Реферат на тему гидравлический экскаватор прямая и обратная лопаты

Обновлено: 05.07.2024

Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Различают одноковшовые экскаваторы периодического (цикличного) действия с основным рабочим органом в виде .

ЦЕПНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Цепные траншейные экскаваторы выпускаются на базе пневмоколесных и гусеничных тракторов и оснащаются одноцепным (ЭТЦ-1609) и двухцепным (ЭТЦ-252М) скребковыми рабочими органами для разработки не мерзлых грунтов. Техническая .

РОТОРНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Роторные траншейные экскаваторы представляют собой навесное или полуприцепное к переоборудованному гусеничному трактору или специальному тягачу землеройное оборудование и предназначены для разработки траншей прямоугольного и трапецеидального профиля в однородных .

ОДНОКОВШОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Строительными называют одноковшовые универсальные экскаваторы с основными ковшами вместимостью 0,25. 2,5 м3, оснащаемые различными видами сменного рабочего оборудования. Строительные экскаваторы предназначены для .

ОДНОКОВШОВЫЕ ПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Эти экскаваторы представляют собой полноповоротные машины (рис. 1) с одномоторным приводом и гибкой подвеской рабочего оборудования. На поворотной платформе таких машин смонтирована двуногая опорная стойка, несущая стрелоподъемный полиспаст.

ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Эти экскаваторы представляют собой многомоторные машины с жесткой подвеской рабочего оборудования, у которых для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод. Параметры гидравлических .

ЭКСКАВАТОРЫ-ПЛАНИРОВЩИКИ

Экскаваторы-планировщики представляют собой универсальные гидравлические полноповоротные машины четвертой размерной группы, основным рабочим движением которых является выдвижение-втягивание телескопической стрелы с полноповоротным ковшом при копании, планировании .

ОДНОКОВШОВЫЕ НЕПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Неполноповоротные гидравлические универсальные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием относятся к машинам второй размерной группы и монтируются н базе серийных пневмоколесных тракторов класса 1,4. Они представляют .

МАЛОГАБАРИТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Малогабаритные экскаваторы представляют собой небольшие по массе и размерам высокомобильные универсальные машины малой мощности, оснащенные быстросъемными сменными рабочими органами многоцелевого назначения. С помощью таких машин отрывают небольшие котлованы и траншеи .

ЭКСКАВАТОРЫ-ПОГРУЗЧИКИ

Экскаваторы-погрузчики представляют собой пневмоколесные высокоманевренные многофункциональные гидравлические машины, оснащенные одновременно экскаваторным и погрузочным оборудованием. Предусмотрена возможность работы экскаваторов-погрузчиков с другими видами сменного рабочего оборудования.

Экскаваторами называется землеройная машина, предназначенная для копания грунта, разработки мягких горных пород, раздробленных скальных пород. Являясь универсальной машиной, экскаватор используется практически при каждом строительстве. Наиболее распространенным оборудованием является прямая лопата, используемая для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора. Широкое распространение прямой лопаты связано с ее универсальностью – применима для большинства грунтов, эффективно справляется с разгрузкой и погрузкой.

Содержание

Введение
1. Назначение и область применения
2. Классификация экскаваторов прямая лопата
3. Устройство экскаватора прямая лопата
4. Принцип работы экскаватора прямая лопата
5. Современные экскаваторы оборудованные прямой лопатой
6. Выводы

Работа состоит из 1 файл

Экскаватор.doc

Экскаватор прямая лопата

Для экскаваторов с емкостью ковша свыше 0.65 кубических метров прямая лопата является основным рабочим оборудованием и предназначается для работ на легких и тяжелых грунтах а также на взорванных горных породах. Прямая лопата гидравлических экскаваторов находит широкое применение в особенности на экскаваторах 4-й размерной группы и на машинах большей мощности. Экскаваторы с оборудованием прямая лопата имеют ковш с небольшим вылетом относительно машины. Прямая лопата обеспечивает наибольшее усилие копания и наибольшую производительность (за счет минимального количества операций в одном цикле копания). Применение данного оборудования выгодно для разработок котлованов и выемок с размещением экскаватора на их дне, а так же для добычи полезных ископаемых и погрузочных работ. При такой разработке откопанный грунт должен вывозиться в отвал автотранспортными средствами (автосамосвалами). Так же недопустима работа в мокрых забоях и при наличии грунтовых вод.

Классификация экскаваторов прямая лопата

По характеру рабочего оборудования одноковшовые можно разделить на экскаваторы с прямой лопатой, с обратной лопатой, драглайн, грейфер, с телескопическим рабочим оборудованием.

Экскаваторы разделяют на несколько групп по различным параметрам. Экскаватор прямая лопата производит все операции в определенном порядке, повторяя их через некоторые промежутки времени, значит он относится к машинам прерывного (цикличного) действия.

В свою очередь экскаваторы прямая лопата разделяются на подгруппы по другим признакам:

По типу ходового устройства

- гусеничные (используются на значительной глубине);

Важнейшими машинами на строительных площадках для производства земляных работ‚ перегрузки сыпучих и кусковых материалов ‚ в зависимости от установленного дополнительного оборудования, являются гусеничные экскаваторы. Они 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 переувлажненных грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2-15 км/ч.Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколесных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование..

- колесные (используются на небольшой глубине, обладают большой подвижностью и маневренностью при перемещении машины с одного объекта на другой).

Колесные экскаваторы - это, как правило, варианты гусеничных прототипов, смонтированные на пневмоколесном шасси, оборудованные обратной лопатой. Они используются для рытья узких траншей, особенно с вертикальными стенками для прокладки сетей канализации, устройства фундаментов в крепких и каменистых грунтах, а также сооружения небольших котлованов. Этот вид экскаваторов являются универсальным, поскольку может использоваться как для работы на слабых грунтах и болотистой местности, так и в промышленном, гражданском, сельском и транспортном строительстве. Масса пневмоколесных экскаваторов обычно не превышает 25 тонн, поскольку увеличение нагрузки на ось ограничивает возможность их перемещения своим ходом. Особое внимание все производители уделяют малому радиусу вращения противовеса, подчеркивая приспособленность "колесников" к работе на улицах без помех движению, а также вплотную к зданиям и деревьям.
Все рабочие движения экскаватора осуществляются с помощью гидравлического привода. Экскаватор может одновременно двигаться и производить экскавацию. Современные экскаваторы могут оборудоваться разнообразными захватами с грейферными челюстями и без них; для перегрузки длинномерных‚ волокнистых‚ крупнокусковых грузов; гидромолотами.

- на спецшасси автомобильного типа;

- шасси грузового автомобиля или трактора.

По типу привода

- механический, когда движение передается с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных передач;

– гидравлический объемный, где роль привода выполняют гидронасос, маслопроводы и гидромоторы (или гидроцилиндры); в маслопроводах циркулирует жидкость, передающая энергию от насосов к гидромоторам (или гидроцилиндрам), приводящим рабочие механизмы в движение;

– гидромеханический, в котором для передачи энергии используют гидротрансформатор в сочетании с механической трансмиссией;

– электрический, применяемый на экскаваторах с многомоторным приводом в сочетании с механическим;

– смешанный, состоящий из приводов двух видов, например механического и электрического

По числу двигателей

- одномоторные (если все механизмы экскаватора приводятся в движение от одного двигателя)

- многомоторные (если в экскаваторе каждый механизм (или группа механизмов) приводится в движение отдельным двигателем)

.
По исполнению опорно-поворотного устройства

- полноповоротные;

- неполноповоротные.

По способу подвески рабочего органа

- гибкие(гидравлические);

Подвес с гидравлическим приводом позволяет фиксировать элементы рабочего оборудования в пространстве

Экскаваторы с жестким подвесом имеют значительные технологические, конструктивные и эксплуатационные преимущества по сравнению с экскаваторами с гибким подвесом

По типу исполнения рабочего органа(для машин на автомобильном шасси)

- шарнирно-рычажные;

- телескопические.

По типу двигателя

- дизельные (более мобильны и менее экономичны, поэтому используются там, где нужно часто перемещать экскаватор с одного места на другое).

-электрические (если экскаватор на долго прикрепляется к одному строительному объекту, то целесообразнее использовать электрический двигатель, не требующий затрат топлива).

По назначению

-строительные универсальные (используются для копания, разгрузки, погрузки земли в строительстве зданий и сооружений)

-карьерные (для разработки полезных ископаемых в карьерах)

-вскрышные (при разработке месторождений открытым способом).

Прямая лопата — оборудование, предназначенное для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора.

Прямая лопата с механическим приводом состоит из следующих основных узлов: каната подъема стрелы, ковша, рукояти, стрелы, седлового подшипника. Рукоять к стрелке крепится седловым подшипником, с помощью которого рукоять поворачивается в вертикальной плоскости относительно стрелы и совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси рукоятки. При копании грунта ковшу нужно пройти положения —IV. Ковш поднимается подъемным канатом, огибающим головные блоки. Напор рукоятки осуществляется напорным механизмом, которым выполняется также обратное движение (возврат) рукояти. На универсальных строительных экскаваторах применяют канатные и зубчато-реечные (напорные механизмы).

Напорные механизмы делятся на независимые, зависимые, комбинированные- Напорный механизм называется независимым, если усилие напора может быть увеличено или уменьшено независимо от величины усилия в подъемном тросе ковша, т. е. когда напорное движение рукояти с ковшом производится независимо от подъема ковша. Если величина усилия напора зависит от величины усилия в подъемном тросе ковша и имеется возможность только уменьшить напор, такой напорный механизм называется зависимым.

Напорный механизм называется комбинированным, когда величина усилия напора зависит от усилия в подъемном тросе, но при включении независимой части напорного механизма может быть по желанию увеличена.

Ковш прямой лопаты состоит из корпуса, откидного днища с засовом и сменных зубьев. Зубья имеют сужающийся к концу хвостовик, входящий в гнездо козырька. От выпадения зубья удерживаются в гнездах шплинтами.

Прямые лопаты в последние годы оснащают ковшами с полукруглой передней стенкой и с козырьком в виде совка без зубьев. Ковш такой конструкции значительно легче и имеет минимальное сопротивление при копании грунта, что, естественно, повышает производительность экскаватора.

На экскаваторах с прямой лопатой применяют рукояти двух типов: однобалочные (внутреннего типа) и двухбалочные (внешнего типа). Однобалочная рукоять проходит внутри стрелы, а двухбалочная — снаружи. Рукоять может совершать возвратно-поступательное движение в направляющих седловины напорного вала, а также поворачиваться вместе с седловым подшипником в вертикальной плоскости относительно напорного вала. Конструкция рукояти определяет конструкцию напорного механизма. В экскаваторах, выпускаемых при однобалочной рукояти применяют канатный напорный механизм, а при двухбалочной — кремальерный напорный механизм.

Стрела прямой лопаты выполнена в виде сварной конструкции из листовой стали. Тип рукояти определяет конструкцию стрелы. Стрела бывает двухбалочной при однобалочной рукояти и однобалочной при двухбалочной рукояти.

В верхней части стрелы смонтированы на подшипниках блоки, через которые проходит канат подъема ковша и стрело-подъемный канат. Нижним концом (пятой) стрела пальцами крепится к поворотной платформе и может поворачиваться при изменении ее угла наклона. В средней части стрелы расположен напорный вал.

4. Принцип работы экскаватора прямая лопата

Перед началом работ вся поверхность забоя должна быть очищена от камней и других крупных предметов, которые во время работы машины могут упасть, повредив машину или перегородив путь движения автотранспорта и самого экскаватора При работе таких экскаваторов максимальная высота копания равняется максимальной высоте забоя. В этом случае также необходимо учитывать и безопасность работы: при слишком большой высоте забоя, существует вероятность подрезания стенки забоя ковшом, образуя своеобразный козырек над машиной, который в любой момент может обрушиться.

Рабочий цикл экскаватора с прямой лопатой состоит из следующих операций:

Загрузка ковша - выполняется поворотом рукояти относительно стрелы. Положение ковша относительно рукояти и стрелы относительно машины остается неизменным.
Поворот платформы - по окончании загрузки ковша выполняется поворот платформы с рабочим оборудованием экскаватора. Ковш перемещается к месту разгрузки. Его положение относительно поворотной платформы машины не изменяется.
Подъем стрелы - перед разгрузкой ковша выполнятеся подъем стрелы экскаватора для увеличения погрузочной высоты.
Разгрузка ковша - на гидравлических экскаваторах осуществляется поворотом ковша относительно рукояти (опрокидыванием). На механических экскаваторах выполняется открывание днища ковша.

Разработку грунта одноковшовыми экскаваторами ведут позиционно.

Разработка забоя начинается с той части, которая находится поближе к автотранспортным средствам, и дальше захватывать следующие области забоя;

Производить чистое срезание грунта на дне забоя, чтобы не планировать поверхность вспомогательными механизмами (бульдозерами и пр.), что ведет к существенным тратам времени;

Экскаватор должен передвигаться по забою на расстояние, которое не должно превышать половину вылета ковша по отношению к стреле.

Экскаватор с прямой лопатой заполняет ковш движением “от себя”, поэтому он занимает при работе место перед массивом грунта, возвышающимся перед ним. Машина копает грунт, начиная с уровня стоянки машины и далее по дуге вперед и вверх с таким расчетом, чтобы ковш заполнялся в крайнем верхнем положении. После этого ковш при повороте платформы переносится для разгрузки в сторону к автосамосвалу или другому транспортному средству, выгружается и возвращается в исходное положение.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Экскаваторы типа прямая механическая лопата

Экскаватор типа прямая механическая лопата конструктивно приспособлен для выемки горных пород выше уровня установки и может обеспечивать небольшую глубину черпанья. Жесткое крепление ковша позволяет работать как в отвал, так и с погрузкой в транспортные средства. Прямую механическую лопату со сравнительно небольшими параметрами целесообразно использовать в первую очередь для погрузки породы в транспортные средства.

Прямая механическая лопата состоит из рабочего оборудования, непосредственно участвующего в процессе копания (ковш, рукоять, стрела, подъемные и стреловые канаты), поворотной платформы с кузовом, ходового механизма и силового оборудования. Стрела нижней пятой шарнирно соединяется с поворотной платформой и удерживается в наклонном положении стреловыми канатами. Рукоять шарнирно закреплена на стреле и может выдвигаться вперед или назад вдоль своей продольной оси. Поворотная платформа через роликовый круг опирается на раму ходового механизма.

Рабочее оборудование прямой механической лопаты

Рабочее оборудование прямой механической лопаты состоит из ковша, рукояти, стрелы, подъемного и стрелового канатов. Рукоять соединяется со стрелой седловым подшипником и может поворачиваться вокруг напорного вала при подъеме и опускании ковша и двигаться вдоль продольной оси при напоре и возврате ковша.

Стрела нижней пятой шарнирно соединена с поворотной платформой и удерживается в наклонном положении стреловым канатом, проходящим через блоки в головной части стрелы и на двуногой стойке. Угол наклона стрелы у прямой лопаты обычно равен 45°, но может изменяться от 30° до 60°.

Работа экскаватора с верхней погрузкой требует увеличения высоты разгрузки экскаватора. Поэтому большинство карьерных моделей снабжается специальным удлиненным оборудованием для верхней погрузки. Длина стрелы и рукояти при этом увеличивается в 1,5 - 1,7 раза, угол наклона стрелы принимается равным 50-60°, а вместимость ковша уменьшается на 30-50 %.

Эксплуатация рабочего оборудования прямой механической лопаты характеризуется рядом особенностей :

высокие динамические нагрузки, обусловленные периодичностью процесса скалывания породы, наличием твердых включений и изменением крепости пород по высоте уступа;

большие удельные нагрузки особенно на режущей кромке ковша, так как основная часть установленной на экскаваторе мощности расходуется на привод рабочего движения ковша (подъем и напор);

интенсивный абразивный износ режущих кромок ввиду их истирания при работе о поверхность забоя;

воздействие атмосферных осадков и абразивной пыли;

низкие температуры в зимний период работы экскаватора.

В связи с этим к рабочему оборудованию экскаваторов предъявляются следующие требования :

нехрупкость, вязкость материала ввиду высоких динамических нагрузок;

высокая прочность применяемых материалов ввиду наличия больших удельных нагрузок. Это требование выполняется использованием высококачественных легированных сталей;

хорошая износоустойчивость обеспечивается применением марганцовистых сталей и армированием режущих кромок ковша твердыми сплавами;

снижение хладноломкости металлоконструкций рабочего оборудования может быть достигнуто путем правильного выбора легирующих элементов, вида термообработки, ликвидации мест возможной концентрации напряжений и соблюдением оптимального уровня нагрузок в зависимости от температурного режима работы;

простота устройства, надежность и удобство обслуживания.

Ковш прямой механической лопаты состоит из стенок, наглухо соединенных между собой, и открывающегося днища (рис.2.1). Для лучшего наполнения ковша его переднюю стенку делают несколько выше

Рис. 2.1. Экскаватор ЭКГ-10

остальных. К низу ковш расширяется. Это облегчает разгрузку при работе в липких породах и застревание в ковше крупных кусков породы. Верхняя кромка передней стенки снабжается козырьком, защищающим ее от износа, и четырьмя-шестью зубьями, облегчающими внедрение ковша в грунт [7, 9].

Днище ковша может быть свободнопадающим или маятниковым. Свободнопадающее днище открывается сразу и разгрузка его происходит быстро, но сопровождается резкими толчками и ударами. При соответствующей вместимости транспортных средств недостатки свободнопадающего днища не имеют существенного значения. Все отечественные экскаваторы имеют такой тип днища. Зарубежные экскаваторы в некоторых случаях оборудуются маятниковым днищем, которое во время разгрузки ковша оттягивается назад канатом, для чего требуется значительное усилие. Порода по мере отодвигания днища постепенно, без резких ударов высыпается из ковша. Износ транспортных средств в этом случае меньше. Однако процесс разгрузки затягивается и производительность экскаватора снижается.

Рис.2.2. Сварно-литой ковш экскаватора ЭКГ-10

1-корпус; 2-днище; 3-траверсы; 4-зубья; 5-механизм торможения

9-тяги; 10-уравнительные блоки

Обычно передняя стенка ковша отливается заодно с частью боковых стенок из марганцовистой стали. Задняя стенка также заодно с частью боковых отливается из углеродистой стали и соединяется сваркой с передней. К передней стенке крепятся пять зубьев из высокомарганцовистой стали Г13 Л. К задней стенке с помощью проушин и пальцев крепится днище. Угол заострения зубьев для легких условий работы составляет 22°, а для скальных пород - 34°. Зуб заменяют, когда его угол заострения достигает 60°.

К подъемному канату ковш подвешивается с помощью коромысла и уравнительного блока, выравнивающего усилия натяжения в ветвях подъемного каната.

С рукоятью ковш соединяется жестко посредством проушин и тяг. Меняя длину тяг можно изменять угол наклона ковша к продольной оси рукояти и угол резания зубьев. На экскаваторах большой мощности, рассчитанных для работы в определенных условиях, применяется жесткое соединение ковша с рукоятью посредством сварки.

Рукоять служит для передачи на ковш напорного, а на гидравлических экскаваторах и подъемного усилий. Применяются две конструктивные схемы: с внешней и внутренней рукоятью. Внешняя рукоять обеспечивает большую устойчивость ковша в процессе резания грунта, поэтому применяется главным образом на карьерных экскаваторах, рассчитанных на тяжелые условия работы. Такая рукоять состоит из двух балок, охватывающих стрелу (рис.2.3, б). Внутренняя рукоять имеет одну балку, проходящую между балками стрелы (рис.2.3, а). Внешняя рукоять значительно тяжелее и требует увеличения подъемного усилия. Это особенно заметно у вскрышных экскаваторов, имеющих увеличенную

Рис. 2.3. Рукояти одноковшовых экскаваторов

а-однобалочная; б-двухбалочная;

1-балка; 2-концевая отливка; 3-кронштеин валика открывания

днища; 4-зубчатая рейка ;5,6-блоки напорного и возвратного

ковша; 10-упор ограничения хода рукояти

длину рукояти. Поэтому на вскрышных экскаваторах применяется внутренняя однобалочная рукоять.

В поперечном сечении балки рукояти могут быть прямоугольные, квадратные и круглые. Одно- и двухбалочная рукоять имеет приваренную в передней части концевую отливку с проушинами для крепления ковша. В средней и задней частях балки устанавливаются полублоки (блоки), посредством которых возвратный или напорный канаты сообщают возвратно-поступательное движение рукояти. При зубчато-реечном механизме напора снизу к балкам приварены штампованные зубчатые рейки. Балки рукояти помещаются в седловые подшипники, установленные на стреле.

Изготавливаются экскаваторы с возможностью изменения угла наклона ковша относительно рукояти посредством гидроцилиндров, которыми ковш соединяется с рукоятью взамен тяг. В этом случае машинист экскаватора имеет возможность дистанционно регулировать угол резания зубьев ковша по траектории его движения в пределах 34 - 79° по отношению к оси рукояти. Изменение угла наклона ковша улучшает условия черпания и наполнения ковша, а также условия его разгрузки в транспортные средства.

Стрелы прямой механической лопаты изготовляются сварными с круглым или прямоугольным поперечным сечением. Стрела выполняется в виде одной сплошной балки или в виде разрезной балки, имеющей посредине шарнир (рис.2.4). Примером первой конструкции может служить стрела экскаватора ЭКГ-5А, ЭКГ-20, а второго ЭКГ-8И, ЭКГ-12.5, ЭВГ-15м и др. Двухбалочные стрелы применяют на экскаваторах с канатным или коленно-рычажным напором. Стрелы экскаваторов с коленно-рычажным и канатным напором либо не несут на себе механизма напора, либо несут меньшую его часть и работают только на продольное сжатие за исключением небольших нагрузок от веса в вертикальной плоскости и инерционных нагрузок от собственного веса в горизонтальной плоскости.

Стрелы и рукояти изготавливаются из углеродистых и низколегированных сталей. Низколегированные стали имеют более высокие допускаемые напряжения и большую возможность при низких температурах. Поэтому стрелы и рукояти из низколегированных сталей имеют меньший вес и лучше выдерживают нагрузки при работе при низких отрицательных температурах.

Подъемные и напорные механизмы прямой механической лопаты

Подъемный механизм предназначен для осуществления подъема и опускания ковша экскаватора во время рабочего цикла при черпании и разгрузке горной массы. Подъемный механизм представляет собой лебедку и состоит из приводного двигателя, передаточного устройства и барабана (барабанов).

На карьерных экскаваторах типа прямая лопата подъемный механизм располагается в передней части поворотной платформы. На вскрышных экскаваторах Ново-Краматорского машиностроительного завода (ЭВГ-15, ЭВГ-35.65) подъемный механизм установлен в задней части поворотной платформы. Это позволяет уменьшить вес противовеса и улучшить условия работы преобразовательного агрегата, находящегося ближе к оси вращения платформы и меньше подверженного воздействию инерционных сил при вращении поворотной платформы.

По конструктивному исполнению подъемные механизмы можно подразделить

1. По количеству барабанов

с однобарабанной лебедкой (Э-2503, ЭКГ-5А и др.);

с двухбарабанной лебедкой (ЭКГ-8И, ЭВГ-4И,ЭВГ-15,ЭКГ-12.5 и др.).

Однобарабанные лебедки используются в подъемных механизмах строительных универсальных и карьерных экскаваторах небольших параметров. Во вскрышных и крупных карьерных экскаваторах подъемные механизмы оборудуются двухбарабанными лебедками, привод которых значительно сложнее.

2. По количеству рабочих ветвей подъемного каната

с одной ветвью (Э-1251, Э-2503 и др.);

с двумя ветвями (ЭКГ-5А, ЭКГ-8И, ЭКГ-12.5 и др.);

с четырьмя ветвями (ЭВГ-15 и др.).

В зависимости от количества рабочих ветвей подъемного каната изменяется нагрузка на канат и необходимая скорость навивки каната на барабан. Подвеска ковша на двух ветвях подъемного каната позволяет применить канат меньшего диаметра, благодаря чему уменьшается диаметр барабана лебедки и передаточное число редуктора.

3. По типу передаточного устройства

с редукторной передачей (большинство карьерных и вскрышных экскаваторов);

с безредукторной передачей (ЭВГ-15, ЭВГ-35.65М).

Безредукторный привод подъемной лебедки экскаватора ЭВГ-15 осуществляется от тихоходного двигателя постоянного тока мощностью 1100 кВт и номинальной частотой вращения 16 мин -1 . На обоих хвостовиках вала якоря двигателя установлены барабаны, на каждый из которых навивается по две ветви подъемного каната. Применение безредукторного привода подъемной лебедки позволяет снизить динамические нагрузки в подъемных канатах и повысить надежность ее работы. Недостатком такой конструкции является высокая стоимость тихоходного двигателя и длительные простои экскаватора в случае аварии с двигателем.

Напорный механизм прямой механической лопаты предназначен для создания напорного усилия, необходимого при внедрении режущей кромки ковша в горную массу, в процессе черпания. Напорное усилие, развиваемое ковшом при взаимодействии его с породой, может достигать 50 % от подъемного в случае разработки плохо взорванных скальных пород. При работе по слабым породам напорное усилие невелико и составляет 10-20 % от подъемного.

1. Рычажный напор, когда стрела и рукоять соединяются шарнирно и напорное движение ковшу создается за счет наклона стрелы или специальным гидравлическим цилиндром (рис.7.6 а, б). Усилие напора в этом случае создается весом стрелы, наклоняющейся при опускании стрелового каната (рис.7.6 а) или при подаче рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра (рис.7.6 б). Первый вариант напорного механизма применяется редко лишь в самых малых строительных экскаваторах с ковшами вместимостью до 0.25 м 3 (Э-258). Второй вариант широко применяется в последнее время на строительных экскаваторах с ковшами вместимостью от 0.15 до 0.5 м 3 (Э-153 и др.).

2. Зубчато-реечный напор, когда вращение напорного вала, снабженного шестернями, передается зубчатым рейкам, укрепленным на балках рукояти, чем достигается напорное и возвратное движение ковша. Напорный вал получает вращение от напорного механизма, который у многодвигательных экскаваторов устанавливается на стреле. Вес напорного механизма и напорное усилие действуют на стрелу, что требует изготавливать ее более прочной, а, следовательно, и более тяжелой.

Масса напорного механизма, установленного на стреле и находящегося на значительном расстоянии от оси вращения платформы, существенно увеличивает момент инерции поворотной части экскаватора. Обслуживание такого напорного механизма (смазка, ремонт) затруднительно. Достоинством является возможность создания значительных напорных усилий, простота конструкции и удобство управления в процессе копания.

Зубчато-реечный напор применяется на ряде карьерных (ЭКГ-5А, ЭКГ-20) и строительных (Э-1003, Э-2503) экскаваторах.

3. Канатный напор.

В этом случае напорный механизм устанавливается на поворотной платформе и имеет барабан, от которого один (напорный) канат, огибая ролик, идет к заднему концу рукояти, а другой (возвратный) - к переднему концу рукояти (рис.2.5 в). Вращение барабана вызывает осевое перемещение рукояти с ковшом.

Рис.2.5. Типы напорных механизмов экскаваторов

а-рычажный механический напор; б-рычажный гидравлический напор;

в-канатный напор

Канатный напор имеет достаточно простое устройство и при высоком качестве канатов надежен в работе. Обслуживание и ремонт его не сложны. Вес такого напорного механизма не создает нагрузки на стрелу, момент инерции поворотной части экскаватора меньше.

Канатный напор применяется на строительных (Э-505), карьерных (ЭКГ-8И, ЭКГ-10, ЭКГ-12.5, ЭКГ-15) и вскрышных (ЭВГ-6, ЭВГ-35.65) экскаваторах.

4. Коленчато-рычажный напор имеет вскрышной экскаватор ЭВГ-15, ЭВГ-35.65М, опытные образцы карьерного экскаватора ЭКГ-5.

Рукоять 4 универсальным шарниром 3 соединяется с напорной рейкой 2 и балансиром 5, который нижним концом шарнирно соединен с поворотной платформой (рис. 2.6.) Напорная рейка 2 седловым подшипником связана с напорным валом, вращение которого вызывает продольное перемещение рейки, передающееся рукояти и ковшу. Балансир при этом совершает колебательное движение.

Рис. 2.6. Коленчато-рычажный напорный механизм

1-привод, 2-напорнаярейка, 3-универсальный шарнир, 4-рукоять, 5-балансир

Универсальный шарнир имеет две оси, пересекающиеся между собой: вертикальную и горизонтальную. Вокруг горизонтальной оси рукоять поворачивается при подъеме ковша. Когда под действием сил инерции при повороте экскаватора на выгрузку или в забой ковш отклоняется от плоскости стрелы, рукоять может повернуться вокруг вертикальной оси. Благодаря этому она разгружается от изгибающих усилий. Во время черпания грунта ковшом нагрузка на зубья распределяется равномерно и ковш перекашивается. Обычно от перекоса ковш удерживает рукоять. В коленчато-рычажном напоре перекос ковша не создает скручивающих нагрузок на рукоять, так как она может свободно поворачиваться в цапфе универсального шарнира. От перекоса ковш удерживают подъемные канаты. Таким образом, применение универсального шарнира с цапфой рукоять освобождается от изгибающих и скручивающих нагрузок, что позволяет делать ее облегченной.

Коленчато-рычажный напор позволяет разгрузить стрелу от веса напорного механизма и напорного усилия. Вес стрелы при этом уменьшается на 15-20 %. Момент инерции вращающейся части также уменьшается, потому что напорный механизм находится на оси вращения поворотной платформы.

Гидравлическая прямая лопата с челюстным ковшом (рис. 3.4, а) имеет следующие элементы рабочего оборудования: стрелу 1, рукоять 2 и ковш 3, соответственно, поворачивающиеся относительно шарниров О₁, О₂ и О₃, с помощьюгидравлических цилиндров подъема-опускания 4 стрелы, напора 5 рукояти и поворота 6 ковша. Гидроцилиндр 6 может крепиться как к рукояти, так и к стреле 1. Гидроцилиндр 6 крепится также к угловой тяге 7, соединенной шарниром с тягой 8 ковша. В кинематическом отношении неподвижным звеном исполнительного механизма экскаватора является поворотная платформа. Траектория копания образуется сочетанием перемещений основных элементов рабочего оборудования.

Разгрузка ковша прямой гидравлической лопаты производится открытием челюстного створа. Для этого в задней стенке 9 ковша установлены два гидроцилиндра, поворачивающие переднюю часть ковша 3 вокруг шарнира О₃. При этом задняя стенка является неподвижным звеном.

Гидравлическая обратная лопата (рис. 4.4, б) имеет стрелу 1 и рукоять 2. Поворот стрелы, рукояти и ковша в рабочем движении осуществляется, соответственно, вокруг осей О₁, О₂и О₃ гидроцилиндрами 4, 5 и 6. Тяги 7 и 8 служат для крепления ковша. Разгрузка ковша осуществляется поворотом его относительно оси О₃, а также втягиванием штока гидроцилиндра 6.

Рис. 4.4. Конструктивные схемы гидравлических экскаваторов со сменным рабочим оборудованием:

а – прямая напорная лопата с поворотным челюстным ковшом; б – обратная лопата с поворотным ковшом

Виды оборудования гидравлического экскаватора – прямая и обратная лопаты, могут быть сменными и размещаться попеременно на одной базовой машине.

Читайте также: