斗杆是电铲工作装置的重要组成部分,降低斗杆的质量对提高电铲的运行性能具有重要意义。为了减轻斗杆的质量,提出Ansys Workbench响应面分析法对电铲斗杆优化设计。为了达到电铲斗杆轻量化,运用UG对电铲斗杆进行建模,以斗杆最小的质量为设计目标,对斗杆进行静力学分析并采用多目标优化方法得到电铲斗杆有限元模型的最优设计方案。在保证斗杆应力和形变的条件下,最终优化后的斗杆质量减轻了4.13%。同时,对尺寸优化前后的斗杆模型静力学结果进行了比较,结果满足电铲斗杆的设计要求。

抚顺东露天矿采用单斗电铲装铁道列车方式进行采区路端扩采延伸,随着采矿重心逐年降深,采区路端个数随之增加,采用传统电铁“捣装”方式作业影响电铁系统开拓降深进度;结合现状,设计采用液压反铲与电铲联合作业方式加速扩采采区路端,提升端帮采掘进度,满足电铁降深速度要求。研究结果表明:电铲-液压反铲联合方式作业可大幅提高东露天矿采区路端装车效率,加快端帮扩采速度。

斗容在20m2以上的大型电铲、液压铲均为露天矿山的主要采掘设备，其各有优缺点。从电铲和液压铲的性能方面入手，全面地分析了它们的使用特点和适应工况，便于矿山用户在两种铲之间进行选择。