液压挖掘机产量估算及效率提高的方法

[铁甲工程机械网原创] 挖掘机老板们经常会碰到前来推销机器的销售员，他们在推荐的时候总是说自己家的机器产量高、效率高。那么到底怎样来估算一台机器的产量。如何根据工程总量跟工程时间来确定所需投入的挖掘机及卡车的数量。我们就此问题展开初步的探讨。

挖掘机是依靠铲斗来搬移物料的。产量等于铲斗容量乘以循环时间。这两者都会影响产量。我们先来看铲斗容量怎么计算。

铲斗斗容

目前市面上的机器标注的铲斗容量都称为堆装斗容。何为堆装斗容？先介绍平装斗容，把铲斗放置水平位置，向铲斗中灌水，把水灌满的容量即为平装斗容。在平装斗容的基础上再堆加物料，使物料如下图所示的堆装形状（物料静止角45度）。此时的铲斗容量既为堆装斗容。只有在搬运松散物料（例如粘土等）

的工况条件下才能达到100%的装满。那么物料的不同铲斗的装满系数到底是怎样呢。如下图，对于湿粘土或砂粘土，其装斗系数为100-110%。而对于爆破不良的岩石，其装斗系数只为50%。

我们用20吨挖掘机为例，其斗容为1m³。那么在挖掘爆破良好的岩石时，其每斗的挖掘容量约为0.7m³。

循环时间

产量=铲斗容量*循环时间。看完了铲斗容量，我们来计算循环时间。挖掘机每个循环分为挖掘、带载回转、卸载、空载返回这四个过程。每个过程能节省一秒钟。那效率就能提高25%。对于循环时间的计算，各位老板可以拿秒表去工地现在掐表来计算您机手的装车时间。笔者曾多次拜访工地，较好的机手装石头可以控制在22秒左右（指20吨挖掘机），不熟练的机手一般在28秒左右。以22秒来计算，一分钟能完成2.72次，理论上一个小时能完成168次循环。

产量

产量=铲斗容量*循环时间=0.7*144=117m³

产量修正

以上算出的为理论最大产量。考虑到机手的熟练程度，中间的休息时间，场地整理时间，定义每小时用于装车的工作时间为50分钟（83%）。同时考虑挖掘机等待卡车时间需再乘以系数83%。那么每小时的产量=117*83%*83%=81m³。假设一天工作10小时，机器接近真实的产量约为800方作用。我们查阅手册得知岩石的密度为1540kg/m³。那么一天的岩石产量为800*1540=1230吨。

总结

通过这种方法我们可以大概估算机器的产量，例如某老板需要完成10万方纯土方的搬运。我们来计算一台挖机需要多久完成作业（以20吨机器为例）。

挖掘机斗容：1.0m³

装满系数：   100%

每斗装载容量：1m³

循环时间：    22秒

每小时装载容量=60÷22×60×1=163m³

产量修正=163×0.83×0.83=113m³

每天产量（20小时工作）=2260立方米

完成10万方需要44天。

以后各位老板就可以根据自己的工程量、工程时间大致估算挖掘机的配置了。

如何提高效率

提高效率从两方面着手，一是加大每斗的装载容量，二是缩短循环时间。装载容量的增大不是一味的配较大的铲斗，如下图的客户，铲斗上沾满泥土不仅耗油，同时又降低了装满系数。合理的爆破程度，加上良好的铲斗情况会提高每斗的装载容量。

至于循环时间上，笔者看了很多的工地。下图就是一个典型的例子。装车角度为180度。如果装车角度控制在90°以内，一般回转时间为8秒以内。如果在90°以上则回转时间会在10秒左右。两次回转则会多耗4秒。增加了油耗的同时又降低了效率。笔者建议除了挑选熟练的机手外，减少装车角度是对产量提高很有效的手段。

同时挖掘机和卡车的匹配也很重要，情愿卡车等挖掘机，也不要挖掘机等卡车。希望以上的内容对大家有帮助。