Экскаватор с механическим приводом принцип работы
Главное меню
 Главная |
| Статьи |
| Общие вопросы |
| Технологии |
| Строительные материалы |
| Земляные работы |
| Свайные работы |
| Бетонные работы |
| Монтажные работы |
| Специальные работы |
| Гидромеханизация |
| Земснаряды |
| Техника безопасности |
| Сварочное оборудование |
| Мелиоративная техника |
| Дождевальные машины |
| Блог |
| Строительство домов |
| Ремонтные работы |
ФОТОГАЛЕРЕЯ
| Арматура, опалубка |
| Бадьи |
| Бетонные работы |
| Бульдозеры |
| Вилочные погрузчики |
| Грейфер |
| Изготовление ж/б изделий |
| Кирпчиная кладка |
| Краны |
| Монолитно-каркасные констр. |
| Монтажные работы |
| Разработка грунта драглайном |
| Укладка трубопровода |
| Фрегаты |
| Экскаваторы |
Поиск
Экскаваторы с механическим приводом. Конструкции и кинематика узлов универсальных экскаваторов с механическим приводом отличаются большим разнообразием и зависят в основном от типа привода, ходового устройства и типа управления.
Конструкции экскаваторов при емкости ковша до 0,4 м3 имеют свои особенности: привод всех механизмов от одного двигателя, унифицированы рабочее оборудование прямой и обратной лопаты и шарнирная подвеска рукояти прямой лопаты к стреле (рис. 1).
У этого типа экскаваторов:
— рабочее оборудование поднимается, опускается и перемещается главной (двухбарабанной) лебедкой, установленной в передней части поворотной платформы; поворотная платформа вращается поворотным механизмом, состоящим из зубчатых передач;
— направление вращения поворотной платформы и движения «вперед-назад» изменяется реверсивным механизмом, выполненным в виде системы конических или цилиндрических зубчатых колес с двумя фрикционными муфтами;
— движение ходовому механизму от двигателя передается от трансмиссии экскаватора через вертикальный вал, ось которого совпадает с осью вращения поворотной платформы.
Рис. 1 Экскаватор на пневмоколесном ходу с унифицированным рабочим оборудованием:
а — смонтирован на обработную лопату; б — смонтирован на прямую лопату; 1 — ковш; 2 — рукоять; 3 — стрела; 4 — направляющий блок; 5 — головной блок.
Все движения рабочего и ходового оборудования осуществляются с помощью механизмов от одного двигателя (рис. 2). Двигатель 1 через главную муфту 2 вращает трансмиссию, к которой в соответствии с
Рис. 2 Кинематическая схема экскаватора на пневмоколесном ходу с унифицированным рабочим оборудованием:
1 — двигатель; 2- главная муфта; 3 — тяговый барабан; 4, 5, 13, 14, 16 — фрикционные муфты; в — подвижная шестерня; 7 — шестерня включения поворотного и ходового механизмов; 5 — поворотный механизм; 9 — блок шестерен; 10 — барабан подъема крановой стрелы; 11 — муфта планетарного механизма; 12 — шестерни переключения скоростей; 15 — подъемный барабан.
процессом работы поочередно подключаются рабочие и вспомогательные механизмы.
Вал главной лебедки 1 состоит из двух частей, получающих вращение каждая в отдельности. Барабан 15, к которому крепится подъемный канат, приводится во вращение включением муфты 14. Вращение барабана в противоположную сторону происходит под действием усилия в канате от веса рабочего органа. Муфта 14 в этот период выключается, а скорость вращения барабана регулируется тормозом. Тяговый барабан 3 (подъемный при крановом оборудовании) вращается от трансмиссии в обе стороны включением соответственно фрикционной муфты 4 или 16.
Вал // реверсивного механизма приводится во вращение в разном направлении включением фрикционной муфты 5 или 13.
Поворотный механизм 8 и ходовой механизм с трансмиссией соединяются включением шестерни 7 соответственно с зубчатым колесом поворотного или ходового механизма.
Скорость вращения поворотной платформы и передвижения экскаватора изменяется включением блока шестерен 9 малым или большим колесом с зубчатыми колесами 12 реверсивного механизма.
Стрелоподъемная лебедка 10 включается муфтой 11.
Управление применяется рычажное и пневматическое.
Универсальные экскаваторы с емкостью ковша от 0,65 до 1,25 м3 изготовляются с приводом механизмов от одного двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя. Устанавливаемые двигатели взаимозаменяемы (на одном и том же экскаваторе двигатель внутреннего сгорания может быть заменен электродвигателем или наоборот, при сохранении всех остальных механизмов).
Рабочее оборудование прямой лопаты изготовляется с креплением рукояти к стреле в седловом подшипнике. Возвратно-поступательное движение рукояти относительно оси ее крепления осуществляется напорным механизмом, который устанавливается на стреле или по оси крепления стрелы к поворотной платформе.
Напорные механизмы применяются: зависимый (рукоять может выдвигаться на больший радиус копания только при подъеме ковша), независимый (возвратно-поступательное движение рукояти кинематически
Рис. 3 Универсальный экскаватор на гусеничном ходу, оборудованный драглайном:
1 — стрелоподъемный полиспаст; 2 — мамат подвески стрелы; 3 — стрела; 4 — головные блоки; 5 — подъемный канат; 6 — ковш драглайна; 7 — тяговый канат; 8 — наводка
не связано с подъемом ковша) и комбинированный, при котором можно работать как с зависимым так и с независимым напорным механизмом.
В трудноразрабатываемых грунтах дает большую производительность экскаватор с независимым напорным механизмом, а на легкоразрабатываемых — с зависимым. В соответствии с этим при комбинированном напорном механизме экскаватор работает в легких грунтах как с зависимым, а в тяжелых — как с независимым механизмом.
На гидромелиоративных работах экскаваторы с емкостью ковша от 0,65 до 1,25 мг чаще всего применяются на нормальном и удлиненно-уширенном гусеничном ходу с рабочим оборудованием драглайна (рис. 3).
Стрела 3 шарнирно соединена пятой с поворотной платформой и подвешена на подвесном канате 2 и стрелоподъемном полиспасте 1. Ковш 6 подвешен на подъемном канате 5, который огибает головные блоки 4 стрелы и закрепляется на подъемном барабане главной лебедки. Тяговый канат 7 у пяты стрелы уложен между блоками направляющей обоймы 8 (наводки) и закреплен на тяговом барабане главной лебедки. Направляющая обойма предохраняет канат от соприкосновения со стрелой и деталями механизмов на поворотной платформе при любом месте расположения ковша.
Управление применяется пневматическое и гидравлическое.
На базе универсальных экскаваторов с емкостью ковша 0,65- 1,0 м3 выпускаются специальные экскаваторы для подземных работ (тоннельные).
Подземный экскаватор имеет рабочее оборудование с минимально возможными общими габаритами. Рабочее оборудование выполнено по типу струга.
Универсальные экскаваторы с ковшом емкостью 1,6- 4 м 3 изготовляются с дизель-электрическим и электрическим силовым оборудованием. Их используют на строительстве при больших сосредоточенных объемах земляных работ и в карьерах по добыче нерудных строительных материалов и удобрений. Основные механизмы их приводятся в действие от отдельных двигателей (многомоторный привод). Конструктивные и кинематические схемы этого типа экскаваторов и карьерных аналогичны.
Взять любой экскаватор в аренду можно зайдя на сайт организации предлагающей данную услугу. Аренда таких экскаваторов как правило приемлемая и учитывает экономическую ситуацию в строительной отрасли.
Источник
Экскаватор с механическим приводом принцип работы
Для удержания ковша, рукояти и стрелы в определенном положении, а также для предотвращения вращения поворотной платформы при передвижении экскаватора установлены ленточные тормоза.
Экскаватор имеет три горизонтальных вала, расположенных на поворотной платформе: вал главной лебедки, промежуточный вал, являющийся одновременно валом лебедки подъема стрелы, и вал механизма реверсирования.
Механизм подъема стрелы может работать независимо от механизма поворота платформы или одновременно с ним.
Во избежание падения стрелы при неосторожном растормаживании или выходе из строя тормоза предусмотрено противообгонное устройство, состоящее из звездочки, жестко соединенной с барабаном, и цепи, соединяющей эту звездочку со звездочкой противообгонной муфты.
При опускании стрелы, когда частоты вращения звездочки и вала будут равны, противообгонная муфта срабатывает, при этом скорость опускания стрелы ограничивается частотой вращения вала главной лебедки.
Реверсирование механизмов поворота платформы и передвижения машины осуществляется коническими шестернями и двухконусными фрикционными муфтами.
От вертикального вала движение передается к обегающей шестерне или к ведущим колесам механизма передвижения. Кулачковые муфты не могут быть включены одновременно, поэтому от вала движение может быть передано на поворотный вал с закрепленной на нем обегающей шестерней или на вертикальный вал механизма передвижения.
Следовательно, поворот платформы невозможно совместить с перемещением экскаватора. Механизмы поворота платформы и передвижения машины работают с двумя скоростями. Достигается это соединением сдвоенной шестерни с шестерней (малая скорость) или с шестерней (большая скорость.) Меньшую скорость поворота платформы используют при работе с крановым оборудованием, большую — при работе с землеройным оборудованием.
При копании ходовая тележка экскаватора должна быть неподвижной, чтобы исключить непроизвольное перемещение машины. Обеспечивается это двусторонним управляемым стопором, который удерживает от вращения горизонтальный вал механизма передвижения и обе гусеничные ленты.
Рабочее оборудование прямой лопаты оснащено канатным механизмом комбинированного типа. При вращении барабана на него снизу наматываются оба конца напорного каната, а с верхней части барабана отпускается возвратный канат. Задний конец рукояти подтягивается к седловому подшипнику, и происходит напор ковша на грунт. При вращении барабана в обратную сторону на него навивается возвратный канат и с него разматывается напорный канат, т. е. происходит возврат рукояти.
Барабан вращается как при включении фрикционных муфт, так и при растормаживании тормоза, когда включен подъем ковша. В последнем случае подъемный канат будет разматываться с дополнительного барабана, который жестко соединен с напорным барабаном, и вращать его.
На рис. 3 показана кинематичеcкая схема экскаватора ЭО-5П1Б, оборудованного драглайном. От вала дизеля главная трансмиссия экскаватора приводится во вращение через соединительную муфту и гидротрансформатор. В главную трансмиссию входят цепные звездочки, промежуточный вал, шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении, а также валы. Рабочими механизмами машины управляют с помощью фрикционных и кулачковых муфт, а также тормозов. Стрелу опускают с помощью тормоза, однако для ограничения скорости опускания барабан связан цепной передачей с противообгонной муфтой роликового типа. Механизм подъема стрелы может работать независимо от механизма поворота платформы или одновременно с ним.
Рис. 1. Канатный экскаватор с механическим приводом, оборудованный прямой лопатой:
1, 5 — ведущие и направляющие колеса ходовой тележки; 2 — опорный каток; 3 — гусеничная рама; 4 — гусеничная лента; 6 — кузов; 7 — силовая установка; 8 — седловой подшипник; 9 — стрела; 10 — ковш; 11 — рукоять; 12 — поперечная балка ходовой рамы
Ряс. 2. Кинематическая схема экскаватора ЭО-4112 с механическим приводом, оборудованного прямой лопатой.
Механизм реверса состоит из цилиндрических шестерен. Различное направление получает горизонтальный вал. Шестерни соединяются с валами ленточными фрикционными муфтами внутреннего типа. Валы вращаются в разные стороны, поэтому при включении муфт или вал через шестерни или будет вращаться в ту или другую сторону. Через коническую передачу движение передается механизму поворота, если включена кулачковая муфта, или механизму хода, если включена кулачковая муфта. Экскаватор фиксируется на месте управляемым стопором.
На рис. 4 показана кинематическая схема экскаватора ЭО-3311Е с механическим приводом на пневмоколесном ходовом устройстве с унифицированным рабочим оборудованием прямой и обратной лопат. Двигатель установлен вдоль оси поворотной платформы. Трансмиссия экскаватора приводится в действие от двигателя через главную муфту с помощью конической передачи. Ведомая коническая шестерня и цилиндрическая шестерня соединены с валом подвижной зубчатой муфтой. Вал главной лебедки состоит из двух частей, одна из которых получает вращение через шестерни, а другая — через шестерни. Шестерни и шестерни попарно находятся в зацеплении (на схеме не показано), поэтому обе части вала главной лебедки и оба шкива фрикционных муфт механизма реверса вращаются в разные стороны.
Включением фрикционных муфт или изменяют направление вращения барабана для подъема или принудительного опускания груза при работе краном. Включением фрикционных муфт вала изменяют направление вращения поворотной платформы, направление движения экскаватора или направление вращения барабана подъема крановой стрелы. Соединением шестерен, жестко установленных на валу, с блоком шестерен изменяют частоту вращения механизмов.
Рис. 3. Кинематическая схема экскаватора ЭО-51ПБ, оборудованного драглайном
Зацепление подвижной шестерни с шестерней дает возможность получить две транспортные нереверсивные скорости передвижения экскаватора. При включении шестерни муфта автоматически выключается, разъединяет коническую передачу с валом и движение передается через коническую передачу цилиндрической шестерне. В верхнем положении шестерня входит в зацепление с шестерней на валу механизма поворота, а в нижнем положении — с шестерней на вертикальном валу механизма передвижения экскаватора.
На правом конце горизонтального вала III конической передачи установлен шкив тормоза поворота и передвижения, а на левом — кулачковая муфта планетарного механизма, обеспечивающего опускание крановой стрелы на режиме двигателя. При включении одной из фрикционных муфт или на валу и муфты вращается венец планетарного механизма. Венец жестко связан с винтом, на одном конце которого гайкой закреплен барабан подъема крановой стрелы. На другом конце винта установлен гладкий диск. Между барабаном и диском свободно на гладкую ступицу винта надет шкив храпового устройства с двусторонними фрикционными накладками. Для повышения безопасности при опускании стрелы снаружи зубчатого венца планетарного механизма установлен постоянно замкнутый ленточный тормоз.
Рис. 4. Кинематическая схема пневмоколесного экскаватора ЭО-3311Е
Механизм передвижения экскаватора приводится от вала через коническую передачу и горизонтальный вал, который одним концом через зубчатую муфту соединен с задним мостом, а другим концом через муфту включения и зубчатую муфту — с передним мостом.
Экскаватор имеет четыре скорости передвижения, две из которых могут быть использованы только при движении вперед, и две скорости поворота платформы. Передний мост включают при передвижении по рыхлому грунту специальной рукояткой, расположенной под правым лонжероном рамы. Во время переезда по хорошей дороге передний мост должен быть выключен.
Цилиндрические шестерни, расположены в масляной ванне поворотной платформы, конические передачи и шестерни, также заключены в закрытую масляную ванну и составляют главный редуктор экскаватора. На верхней части редуктора установлена одновальная главная лебедка с тяговым и подъемным барабанами. Фрикционные пневмокамерные муфты, главной и стреловой лебедок (за исключением муфты), а также механизма реверса расположены на консольных концах валов, что создает большое удобство при уходе за ними во время эксплуатации. Барабаны главной лебедки останавливают с помощью ленточных тормозов.
Кинематические схемы одномоторных экскаваторов отличаются большим разнообразием. Лучшей считают ту схему, которая при наименьшем числе кинематических элементов (шестерен, валов, звездочек, цепей, кулачковых и фрикционных муфт и др.) обеспечивает нужную скорость поворота платформы и передвижения экскаватора, независимый привод стрелоподъемного барабана, возможность принудительного опускания груза (крюка) на режиме двигателя, наименьшие потери при передаче мощности от двигателя к главной лебедке и механизму поворота платформы.
Главная муфта экскаватора предназначена для плавного соединения и быстрого разъединения вала двигателя внутреннего сгорания с трансмиссией экскаватора. Главная муфта представляет собой управляемую с места машиниста фрикционную муфту открытого или замкнутого типа. Потребность в главной муфте при приводе экскаватора от дизеля определяется следующими обстоятельствами. Во время пуска двигатель должен быть отключен от трансмиссии, что необходимо не только для облегчения пуска, но и для соблюдения правил техники безопасности. Кроме того, двигатель внутреннего сгорания, особенно дизель, нельзя быстро остановить, в то время как при аварийных случаях может понадобиться быстрая остановка всех механизмов экскаватора. Это достигается с помощью главной муфты и сблокированного с нею специального тормоза трансмиссии, автоматически включаемого при выключении главной муфты. Такой тормоз установлен почти на всех применяемых на экскаваторах главных муфтах.
На экскаваторах ЭО-5111Б вместо главной муфты применен гидротрансформатор, который надежно ограничивает нагрузки, передаваемые от двигателя к механизмам экскаватора. При мгновенной остановке трансмиссии эти нагрузки могут в несколько раз превышать номинальное значение (вследствие инерции маховика дизеля).
Главная лебедка приводит в действие рабочее оборудование. Например, с помощью главной лебедки при оборудовании экскаватора прямой лопатой производят подъем ковша и выдвижение рукояти (у лопат с напорным механизмом) или наклон стрелы (у лопат с маятниковым напором); обратной лопатой — подтягивание ковша и подъем стрелы; драглайном — подтягивание и подъем ковша; грейфером — замыкание челюстей и подъем грейфера (ковша) и т. д.
Главная лебедка состоит из двух управляемых независимо друг от друга механизмов, которые можно при необходимости подключать к главной трансмиссии экскаватора. Эти механизмы размещают на одном валу (одноваль-ная лебедка) или на двух параллельных валах (двухвальная). Лебедками эти механизмы называют потому, что почти при всех видах рабочего оборудования их используют для наматывания канатов’ на барабаны. Механизмы главной лебедки включают фрикционными муфтами, а останавливают тормозами.
Рассмотрим одновальную главную лебедку при оборудовании экскаватора прямой лопатой. Вал главной лебедки установлен на двух роликоподшипниках, обоймы которых помещены в разъемных опорах станины поворотной платформы. На валу с левой стороны укреплен механизм успокоителя грейфера, состоящий из барабана и включающей его дисковой фрикционной муфты.
Вал приводится во вращение от двигателя через укрепленную на нем шпонке шестерню. Подъемный барабан и ступица с цепными звездочками установлены на валу на подшипниках. Вращение от вала передается механизмам с помощью ленточных фрикционных муфт. Муфты включаются мембранными пневмотолкателями, к которым сжатый воздух подается через каналы в вале и пневмоприводы. Затормаживают механизмы тормозными лентами (на рисунке не показаны), охватывающими шкивы.
Рис. 5. Одновальная главная лебедка
С помощью звездочек осуществляются напор и возврат рукояти. Левая звездочка соединена роликовой цепью с напорным барабаном и является приводной для механизма напора; правая — со звездочкой, расположенной на промежуточном валу, и передает напорному барабану вращение в обратную сторону при возврате рукояти ковша.
Барабан успокоителя грейфера постоянно увлекается вслед за вращением вала. При этом канатик успокоителя натянут с небольшим усилием, что достигается дисковой фрикционной муфтой барабана, которая постоянно включена пружиной.
Лебедки подъема стрелы на отечественных экскаваторах приводятся от цилиндрических шестеренных редукторов, как это следует из описания кинематических схем. В этом случае лебедки работают независимо от механизма поворота и одновременно с ним, что позволяет совмещать изменение вылета стрелы с поворотом платформы.
Рис. 6. Механизм передвижения и ходовое устройство одномоторного экскаватора
Механизмы поворота платформы, кинематические схемы которых рассмотрены выше, имеют роликовые опорно-поворотные устройства с внутренним или наружным зубчатым зацеплением. На верхнем конце выходного вала устанавливают тормозной шкив, который охватывает тормозная лента, закрепленная на поворотной платформе. Тормоз необходим для удержания платформы на месте при выключенной кулачковой муфте, соединяющей ведущую шестерню с выходным валом механизма поворота. На верхнем конце шкива тормоза сделаны выступы, между которыми опущен стопор, удерживающий поворотную платформу от случайного вращения в нерабочее время, когда в системе управления отсутствует давление.
Механизмы передвижения и ходовые устройства одномоторных гусеничных экскаваторов мало отличаются один от другого. На рис. 6 показана наиболее типичная их конструкция. Ходовая рама соединена с поперечными балками, которые приварены к гусеничным рамам. В центре ходовой рамы размещен литой стакан, внутри которого установлен вертикальный вал механизма хода. Вал приводится в действие от шестерни, которая находится в зацеплении с шестерней механизма поворота. Шестерня соединяется с валом муфтой, перемещаемой по шлицам на валу. Шестерни, жестко закрепленные на вертикальном и горизонтальном валах механизма хода, постоянно находятся в зацеплении.
Горизонтальный вал состоит из трех частей: средней и двух концевых (полуосей). На шлицевых консольных частях полуосей, выходящих за пределы ходовой рамы, укреплены ведущие звездочки цепных передач.
концевым частям средней части И вала приварены ведущие неподвижные полумуфты. Подвижные полу-муфты установлены при помощи шлицев на полуосях.
При включении муфты механизма Реверса полуоси вращаются вместе со средней частью вала и через цепные передачи передают движение к ведущим колесам гусеничного хода. Если одну из подвижных полумуфт и переместить в сторону внешнего конца полуосей, то она войдет в зацепление со стопором, закрепленным на ходовой раме. Полуось и вместе с ней соответствующая гусеничная лента стопорятся, что необходимо для разворота экскаватора. Наружный обод полумуфты является храповиком стопорного устройства; собачки закреплены на кронштейнах, приваренных к ходовой раме. Кулачковые муфты и храповое стопорное устройство включают с помощью систем рычагов, приводимых в действие пневматической системой управления.
Механизмы напора рукояти различают по способу передачи движения на рукоять (канатные и зубчато-реечные) и по принципу действия (зависимые, независимые и комбинированные). Наиболее распространен комбинированный механизм напора. При меньшей нагрузке двигателя он обеспечивает более плавную работу и почти автоматическое выдвижение рукояти. Комбинированный канатный механизм характерен тем, что один конец подъемного каната (закрепленный при независимом напоре на стреле) крепится на дополнительном барабане, приваренном к напорному барабану. Благодаря этому уравновешивается усилие на блоке ковша, которое препятствует выдвижению рукояти. При натяжении канат стремится повернуть барабаны по часовой стрелке, при этом напорный канат натягивается. Усилие от каната передается на уравнительный блок, и действие ветвей каната, сходящих с блока ковша, нейтрализуется. Эта часть механизма является зависимой, так как усилие напора создается в результате натяжения подъемного каната. С помощью каната производят возврат рукояти.
Для врезания в твердый грунт с поверхности, а также для выдвижения максимально поднятой рукояти с нагруженным ковшом используют независимую часть механизма путем включения с небольшим усилием фрикционной муфты звездочки и передачи дополнительного усилия на рукоять аналогично независимому механизму напора.
Рис. 6. Схемы комбинированных механизмов напора:
а — канатного; б — зубчато-реечного; 1 — вал главной лебедки; 2— подъемный барабан; 3 — звездочки механизма напора; 4 — уравнительный блок; 5 — подъемный канат; 6 — головной блок; 7 — блок ковша; 8 — рукоять; 9 — напорный канат; 10 — возвратный канат; 11 — дополнительный барабан; 12 — напорный барабан; 13 — напорная цепь; 14 — напорный вал
Зубчато-реечный механизм характерен использованием шестерен, закрепленных на напорном валу и находящихся в постоянном зацеплении с приваренными к балкам рукояти зубчатыми рейками (кремальерами). При использовании комбинированного механизма напора дополнительный барабан жестко закрепляют на напорном валу. Когда подъемный канат, огибающий головные блоки, натянут, усилие передается через барабан, вал и зубчатые колеса на приваренные к рукояти зубчатые рейки. Так создается напор с использованием зависимой части механизма. Дополнительное усилие может быть получено с помощью независимой части механизма, состоящей из фрикционной муфты напора и двух цепных передач, связывающих вал главной лебедки со звездочкой, жестко закрепленной на валу.
При рациональной разработке забоя уравновешенную рукоять следует удерживать тормозом с небольшой силой и не нужно выдвигать рукоять, включая фрикционную муфту напора. Тогда зубья ковша будут прижиматься к стенке забоя и изнашиваться по всей длине наружной плоскости, оставаясь заостренными. Если же прекращают выдвижение рукояти и только поднимают ковш с помощью барабана, как это делают при независимом механизме, то острие зубьев быстро изнашивается и затупляется.
При комбинированном механизме напора рекомендуется выбирать забой гак, чтобы стенка его была пологой, это дает возможность копать с непрерывным выдвижением рукояти.
Рабочее оборудование. На отечественных канатных экскаваторах наиболее широко применяются прямая и обратная лопаты, драглайн, грейфер и крановое оборудование.
Экскаватор, оборудованный прямой лопатой, предназначен для разработки грунта выше уровня стоянки.
Прямая лопата канатных экскаваторов состоит из ковша, рукояти, стрелы, седлового подшипника. Ковш жестко закреплен на рукояти, соединенной со стрелой седловым подшипником, который дает возможность рукояти не только поворачиваться в вертикальной плоскости относительно стрелы, но и совершать возвратно-поступательные движения вдоль своей оси. Стрела подвешена на стреловом канате. В зависимости от высоты разрабатываемого забоя стрела с помощью стрелоподъем-ной лебедки, расположенной на поворотной платформе экскаватора, может подниматься или опускаться. При работе стрелу устанавливают под углом 45 или 60° к горизонтальной плоскости.
Рукояти прямых лопат бывают двух типов: одно- (внутреннего типа) и двухбалочные (внешнего типа). Конструкция рукояти, как правило, определяет и конструкцию напорного механизма. Так, в отечественных экскаваторах при однобалочной рукояти обычно, применяют канатный механизм напора, при двухбалочной — зубчато-реечный.
