Классификация одноковшовых экскаваторов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Одноковшовый экскаватор — землеройная машина, наиболее распространенная в строительной и горнодобывающей отраслях. Выемка грунта и его транспортировка на короткие расстояния — это те задачи, без которых редко обходится стройка или разработка карьера. В этой статье рассмотрим виды одноковшовых экскаваторов, а также разберемся в классификации рабочих органов этих машин.

Классификации одноковшовых экскаваторов

Землеройные машины с ковшом за свою более чем двухсотлетнюю историю претерпели серьезные изменения. Поэтому современная классификация одноковшовых экскаваторов — это довольно сложная разветвленная система. Рассмотрим основные классификационные признаки этого вида строительных машин.

Размерная группа. В российской классификации предусмотрено 9 размерных групп одноковшовых экскаваторов (от 0 до 8). Данный параметр определяет массу машины, мощность основного двигателя и объем ковша. Согласно этой классификации, все виды одноковшовых экскаваторов, независимо от рабочего оборудования и типа шасси, подразделяются на:
- особо легкие — миниатюрные экскаваторы с объемом ковша до 0,1 м³, которые применяются для рытья узких траншей при прокладке коммуникаций или других несложных работ;
- легкие — вмещают в ковш до 0,6 м³ груза, чаще всего это пневмоколесные тракторы с навесным экскаваторным оборудованием;
- средние — имеют объем ковша до 1,6 м³, изготавливаются как отдельные специализированные машины; редко можно встретить экскаватор с таким объемом ковша, установленным на универсальной платформе в виде навесного оборудования;
- тяжелые — карьерный вариант землеройной машины, такие экскаваторы почти не используется для общестроительных работ (объем ковша не превышает 4 м³);
- особо тяжелые — гиганты, применяемые в основном при добыче полезных ископаемых.
Назначение. Этот признак определяет область применения землеройной машины. Выделяют два типа одноковшовых экскаваторов:
- специализированные (предназначены строго для определенных работ);
- универсальные (используются для широкого спектра задач).
Тип шасси. Этот параметр обуславливает не только способ перемещения, но и в значительной мере ограничивает сферу использования одноковшового экскаватора. Выделяют 5 основных типов шасси:
- пневмоколесное — наиболее универсальный и распространенный тип; в свою очередь подразделятся на автомобильную платформу и тракторную;
- гусеничное шасси используется для передвижения по сложнопроходимым грунтам;
- железнодорожное шасси применяется на путях общего пользования или на рельсах, специально смонтированных под нужды строительных объектов.

Пневмоколесный одноковшовый экскаватор

В отдельную категорию выделяют так называемые шагающие экскаваторы. Они передвигаются на подвижных опорах с точечным касанием к грунту и используются на объектах, где невозможно применение экскаваторов с другим типом шасси (например, болотистая местность, площадки с сильными перепадами рельефа и т. д.).

Тип силовой установки. Определяет источник энергии, который питает узлы и механизмы экскаватора. Тяжелые и особо тяжелые машины могут оснащаться несколькими силовыми установками. По этому признаку выделяют 3 основных вида одноковшовых экскаваторов:
- с двигателем внутреннего сгорания — самый распространенный тип, ДВС установлен на более чем 90% машин;
- с электродвигателем — такие машины получают энергию извне, от сети или отдельного генератора, однако своего ДВС не имеют;
- с паровым двигателем — устаревший тип, который сейчас почти не используется.
Тип привода. Подавляющее большинство одноковшовых экскаваторов оснащается электрическим или гидравлическим приводом рабочего оборудования. Средние, тяжелые и особо тяжелые машины, которые эксплуатируются в сложных и даже экстремальных условиях (повышенная влажность, запыленность), чаще комплектуются оборудованием с механическим канатным приводом. Классический пример канатно-механического привода — драглайны, у которых подвеска ковша не предусматривает жесткой связи со стрелой.
Возможность перемещения рабочего оборудования относительно шасси:
- полноповоротные экскаваторы (их рабочее оборудование способно вращаться на 360 градусов);
- неполноповоротные машины (охватывают только часть рабочего пространства, обычно в пределах 45–90 градусов).

Гусеничный одноковшовый экскаватор

Виды рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов

Рабочий орган (РО) одноковшового экскаватора — это ковш. Общепринятая классификация включает всего два параметра.

Направление зуба определяет направление рабочего движения. По этому признаку выделяют два вида одноковшовых экскаваторов:
- с прямой лопатой — ковш развернут зубьями наружу по отношению к шасси, зачерпывание осуществляется при движении рабочего органа от машины;
- с обратной лопатой — зубья ковша смотрят на экскаватор, зачерпывание груза производится при движении РО к шасси.
Объем ковша. Наряду со скоростью работы привода, этот параметр указывает на производительность землеройной машины. Измеряется этот параметр в метрах кубических и включен в размерную группу экскаватора, однако нередко указывается отдельно, как более весомая характеристика.

Рабочий орган и степень свободы стрелы определяют то, как работает одноковшовый экскаватор.

Назначение и классификация одноковшовых строительных экскаваторов

Одноковшовые экскаваторы — землеройные машины цикличного действия — бывают универсальными и специальными.

Универсальные экскаваторы оснащены различным сменным рабочим оборудованием для выполнения земляных, планировочных, монтажных, сваебойных и других строительных работ. В Советском Союзе свыше 90% выпускаемых одноковшовых экскаваторов являются универсальными.

Специальные экскаваторы оснащены только одним видом рабочего оборудования для земляных или погрузочных работ.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие основные группы:
— строительные и строительно-карьерные (масса машины 2 … 250 т, вместимость ковша 0,1 … 6 м3) — универсальные машины для выполнения многих строительных работ;
— карьерные (масса машины 75 … 1000 т, вместимость ковша 2 … 20 м3) — в основном для разработки тяжелого грунта в карьерах и гидротехническом строительстве с погрузкой в транспортные средства;
— вскрышные (масса машины 170… 13000 т, вместимость ковша 4 … 160 м3) — для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехническом строительстве; туннельные и шахтные с укороченным рабочим оборудованием (масса машины 16 … 30 т, вместимость ковша 0,5 … 1 м3) — для работы под землей при строительстве различных инженерных сооружений и разработке полезных ископаемых. В настоящем справочнике рассмотпены только универсальные одноковшовые экскаваторы, которые классифицируют по числу установленных двигателей, типу привода, возможности вращения поворотной части, конструкции ходового устройства, типу подвески и видам рабочего оборудования.

Рис. 1. Классификация экскаваторов по числу установленных двигателей и типу привода

Рис. 2. Классификация передач экскаваторов

По числу установленных двигателей экскаваторы бывают одно-и многомоторными.

Одномоторным называют экскаватор, у которого все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал.

Многомоторным называют экскаватор, у которого рабочие механизмы приводятся несколькими независимо работающими двигателями. Многомоторный экскаватор, у которого каждый рабочий механизм приводится от отдельного двигателя, называют экскаватором с индивидуальным приводом механизма, а многомоторный экскаватор, у которого, каждый из двигателей приводит в движение несколько рабочих механизмов, — экскаватором с групповым приводом. В многомоторном экскаваторе с индивидуально-групповым приводом используют как индивидуальный, так и групповой привод.

По типу привода различают экскаваторы с механическим, гидромеханическим, гидравлическим, электрическим и смешанным приводами.

Экскаватор с механическим приводом характерен применением только механической трансмиссии, в которой движение от силовой установки передается с помощью зубчатых Цепных, клиноременных или канатных передач.

Если в механическую трансмиссию экскаватора включают гидродинамическую передачу, то такой тип привода называют гидродинамическим. В гидродинамической передаче используют гидромуфты или гидротрансформаторы, встраиваемые между силовой установкой и механическими передачами.

В объемном гидроприводе первичным потребителем энергии являются насосы (один или несколько), нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидродвигателям, от которых приводятся в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора. Объемные передачи в экскаваторах применяют как в сочетании с механическими передачами, так и без них.

При электрическом приводе передача энергии от силовой установки к механизмам машины производится как электрическим, так и механическим способом. В электродинамической передаче вместо гидромуфт или гидротрансформаторов устанавливают электромуфты.

В смешанных приводах используют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешанные электромеханические или гидромеханические передачи.

По возможности вращения поворотной части (платформы) экскаваторы бывают полноповоротными, т. е. с платформой, вращающейся , вокруг вертикальной оси на неограниченный угол, и неполноповоротными, т. е. с ограниченным углом вращения платформы.

По типу ходового устройства экскаваторы разделяют на гусеничные, пневмоколес-ные, на специальном шасси, на базе самоходной машины. Гусеничные ходовые устройства бывают с минимально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц (для работы на грунтах с высокой несущей способностью) и с увеличенной поверхностью гусениц (для работы на грунтах с низкой несущей способностью).

Пневмоколесным называют экскаватор на колесном ходовом устройстве, который имеет практически такую же поворотную часть, как и гусеничный.

К экскаваторам на специальном шасси относят машины на колесном ходовом устройстве автомобильного типа.

Экскаватор на базе самоходной машины имеет ходовое устройство на базе трактора или автомобиля. В этом случае экскаватор называют также навесным.

Рис. 3. Классификация экскаваторов по типу ходового устройства
а — гусеничный; б — гусеничный с увеличенной поверхностью гусениц; в — пневмоколесный; г — на специальном шасси; д — на базе трактора

Рис. 4. Классификация экскаваторов по типу подвески рабочего оборудованием
а — с гибкой подвеской; б — с жесткой подвеской; 1 — ходовое устройство! 2 — поворотная платформа; 3 — рабочее оборудование

Рис. 5. Основные виды и исполнения рабочего оборудования:
1 — прямая лопата; 2 — маятниковая прямая лопата; 3 — напорная прямая лопата; 4 — прямая лопата со створчатым ковшом; 5 — обратная лопата; 6 — боковая обратная лопата; 7 — погрузочное оборудование; 8 — планировочное оборудование; 9 — землеройно-планировочное оборудование с телескопической стрелой: 10 — землеройно-планировочное оборудование со смещаемой осью копания; 11 — драглайн; 12 — боковой драглайн; — канатный грейфер; 14 — жесткий грейфер; 15 — крановое оборудование; 16 — копер; 17 — напорный грейфер

Для разработки грунта ниже уровня стоянки предназначена обратная лопата с укрепленным на рукояти ковшом, копающим в направлении к экскаватору. Для работы в стесненных условиях используют боковую обратную лопату с ковшом, копающим в вертикальной плоскости, смещенной относительно вертикальной оси вращения поворотной платформы или относительно продольной оси базовой машины.

Рабочее оборудование, из узлов которого может быть смонтирована прямая или обратная лопата, называют универсальной лопатой.

Для погрузки сыпучих и кусковых материалов предназначено погрузочное оборудование с поворотным ковшом, заполняемым при его движении от экскаватора.

Для послойной разработки грунта в различных плоскостях применяют планировочное оборудование с ковшом или ножом.

Для планировочных работ используют также землеройно-планировочное рабочее оборудование с рабочим органом, укрепленным на стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающейся в вертикальной плоскости относительно поворотной части экскаватора, а также относительно своей продольной оси.

Для работы в стесненных условиях предназначено землеройно-планировочное оборудование с шарнирной опорой стрелы, смещаемой при работе поперек поворотной части.

При большой глубине копания грунт ниже уровня стоянки разрабатывают драглайном с помощью ковша, подвешенного на канатах и копающего в вертикальной плоскости в направлении к экскаватору. Каналы очищают боковым драглайном с ковшом, подвешенным на канатах и копающим под углом к вертикальной плоскости стрелы.

Погрузочные и разгрузочные операции с сыпучими грунтами и дроблеными породами, а также копание колодцев с вертикальными стенками, очистку прудов и каналов выполняют грейфером, снабженным захватывающим ковшом. Ковш грейфера может быть подвешен на канатах и тогда усилие напора ковша на грунт создается весом ковша. У гидравлического экскаватора ковш грейфера шарнирно подвешен к одному из жестких элементов рабочего оборудования, и усилие напора на грунт создается специальным приводным устройством.

Для рыхления прочных и мерзлых грунтов вместо ковша обратной лопаты гидравлического экскаватора устанавливают гидромолот.

С помощью кранового оборудования, устанавливаемого на экскаваторах вместо землеройного оборудования, выполняют перегрузочные и монтажные работы.

Для забивки свай на экскаватор устанавливают копер.

Существуют более сорока наименований сменного рабочего оборудования.

Таким образом, одноковшовые строительные экскаваторы являются универсальными машинами многоцелевого назначения, которые имеют весьма широкое применение при выполнении самых различных работ в строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Существующие типы экскаваторов в общем виде классифицируются типажом по следующим признакам:

назначению и роду выполняемой работы;
вместимости ковша Е, м 3 ;
видам рабочего, ходового и силового оборудования.

Одноковшовый экскаватор : классификация по назначению

По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие типы:

Строительные – с ковшами емкостью от 0,15 – 2 м 3 , на гусеничном или пневмоколесном ходу, универсальные (снабжаются сменным рабочим оборудованием прямой или обратной лопатой, драглайн, грейфер или кран);предназначаются в основном для производства земляных и монтажных работ на строительстве;

Карьерные – с ковшами емкостью от 4 до 12,5 м 3 , на гусеничном ходу, имеют рабочее оборудование прямой лопаты с относительно короткой стрелой и рукоятью; применяются главным образом на карьерах при разработке породных, рудных или угольных уступов с нижней погрузкой в транспортные сосуды;

Вскрышные – с ковшами емкостью от 4 до 35 м 3 , на гусеничном ходу, оборудуются прямой лопатой, но с удлиненной стрелой и рукоятью; предназначаются в основном для разработки уступов с верхней погрузкой или с перемещением горной массы в отвал; шагающие драглайны – с ковшами емкостью от 4 до 80 м 3 и с длинными стрелами (до 100 м); применяются для разработки уступов на карьерах с перемещением породы в отвал, для проведения траншей, рытья котлованов, насыпки дамб, плотин и др.

Одноковшовый экскаватор : по возможности установки дополнительного оборудования

Одноковшовый экскаватор следует различать также по возможности использования с различными видами рабочего оборудования.

Универсальными одноковшовый экскаватор это машина, имеющяя не менее четырех видов сменного рабочего оборудования. Строительный одноковшовй экскаватор обычно выпускают универсальными, причем один вид рабочего оборудования может быть легко заменен другим бригадой, обслуживающей экскаватор.

Полууниверсальный одноковшовый экскаватор это тот который имеет два-три вида рабочего оборудования. К таким относятся машины с ковшами емкостью не более 4 – 6 м 3 .

Специальный одноковшовый экскаватор это экскаватор, имеющий только один вид рабочего оборудования. К ним обычно относятся машины с ковшами емкостью свыше 4 м 3 .

Одноковшовый электро-гидравлический экскаватор с прямой лопатой в карьере. Выполняет погрузку горной массы в кузов 130-ти тонного Белаза.

Одноковшóвый экскавáтор — землеройная машина циклического действия для разработки (копания), перемещения и погрузки грунта. Рабочим органом является подвижный ковш разного кубического объёма, закреплённый на стреле, рукояти или канатах. Ковш загружается за счёт перемещения относительно разрабатываемого грунта. При этом корпус экскаватора относительно грунта остаётся неподвижным — тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. Это отличает экскаватор от скрепера и погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.

Одноковшовый экскаватор — наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых. По виду работ отмечают два основных типа экскаватора по направлению зуба ковша — обратная или прямая лопата. Экскаваторы с прямой лопатой применяются только в карьерах при загрузке горной массы в вагоны думпкара или для погрузки рудой или иной горной породой карьерных самосвалов. Отличительной особенностью такого экскаватора является открывающееся днище ковша.

После покупки в 2011 году компании Bucyrus, крупнейшим производителем одноковшовых экскаваторов стал Caterpillar.

Содержание

Размерные группы

В СССР/России используется следующая система размерных групп одноковшовых экскаваторов:

Классификация

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по типу шасси, типу привода, типу рабочего оборудования, возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности

Полноповоротные

Рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные

Схема неполноповоротного экскаватора на шасси колесного трактора 1. Рама экскаватора, закреплённая на тракторе;
2. Поворотная колонка;
3. Стрела;
4. Рукоять;
5. Гидроцилиндр привода стрелы;
6. Гидроцилиндр привода рукояти;
7. Гидроцилиндр привода ковша;
8. Ковш в положении обратной лопаты;
9. Вариант установки ковша в положении прямой лопаты;
10. Сменный грузовой крюк;
11. Бульдозерный отвал;
12. Выносные опоры.

Рабочее оборудование закрепляется на шасси с помощью поворотной колонки. На многих машинах подобного типа поворотная колонка монтируется на поперечных направляющих, что позволяет перемещать её вместе с рабочим оборудованием вправо-влево с последующей жесткой фиксацией для более удобного положения рабочего оборудования. Поворот рабочего оборудования осуществляется на угол 45-90 градусов от начального положения. Двигатель, механизмы, кабина машиниста размещены на неповоротном шасси. В настоящее время неполноповоротными выполняются экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

По типу шасси

Навешиваемые на тракторы

Тракторный экскаватор зарубежного производства

В качестве базового шасси используется трактор, чаще всего колёсный. Неполноповоротное экскаваторное оборудование устанавливается сзади (реже сбоку) трактора, на специальной раме. Наиболее распространёнными являются экскаваторы, навешиваемые на тракторы класса 1,4. Характерный объём ковша — 0,2-0,5 м³. Применяются для выполнения небольших землеройных или погрузочных работ, чаще всего при ремонте инженерных сетей. Конструкция рабочего оборудования позволяет оперативно переставлять ковш для работы прямой или обратной лопатой. Ковш может заменяться грейфером, грузовыми вилами или крюком. Для привода используется двигатель базового трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический. Благодаря относительно высокой скорости хода могут оперативно прибывать к месту выполнения работ, расположенных на расстоянии 20-30 км от места базирования. Трактор с навешенным экскаваторным оборудованием может использоваться также для выполнения транспортных и бульдозерных работ.

На автомобильном шасси

Экскаватор ЭОВ-4421 (Кирасир) на шасси КрАЗ-255

Экскватор UDS на шасси Татра-141

В качестве базового шасси используется грузовой автомобиль, чаще всего повышенной проходимости. Обладают высокой скоростью перемещения. Применяются в случаях, когда требуется высокая мобильность: в военном деле (инженерные войска, дорожные войска), при выполнении спасательных операций, при строительстве дорог, очистке каналов. Рабочее оборудование — преимущественно — обратная лопата. Выпускаются экскаваторы с телескопической стрелой и поворотным ковшом, позволяющим оперативно переходить от прямой лопаты к обратной. Для привода может использоваться как двигатель базового автомобиля, так и отдельный двигатель, установленный на поворотной платформе.

Пневмоколёсные

Современный пневмоколёсный экскаватор с гидравлическим приводом

Пневмоколёсный экскаватор 50-х - 60-х годов с канатным приводом

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Выполняются чаще всего полноповоротными. Для повышения устойчивости и предотвращения сползания при загрузке ковша имеют выносные опоры. Имеют скорость хода до 30 км/ч. Могут буксироваться грузовыми автомобилями со скоростью до 40 км/ч. Проходимость по слабым грунтам ограниченная. Выпускаются в широком диапазоне размерных групп — от микроэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до тяжёлых колёсных экскаваторов — с объёмом ковша до 1,5 м³. В связи со спецификой выполняемых работ: разработка котлованов, траншей, планировочные работы — рабочее оборудование — преимущественно обратная лопата. Могут использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ.

Привод колёс шасси может осуществляться как от двигателя рабочего оборудования через механические или гидравлические передачи (гидромоторы), так и от отдельного двигателя.

Гусеничные

Гусеничный экскаватор компании New Holland 200-х годов массой 22т.

Экскаватор DEMAG Bagger. Исполнение: прямая лопата. — Один из самых крупных в своем классе гидравлический экскаватор

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Выполняются полноповоротными. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажнённых грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2-15 км/ч. К месту работ перевозятся тягачами на специальных прицепах.

Рабочий диапазон объёмов ковша весьма широк: от миниэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м³ до карьерных с объёмом ковша 10 м³. Имеются также особо тяжёлые карьерные гусеничные экскаваторы с объёмом ковша 26 м³ производства фирмы DEMAG (Германия).

Рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн. Может использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколёсных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование.

Шагающие

Поворотная платформа с оборудованием шагающего экскаватора установлена на опорной плите. С поворотной платформой связаны лапы, которые при работе экскаватора подняты (не касаются грунта). При передвижении экскаватора лапы опираются на грунт. При этом опорная плита отрывается от грунта. Экскаватор передвигается на один шаг вперед (для некоторых моделей возможно движение назад). После этого лапы поднимаются и возвращаются в исходное положение. На шагающем ходу выпускают крупные карьерные экскаваторы с объёмом ковша 15 м³ — 40 м³ и вылетом стрелы до 65 м — 150 м. Рабочее оборудование — драглайн. Шагающими экскаваторами выполняются вскрышные работы (расчистка залежей полезных ископаемых от пустой породы), а также добыча полезных ископаемых и перемещение их в отвал (высотой до 40м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может.

Железнодорожные

В качестве шасси экскаватора используется железнодорожная платформа. Применяются для ремонтных работ на железной дороге. Имеют объём ковша до 4 м³. Поворотная платформа и оборудование часто унифицировано с гусеничными экскаваторами.

Плавучие

Рабочее оборудование (драглайн или грейферное) установлено на понтоне. Применяются для погрузочно-разгрузочных работ, добычи песка, гравия из водоемов, дноочистительных и дноуглубительных работ. От плавучих кранов, оборудованных грейферами, плавучие экскаваторы отличаются меньшей высотой и упрощённой конструкцией стрелы.

По типу двигателя

Паровые экскаваторы — в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале 20-го века. В настоящее время не выпускаются. Моментно-скоростные характеристики паровой машины и рабочего оборудования экскаватора хорошо согласовываются (паровая машина может развивать крутящий момент даже при заторможенном валу), что упрощает механические передачи.

Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания — наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы весьма широк (см. размерные группы).

Моментно-скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания и рабочего оборудования экскаватора несогласованы. В частности, двигатель внутреннего сгорания не может развивать крутящий момент при заторможенном коленчатом валу. Это требует применения на механических экскаваторах согласующих передач (муфт сцепления, редукторов, гидротрансформаторов). У гидравлических экскаваторов согласование обеспечивается гидравлическими передачами.

Электрические экскаваторы — для привода рабочего оборудования используеются электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Как и паровая машина, электрический двигатель развивает крутящий момент при заторможенном якоре, поэтому электрическому экскаватору не нужны сложные механические передачи.

Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах) первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции.

По типу механических передач (приводов рабочего оборудования)

С групповым механическим канатным приводом (механические)

Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод лебёдок осуществляется от двигателя экскаватора посредством механических передач (зубчатых, цепных, фрикционных, червячных).

Универсальный экскаватор с механическим приводом оборудуется трехбарабанной лебёдкой. Стреловой барабан лебёдки используется для привода (подъёма и опускания) стрелы. Подъёмный барабан используется для подъёма ковша (или возврата рукояти при работе обратной лопатой). Тяговый барабан используется для подтягивания ковша к экскаватору (при работе драглайном, обратной лопатой). При работе прямой лопатой тяговый барабан связан с механизмом напора рукояти.

Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом. В современных моделях его применение сокращается по следующим причинам:

экскаваторы с механическим канатным приводом имеют сложную конструкцию и содержат большое число быстроизнашивающихся изделий (накладки фрикционов, ленты тормозов, канаты).
канатный привод обеспечивает ограниченное число независимых перемещений элементов рабочего оборудования;
канатный привод технически сложно сделать автоматизированным;
канатный привод не обеспечивает полной фиксации элементов рабочего оборудования в заданном положении.

На современных моделях канатный механический привод применяется только для драглайна или грейфера.

С индивидуальным электрическим приводом лебедок (электромеханические)

Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод каждой лебёдки и вспомогательных механизмов осуществлется индивидуальным электрическим двигателем. Такой привод применяется на тяжёлых карьерных (в том числе и шагающих) и промышленных экскаваторах.

Электромеханический лебёдочный 10-ти кубовый карьерный экскаватор с прямой лопатой ЭКГ-10 производства России. Хорошо видна система канатов.

С гидравлическим приводом

В настоящее время гидравлические экскаваторы имеют преимущественное распространение.

Рабочее оборудование

История развития

Согласно замыслу одного из участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел.

Примечания

Читайте также: