杜晓勇

（北京二七轨道交通装备有限责任公司，北京 101010）

0 引 言

随着铁路运输的迅速发展，尤其是重载铁路线路的长期繁忙运行，会出现道床污染的现象。因此，铁路道床维护越来越重要，需要对道床进行周期性的大修清筛作业。如图1 所示，BS1200 型边坡清筛机主要用于线路两侧道床边坡的清筛作业，挖掘斗轮用于挖掘边坡上的道碴，是一种大型、高效率和可连续作业的装卸机械设备。挖掘过程中，通过传送系统不断地将物料输送到其它配合物料处理设备，使挖掘工作连续不断地进行。

图1 BS1200 型边坡清筛机

本文针对有碴铁路边坡斗轮挖掘装置的水平切削方式进行分析，分析切削过程的切削高度、切削厚度和切削宽度对挖掘功率和挖掘阻力的变化规律，并推导出相应的计算公式，为整机的受力分析、功率变化以及容积生产率计算提供必要的理论依据［1］。

1 斗轮装置的基本参数

如图2 所示，斗轮挖掘装置的主要结构参数有：斗轮直径D、铲容J、斗数Z、转速n、卸斗个数S。这些参数的确定，应该保证挖掘装置设计的容积生产率V，同时还要满足强度、刚度、结构布置合理、机构运动可靠和耗能最小等要求。

在挖掘过程中，依据斗轮设计结构参数，匹配一定的作业参数（挖掘高度、宽度、挖掘厚度），才能使挖掘装置实现其设计的最大容积生产率。由这6个结构参数和3 个作业参数确定出一组最佳作业工况。

图2 斗轮装置

2 挖掘过程分析

2.1 切屑形状参数

挖掘斗轮在道碴挖掘作业时，铲斗的运动由斗轮的转动和斗轮的前进组成。……