Для облегчения балки рукояти выполняют сварными, пустотелыми. Зубчатые рейки изготовляют штампованными или литыми из высокомарганцовистой стали.
Стрела прямой лопаты представляет собой прочную пустотелую сваренную из металлопроката конструкцию. В верхней головной части стрелы смонтированы на подшипниках качения два головных блока большого диаметра, через которые проходит канат подъема ковша, и на втулках два блока меньшего диаметра — для стрелоподъемного каната. Нижний конец (пята) стрелы с помощью пальцев шарнирно закреплен в проушинах рамы поворотной платформы. На этих пальцах стрела поворачивается при изменении угла ее наклона.
В средней части стрелы расположен седловой подшипник, шарнирно соединенный с ней напорным валом, опирающимся на укрепленные в стреле втулки. Однобалочная рукоять опирается на подшипник через сменные чугунные вкладыши. Между седловым подшипником и пятой на нижней стороне стрелы установлен амортизатор, представляющий собой деревянный брус или набор резиновых полос, заключенных в П-образный кожух из листовой стали. Амортизатор предохраняет стрелы от разрушения при случайных ударах ковшом.
Ковш обычно представляет собой комбинированную конструкцию из литых и сварных деталей и состоит из корпуса, откидного днища с засовом и сменных зубьев. Зубья имеют сужающийся к концу хвостовик, входящий в гнездо козырька. От выпадения из гнезда зуб удерживается шплинтом.
я замены изношенного зуба достаточно удалить шплинт. К задней стенке ковша приварены проушины Для пальцев, соединяющих ковш с рукоятью и днище с ковшом, а также ДЛя пальца, на котором шарнирно смонтирована обойма блока ковша. Задняя и боковые стенки ковша усилены поясами. Днище ковша может поворачиваться вокруг пальца; при вертикальном положении рукояти (ковш опущен) днище захлопывается, при поднятом ковше открывается. В закрытом положении днище удерживается засовом, конец которого входит в отверстие петли передней стенки ковша. Засов днища всегда отжимается вперед пружиной, укрепленной в стакане на днище ковша. Чтобы открыть днище, нужно поднять ковш и выдернуть засов из отверстия петли. При этом под влиянием собственного веса и находящегося в ковше грунта днище открывается.
Обратная лопата — рабочее оборудование для разработки грунта ниже уровня стоянки экскаватора при рытье котлованов, траншей. Ковш обратной лопаты жестко закреплен на рукояти пальцами и тягами. Рукоять шарнирно присоединена к верхнему концу стрелы и может поворачиваться по часовой стрелке или против нее при натяжении одного (тягового или подъемного) каната с одновременным ослаблением второго. Угол наклона стрелы обратной лопаты, шарнирно укрепленной в проушинах поворотной рамы, непрерывно изменяется в процессе работы: при заторможенном тяговом канате стрела поднимается во время наматывания подъемного каната на барабан лебедки и опускается при растормаживании барабана. Подъемный канат поддерживается блоками неподвижной дополнительной стойки.
Ковш обратной лопаты имеет литой козырек, сварной корпус, сменные зубья, расположенные так же, как и у ковша прямой лопаты, на режущей кромке козырька, а также зубья, закрепленные на боковых его стенках.
Боковые зубья предназначены для подрезания боковых стенок траншеи во избежание заклинивания в них корпуса ковша. Кроме того, они позволяют при необходимости расширять отрытую траншею.
Рукоять представляет собой полую сварную балку, на переднем конце которой имеются отверстия для регулирования положения ковша, на заднем — для установки блоков, через которые проходит подъемный канат. В нижнее отверстие рекомендуется крепить тягу при малой глубине копания, особенно на плотных грунтах; в верхнее отверстие — при большой глубине копания. На рукояти сделаны проушины для крепления к стреле.
Рис. 7. Схема драглайна (а) и запасовки стрелового каната при подвеске стрелы на шести (б) и четырех (в) ветвях
Стрелу используют от прямой лопаты. На верхней стороне передней части стрелы монтируют амортизатор, предохраняющий ее от ударов верхним концом рукояти при выбрасывании ковша вперед для разгрузки или при резком опускании его на грунт.
При оборудовании обратной лопаты на поворотной платформе дополнительно устанавливают переднюю стойку.
Передняя стойка предназначена для увеличения угла между подъемным канатом и стрелой, что уменьшает нагрузку на стрелу и изнашивание каната. Установленные на передней стойке блоки дают возможность опускать стрелу достаточно низко. Стойка выполнена в виде портала, шарнирно закрепленного в проушинах поворотной рамы. В верхней части портала смонтированы блоки подъемного полиспаста и блоки для подъема и опускания передней стойки.
Драглайн применяют при разработке грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Глубина копания, высота разгрузки ковша и расстояние, на которое может быть заброшен ковш (радиус копания) драглайна,. значительно больше, чем у прямой и обратной лопат. Поэтому драглайн используют для рытья сравнительно больших котлованов и траншей, а также для отсыпки насыпей при строительстве каналов, автомобильных и железных дорог.
Драглайн состоит из ковша с подвеской, стрелы, тягового, подъемного и стрелового канатов, канатов подвески стрелы и наводки тягового каната.
Стрела сварная, решетчатой конструкции, что дает возможность уменьшать ее массу и делать более длинной, чем стрелы прямой и обратной лопат, применяя ковш такой же вместимости. В результате удлинения стрелы увеличиваются радиус действия машины и высота выгрузки. Стрела состоит из двух соединенных болтами частей, нижняя из которых уширена к пяте стрелы и шарнирно закреплена в проушинах поворотной платформы. Длина стрелы может быть увеличена дополнительными вставками между верхней и нижней частями стрелы. При таком удлинении стрелы применяют ковш меньшей вместимости. Во время работы драглайна угол наклона стрелы обычно составляет 30—40°.
Чтобы не заменять стреловой канат, длина которого рассчитана на стрелу прямой лопаты, для подвески удлиненной стрелы драглайна используют дополнительные канаты подвески стрелы, соединяющие ось головных блоков стрелы с подвижной траверсой. При этом в зависимости от длины стрелы стреловой канат запасовывают по одной из схем, показанных на рис. 7, б (шесть ветвей) и рис. 7, в (четыре ветви), в соответствии с указанием в паспорте экскаватора.
Ковш драглайна шарнирно подвешен к двум подъемным цепям, закрепленным пальцами в проушинах, расположенных ближе к задней части ковша и приваренных к его боковым стенкам. Верхние концы подъемных цепей укреплены на обойме опрокидного блока, к которой прикреплен также подъемней канат. При ослаблении тягового каната и тяговых цепей ковш опрокидывается зубьями вниз, повернувшись на пальцах проушин, и повисает на подъемных цепях. Для свободного поворота ковша при опрокидывании подъемные цепи раздвинуты распоркой. При одновременном натяжении подъемного и тягового канатов увеличивается расстояние между соединительным звеном и опрокидным блоком, что сопровождается натяжением разгрузочного каната, один конец которого закреплен на звене, а второй — на проушине арки ковша.
При работе на легких грунтах петли устанавливают в верхнее положение, при работе на плотных грунтах — в нижнее. При разработке дна глубокого забоя петли рекомендуется устанавливать в верхнее положение.
На драглайнах кроме ковшей с прямолинейной режущей кромкой устанавливают ковши увеличенной вместимости без зубьев или с двумя зубьями, с полукруглыми днищем и режущей кромкой. Применять такие ковши неэффективно при разработке грунтов с включениями и необходимости планировки с повышенными требованиями дна котлованов и траншей.
Грейфер применяют для разработки грунтов, расположенных ниже и выше уровня стоянки экскаватора, для погрузки и разгрузки сыпучих материалов, а также при некоторых видах земляных работ в мягких грунтах (рытье глубоких котлованов, очистка прудов и каналов).
Грейферы бывают одно- и двухканатные. Первые менее эффективны, так как для разгрузки их нужно опускать на грунт, что резко снижает производительность.
Для оборудования грейфера используется решетчатая стрела драглайна, ковшом грейфера, подвешенным на канатах, невозможно разрабатывать плотные грунты, так как масса его Недостаточна, чтобы врезаться в грунт.
В связи с этим изготовляют ковши легкого, среднего и тяжелого типов для разработки грунтов различной плотности. При этом масса применяемого ковша должна быть тем больше, чем плотнее грунт. Однако чем тяжелее ковш, тем меньше грунта он может поднять при данной устойчивости экскаватора, следовательно, производительность при этом уменьшается.
Рис. 8. Подвеска ковша драглайна
Крановое оборудование используют при выполнении разнообразных погрузочно-разгрузочных работ (в последние годы в основном перегрузочных). При монтаже его применяют редко, так как механизмы экскаватора не обеспечивают большой диапазон изменения скоростей рабочих движений крана (подъема, поворота, опускания груза).
Источник
