Назначение, классификация, общее устройство и работа одноковшовых экскаваторов.

ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

Одноковшовые экскаваторы являются универсальными ма­шинами многоцелевого назначения. Их широко применяют на различных земляных работах для разработки карьеров строительных материалов, на погрузке в транспорт сыпучих и кусковых материалов, а с помощью сменного оборудования ими осуществляют различные строительные опе­рации. Универсальные экскаваторы классифицируют по номинальной вместимости ковша — размерной группе (см. п. 1.4), конструкции ходо­вого оборудования, возможности вращения поворотной части, типу приво­да, исполнению и виду рабочего оборудования.

Следует отметить, что универсальные одноковшовые экскаваторы унифицированы со стреловыми кранами по отдельным элементам ходо­вого оборудования, трансмиссии и рабочему оборудованию.

Одноковшовые экскаваторы бывают универсальными строительными (вместимостью ковша 0,15—2,5 м³), карьерными (2,5—4м³), вскрышными (6 м³ и выше) и туннельными. В дорожном строительстве применяют в основном универсальные экскаваторы с ковшом вместимостью до 3,2 м³.

По ходовому оборудованию одноковшовые экскаваторы разделяют на гусеничные (в том числе с увеличенной поверхностью гусениц), пневмоколесные на специальном шасси, на шасси грузовых автомобилей массового производства, на тракторах (навесные) и на плашкоутах для гидротехнических работ, проводимых на плаву.

По возможности вращения поворотной части экскаваторы бывают полноповоротными с вращением поворотной части вокруг вертикальной оси и неполноповоротными, угол вращения которой ограничен (для на­весного оборудования, смонтированного на тракторах).

По типу привода механизмов экскаваторы разделяют на одномотор­ные и многомоторные. У одномоторных экскаваторов все рабочие ме­ханизмы приводятся обычно от одного двигателя и имеют механический привод. Если механический привод включает гидродинамическую пе­редачу (преимущественно гидротрансформатор), то такую машину назы­вают экскаватором с гидромеханическим приводом.

Рабочее оборудование

Прямая и обратная лопата. Рабочее оборудование для раз­работки грунта выше уровня стоянки с укрепленным на напорной рукояти ковшом, копающим в направлении от экскаватора, называют прямой лопатой (рис. 2.35, а). У маятниковой прямой лопаты рукоять совершает только маятниковые движения относительно стрелы (рис. 2.35,6), а напор ковша при копании осуществляется одновременным опусканием стрелы. Напорная прямая лопата имеет приводное устройство для на­порного движения рукояти (рис. 2.35, в). Прямая лопата со створчатым ковшом может разрабатывать грунт при смыкании створок ковша, поворачивающихся в плоскости, перпендикулярной плоскости поворота рукояти (рис. 2.35, г).

Рабочее оборудование для разработки грунта ниже уровня стоянки с

Рис. 2.35. Основные виды и исполнения рабочего оборудования универсальных экскаваторов:

а — прямая лопата; б — маятниковая прямая лопата; в — напорная прямая

лопата; г— прямая лопата со створчатым ковшом; д —обратная лопата; е—

боковая обратная лопата; ж — погрузочное оборудование; з — планировочное

оборудование; и — земле-ройно-планировочное оборудование; к —

землеройно-планировочное оборудование со смещаемой плоскостью копания; л

— драглайн; ж — боковой драглайн; н — канатный грейфер; о —

гидравлический (жесткий) грейфер; п — крановое оборудование; р — копро­вое

оборудование

укрепленным на рукояти ковшом, копающим в направлении к экска­ватору, называют обратной лопатой (рис. 2.35, д). Боковая обратная ло­пата (рис. 2.35, е) предназначена для работы в стесненных условиях 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, называется универсальной лопатой.

Погрузочный ковш (рис. 2.35, ж) служит для погрузки сыпучих

и кусковых материалов. Ковш заполняется напорным усилием с одновре­менным поворотом при его движении от экскаватора или с одно­временным перемещением экскаватора. Погрузочный ковш имеет в 2— 3 раза большую вместимость по сравнению с прямой лопатой для одной и той же модели экскаватора, что позволяет существенно повышать его производительность на погрузочных работах.

Планировочное оборудование в виде уширенного ковша или отвала бульдозерного типа монтируют на универсальной стреле экскаватора (рис. 2.35, з) для послойной разработки грунта, планировки откосов, насыпей и выемок в различных плоскостях. Для специальных планиро­вочных работ с рабочим органом, который укрепляют обычно на телеско­пической стреле, изменяющей при работе свою длину и поворачивающей­ся в вертикальной и горизонтальной плоскостях и по отношению к своей продольной оси, выпускают специальные экскаваторы-планировщики (рис. 2.35, и) с различными рабочими органами для земляных, планиро­вочных и зачистных работ.

Для работы в стесненных условиях и для бокового выноса рабочего органа применяют стрелу с шарнирной опорой, которая может смещаться поперек поворотной части (рис. 2.35, к).

Драглайн (рис. 2. 35, л) 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 лопаты. Поэтому драглайн используют для рытья сравнительно больших котлованов и траншей, а также для отсыпки насыпей, в частности на строительстве каналов, автомобильных и железных дорог, для мелиоративных и гидро­технических работ.

Часто для очистки каналов применяют боковой драглайн (рис. 2.35, м) с ковшом, подве­шенным на канатах и копающим под углом к вертикальной плос­кости стрелы.

Драглайн (рис. 2.36) состоит из ковша / с подвеской, стрелы 8, тягового 2, подъемного 7 и стрелового 4 канатов, канатов подвески стрелы 6 и наводки 3 тягового каната и подвижной траверсы 5. Стрела решетчатой конструкции — сварная, что обеспечивает при меньшей массе большую длину. При необходи­мости длина стрелы может быть увеличена дополнительными вставками.

Рис. 2.36. Схема драглайна:

а — общая; б —запасовки

стрелового каната при подвеске

стрелы на шести ветвях; в — то

же, на четырех ветвях.

Рис. 2.37. Экскаватор с канатным грейфером:

1—ковш грейфера; 2 — оттяжной канат; 3 — стрела; 4 — блоки оттяжного каната; 5 — груз оттяжного устройства; 6 — замыкающий канат; 7 — поддерживающий канат; 8 — барабан замыкающего каната; 9 — барабан поддерживающего каната; 10 — верхняя головка; 11 — тяги; 12 — нижние блоки полиспаста; 13 — нижняя головка; 14 — челюсть ковша. Положение ковша: /, II—при копании; III—при подъеме; IV —при разгрузке

Грейфер применяют для разработки грунтов, расположенных ниже и выше уровня стоянки экскаватора, для погрузки и разгрузки сыпучих материалов, а также при некоторых видях земляных работ (рытье глу­боких котлованов, очистке прудов и каналов). Грейферы бывают ка­натные (см. рис. 2.35, «) и гидравлические (см. рис. 2.35, о). Обычнo применяют двухканатные грейферы (рис. 2.37). Ковш 1 двухканатногс грейфера подвешивают на поддерживающем 7 и замыкающем 6 канатах к стреле 3.

Чтобы предотвратить закручивание канатов 6 и 7 и значительное раскачивание ковша грейфера при повороте платформы, используют оттяжное приспособление, называемое успокоителем. Успокоитель дейст­вует на Ковш грейфера оттяжным канатом 2, создавая постоянное, незави­симое от положения ковша натяжение, которое обеспечивается весом перемещающегося по направляющим внутри стрелы груза 5, к которому крепят канат 2, огибающий блоки 4.

У канатного грейфера усилие напора ковша на грунт создается только весом ковша и динамическим ударом при опускании. Для раз­работки плотных и слежавшихся грунтов применяют жесткий (гидрав­лический) грейфер, у которого усилие напора осуществляется системой рычагов и гидравлическими цилиндрами.

Крановое оборудование (рис. 2.35, п) используют при выполнении разнообразных погрузочно-разгрузочных, такелажных и реже монтажных работ. Для монтажных работ более целесообразно применение специальных кранов, так как механизмы экскаватора не обеспечивают необхо­димого диапазона изменения скоростей рабочих операций (подъема, по­ворота, опускания груза). Стрелу для крана используют такую же, что и для драглайна, с такой же схемой ее подвески. В некоторых случаях на верхней части стрелы монтируют гусек, который позволя­ет увеличивать высоту подъема груза и подавать его на большее расстоя­ние.

Копровое оборудование (рис. 2.35, р) устанавливают на экскаватор для забивки свай и шпунта.

На экскаваторах могут быть смонтированы и другие виды сменного рабочего оборудования, число которых достигает 40 наименований.

В настоящее время разрабатывают новый вид оборудования — мани­пулятор в виде захватного устройства многоцелевого назначения, который сможет работать не только в полуавтоматическом режиме с ручным управлением, но и в автоматическом режиме по заданной программе при оборудовании экскаватора бортовой ЭВМ.

По подвеске рабочего оборудования универсальные одноковшовые экскаваторы бывают с гибкой (канатной) и жесткой (гидравлической) подвеской.