Одноковшовые экскаваторы

Тема 14. ЭКСКАВАТОРЫ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ.

Экскаваторы предназначены для разработки горных пород и грунтов.

Различают:

- одноковшовые, которые после отделения грунта от массива рабочим органом (ковшом) подают его на сравнительно небольшие расстояния в отвалы или в транспортные средства;

- многоковшовые роторные и цепные экскаваторы, у которых во взаимодействии с грунтом находятся всегда несколько ковшей.

Классифицируются по следующим основным признакам.

По эксплуатационному назначению:

- строительные универсальные - находят самое широкое применение в промышленном и жилищном строительстве;

- карьерные - используются для добычи полезных ископаемых на открытых разработках и в карьерах;

- вскрышные - предназначены для производства вскрышных работ на угольных разрезах и открытых разработках в горнорудной промышленности;

- специальные.

По типу ходового устройства:

- гусеничные (Г);

- гусеничные с увеличенной поверхностью гусениц (ГУ) – предназначенных для работы на грунтах с низкой несущей способностью;

- пневмоколесные (П);

- на базе трактора (Тр);

- на специальном шасси (СШ);

- на шасси автомобиля (А).

По исполнению рабочего оборудования:

- с гибкой (канатной) подвеской;

- с жесткой подвеской (элементы рабочего оборудования приводятся в движение гидроцилиндрами);

- с телескопической стрелой.

По приводу механизмов:

- одномоторные;

- многомоторные.

По типу силовых передач (приводу):

- механические;

- гидравлические.

По массе и мощности экскаваторы делят на размерные группы, каждой из которых соответствует набор ковшей разной вместимости.

В зависимости от характера выполняемых работ и условий их ведения применяются следующие виды рабо чего оборудования одноковшового экскаватора:

а) прямая лопата — для разработки грунтов, расположенных выше уровня стоянки экскаватора;

б) обратная лопата - для разработки грунтов, находящихся ниже уровня стоянки экскаватора (применяется преимущественно для рытья небольших котлованов и траншей);

в) драглайн - для разработки грунтов, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора (применяется при рытье глубоких котлованов и широких траншей, при возведении насыпей, на вскрышных я других работах);

г ) грейфер — для рытья колодцев, узких и глубоких котлованов;

д ) струг — для планировочных работ в специфических условиях

(когда невозможно применить более производительные землеройно-транспортные машины);

е) скребок-засыпатель на стреле струга;

ж) засыпатель на стреле драглайна;

з) копер для забивки свай;

и) дизель-молот для разработки мерзлых грунтов;

к) корчеватель пней.

Кроме перечисленного оборудования на экскаваторах используют крановое оборудование, трамбующие плиты, клиновые и шаровые рыхлители для разрушения мерзлых грунтов или для разделки негабаритного камня в карьерах.

Одноковшовый экскаватор (рис.14.1) состоит из следующих основных частей: рабочего оборудования — стрелы, рукоятки, ковша; силового привода и механизмов, установленных на поворотной платформе; ходового оборудования — гусеничного, пневмоколесного или шагающего.

Рис.14.1. Общий вид одноковшового экскаватора: 1 –отвал;

2 – гидроцилиндр подъема отвала; 3 – рама; 4 – бак топливный;

5 – гидробак; 6 – рама 7 – кабина; 8 – сиденье; 9 – шланги;

10 – гидроцилиндр рукояти; 11 – стрела; 12 – рукоять;

13 – гидроцилиндр ковша; 14 – ковш; 15 – гидроцилиндр стрелы;

16 – гидрошланг; 17 – стойка; 18 – аутритет; 19 – рама;

20 – кардан; 21, 22 – рамы

Экскаваторы, оборудованные прямой лопатой наиболее распространены (рис.14.2). Они работают на одном месте и разрабатывают последовательно забой выше уровня стояния машины по всей его высоте, поворачиваясь вокруг свой оси и разгружая грунт в транспорт или в отвал.

Рис.14.2. Одноковшовый экскаватор: 1 – ковш; 2 – рукоять;

3 – стрела; 4 – поворотная платформа; 5 – ходовое оборудование;

6 – силовое оборудование; 7 – подъемные канаты;8 – двуногая стойка;

9 – седловой подшипник; 10 – пульт управления

Ковш внедряется в грунт на определенную глубину и отделяет грунт от массива. При этом ковшу необходимо задать нормальное и касательное движение относительно профиля забоя. Ковш крепится жестко на рукояти. Рукоять закреплена на стреле таким образом, что ее можно легко поворачивать вместе с ковшом вокруг оси как по часовой, так и против часовой стрелки. Это ось называется осью напорного вала. Вверх ковш поднимается за счет усилия в подъемном канате, а вниз – под действием силы тяжести. Кроме возможности поворота вокруг оси рукоять может перемещаться возвратно-поступательно вдоль своей оси для внедрения в грунт и для установки рукояти с ковшом в исходное положение. Это достигается специальными напорными механизмами.

Напорные механизмы в экскаваторах выполняются по различным схемам зависимого, независимого и комбинированного механизма. По способу передачи движения на рукоять их подразделяют на зубчато-реечные и канатные. В зубчато-реечных механизмах передача движения рукояти осуществляется шестерней, закрепленной на валу седлового подшипника, установленного на стреле. Шестерня находится в зацеплении с зубчатой рейкой, приваренной или прикрепленной болтами к рукояти.

Работа экскаватора с прямой лопатой происходит следующим образом. При одновременном действии механизмов подъема и напора ковш, перемещаясь из положении I в положение IV срезает стружку грунта и наполняется, после чего рукоять втягивается и одновременно стрела поворачивается на выгрузку. Во время поворота совместным движением подъема и напора ковш занимает положение, отвечающее месту выгрузки. Операция копания занимает в среднем 25-30% всей продолжительности цикла. Толщина срезаемой стружки регулируется напорным механизмом так, чтобы можно было вести работу на наиболее выгодном режиме с использованием всей мощности двигателя механизма подъема. В начале копания скорость имеет наибольшее значение, по мере наполнения ковша и не позднее, чем по достижении зубьями высоты, равной высоте напорного вала (положение IV), она снижается до нуля. В целях уменьшения сопротивления копанию в связных плотных грунтах каждая последующая стружка снимается так, чтобы ковш на 8-15 см перекрывал след от ранее снятой стружки.

Операция поворота занимает от 40 до 85% продолжительности цикла (в среднем 60-70%). Поворот включается одновременно с отрывом грунта от забоя, который производится без остановки подъемного движения втягиванием ковша, чтобы уменьшить при разгоне момент инерции вращающейся части экскаватора, а также снизить износ опорно-поворотного устройства.

Выгрузка производится в момент окончания поворотного движения и начала поворота в забой. Таким образом, она производится частично или полностью «на ходу» при совмещении части операции с поворотом. Поворот в забой обычно начинается еще во время выгрузки и сопровождается втягиванием и опусканием ковша в место, намеченное для нового копания. Максимальная скорость опускания ковша составляет 2…3 м/с.

Дата добавления: 2015-04-24