Из чего состоит экскаватор – КОНСТРУКЦИИ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ ЭКСКАВАТОРОВ. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Содержание

Классификация и устройство экскаваторов

Экскаваторы – самоходные землеройные машины, применяемые для формирования котлованов, канав, траншей, погрузки породы и сыпучих материалов, подготовки поверхности строительных площадок по проектным отметкам.

Как классифицируются агрегаты

Экскаваторы, ведущие разработку грунта путём последовательного повторения рабочих операций, называют машинами циклического (прерывного) действия. К подобным машинам отнесены одноковшовые устройства.

При одновременном выполнении операций, агрегат определяют как машину непрерывного действия. В исполнительных органах таких экскаваторов используются несколько ковшовых устройств, режущие и перемещающие породу скребки, фрезерные устройства выемки.

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия

Энергоустановка современного экскаватора относится к дизельному или электрическому (с внешним питанием) типу, одномоторного или многомоторного исполнения.

Силовой момент на исполнительные органы, ходовую часть передаётся приводом:

  • механического типа;
  • объёмного гидравлического исполнения;
  • через гидромеханические узлы – гидротрансформатор и механические трансмиссионные устройства;
  • электрическим — как правило, для многомоторных агрегатов.

Ходовая система используется гусеничного, пневмоколесного, шагающего типа. Достаточно редко применяются железнодорожная платформа на рельсах и плавающие водные средства.

Общее устройство одноковшовых экскаваторов

Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на гусеничном шасси

Основой конструкции является рама машины с закреплённым опорно-поворотным устройством, на котором монтируются: платформа с силовой установкой, кабина оператора, трансмиссионные узлы и стреловое оборудование с ковшовым устройством.

К раме крепится механизм хода, обеспечивающий перемещение и манёвры машины.

Эффективное использование экскаватора определяется типом его шасси, силового привода, рабочего оборудования, возможностями поворота стрелового оборудования относительно рамы.

Узел поворота платформы экскаватора

По типу исполнения механизм может быть полноповоротным, обеспечивающим полное вращение платформы по оси, или неполноповоротным с углом отклонения до 90°.

Опорно-поворотное устройство экскаватора

Платформа опирается на раму через роликовый опорно-поворотный круг (ОПК). Конструкция которого воспринимает разнонаправленные нагрузки и позволяет управлять направлением перемещения.

Неполноповоротные устройства применяются для установки навесного экскаваторного оборудования на тракторные, автомобильные шасси и выполняются в виде поворотной колонки с жёстко закреплённой на раме носителя осью.

Рабочее оборудование и его привод

Наиболее применяемый тип экскаватора — с рабочим органом в виде подвижного ковша, закреплённого на стреле, её рукояти, тросах. Загрузка ковшового устройства производится его перемещением при резании грунта.

У большинства универсальных экскаваторов ориентация зубьев ковша на машину определяет её как обратную лопату.

Агрегаты, с направлением зубьев ковша от машины и с механизмом открытия днища ковша, называют прямой лопатой.

В качестве силового привода рабочего ковша, стрелы и её рукояти используются:

  1. Механическая канатная схема – трехбарабанная лебёдка с системой канатов. На лебёдку усилие передаётся через механическую передачу от двигателя экскаватора. Эффективная работа подобного оборудования зависит от опыта и навыков оператора, схема трудно подаётся автоматизации.
  2. Электромеханическая канатная схема – привод каждого лебёдочного механизма и устройств управления осуществляется от индивидуального электромотора. Применяется в карьерных экскаваторах, шагающих драглайнах с внешним энергопитанием.
  3. Гидравлическая система. Воздействие на исполнительные органы осуществляется штоками гидроцилиндров и гидравлическими моторами. Схема в полной мере совмещается с цифровыми системами автоматического контроля и управления. На подобное оборудование перешли все ведущие производители экскаваторной техники.

Для разработки грунтов ниже опорной поверхности ходовой части используют комплект оборудования драглайн, подвешиваемого на канатах к стреле.

Тип ходовой системы

Пневмоколесное исполнение

Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлилический, колесная платформа

Экскаваторы полноповоротного исполнения не предназначены для использования на обводнённых и слабых грунтах. Для повышения устойчивости на всех этапах рабочего цикла применяются аутригеры. Перемещаются самостоятельно со скоростью до 30 км/час, могут буксироваться к месту проведения работ. Ковшовое устройство типа обратная лопата с ёмкостью от 0,04 до 1,5 м3. Как дополнительное оборудование используют погрузочный грейфер, захваты, гидромолот. Привод на ходовую часть от общей силовой установки экскаватора или от отдельного двигателя.

На шасси автомобиля

Как база используется автомобиль повышенной проходимости. Стрела, её рукоять и ковш управляются гидравликой. Телескопический узел стрелы и регулируемая гидросистемой установка ковша позволяют использовать машину в качестве экскаватора-планировщика, в режимах прямой и обратной лопаты.

Экскаватор-планировщик цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на автомобильном шасси

Гусеничное исполнение

Устройство одноковшового экскаватора на гусеничной платформе в значительной мере упрощает работы по балансировке машины, обеспечение её устойчивости. По сравнению с колёсным исполнением почти на порядок снижается давление на почву, улучшается проходимость агрегата. Тип исполнительного оборудования прямая и обратная лопата, драглайн. Ёмкость ковша от 0,04 до 26 м3.

Экскаватор цикличного действия – прямая лопата, троссовый, на гусеничной платформе

Шагающий механизм передвижения

Экскаватор цикличного действия – драглайн, шагающий

Используется на тяжёлых карьерных драглайнах с ёмкостью ковша до 40 м3 и вылетом стрелы до 165 м. Опорно-поворотное устройство экскаватора устанавливается непосредственно на грунт. Шагающие лапы монтируются на поворотной платформе машины, путём поочередной перестановки двигают экскаватор вперёд.

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Похожие статьи:

mastertraktor.ru

Устройство одноковшового экскаватора

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Одноковшовые экскаваторы

Устройство одноковшового экскаватора

Одноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей: ходового оборудования, поворотной платформы с механизмами и силовым оборудованием и рабочего оборудования.

Ходовое оборудование, с помощью которого экскаватор передвигается с места на место, может быть гусеничным, пневмоко-лесным, автомобильным и шагающим. Наиболее распространен гусеничный ход. Машины на гусеницах устойчивы при работе, имеют небольшое удельное давление на грунт и, следовательно,— хорошую проходимость. Для работы на заболоченных местах применяются специальные уширенные гусеничные ленты.

К недостаткам гусеничного хода следует отнести малую скорость передвижения и быстрый износ деталей ходовой части, поэтому не рекомендуется перегонять гусеничные экскаваторы своим ходом на расстояние больше чем 10—12 км. При перебросках экскаваторов на большие расстояния рекомендуется для сохранения ходовой части грузить их на специальные прицепы-тяжеловозы.

Экскаваторы на пневмоколесном и автомобильном ходу применяются для обслуживания небольших объектов, т. е. в тех случаях, когда экскаватор часто перегоняют с одного места работы на другое. Преимущества пневмоколесного хода, по сравнению с гусеничным, заключаются в более высокой скорости передвижения и меньшей изнашиваемости деталей ходовой части. К недостаткам же относится довольно высокое удельное давление на грунт и, следовательно, плохая проходимость этих экскаваторов по бездорожью. В связи с этим пневмоколесный ход в настоящее время применяется на экскаваторах с ковшом емкостью не более 0,4 м3. Следует, однако, отметить, что Ковровским экскаваторным заводом в настоящее время разработаны конструкции экскаватора на пневмоколесном ходу моделей Э-5011 с ковшом емкостью 0,5 м3 и Э-656 с ковшом 0,65 м3.

Рис. 1. Общий вид одноковшового экскаватора

С 1952 г. в нашей стране прекратили выпуск экскаваторов на автомобильном ходу, так как экскаваторы на пневмоколесном ходу оказались дешевле и удобнее в работе, чем на шасси стандартного грузового автомобиля. Они- имеют всего один двигатель, а экскаваторы на автомобильном ходу —два, из которых один установлен на поворотной платформе и приводит в движение рабочие механизмы, а второй (на автомобиле) заводится только при передвижении экскаватора.

Экскаваторы с шагающим ходовым оборудованием имеют небольшое давление на грунт и применяются для рытья каналов или для вскрышных работ при добыче полезных ископаемых.

На поворотной платформе экскаватора устанавливаются двигатель и основные механизмы. К передней части платформы крепится рабочее оборудование, которое служит для копания грунта. Одна и та же платформа может устанавливаться на различное ходовое оборудование — на гусеничную тележку или на пневмоколесный ход.

Если платформа может вращаться на 360° относительно вертикальной оси, то экскаватор называется полноповоротным. Если платформа может поворачиваться на угол, меньший 360°, то экскаватор является неполноповоротным. Большинство современных экскаваторов строится полноповоротными. Неполноповоротными сейчас делают только самые маленькие экскаваторы, смонтированные на тракторе.

Силовое оборудование одноковшового экскаватора также может быть различным. До 30-х годов большинство машин выпускалось с паровым приводом или с карбюраторными двигателями внутреннего сгорания. Теперь же экскаваторы с паровыми машинами и двигателями, работающими на легком топливе, нашей промышленностью больше не выпускаются. В настоящее время самым распространенным является дизельный привод. Мощность дизелей на современных экскаваторах достигает 150 л. с.

В тех случаях, когда экскаватор долго работает на одном месте и не требует частых перебросок на другие объекты, например, в карьерах по добыче строительных материалов, при открытых работах в горной промышленности наиболее экономичным является электрический привод.

Электрический привод позволяет значительно упростить кинематическую схему экскаватора и широко применить автоматику при управлении рабочими операциями. При электроприводе не нужно заботиться о снабжении экскаватора топливом и водой, кроме того, электрическая энергия дешевле многих других видов энергии. Недостатком электропривода является плохая маневренность экскаватора, так как экскаватор, оборудованный электроприводом, может передвигаться только в пределах длины питающего кабеля.

Дизель-электрический привод, хотя и обладает достоинствами как дизельного, так и электрического привода, пока еще не нашел широкого применения в экскаваторах.

Рабочим оборудованием называется та часть экскаватора, которая служит для выполнения основной работы экскаватора — копания грунта, переноски грузов или сыпучих материалов, засыпки траншей и других работ.

Для того чтобы использовать один и тот же экскаватор на различных работах, его снабжают несколькими видами сменного рабочего оборудования:
а) прямая лопата — для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора;
б) обратная лопата —для рытья траншей и небольших котлованов с копанием грунта ниже уровня стоянки экскаватора;
в) драглайн —для работ с копанием грунта ниже уровня стоянки- ковш в данном случае не крепится жестко к рукояти, как при прямой и обратной лопате, а подвешивается на -канатах к решетчатой стреле;
г) кран —для погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ;
д) грейфер —для рытья узких и глубоких котлованов и перегрузки сыпучих материалов;
е) копер — для забивки свай;
ж) струг — для планировки площадок;
з) скребок —для засыпки траншей;
и) корчеватель —для корчевки пней;
к) глыбозахеатчик — для переноски крупных камней и глыб мерзлого грунта после взрывов.

Классификация одноковшовых экскаваторов

Следует отметить, что некоторые из перечисленных выше видов сменного рабочего оборудования сейчас почти не применяются, так как выгоднее использовать для выполнения отдельных операций специальные машины. Так, например, вместо струга и засыпателя рациональнее использовать бульдозер.

Одновременно выпускаются новые виды сменного рабочего оборудования, например, глыбозахватчик появился на строительных площадках всего несколько лет тому назад. Для рыхления мерзлого грунта успешно применяется новое рабочее оборудование — дизель-молот.

Если экскаватор может работать с несколькими видами сменного оборудования, то он называется универсальным. Экскаватор, снабженный лишь двумя видами оборудования, называется полууниверсальным. Если же экскаватор может работать только с одним видом оборудования, то он называется специальным.

По своему назначению экскаваторы делятся на следующие группы:
1. Строительные экскаваторы —универсальные, полноповоротные экскаваторы с ковшом емкостью от 0,15 до 2 м3 на гусеничном или пневмоколесном ходу. Большинство строительных экскаваторов имеет дизельный привод.
2. Карьерные экскаваторы — специальные лопаты или полууниверсальные машины с ковшом емкостью от 2 до 8 м3, которые используются для работы в тяжелых условиях на добыче полезных ископаемых (руды, угля и др.).
3. Вскрышные экскаваторы — экскаваторы с ковшом емкостью свыше 6 м3, используемые на вскрыше, т. е. на удалении верхних слоев грунта, закрывающих полезные ископаемые. Вскрышные экскаваторы обычно имеют удлиненное рабочее оборудование для увеличения радиуса действия. Все машины этого класса—специальные, не имеющие сменного оборудования. Это или лопаты на четырех гусеничных тележках или мощные драглайны на шагающем ходу.

Читать далее: Особенности конструкции строительных экскаваторов

Категория: —
Одноковшовые экскаваторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Устройство гусеничного экскаватора: технические характеристики, фото, видео

Устройство гусеничного экскаватора можно назвать довольно простым: его конструкция предельно экономична и позволяет решать разнообразные задачи с минимальными затратами на обслуживание техники и обучение персонала. Такие машины используются в различных отраслях промышленности. Гусеничные экскаваторы работают на лесозаготовке, в сельском хозяйстве, в добывающей сфере и в коммунальном хозяйстве, активно применяются в дорожном строительстве и при проведении аварийно-спасательных действий, в процессе сноса старых зданий.

Сегодня гусеничные экскаваторы можно отнести к числу наиболее востребованных машин в мире. Высокая популярность объясняется просто: ими легко управлять, они обладают высокими показателями мощности, комплектуются экономичными силовыми установками, обеспечивают прекрасную обзорность для оператора, имеют комфортную панель управления и высокие параметры производительности.

Технические характеристики гусеничных экскаваторов позволяют применять их в самых сложных условиях, в экстремальном климате, на местности с разным рельефом. Управление гусеничным экскаватором освоить довольно легко. Современные модели таких машин обладают всеми возможностями, чтобы оператор мог без особых усилий и долгой подготовки выполнять разные виды работ.

Конструкция гусеничного экскаватора

Как устроен гусеничный экскаватор? Видео на эту тему можно найти на многих ресурсах в Интернете. Конструкция состоит из тележки, оборудованной ходовой рамой, выполненной из стали высокой прочности. Рама служит основой, на которой размещаются особые гусеничные траки, состоящие из последовательно соединенных между собой звеньев. Может применяться стандартный тип ленты или же с увеличенными по ширине и длине параметрами. Более широкие ленты повышают проходимость и устойчивость машины. Для натяжения гусеничной ленты и работы приводных цепей используются привод механический или же гидравлические цилиндры. Характеристики экскаватора гусеничного включают тип двигателя: он может быть либо дизельным, либо электрическим. Гидравлическая система обеспечивает возможность разворота платформы в процессе работы– экскавации. Гидравлические модели начали производить в середине 1950 годов. В 1954 году в Германии был разработан первый экземпляр полноповоротного гидравлического экскаватора. А в 1980-х этот тип получил наибольшее распространение.

В движение гусеницы экскаватора приводятся с помощью ведущих и опорных колес, роликов поддерживающих, устройства натяжного и направляющего колеса.

Экскаватор карьерный гусеничный: описание, модельный ряд, фото, цены.

Узнать об экскаваторах гусеничных Volvo вы можете здесь.

КамАЗ 65115 технические характеристики и описание читайте в статье.

Поворотная платформа

Сверху на тележке монтируется поворотная платформа. На ней помещаются ковш, двигатель, кабина водителя, узлы приводной системы и противовес. По отношению друг к другу эти составляющие у разных производителей могут располагаться по-разному. Платформа может поворачиваться при помощи планетарных редукторов.

Современная тенденция в производстве гусеничных машин – режим двух скоростей. На более низкую переключение предусматривается автоматическое – в случае, когда тяговая нагрузка привода увеличивается.

Машина может комплектоваться еще и дополнительными видами оборудования: челюстями грейферными, гидромолотами, сменными зубьями,  ковшами большего объема и другими. От этого зависит, какие работы сможет выполнять гусеничный экскаватор, характеристики, цена и размер техники. Вес гусеничного экскаватора варьируется в зависимости от модели.

Классы экскаваторов

В зависимости от того, сколько ковшей входит в комплектацию, гусеничные экскаваторы делятся на классы. Машины с одним ковшом (одноковшовые) используются в любых типах работ, где требуется грузить материал или копать грунт. Второе их название – техника промежуточного действия: грунт извлекается и перемещается в несколько этапов. Экскаваторы гусеничные с двумя или большим числом ковшей называются многоковшовыми. Чаще всего их можно встретить в котлованах. Эти машины способны выполнять сразу не одну операцию: они одновременно копают грунт и тут же производят его извлечение. Поэтому называются экскаваторами постоянного действия.

Ковши могут иметь разную форму, что имеет значение при выборе техники для проведения разных видов работ. Например, экскаватор с прямой лопатой может при заборе породы разворачивать ковш. Это снижает цикл копания и улучшает показатель заполняемости ковша.

Ковши экскаваторов строительного типа отличаются тем, что имеют сварные двойные стенки, которые нередко усилены накладками в форме полутруб с наружной стороны ковша. Все эти особенности можно увидеть на фото. Гусеничный экскаватор с таким типом ковша отличается повышенной надежностью.

Важное значение отводится углу, под которым заострены зубья или режущая кромка экскаватора. Чем он меньше, тем лучше грунт отделается от массива. Оптимальным вариантом считаются углы в 25-27 градусов для грунтов легкого типа, и в 32-35 градусов – для тяжелых грунтов.

Сегодня особенно популярны сварные без зубьев, режущая кромка которых закруглена. От формы и качества ковша напрямую зависит производительность гусеничного экскаватора. Фото на сайтах производителей наглядно демонстрируют характерные особенности того или иного варианта. Экскаватор на гусеничном ходу, цена которого в настоящее время может быть весьма приемлемой – удобный и экономичный вариант для выполнения разных видов работ.

Ремонт гусеничных экскаваторов: Volvo, Komatsu, описание, фото.

Прочитайте о полноповоротных гусеничных экскаваторах в этой статье.

Так же узнайте про гусеничный мобильный экскаватор Liebherr тут.

Минимум ремонта

Если поставить перед собой задачу отыскать оборудование максимально простое в использовании и ремонте, то в получившийся список обязательно войдет гусеничный экскаватор. Характеристики этой техники, заложенные в процессе ее производства, обеспечивают минимальную потребность в обслуживании и ремонтных работах. Простои машин практически равны нулю, что благоприятно отражается на такой характеристике, как производительность гусеничного экскаватора. Цена на модели разных производителей и мощности может отличаться в разы. Сегодняшний рынок предлагает множество вариантов.

Производителей такой техники в мире довольно много. Компании постоянно работают над совершенствованием своего оборудования, улучшая управляемость и повышая производительность гусеничного экскаватора.

Больше информации на сайте

spectechzone.com

Что такое экскаватор? Обзор и технические характеристики экскаваторов

С давних времен люди занимались земляными работами. Современные объемы таких процедур просто колоссальны (стройки, карьеры, дороги). Вручную все процессы сделать просто нереально и слишком долго. На помощь приходит специальная техника. Рассмотрим далее, что такое экскаватор и какова его роль в промышленном хозяйстве.

Введение

Механизировать процесс выработки земли пытался более пятисот лет назад Леонардо и еще многие ученые. Современные машины отличаются по многим параметрам, в зависимости от модификации и прямого предназначения. Основная классификация проводится по следующим параметрам:

  • Типу ходовой части (колеса, гусеницы, железнодорожный ход и прочее).
  • Эксплуатационным особенностям (для строительства, карьеров, разработки шахт и тому подобное).
  • Силовому агрегату.
  • По принципу действия.

Все эти показатели могут комбинироваться в различных вариациях, в связи с чем разработано огромное количество модификаций рассматриваемой техники.

Гусеничный ход

Что такое экскаватор на гусеницах? Это машина, которая пройдет по дорогам с любым покрытием, а также без него. Подавляющее большинство самоходной экскаваторной техники помещается именно на базу с гусеничным ходом. Исключение составляют аналоги, работающие в черте города. Рассматриваемые модели легко преодолеют рыхлый грунт, торфяники, бездорожье, лесные и каменные препятствия.

Другие типы шасси

Экскаваторы на пневматических колесах отлично зарекомендовали себя для работы в городских условиях. Гусеничные аналоги здесь не подходят, поскольку будут просто разрушать асфальтовое покрытие. Колесные модели не только щадяще относятся к дорожному оформлению, но и отлично амортизируют, а также имеют минимальный уровень шума.

Что такое экскаватор шагающего типа? Подобная модификация лишена гусениц или колес. В нижней части агрегата находится опорная плита, служащая площадкой при работе. Перемещается машина при помощи специальных гидравлических башмаков. Она поднимается на них, переносит себя и снова опускается на опорную плиту. Скоростной режим передвижения может составлять до 80 км/ч.

Экскаваторы на рельсовом ходу обычно эксплуатируются в горнодобывающих выработках. Цепные модели размещаются на рельсах, широко расположенных между собой. Эта дистанция называется порталом, в него удобно заезжать грузовикам под погрузку.

Землеройные универсальные устройства можно монтировать практически на любое шасси. Комбинированные модификации могут оснащаться колесами и железнодорожными опускаемыми парами при необходимости передвижения по рельсам. Имеются плавучие аналоги (земснаряды).

Принцип действия

Одноковшовые вариации работают в циклическом режиме: набрал – перенес – высыпал. К приспособлениям непрерывного действия относятся роторные и траншейные экскаваторы. К первым моделям причисляются агрегаты с несколькими ковшами, которые закреплены на большом вращающемся колесе. В качестве примера траншейного аналога можно привести легкие агрегаты для прокладки кабеля. Земснаряды набирают песок под водой по вакуумно-всасывающему принципу.

Невозможно определить один оптимальный и универсальный способ работы. Все зависит от вида добываемого материала и окружающих условий. В каждом определенном случае требуется конкретный вид техники.

Особенности

Обзор экскаваторов продолжим колесными моделями для строительства. Несмотря на то что гусеничные модификации лидируют в сфере разработки грунта, для строительных площадок оптимальным вариантом станут агрегаты на колесах. Они мобильнее, скоростнее, не портят асфальт и оперативно перебрасываются с одного на другой объект.

Шахтные экскаваторы имеют компактные габариты, что актуально в замкнутых пространствах. Как правило, они используются в горизонтальных выработках под землей и в тоннелях для отгрузки горных пород.

В открытом карьере эксплуатируются модификации, которые могут обеспечить максимальное перемещение и погрузку материала. На таких работах применяются несколько типов машин. Главное требование к ним – чтобы ковш экскаватора был максимально вместительным. Среди карьерных моделей:

  • Драглайны. Конструкция этих агрегатов не предусматривает жесткого соединения ковша со стрелой. Черпак удерживается при помощи цепи, аналог которой подтягивает или опускает его.
  • Гусеничные карьерные машины повышенной проходимости.
  • Гидравлические версии с возможностью усиления нажимного воздействия на породу. Применяются обычно на вскрышных работах.
  • Модификации роторного типа, обеспечивающие максимально полную подачу полезных ископаемых.

Силовые установки

Изучение технических характеристик экскаватора продолжим в части двигателей. Первые машины работали от парового двигателя, затем на смену им пришли дизельные, бензиновые и электрические моторы. Наиболее популярными силовыми агрегатами считаются дизельный и электропривод. Это обусловлено их экономичностью.

Дизельный вариант отличается мобильностью. Такая техника позволяет много перемещаться по обрабатываемому объекту и за его пределами. Если процесс предполагает передвижение на небольшие расстояния, разумнее использовать электрический аналог. Для карьерных выработок как раз подойдет именно такая техника.

Ведется разработка легких экскаваторов, которые питаются от аккумуляторных батарей. При этом машина управляется оператором дистанционно либо традиционным способом.

Применение

Что такое экскаватор и зачем он нужен? Прежде всего, рассматриваемая техника – это землеройная машина, основной задачей которой является выемка, перенос грунта и породы. При этом экскаваторы могут работать не только на площадках, где находятся, но и на участках, уровнем ниже или выше. Кроме того, материал может добываться без проблем из-под слоя воды.

Полученную породу техника загружает в транспортировочные единицы (машины, баржи, вагоны). При необходимости грунт можно отсыпать в отвал. Гидравлический экскаватор позволяет быстро и качественно обеспечить рытье каналов, траншей, котлованов, расчистку территории с максимальной точностью. Рассматриваемые машины дали возможность полностью механизировать земляные работы, облегчив существенно труд людей. Обыкновенная строительная модель способна за один подход перенести до 4 кубов земли или песка.

Самые большие экскаваторы

Самая огромная машина в рассматриваемой категории имеет впечатляющие габариты. Гигант был разработан и собран немецкой фирмой Thyssen Krupp Fordertechnik в 1978 году. Собиралась техника на протяжении 5 лет, ее стоимость превысила 100 миллионов Евро. «Монстр» трудится до сих пор в угольном разрезе Гамбаха.

Функционирует машина около 20 часов в сутки, производительность – 240 000 куб. м угля. Такие объемы достаточно сложно загрузить и вывезти, но это и не требуется. Подобные большие экскаваторы требуются для вскрышивания массы, в которой более половины материала составляет непригодная порода. Габариты гиганта: длина/ширина/высота – 240/46/96 м. Масса – 13,5 тысяч тонн. Длина стрелы – 200 м. Объем каждого ковша – 6,6 куб. м.

Экскаватор Hitachi

Ниже приведены технические параметры одного из самых производительных экскаваторов — «Хитачи ZX200»:

  • Длина/ширина/высота – 8,94/2,86/2,95.
  • Вес – 19,8 тонны.
  • База колесная – 3,37 м.
  • Клиренс – 45 см.
  • Давление на почву – 0,47 кг/кв. см.
  • Глубина выработки – 6,05 м.
  • Объем ковша экскаватора – 0,51 куб. м.
  • Предельная тяговая сила – 203 кН.

Силовой агрегат «Хитачи ZX200»

Техника оборудуется четырехтактным дизельным двигателем с 4 цилиндрами. Мотор имеет непосредственный впрыск горючего, распределительный вал в верхнем размещении и охлаждение водяного типа. Новые экскаваторы этой модификации оснащены силовой установкой, которая агрегирует с современной системой гидравлики типа HIOS III, обеспечивающей возможность программирования ручного и автоматического режима работы. Кроме того, данный блок дает возможность максимально эффективно использовать гидравлическое давление, увеличивая выработку при экономичном потреблении топлива.

Основные параметры двигателя:

  • Объем рабочий – 5,19 л.
  • Мощность номинальная – 166 лошадиных сил.
  • Крутящий момент по максимуму – 550 Нм.
  • Размер цилиндра в диаметре – 105 мм.

Устройство

Экскаватор Hitachi оснащен стрелой (длина – 5,68 м) и рукоятью с увеличенным тяговым усилием и поворотным моментом (2,91 м). Конструкторы модернизировали управление движением, в результате чего скорость двигателя наращивается в автоматическом режиме при маневрах или на подъеме, когда требуется повышенное тяговое усилие.

Габариты кронштейнов на верхних поддерживающих катках увеличены. Это позитивно сказывается на рабочем ресурсе узла. Дополнительную жесткость агрегату придает измененная конфигурация и усиление гусениц. Кроме того, увеличены рамы коробчатого сечения и центральная балка Х-образного типа. Весь комплекс усовершенствований добавил к прочности почти 35 %. Пластины Х-образной балки изготовлены в виде монолитных элементов, что позволило значительно укрепить центральную часть рамы.

Итог

Модернизация и конструктивное совершенствование экскаваторов идет своим чередом в непрерывном режиме. Конструкторы продолжают добиваться улучшения качества работ, что обусловлено ростом объемов строительства и добычи полезных ископаемых.

fb.ru

Экскаватор — это… Что такое Экскаватор?

Экскава́тор (от лат. excavo — «долблю») — основной тип землеройных машин оснащённых ковшом. Основным назначением является разработка и извлечения мягких (земля, песок и др.) и жёстких (железная руда, гранит и пр.) горных пород в карьере при вскрыше, или добыче ископаемых руд. Экскаватор также применяется при рытье котлованов на стройках, или отвалах. Конструктивно экскаваторы состоят из рабочего, ходового и силового оборудования. Рабочее место экскаватора называют — забоем.

Экскаватор в карьере

Классификация экскаваторов

По типу ходовой
  • Гусеничные экскаваторы
  • Шагающие
  • Пневмоколесные
  • Рельсовые
  • Плавающие
По принципу работы
  • Экскаваторы циклического действия (одноковшовый экскаватор (в направлении зуба ковша экскаватора), рабочее оборудование: драглайн, прямая лопата, обратная лопата, грейфер)
  • Экскаваторы непрерывного действия (многоковшовый, роторный, фрезерный)
По эксплуатационному предназначению
  • Карьерные
  • Вскрышные
  • Строительные
  • Добывающие
По силовому оборудованию
  • Электрические
  • Дизельные
  • Гидравлические
  • Комбинированные

История

Официально идея создания землеройной машины принадлежит Леонардо да Винчи, он ещё в начале XVI века разработал схему прототипа современного экскаватора-драглайна. Известен набросок чертежа грейфера для землечерпалки, созданный да Винчи в 1500 году, позднее Леонардо принимал участие в прокладке каналов в Миланской долине при помощи своего изобретения. Но есть свидетельства того, что ранее, в 1420 году, в венецианском издании «Кодекс Джованни Фонтана» был опубликован текст с упоминанием землеройной машины, использовавшейся для углубления дна каналов и расширения морских гаваней.

Ещё некоторое время Италия, а именно Венеция, активно развивала экскаваторное дело — машины были необходимы для очистки венецианских каналов. Далее изобретение развивали во Франции и Америке.

Активное строительство железнодорожных полотен в 30-х годах XIX века и нехватка рабочих сподвигла американца Отиса в 1832—1836 годах изобрести первый одноковшовый экскаватор. Позднее появились многоковшовые экскаваторы, или абзетцеры, которые имели огромные размеры и передвигались по рельсам, выкапывая желобы породы. С ними работало множество специальных машин, среди которых заметен путепередвигатель, передвигавший многочисленные рельсы экскаватора.

В Советском Союзе было построено три абзетцера, два из которых немецкого производства, работавших с начала 1960 годов до распада СССР, на добыче фосфоритов в Лопатинском руднике. На данный момент все три машины не функционируют и проданы на утилизацию, в руднике работает лишь один маленький абзетцер, добывающий фосфориты в ограниченных количествах.

Изображения

См. также

Примечания

Управление экскаватором осуществляется профессией — «Машинист экскаватора» . Однако учитывая сложность самостоятельного передвижения самого механизма копания (экскаватор с объёмом ковша 2,5 куба и выше) а также лебёдочного механизма, длины тросов и иного оборудования, дополнительно существует специальность — «помощник машиниста экскаватора». Основное назначение такой должности — устранение мелких неполадок и прочие регламентные работы на экскаваторе.

Литература

Ссылки

dic.academic.ru

виды и оборудование. Описание и характеристики машин

Экскаватор, в переводе с латинского языка, означает «вынимаю». Так называются землеройные машины, что имеют ковш. Идея создания подобных машин принадлежит великому Леонардо да Винчи. Именно он в 1500 году сделал чертеж землечерпалки. Практическое применение устройство получило в Миланской долине при прокладке каналов. Но есть сведения, что восемьдесятью годами ранее в Венеции публиковался текст о землеройной машине, используемой для расширения морских гаваней и углубления каналов. Еще древние египтяне и римляне механизировали работы по углублению русел рек.

Идею экскаваторного дела подхватили американцы. Нехватка рабочих при строительстве железных дорог в 30-е годы XIX столетия привела к изобретению одноковшового экскаватора. В дальнейшем машины продолжали усовершенствоваться. По принципу использования рабочего времени все экскаваторы делятся на:

  • циклического действия – одноковшовые;
  • непрерывного действия (роторный стреловой, траншейный и др.) – многоковшовые.

Одноковшовые экскаваторы. Конструкция их такова, что подвижная часть позволяет проводить выемку грунта, оставаясь на одном месте. Не передвигаясь, машина осуществляет поворот ковша на разгрузку.

Многоковшовые экскаваторы. Операции по копанию грунта и его переносу выполняются одновременно. Следовательно, производительность его выше, чем у одноковшового «родственника», но область применения значительно уже. Ими роют траншеи или используют в карьерах с однородными материалами без камней.

Одноковшовые экземпляры получили большое распространение благодаря их универсальности, широкому набору сменного оборудования и рабочих инструментов. Используют экскаваторы везде, где идут земляные работы. В основном применяют на всевозможных стройках, в карьерах, горных выработках. О них и пойдет речь дальше.

Передвигаются экскаваторы на гусеницах, колесах или шагают с оборудованием драглайна. Двигатель зависит от условий работы экскаватора. Дизельные двигатели больше используют, если агрегат необходимо часто перевозить при строительстве путепроводов, шоссейных дорог, железнодорожных магистралей и гражданском строительстве. Электродвигатели дешевле в эксплуатации, их используют на экскаваторах, что работают длительно на одном месте.

Экскаваторы в каждой группе рознятся назначением, мощностью и размерами. По назначению одноковшовые экскаваторы делятся на:

  • Строительные универсальные;
  • Карьерные;
  • Вскрышные.

Первые применяют на погрузочно-разгрузочных и земляных работах в строительстве. Вторые – при разработке скальных пород, рудных и угольных месторождений. Третьи – при добыче полезных ископаемых открытым способом или строительстве больших гидротехнических сооружений. Есть и специальные экскаваторы, что не входят в основные группы. Они предназначены для определенных условий: туннельные, подземные, торфяные.

Одноковшовые экскаваторы состоят из трех частей: рабочего оборудования, ходового устройства и поворотной части. Последняя крепится на раму ходового устройства и поворачивается относительно его в горизонтальной плоскости. Одинаковые поворотные платформы можно размещать на разных ходовых устройствах. По величине угла поворота платформы экскаваторы бывают как полноповоротными, так и неполноповоротными. Если поворотная часть вращается на неограниченный угол, то есть вокруг вертикальной оси, экскаватор считается полноповоротным. Двигатель и рабочие механизмы с оборудованием у него располагаются на поворотной платформе. Неполноповоротные экскаваторы имеют ограниченный угол поворота. Такие модели изготовляют на базе тракторов. Оборудование крепится непосредственно на ходовой части.

Передвижение экскаватора и передача нагрузок, что возникают при работе агрегата, зависит от устройства ходовой части. Различают такие типы:

  • Г – гусеничные;
  • ГУ – гусеничные с увеличенной опорой для работы на грунтах, у которых низкая несущая способность;
  • П – пневмоколесные, обеспечивающие самостоятельное передвижение;
  • Ш – специальные шасси автомобильного типа для передвижения с большой скоростью;
  • Тр – тракторные.

Наиболее распространенные универсальные гусеничные экскаваторы для строительства. На поток поставлено производство экскаваторов мощностью в 20-33 тонны. На российском рынке широким выбором таких экскаваторов обладает ивановский «КРАНЭКС» http://www.kraneks.ru/ru/.

Рабочее оборудование – это целый комплекс агрегатов, что обеспечивает копание грунта, поднятие разных грузов. Рабочим органом могут быть ковш, грейфер или крюк. Самый используемый, конечно, ковш. Им копают, перемещают грунт или другой материал. Различают три вида конструкций рабочего оборудования:

  1. Экскаваторы с гибкой подвеской – ковш приводится в движение с помощью канатов.
  2. Стальной землекоп с жесткой подвеской – здесь гидроцилиндры двигают шарнирные соединения рабочих элементов.
  3. Телескопическую стрелу имеют экскаваторы-планировщики, для них выдвижение и втягивание стрелы суть рабочего движения.

Рабочее оборудование второго и третьего вида ставят только на гидравлических машинах.

Универсальные экземпляры экскаваторов комплектуются оборудованием на разные условия эксплуатации. Сменное оборудование легко меняют. Крепление рабочего органа к рабочему оборудованию может быть гибким или жестким.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора делится на операции:

  • Заполнение ковша срезанным грунтом;
  • Поднятие ковша;
  • Поворот платформы в сторону транспортного средства или отвала;
  • Разгрузка содержимого ковша;
  • Обратный поворот платформы;
  • Опускание ковша и подготовка к новому циклу.

В момент, когда уже нет возможности продолжать работу с места стоянки, экскаватор передвигается. При движении работа не проводится. Для увеличения КПД максимально сокращают время передвижек. Для экскаватора основным считается рабочее оборудование для копания, другие операции выполняют дополнительные устройства.

Различают виды основного рабочего оборудования, представленные ниже:

  • Прямая лопата;
  • Роторный ковш;
  • Обратная лопата;
  • Струг;
  • Драглайн;
  • Грейфер.

Прямая лопата предназначена для копания грунта, что находится выше уровня стоянки экскаватора. Разработка грунта идет в направлении от экскаватора, имеет наибольшую производительность благодаря максимальному усилию при копании. Применяется на погрузочных работах и в процессе добычи полезных ископаемых. При разгрузке ковш гидравлических экскаваторов опрокидывается, а в механических – открывается днище.

Обратная лопата служит для копания грунта, что находится ниже уровня стоянки экскаватора. Она не заменима при прокладке траншей, рытье котлованов, отсыпке насыпей и планировке откосов. Работа идет по направлению к экскаватору. Ее тоже можно использовать для погрузочных работ. Она менее эффективна при копании грунта гидравлическими экскаваторами на высоте. Как разновидность такой лопаты используют планировщик откосов. Применяя разные типы приводов, изменяем и рабочие циклы. Высокая точность при работе ковшом с обратной лопатой обеспечила ему звание универсального рабочего оборудования.

Экскаваторы с ротатором ковша будут работать как прямой лопатой, так и обратной. Модель обеспечивает переворот ковша.

Струг позволяет тоже работать в двух направлениях. Это достигается при перестановке ковша относительно тележки. Устанавливают струг на механические экскаваторы и используют для планировки местности. От угла наклона стрелы зависит угол планируемой площадки.

Драглайн разрабатывает грунт, как и обратная лопата, имеет ковш, подвешенный на канатах. По сравнению с другими типами рабочего оборудования обладает большим радиусом и глубиной копания, имеет большую погрузочную высоту. Кроме прочего используют его для углубления дна на водоемах.

Для устройства колодцев или узких глубоких котлованов подойдет грейфер.

Дополнительное рабочее оборудование предназначено рыхлить мерзлый или твердый грунт, разрушать асфальтобетонные покрытия и строительные конструкции, корчевать пни, заменять подъемный кран. К ним относят и манипулятор. В основу маркировки машин положены тип экскаватора и основная характеристика.

rumpus.ru

Кинематические схемы экскаваторов

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Эксплуатация экскаваторов

Кинематические схемы экскаваторов

Кинематической схемой машины называется условное схематическое изображение ее механизмов, показывающее их взаимосвязь и способ передачи движения от двигателя к рабочим механизмам.

На рис. 44 показана кинематическая схема распространенного экскаватора Э-652А оборудованного прямой лопатой, а на рис. 45 — взаимное расположение механизмов этого экскаватора (без дизеля).

Движение от двигателя к рабочим механизмам передается следующим образом. На валу двигателя установлена однодисковая фрикционная муфта, обычно называемая главной муфтой. При помощи этой муфты вал двигателя соединяется с главной трансмиссией экскаватора или отсоединяется от нее. Главной трансмиссией называются элементы механизмов, вращающиеся при включенной главной муфте и выключенных остальных фрикционах, управляющих движениями рабочих механизмов.

Так, при включении главной муфты начинают вращаться цепная передача, шестерни, а также вала.

Все это и составляет главную трансмиссию экскаватора. Вместе с этими элементами вращаются жестко связанные с ними элементы механизмов, а именно: вместе с валом, называемым горизонтальным валом реверсивного механизма, вращаются шкивы двухконусных колодочных фрикционов 26\ с шестерней — диск с фрикционными колодками двухконусного фрикциона, а с валом (вал главной лебедки)-—ведущий диск фрикциона механизма открывания днища ковша и крестовины ленточных фрикционов внутреннего типа.

Рис. 44. Кинематическая схема экскаватора Э-652А с прямой лопатой:
1 — вал двигателя, 2 — главная муфта, 3 — цепная передача, 4, 5, 9, 35, 45, 46, 47, 48, 50 — цилиндрические шестерни, 6, 26, 30 — двухконусные фрикционы, 7, 8, 27, 31, 33, 42 — валы, 10, 21 — ленточные фрикционы, 11, 18, 20 — тормоза, 12, 16, 19, 24, 37, 41 — звездочки 13 — возвратный канат, 14 — напорный канат, 15 — напорный барабан, 17 — подъемный барабан, 22 — стрелоподъемный барабан, 23, 32, 34, 39 — кулачковые муфты, 25, 28, 29, 38, 43 — конические шестерни, 36 — зубчатый венец, 40 — ведущие колеса гусениц, 44 — двухсторонний управляемый стопор, 49 — вертикальный вал реверса

Рис. 45. Расположение механизмов экскаватора Э-652А (обозначения те же, что и на рис. 44)

Если смотреть на трансмиссию со стороны радиатора„двигателя (справа), то вал двигателя и валы с закреплениями на них деталями вращаются по часовой стрелке, а шестерня — против часовой стрелки. Это следует иметь в виду, чтобы правильно определять направление движения рабочих механизмов во время подключения их к главной трансмиссии.

Следовательно, при включении главной муфты рабочие механизмы экскаватора только подготовлены к работе, но не включены. Для передачи движения рабочим механизмам, выполняющим операции рабочего цикла (копание, поворот платформы и др.), нужно включить соответствующий фрикцион, соединяющий данный механизм с главной трансмиссией. Для включения некоторых механизмов необходимо предварительно (перед включением фрикциона) включать кулачковую муфту или подвижную шестерню, так как в ряде случаев один и тот же фрикцион можно использовать для подключения к трансмиссии нескольких механизмов, причем тот или иной механизм соединяется с ведомой частью фрикциона кулачковой муфтой или подвижной шестерйей.

Основные рабочие механизмы экскаватора Э-652А приводятся в движение следующим образом.

Подъем ковша осуществляется включением ленточного фрикциона, соединяющего свободно вращающийся подъемный барабан с валом. При вращении этого барабана на него навивается канат подъема ковша и ковш подтягивается к головным блокам стрелы. Если нужно остановить ковш и задержать его в поднятом положении, фрикцион выключают и одновременно включают тормоз, затормаживающий барабан. Ковш опускается под действием собственного веса. Скорость его спуска регулируется тормозом. Фрикцион включен во время копания грунта и подъема ковша для выгрузки. Тормозом (ленточным наружного типа) пользуются для удержания груженого ковша в поднятом положении при повороте платформы к месту разгрузки и во время разгрузки, а также для опускания опорожненного ковша при обратном повороте в забой.

Выдвижение рукояти с ковшом (напор) осуществляется включением ленточного фрикциона внутреннего типа. Сдвоенная звездочка начинает вращаться по часовой стрелке и в этом же направлении вращаются соединенные однорядными цепями со звездочкой звездочки. При вращении барабана по часовой стрелке на него снизу навиваются оба конца напорного канала, а с верхней части барабана отпускается возвратный канат. Длина ненавитой на барабан части напорного каната сокращается настолько, насколько увеличивается длина ненавитой части возвратного каната. Напорный канат проходит через расположенные на оси седлового цодшипника стрелы крайние блоки и огибает уравнительный блок на заднем конце рукояти ковша. Возвратный канат, огибающий средний блок на оси седлового подшипника, закреплен одним концом в передней части рукояти, у ковша. Таким образом, при вращении барабана по часовой стрелке задний конец рукояти подтягивается к подшипнику, то есть рукоять с ковшом .выдвигается, осуществляя напор.

Двухсторонняя кулачковая муфта может жестко соединять с валом либо звездочку, либо стрелоподъемный барабан.

Во время работы прямой лопатой муфта обычно включает звездочку (к барабану эту муфту подключают очень редко, так как при таком виде оборудования угол наклона стрелы не изменяется). Поэтому при включении фрикциона звездочка, кулачковая муфта и вал со шкивом двухконусного фрикциона вращаются вместе со звездочкой по часовой стрелке навстречу шестерне и укрепленным на ней фрикционным колодкам фрикциона 6.

Втягивание рукояти с ковшом (возврат) осуществляется включением фрикциона. Вал начинает вращаться против часовой стрелки и вращение передается через кулачковую муфту и звездочки напорному барабану. При вращении барабана против часовой стрелки на него навивается возвратный канат и разматывается напорный канат, то есть происходит втягивание рукояти.

При копании грунта обычно пользуются фрикционом одновременно с фрикционом, регулируя таким образом толщину срезаемой стружки грунта и направление движения ковша. С помощью фрикционов ковш устанавливают точно над местом разгрузки. Длй удержания рукояти ковша от выдвижения или втягивания используют ленточный тормоз наружного типа. Тормоз необходим также для забрасывания ковша «под себя» при подготовке к следующей операций копания.

Для подъема стрелы кулачковую муфту включают направо, жестко соединяя стрелоподъемный барабан с валом. Затем включают двухконусный фрикцион и вал с барабаном начинают вращаться против часовой стрелки. Стрелоподъемный канат навивается на барабан и стрела поднимается.

При выключенном фрикционе барабан удерживается от проворачивания управляемым замкнутым ленточным тормозом наружного типа. Для опускания стрелы необходимо ослабить затяжку тормоза специальным рычагом. Если не нажимать на этот рычаг, то рабочая пружина тормоза снова затянет его и затормозит барабан.

Во избежание падения стрелы при неосторожном растормажи-вании или выходе из строя тормоза применено противообгонное устройство, состоящее из звездочки, жестко соединенной с барабаном, цепи, соединяющей эту звездочку со звездочкой противообгонной муфты, и собственно противообгонной муфты. При вращении стрелового барабана против часовой стрелки (подъем стрелы) звездочка противообгонной муфты вращается навстречу ^алу главной лебедки и противообгонная муфта проворачивается беспрепятственно. При опускании стрелы звездочка противообгонного устройства вращается по часовой стрелке все с большей скоростью и, когда скорости вращения звездочки и вала будут равны, противообгонная муфта срабатывает. Таким образом, скорость опускания стрелы ограничивается скоростью вращения вала главной лебедки и стрела не падает.

Особенностью механизмов поворота платформы и передвижения экскаваторов (ходового механизма) является возможность передачи движения в противоположных направлениях, что необходимо для поворота платформы вправо и влево, а также передвижения вперед и назад.

Изменение направления вращения (реверсирование) осуществляется механизмом реверса, через который движение передается на поворотный и ходовой механизмы. Механизм реверса экскаватора Э-652А, состоящий из двух валов, трех конических шестерен и двух двухконусных фрикционов, действует следующим образом. На горизонтальном валу, вращающемся по часовой стрелке, укреплены на шпонках шкивы фрикционов, которые могут перемещаться вдоль вала и вращаться вместе с ним. На этом же валу смонтированы на подшипниках качения шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с шестерней 28, жестко (на шлицах) посаженной на конец вертикального вала реверса. К шестерням прикреплены болтами фрикционные колодки двухконусных фрикционов.

При выключенных фрикционах все конические шестерни неподвижны. Если включить фрикцион, то шестерня будет вращаться вместе с валом и передаст движение шестерне и валу, которые будут вращаться по часовой стрелке (если смотреть сверху, со стороны шестерни). При этом шестерня вращается навстречу валу.

При включении фрикциона шестерня вращается по часовой стрелке вместе с валом, а шестерня и вал — против часовой стрелки. Навстречу валу вращается шестерня. Таким образом осуществляется реверсирование вертикального вала механизма реверса.

Управление фрикционами сконструировано так, чтобы предотвратить одновременное включение обоих фрикционов, так как это вызывает останов двигателя, а иногда может привести к по-лоЛке шестерен.

От вала движение передается поворотному и ходовому механизмам следующим образом. Вдоль вала по шлицам перемещается сдвоенная шестерня, которая может вводиться в зацепление с шестернями, жестко закрепленными на промежуточном вертикальном валу. Шестерня находится в постоянном зацеплении с шестерней и через нее с шестерней, свободно вращающимися: первая — на вертикальном поворотном валу, вторая —на вертикальном ходовом валу. Обе шестерни могут быть жестко соединены со своими валами при помогай кулачковых муфт. Конструкция механизма включений муфт позволяет включать одновременно только одну из них; вторая муфта при выключается.

На шлицах нижнего конца поворотного вала жестко закрепит шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с поворотным зубчатым венцом, приваренным к ходовой раме. При вращении вала шестерня обкатывается по венцу, поворачивая платформу относительно ходовой части. Включая правый или левый фрикционы механизма реверса, можно изменять направление вращения шестерни, поворачивая таким образом платформу в одну или другую сторону.

Платформу можно поворачивать с большей или меньшей скоростью. Если сдвоенная шестерня находится в зацеплении с шестерней, поворот происходит с меньшей скоростью, при зацеплении шестерни с шестерней — с большей скоростью.

Большую скорость поворота платформы используют при работе с землеройным оборудованием, а меньшую — с крановым оборудованием.

Платформу останавливают в требуемом положении ленточным тормозом открытого типа, затормаживающим шкив, жестко укрепленный на верхнем конце поворотного вала. Для передачи движения ходовому механизму экскаватора нужно включить муфту; при этом выключится муфта поворотного механизма.

Вращение будет передаваться через вал и закрепленную на его нижнем конце коническую шестерню шестерне, жестко связанной с горизонтальным валом ходового механизма.

Вал состоит из трех частей: средней и двух боковых (полуосей). Полуоси можно соединять со средней частью двумя кулачковыми муфтами. Эти муфты постоянно включены пружинами, то есть все три части вала представляют собой одно целое. При вращении шестерни движение передается ведущим цепным звездочкам, а затем втулочно-роликовыми цепями — ведомым звездочкам, закрепленным на валах ведущих колес гусениц.

Направление вращения колес, а следовательно, и направление движения экскаватора изменяют фрикционами механизма реверса аналогично тому, как изменяют движение поворотного механизма.

Для передвижения экскаватора по кривой нужно отключить от вращающейся трансмиссии одну из гусениц, а для крутого поворота остановить ее. Это осуществляется кулачковыми муфтами, причем при повороте вправо отключается правая гусеница, а при повороте влево — левая. Гусеница отключается перемещением подвижной полумуфты по направлению к цепной звездочке. Полуось сначала отключается от средней части вала, а затем стопорится, так как своими кулачками полумуфта соединяется с неподвижным стопором, приваренным к раме ходовой части. Таким образом, одна из гусениц экскаватора останавливается, а вторая, движущаяся, гусеница поворачивает экскаватор вокруг неподвижной гусеницы.

На время передвижения экскаватора тормоз механизма поворота платформы должен быть обязательно включен, так как иначе может произойти неожиданный поворот платформы, вызванный поперечным наклоном дороги или инерцией движения платформы при повороте гусениц.

При работе ходовая часть экскаватора должна быть неподвижной. Непроизвольное перемещение экскаватора под влиянием усилий, действующих на ковш во время копания грунта, нарушает четкость управления процессом копания и может привести к аварии. Так, например, при работе драглайном или обратной лопатой усилие в тяговом канате стремится неГ только подтянуть ковш к машине, но и сдвинуть экскаватор к ковшу, причем это усилие бывает максимальным тогда, когда ковш упирается в какое-либо препятствие. Поэтому весьма серьезное значение имеет надежность устройства, предотвращающего перемещение экскаватора при работе и при остановке на уклоне. В экскаваторе Э-652А это обеспечивается двухсторонним управляемым стопором.

Экскаватор может перемещаться с меньшей или большей скоростью, что достигается переключением сдвоенной шестерни.

Особенности кинематической схемы экскаватора Э-652А заключаются в следующем:
1) на поворотной платформе расположены в одной плоскости три основных горизонтальных вала — вал 8 главной лебедки, промежуточный вал и вал реверсивного механизма;
2) стрелоподъемный механизм может работать одновременно с механизмом поворота платформы и независимо от него; движение стрелоподъемному механизму передается шестернями;
3) реверс механизма поворота платформы и ходового механизма экскаватора осуществляется коническими шестернями и двухконусными фрикционами, причем имеются две скорости поворота и передвижения;
4) рабочее оборудование прямой лопаты имеет канатный напорный механизм.

На рис. 46 и 47 показаны кинематическая схема и расположение механизмов экскаваторов Э-1251А, Э-1252А.

Движение от двигателя передается трансмиссии через муфту (у экскаватора Э-1251А — эластичную муфту, постоянно соединяющую вал электродвигателя и трансмиссию; у экскаватора Э-1252А —однодисковый фрикцион). В главную трансмиссию экскаватора входят: редуктор, шестерни, главный трансмиссионный вал реверсивного механизма и вал главной лебедки.

Подъем ковша осуществляется включением наружного ленточного фрикциона, соединяющего установленный на подшипниках барцбан с валом. Останавливается барабан при помощи наружного ленточного тормоза.

Рис. 46. Кинематическая схема экскаватора Э-1251А (Э-1252А):
1 — двигатель, 2 — муфта, 3 — редуктор, 4, 5, 6, 7, 12, 31, 34, 35, 37, 41, 42 — цилиндрические шестерни, 8, 19 — ленточные фрикционы, 9, 18, 32, 46 — ленточные тормоза, 10, 11 — сдвоенные звездочки, 13 — рукоять 14 — сед-ловой подшипник, 15, 20, 27, 30, 38, 40, 43 — валы, 16, 21 — цепные передачи

Pис. 47. Расположение механизмов экскаватора Э-1251А и Э-1252А v (обозначения те же, что и на рис. 46)

Напорный механизм останавливают ленточным тормозом, шкив которого жестко соединен со сдвоенной звездочкой для втягивания рукояти нужно включить одноконусный фрикцион, соединяющий звездочку с валом. От звездочки движение цепью передается сдвоенной звездочке, которая будет при этом вращаться навстречу валу, то есть в направлении, противоположном движению напора. От звездочки на рукоять движение передается таким же образом, как и при выдвижении рукояти, только в обратном направлении.

На экскаваторе Э-1251А (Э-1252А) установлен механизм реверса, состоящий из трех конических шестерен и двух одноконусных фрикционов. Механизм реверса работает так же, как описанный выше механизм реверса экскаватора Э-652А. С вертикального вала механизма реверса движение через шестерник передается находящимся в постоянном зацеплении шестерням. Шестерня свободно вращается на поворотном валу и может соединяться с ним кулачковой муфтой. Шестерня свободно вращается на вертикальном валу ходового механизма и также может соединяться с этим валом кулачковой муфтой. Управление муфтами сблокировано таким образом, что при включении одной из них вторая обязательно выключается, то есть движение может передаваться либо на поворотный, либо на ходовой механизм.

Для поворота платформы включают кулачковую муфту, после чего с помощью одного из фрикционов поворотный вал приводят во вращение. Шестерня, связанная с валом, обкатывается вокруг приваренного к ходовой раме неподвижного зубчатого венца с внешними зубьями и платформа поворачивается. Шестерня находится с венцом в постоянном зацеплении.

Для остановки и фиксации поворотной платформы установлен ленточный наружный тормоз.

Передвижение экскаватора производится при включении кулачковой муфты, соединяющей вал с шестерней. В остальном кинематическая схема ходового механизма экскаватора Э-1251А (Э-1252А) не отличается от кинематической схемы, экскаватора Э-652А.

Поворот платформы и передвижение экскаватора Э-1251А могут осуществляться только с одной скоростью (вместо двух скоростей у экскаватора Э-652А), так как передаточное отношение от двигателя к этим рабочим механизмам остается неизменным.

Подъем и опускание стрелы осуществляют стрело-подъемным барабаном, который соединен с трансмиссией подвижной шестерней, вводимой в зацепление с шестерней. Шестерня перемещается по шлицам вала червяка, находящегося в постоянном зацеплении с червячным колесом 45 на валу стрелоподъемного барабана. Направление вращения барабана (подъем и опускание стрелы) изменяют механизмом реверса. При включенном стрелоподъемном механизме должны быть включены кулачковые муфты поворотного и ходового механизмов.

При выключенной шестерне, вследствие вибрации машины, вызванной работой двигателя, стрела экскаватора может самопроизвольно опуститься. Это объясняется тем, что в червячной передаче стрелоподъемного механизма экскаватора Э-1251А (Э-1252А) для получения достаточно высоких скоростей подъема и опускания стрелы угол подъема червяка несколько больше, чем необходимо для самоторможения передачи, работающей в масляной ванне. Чтобы предотвратить это, на валу червяка установлен ленточный тормоз 46 замкнутого типа, постоянно притормаживающий вал. Этот тормоз должен находиться под постоянным наблюдением, так как при его ослаблении или сильном замасливании стрела может неожиданно упасть, что особенно опасно при работе с крановым оборудованием.

Особенности кинематической схемы экскаватора Э-1251А заключаются в следующем:
1) на поворотной платформе расположены два основных горизонтальных вала — вал главной лебедки и вал реверсивного механизма;
2) стрелоподъемный барабан приводят в движение через червячную передачу, а управляют им с помощью того же механизма реверса, который передает движение на механизмы поворота и передвижения; поэтому стрелоподъемный механизм не может работать одновременно с механизмом поворота платформы, что отрицательно сказывается на производительности машины при работе с крановым оборудованием;
3) механизмы поворота платформы и передвижения экскаватора реверсируют коническими шестернями и одноконусными фрикционами, причем возможна только одна скорость поворота платформы и передвижения экскаватора;
4) рабочее оборудование прямой лопаты имеет зубчато-реечный Скремальерный) напорный механизм.

Подъем ковша осуществляется барабаном, установленным на валу и управляемым при помощи ленточного фрикционавнутреннего типа и тормоза наружного типа.

Подтягивание ковша драглайна производится барабаном, управляемым ленточным фрикционом внутреннего типа и тормозом наружного типа. Если экскаватор оборудуют прямой лопатой, барабан заменяют (аналогично экскаватору Э-652А) сдвоенной цепной звездочкой, которую крепят болтами к шкиву фрикциона. Эта звездочка связана одной цепью с напорным барабаном, а другой со свободно вращающейся на валу звездочкой возврата ковша. При втягивании рукояти эта звездочка соединяется с валом ленточным фрикционом внутреннего типа. При оборудовании экскаватора драглайном звездочку не используют.

Рис. 48. Кинематическая схема экскаватора Э-10011А с драглайном:
1 — двигатель, 2 — соединительная муфта, 3 — турботрансформатор, 4, 5, 26 — звездочки, в, 17, 20, 24, 32, 36— валы. 7, 8, 9, 11, 13, 14, 33 — цилиндрические шестерни, 10, 12, 22, 23, 28— фрикционы, 31, 35—кулачковые муфты, 15, 18, 27 — барабаны, 16, 19, 29 — тормоза, 21 — цепная передача, 25 — противообгонная муфта, 30 — коническая передача, 34 —поворотный зубчатый венец, 37 — стопор, 38 — клиноременная передача, 39 — компрессор

Подъем стрелы осуществляется барабаном, свободно вращающимся на валу и управляемым ленточным фрикционом внутреннего типа и тормозом наружного типа. Стрела опускается на тормозе, однако для ограничения скорости опускания барабан связан цепной передачей с противообгонной муфтой роликового типа.

В отличие от экскаваторов Э-652А и Э-1251А у экскаватора Э-10011А реверсируют не вертикальный, а горизонтальный вал, причем механизм реверса состоит не из конических, а из цилиндрических шестерен. Он работает следующим образом. Шестерни соединяются с валами ленточными фрикционами внутреннего типа. Валвращаются в разные стороны. При включении фрикциона шестерня вращается вместе с валом против часовой стрелки, а шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с шестернями, — по часовой стрелке. Если включить фрикцион, то вращение через шестерню передается шестерне и она вращается против часовой стрелки. На вал движение передается с шестерни И, жестко укрепленной на нем.

Движение от шестерни передается через вал и коническую передачу к находящимся в постоянном зацеплении цилиндрическим шестерням, установленным на подшипниках на поворотном валу и вертикальном валу ходового механизма.

Механизм поворота включается кулачковой муфтой. Платформу поворачивают так же, как это делают на экскаваторе Э-652А при обкатывании шестерни, жестко укрепленной на валу, по венцу с внутренним зацеплением, приваренному к раме ходовой части.

Ходовой механизм включаю! кулачковой муфтой. Кинематическая схема ходового механизма экскаватора 2Ы0011А не отличается от кинематических схем экскаваторов Э-652.А, и Э-1251А.

Экскаватор фиксируют на месте при работе управляемым стопором.

К особенностям кинематической схемы экскаватора Э-10011А относятся следующие:
1) наличие турботрансформатора;
2) стрелоподъемный механизм может работать одновременно с механизмом поворота платформы и независимо от него; передача движения стрелоподъемному механизму — шестеренная;
3) механизм поворота платформы и передвижения экскаватора реверсируют цилиндрическими шестернями и ленточными фрикционами;
4) рабочее оборудование прямой лопаты имеет зубчато-реечный (кремальерный) напорный механизм.

Таким образом, можно сделать вывод, что кинематические схемы, помещенные на рис. 44—48, отличаются одна от другой числом основных горизонтальных валов на поворотной платформе, конструкцией механизма реверса, конструкцией привода стрелоподъем-ного барабана, числом скоростей поворота платформы и передвижения экскаватора, а также возможностью опускать стрелу независимо от поворота платформы и одновременно с ним.

Последнее обстоятельство имеет существенное значение при работе с кранадьш оборудованием, так как маневрирование стрелой во время поворота платформы позволяет сокращать продолжительность рабочего цикла и, следовательно, увеличивать производительность крана.

Наличие двух скоростей поворота также улучшает эксплуатационные качества машины, так как при работе краном обычно нужно медленно поворачивать платформу, чтобы избежать сильного раскачивания груза, и достаточно точно его устанавливать. Две скорости передвижения позволяют, с одной стороны, сокращать время на перебазирование экскаватора собственным ходом по хорошей дороге (при большой скорости), а с другой стороны, сохранять хорошую проходимость (при малой скорости) в условиях бездорожья и на подъемах.

В современных экскаваторах широко применяют подшипники качения, что значительно увеличивает срок службы механизмов и снижает потери на трение в механизмах, передающих мощность от двигателя к рабочим органам. Некоторые готовящиеся к выпуску новые модели экскаваторов имеют подшипники качения также и в гусеничных тележках.

Лучшей кинематической схемой может считаться та, которая при наименьшем числе кинематических элементов (шестерен, валов, звездочек, цепей, кулачковых муфт, фрикционных механизмов и пр.) обеспечивает нужное в эксплуатации число скоростей поворота платформы и передвижения экскаватора, независимый привод стрелоподъемного барабана, возможность принудительного опуска” ния груза (крюка) на режиме двигателя, наименьшие потери на трение при передаче мощности от двигателя к главной лебедке (подъемному и тяговому барабанам) экскаватора, так как именно через эти барабаны и передается основная часть мощности при работе машины.

Рис. 49. Схема расположения механизмов экскаватора Э-4013:
1 — двигатель, 2 —редуктор отбора мощности с гидравлическими насосами, 3 — редуктор реверса, 4— стрелоподъемная лебедка с г^дромотором, 5 — главная лебедка, 6 — конический редуктор передачи движения на ходовую часть, 7 — механизм поворота с гидромотором, 8 — раздаточный редуктор хода, 9 — редуктор привода главной лебедки, 10 — коробка перемены передач механизма передвижения

Выше были рассмотрены кинематические схемы экскаваторов, в которых все рабочие механизмы смонтированы непосредственно в металлоконструкции поворотной рамы.

Такие конструктивные решения дают возможность уменьшить вес машины, однако вызывают и существенные недостатки:
– нарушение нормальных условий работы передач при деформациях поворотной рамы или основных валов (например, вала главной лебедки) под влиянием нагрузок при работе;
– сложность использования агрегатного метода ремонта, так как замена изношенного или сломанного механизма (узла) требует разборки механизмов, что связано с большой затратой времени и не может быть выполнено в полевых условиях;
– длительный процесс сборки машины при изготовлении ее на заводе, что требует значительного увеличения сборочных производственных площадей, особенно при современном крупносерийном выпуске экскаваторов;
– практически невозможность добиться широкого применения унифицированных узлов на разных машинах.

В последние годы на универсальных экскаваторах все более широко применяют индивидуальный (многомоторный) дизель-элек-трический и дизель-гидравлический привод, позволяющие избежать этих недостатков.

На рис. 49 показано расположение агрегатов пневмоколесного экскаватора Э-4013 с гидромеханическим приводом. У этого экскаватора механический привод имеют главная лебедка и ходовая часть, гидравлический — механизм поворота и стрелоподъемная лебедка.

Между муфтой сцепления двигателя и редуктором реверса расположен редуктор отбора мощности, через который приводятся в движение два расположенных на нем насоса. От этих насосов и осуществляется гидравлический привод стрелоподъемной чебедки и механизма поворота.

Зубчатые передачи редуктора входят в состав главной трансмиссии экскаватора.

В редукторе — два выходных вала со шли-дезыми концами, на которых крепят головки двух карданных валов. Один из них соединяет передачи редуктора с передачами редуктора привода главной лебедки; второй, реверсируемый при помощи двух фрикционов редуктора, идет к коробке перемены передач. От этой коробки также при помощи карданного вала движение передается коническому редуктору, установленному на вертикальном валу ходовой части экскаватора, а от него через раздаточный редуктор к ходовым (переднему и заднему) мостам.

Преимущество такой конструкции экскаватора заключается в возможности демонтажа и замены даже в полевых условиях практически любого из этих узлов без разборки остальных. Кроме того, применение карданных валов и специального способа крепления редукторов удобно для сборки машины и повышает срок службы передач, так как при деформации поворотной рамы и основных валов не нарушается работа передач.



Читать далее: Главные муфты экскаватора

Категория: —
Эксплуатация экскаваторов

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru