Как называются части экскаватора?

Как называются части экскаватора?

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭКСКАВАТОРАХ


ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

Классификация и основные части экскаваторов

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы в зависимости от использования рабочего времени для собственно копания грунта делят на две большие группы: непрерывного действия — многоковшовые и периодического (цикличного) действия—одноковшовые. Многоковшовые экскаваторы обе операции — копание грунта и его перемещение — выполняют одновременно; одноковшовые эти операции выполняют последовательно, прерывая копание на время перемещения грунта. Таким образом, рабочее время машины, в течение которого выбирают грунт, и производительность многоковшовых экскаваторов выше, чем одноковшовых. Несмотря на это, одноковшовые экскаваторы распространены шире вследствие их универсальности, т. е. возможности применять их как на земляных, так и на погрузочно-разгрузочных работах в самых тяжелых, в том числе скальных (с предварительным взрыванием), грунтах. Применение многоковшовых экскаваторов ограничено: в основном их используют при рытье траншей и добыче нерудных материалов в карьерах с однородными грунтами без каменных включений.

По способу перемещения экскаваторы бывают сухопутные и плавучие.

По конструкции ходового устройства сухопутные экскаваторы подразделяют на гусеничные, колесные и шагающие (последнее применяют только в одноковшовых экскаваторах). *

По типу применяемого основного (первичного) двигателя современные экскаваторы бывают дизельными или электрическими. Выбор двигателя определяется условиями, в которых будет работать экскаватор. Так, дизели используют на экскаваторах там, где машину нужно сравнительно часто перевозить с места на место, например на строительстве нефте- и газопроводов, железных и шоссейных дорог, гражданском строительстве и т. п.

На экскаваторах, постоянно работающих в одном месте, например в карьерах по добыче нерудных материалов, выгодно применять электродвигатели, которые проще и дешевле в эксплуатации.

По приводу механизмов различают экскаваторы одномоторные, у которых все рабочие механизмы приводятся одним или несколькими двигателями, работающими на один вал, и многомоторные, у которых рабочие механизмы приводятся несколькими двигателями, независимо работающими друг от друга.

В СССР все строительные одноковшовые экскаваторы с механическим приводом выпускают одномоторными. Многомоторный привод применяют на строительных гидравлических экскаваторах.

По типу силовых передач движения от двигателя к рабочим механизмам строительные экскаваторы делятся на механические и гидравлические.

У механических экскаваторов движение передается непосредственно от первичного двигателя ко всем механизмам с помощью валов, шестерен, червячных пар, цепных и других механических передач (механическая трансмиссия).

У гидравлических экскаваторов роль трансмиссии выполняют гидронасос (один или несколько), трубопроводы и гидродвигатели (гидромоторы или гидроцилиндры). В трубопроводах циркулирует рабочая жидкость, передающая энергию от насосов к гидродвигателям, которые приводят рабочие механизмы в движение.

Кроме перечисленных признаков классификации, экскаваторы каждой из групп отличаются друг от друга назначением, размерами и мощностью.

Одноковшовые экскаваторы по назначению делят на три основные группы: строительные универсальные, предназначенные для земляных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве; карьерные — для’работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений, а также скальных пород; вскрышные — для разработки полезных ископаемых (угля, руды) открытым способом. К последней группе относятся также и мощные шагающие экскаваторы—драглайны, используемые на горных работах для перекидки верхних слоев пород в выработанное пространство, а также на строительстве крупных гидротехнических сооружений.

Кроме этих основных групп выпускают еще специальные экскаваторы, предназначенные для использования в определенных специфических условиях: подземные — для подземной разработки полезных ископаемых при большой мощности пласта, туннельные — для погрузки взорванной породы при проходке туннелей, торфяные — для добычи торфа и др.

В настоящем учебнике описаны выпускаемые отечественной промышленностью наиболее распространенные (массой до 22 т) одноковшовые универсальные строительные экскаваторы.

Одноковшовый экскаватор (рис. 1) состоит из следующих основных частей: ходового устройства 1У поворотной части и рабочего оборудования.

Ходовое устройство воспринимает и передает на основание (грунт)’ нагрузки от массы машины и нагрузки, возникающие при работе, а также обеспечивает передвижение экскаватора.

Ходовое устройство экскаваторов бывает следующих типов:

Г — гусеничное с минимально допустимой опорной поверхностью гусениц;

ГУ — гусеничное с увеличенной опорной поверхностью гусениц, предназначенное для работы на грунтах с низкой несущей способностью;

П—’пневмоколесное, позволяющее увеличить мобильность экскаватора, облегчить и ускорить его переброску собственным ходом с одного строительного объекта на другой;

Ш — специальное шасси автомобильного типа, отличающееся от типа П тем, что, кроме двигателя, установленного на поворотной части экскаватора, на шасси установлен более мощный двигатель, обеспечивающий передвижение экскаватора с большой скоростью; ходовое устройство типа Ш имеет прочную и низкую специальную раму, отличающуюся по конструкции от рамы шасси грузового автомобиля;

А — шасси грузового автомобиля;

Тр — тракторное (обычно используют пневмоколесные тракторы).

Поворотная часть состоит из поворотной платформы 2 с механизмами и силовым оборудованием и рабочёго оборудования 3.

Поворотная платформа опирается через специальное роликовое опорно-поворотное устройство на раму ходового устройства и может поворачиваться относительно него в горизонтальной плоскости. Одна и та же поворотная платформа может быть установлена на ходовые устройства различных типов.

В зависимости от угла поворота поворотной платформы в горизонтальной плоскости эскаваторы называют полноповоротными или неполноповоротными.

Поворотная часть полноповоротного экскаватора может вращаться вокруг вертикальной оси на неограниченный угол. У машин этого типа (рис. 2, а) на поворотной платформе установлены двигатель и основные рабочие механизмы, а также /креплено рабочее оборудование.

Неполноповоротными изготовляют лишь небольшие экскаваторы на базе тракторов (рис. 2, 6).

У этих экскаваторов отсутствует поворотная платформа, а рабочее оборудов ние укреплено с помощью поворотной колонки непосредственно на ходовом устройстве, относительно которого оно вращается на ограниченный угол.

1 Схема одноковшового экскаватора:
1 — ходовое устройство,
2 — поворотная платформа,
3 — рабочее оборудование


2 Полноповоротный экскаватор Э-652Б с механическим приводом на гусеничном ходу с гибкой подвеской рабочего оборудования (а) и неполноповоротный экскаватор ЭО-2621А с гидравлическим приводом на базе трактора с жесткой подвеской рабочего оборудования (6)

Рабочим оборудованием называется комплекс узлов экскаватора, содержащий рабочий орган (например, ковш, крюк или грейфер, с помощью которого копают грунт, поднимают груз, захватывают сыпучке и кусковые материалы) и обеспечивающий его действие в зоне работы экскаватора.

Основной рабочий орган экскаватора — ковш — предназначен для копания, удерживания при перемещении и разгрузки грунта или другого материала. Копанием называется одновременное срезание грунта и заполнение им ковша. Срезаемая часть грунта называется стружкой (рис. 3).

По виду конструктивного исполнения рабочего оборудования экскаваторы бывают с гибкой подвеской, жесткой и телескопической стрелой. У экскаваторов с гибкой подвеской стрела, а иногда и рабочий орган (например, ковш) подвешены на канатах, которыми приводятся в действие.

У экскаваторов с жесткой подвеской стрела и остальные элементы рабочего оборудования соединены шарнирно друг с другом и приводятся в действие гидроцилиндрами.

С телескопической стрелой выпускают экскаваторы-планировщики, у которых выдвижение и втягивание стрелы являются рабочими движениями.

Универсальный строительный экскаватор имеет обычно несколько видов рабочего оборудования, которыми он может работать в зависимости от условий эксплуатации. Эти виды рабочего оборудования могут легко заменяться одно другим, поэтому они называются сменными.

Рабочее оборудование с жесткой подвеской (шарнирно-рычажное) и с телескопической стрелой применяют только на гидравлических экскаваторах.

Рабочий орган к рабочему оборудованию также крепят гибкой или жесткой связью. На рис. 4 показаны различные крепления рабочего органа у разных видов рабочего оборудования с гибкой (канатной) подвеской.

Рабочий процесс одноковшового экскаватора состоит из рабочего цикла, г. е. разработки и перемещения грунта, и передвижения экскаватора к забою, после того как с места стоянки экскаватора станет неудобно или невозможно продолжать дальнейшую разработку грунта. Во время передвижения экскаватора работа не производится, поэтому время, затрачиваемое на передвижки, следует максимально сокращать.

Рабочий цикл экскаватора состоит из следующих операций:

1. Собственно копание грунта (срезание грунта и заполнение им ковша).

2. Выведение ковша с грунтом из забоя, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного поворота платформы.

3. Перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгрузки, для чего или поворачивают платформу с рабочим оборудованием (у полноповоротных), или только рабочее оборудование (у неполноповоротных машин).

4. Разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортное средство.

Читайте также  Ковш для экскаватора подбор

5. Перемещение ковша (поворот платформы) к забою.

6. Опускание ковша для подготовки к следующей операции копания.

До конца 60-х годов в нашей стране в основном выпускали полноповоротные экскаваторы с механическим приводом и гибкой подвеской рабочего оборудования. В девятой пятилетке (1970—1975 гг.) быстро развивалось производство гидравлических экскаваторов с жесткой подвеской рабочего оборудования (рис. 5—7). Такое расширение выпуска гидравлических экскаваторов определяется целым рядом их конструктивных, технологических и экономических преимуществ по сравнению с экскаваторами с механическим приводом.

6 Пневмоколесный экскаватор ЭО-4321 с рабочим оборудованием обратная лопата

Устройство и принцип работы современных экскаваторов

Экскаваторы предназначены для работы с замерзшими или нет грунтами, а также с предварительно размельченными скальными породами. Температурный диапазон работы техники — -40…+40°С. В устройство экскаватора входит несколько узлов, обеспечивающих работу машины.

Как классифицируются агрегаты

Экскаваторы, оборудованные рабочим органом с одним ковшом, подразделяются на категории:

  1. По функциональному назначению. Встречаются машины, предназначенные для ведения строительных работ, специальные и карьерные. Последние оснащены усиленным ковшом, предназначенным для работы со скальными породами.
  2. По конструкции ходовой части — колесные на специальном шасси, колесные на автомобильном шасси, гусеничные. Последние могут оснащаться гусеничными лентами с увеличенной шириной.
  3. По типу привода рабочего органа — гидравлические, электрические, комбинированные.

Как устроен экскаватор

Общее устройство землеройного экскаватора включает в себя:

  • ходовую часть;
  • двигатель;
  • гидравлическую систему;
  • трансмиссию;
  • кабину с органами управления;
  • платформу с поворотным устройством;
  • рабочую стрелу.

На поворотной платформе смонтирован двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Мотор имеет систему жидкостного охлаждения. Привод вентиляторов охлаждения автоматический, но имеется клавиша принудительного включения. Для увеличения мощности и снижения расхода топлива применяется установка турбокомпрессоров. Двигатель приводит в действие рабочие механизмы экскаватора посредством гидравлической или электрической трансмиссии. Механические трансмиссии применяются на устаревшей технике.

Поворотная часть смонтирована на шасси через погон, обеспечивающий поворот на 360°. На платформе размещена кабина оператора, гидравлическая и электрическая системы, стрела с механизмами привода и управления. Экскаваторная стрела может оснащаться ковшами различной конструкции или канавокопателем, который сокращает время, необходимое для создания траншей. Возможна установка гидравлических молотов или другого оборудования, необходимого при ведении землеройных работ.

На экскаваторах с механическим приводом применяются лебедки, которые непосредственно управляют движением стрелы. На машинах встречаются лебедки с 1 или 2 валами. 1-вальным считается узел, у которого подъемный и тяговый барабаны установлены на единый вал. Если барабаны лебедки разнесены по валам, то она называется 2-вальной. Подобные механизмы устанавливаются на больших экскаваторах.

Привод лебедок выполняется валами через редуктор или цепью, осуществляется от главного вала трансмиссии. Для включения применяются многодисковые фрикционные муфты, для остановки — ленточные тормоза. Трос укладывается на барабан в один или несколько слоев в зависимости от длины.

Конструкция мини-экскаватора не отличается от принципов, заложенных в полноразмерной технике. Разница заключается в упрощении конструкции гидравлики и применении малогабаритного дизельного двигателя. Рабочее место оператора расположено в закрытой кабине, оборудованной системами вентиляции и обогрева.

Устройство экскаватора погрузчика отличается от вышеописанного механизма. Рабочий ковш расположен на шарнирной стреле в передней части стандартного колесного трактора. Погрузочное оборудование имеет гидравлический привод, управление которым осуществляется из кабины оператора.

Трактор построен по классической схеме — двигатель и коробка передач являются частью несущей конструкции. Спереди установлен подрамник, служащий для опоры двигателя и переднего моста. На задней части машины устанавливается экскаваторная стрела или иное землеройное оборудование, оснащенное гидравлическим приводом. Стрела может поворачиваться на фиксированный угол. При рытье котлованов и траншей техника перемещается своим ходом.

Опорно-поворотное устройство

Экскаваторы, смонтированные на шасси тракторов, поворачиваются при помощи гидравлических цилиндров. На полноповоротной технике имеется гидравлический или электрический привод, выполняющий поворот платформы с рабочим оборудованием вокруг неподвижной ходовой части.

Опорно-поворотное устройство экскаватора обеспечивает вращение платформы вокруг вертикальной оси. К прочности узла предъявляются повышенные требования, поскольку оно обеспечивает удержание платформы на ходовой части в процессе работы экскаватора. В конструкции поворотного устройства применяются тела вращения в форме катков или шариков.

Катки применяются на старых моделях экскаваторов. Недостатком конструкции является зазор между телом вращения и рабочей поверхностью погона, который приводит к раскачиванию платформы в процессе поворота. Шариковые устройства лишены этого недостатка. Кроме того, шариковый поворотный погон имеет меньший вес и сниженное сопротивление вращению. Тела вращения устанавливаются в шариковой конструкции в 1 или 2 ряда.

Поворотный механизм представляет собой 2 кольца, которые зафиксированы между собой болтовыми соединениями. Механизм жестко прикреплен к поворотной платформе. Расположенные внутри шарики разделены сепаратором, который предотвращает заклинивание узла в ходе работы.

На поворотной части устанавливается зубчатый венец, предназначенный для поворота платформы. Для поворота применяется аксиально-поршневой двигатель, оснащенный зубчатым рабочим валом. Возможно применение механических редукторов, увеличивающих крутящий момент. Регулировка скорости вращения осуществляется изменением давления масла, подаваемого в гидравлический двигатель. Платформа удерживается от случайного поворота тормозами с механическим и гидравлическим приводом.

Гусеничные экскаваторы разворачиваются при помощи гусениц и тормозных механизмов. В зависимости от радиуса поворота используется подтормаживание одной гусеницы с различным усилием.

Гидросистема

Гидросистема экскаватора работает от аксиально-поршневых или шестеренных насосов, установленных на двигателе машины. Привод насосов выполняется через повышающий редуктор. На двигателе может иметься небольшой насос, используемый для работы гидравлических усилителей управления. Насос имеет привод от шестерен газораспределительного механизма.

Запас рабочей жидкости расположен в расходном баке, оборудованном системой очистки масла от примесей. В качестве рабочей жидкости применяется специальное масло, приспособленное к работе в аксиально-поршневых установках и не разрушающее резиновые элементы магистралей. Различают летнее и всесезонное масла, отличающиеся температурой застывания.

Жидкость подается из бака в насос, а затем поступает к гидравлическому распределителю. Для связи узлов гидросхемы применяются гибкие шланги и металлические трубопроводы. Установленные на них муфты соединяют узлы в общую магистраль, обеспечивая герметичность конструкции. Распределитель оснащен золотниковыми клапанами, которые подают жидкость к гидрооборудованию. Отработавшее масло поступает в радиатор, а затем, пройдя через фильтры, возвращается в бак.

В гидравлике установлены предохранительные клапаны, защищающие систему от повышенного давления. Применяются перепускные клапаны, которые отводят часть жидкости в емкости с пониженным давлением. Регулировка потока выполняется дросселями и золотниками, которые перекрывают сечение магистралей. На некоторых механизмах применяется гидравлический замок, предотвращающий обратный отток жидкости. Такие клапаны применены на выносных опорах.

Для работы стрелы применяются гидравлические цилиндры 2-стороннего действия. Цилиндры применяются для разворота стрелы, изменения угла установки рукояти, управления движением ковша. На штоках цилиндров имеется проушина, которая соединяется с управляемыми узлами.

Гидравлика используется в качестве трансмиссии экскаватора. На ведущих колесах или звездочках установлены аксиально-поршневые двигатели. Скорость движения машины зависит от рабочего давления в гидросистеме. Давление регулируется числом оборотов двигателя, а также гидрораспределителем. Рулевое управление оснащено усилителем, подключенным к общей или к отдельной магистрали. С помощью гидравлики функционируют тормозные механизмы на колесах и рабочих органах.

Ходовая часть

Ходовая часть предназначена для движения техники и передачи нагрузок от узлов и рабочего оборудования на опорные поверхности.

Существует 2 варианта ходовой части:

  • колесная на пневматических шинах;
  • гусеничная.

Колесная ходовая часть состоит из 2 мостов, оснащенных приводом. Передняя ось оборудована подвижными кулаками, обеспечивающими поворот экскаватора при движении. В конструкции управляемого моста применяются стабилизаторы, обеспечивающие поперечную устойчивость машины. Преимуществом машин на пневматическом ходу является высокая скорость движения, позволяющая перемещать экскаватор между строительными площадками без дополнительного транспорта.

На колесной технике встречаются тормоза, оборудованные пневматическим приводом. В качестве источника сжатого воздуха используется компрессор, установленный на двигателе. От пневматики работают механизмы блокировки дифференциала и подключение переднего моста. При буксировке экскаватора пневматическая система подключается в выводу тормозной системы тягача.

Привод колес выполняется индивидуальными гидромоторами или от единого двигателя и раздаточной коробки. Коробка связана с мостами карданными валами. Подвеска колес отсутствует. В приводах мостов используются дифференциалы с возможностью принудительной блокировки. В ступицах колес установлены планетарные редукторы, позволяющие увеличить крутящий момент.

Гусеничные машины оснащаются механизмами для изменения колеи, позволяющими увеличить устойчивость машины. Для работы на болотистой местности применяются расширенные гусеницы, которые устанавливаются на штатные катки и ведущие колеса. Гусеничные экскаваторы имеют малую скорость движения, поэтому их перевозят на специальных трейлерах.

Читайте также  Ремонт ковша экскаватора своими руками

На устаревших экскаваторах для привода ведущих звездочек используется цепная передача, которая не отличается надежностью. В качестве двигателей на такой технике могут применяться электроустановки. Источником электроэнергии является тяговый генератор или внешнее устройство. Индивидуальные гидравлические двигатели обеспечивают повышенную маневренность и надежность в работе.

Электросхема

Электрическая схема экскаватора использует в качестве отрицательного проводника корпус машины. Рабочее напряжение электрооборудования в цепи составляет 12 или 24 В. Источниками тока являются генератор, установленный на двигателе, и аккумуляторная батарея.

Главным назначением электрической системы служит запуск двигателя и освещение рабочего пространства вокруг машины в темное время суток.

Электрические приводы имеют система вентиляции кабины машиниста, контрольно-измерительные приборы и внешняя световая сигнализация. На экскаваторах, работающих в условиях низких температур, устанавливаются автономные подогреватели. Устройства прогревают двигатель и кабину до комфортной температуры.

Принцип работы экскаватора

Техника, оснащенная одним ковшом, выполняет работу циклично, из-за этого деятельность осуществляется прерывисто. При этом обеспечивается универсальность машины, экскаватор может применяться для погрузочных и разгрузочных работ. Установленный на экскаваторах цилиндр стрелы может работать от гидравлики, а также переключаться в плавающий режим, позволяющий нагружать ковш весом оборудования. Активация плавающего режима выполняется машинистом по необходимости путем нажатия на педаль.

Схема работы экскаватора выглядит следующим образом:

  • на первом этапе рабочего хода происходит забор грунта из траншеи в ковш;
  • после этого платформа поворачивается вокруг вертикальной оси, перенося грунт к месту отвала;
  • затем выполняется обратный ход и цикл начинается заново.

Принцип работы экскаватора с непрерывным действием основан на движении нескольких ковшей, которые автоматически отбрасывают грунт в сторону, формируя отвал. Рабочие элементы установлены на ротор или цепь. Цепные экскаваторы используют навесной или полуприцепный рабочий орган. Привод цепной звездочки выполняется механическим или гидравлическим способом. Глубина копания и усилие создаются при помощи гидравлического механизма. Выкопанный грунт подается на конвейерную ленту, которая отводит его в сторону.

Дополнительно на экскаваторе установлен бульдозерный нож, управляемый гидравлическим цилиндром. Нож применяется для разравнивания рабочей площадки.

Устройство экскаватора. Основные агрегаты и механизмы

Экскаваторы – самоходные землеройные машины, применяемые для формирования котлованов, канав, траншей, погрузки породы и сыпучих материалов, подготовки поверхности строительных площадок по проектным отметкам.

Как классифицируются агрегаты

Экскаваторы, ведущие разработку грунта путём последовательного повторения рабочих операций, называют машинами циклического (прерывного) действия. К подобным машинам отнесены одноковшовые устройства.

При одновременном выполнении операций, агрегат определяют как машину непрерывного действия. В исполнительных органах таких экскаваторов используются несколько ковшовых устройств, режущие и перемещающие породу скребки, фрезерные устройства выемки.

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия

Энергоустановка современного экскаватора относится к дизельному или электрическому (с внешним питанием) типу, одномоторного или многомоторного исполнения.

Силовой момент на исполнительные органы, ходовую часть передаётся приводом:

  • механического типа;
  • объёмного гидравлического исполнения;
  • через гидромеханические узлы – гидротрансформатор и механические трансмиссионные устройства;
  • электрическим — как правило, для многомоторных агрегатов.

Ходовая система используется гусеничного, пневмоколесного, шагающего типа. Достаточно редко применяются железнодорожная платформа на рельсах и плавающие водные средства.

Общее устройство одноковшовых экскаваторов

Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на гусеничном шасси

Основой конструкции является рама машины с закреплённым опорно-поворотным устройством, на котором монтируются: платформа с силовой установкой, кабина оператора, трансмиссионные узлы и стреловое оборудование с ковшовым устройством.

К раме крепится механизм хода, обеспечивающий перемещение и манёвры машины.

Эффективное использование экскаватора определяется типом его шасси, силового привода, рабочего оборудования, возможностями поворота стрелового оборудования относительно рамы.

Узел поворота платформы экскаватора

По типу исполнения механизм может быть полноповоротным, обеспечивающим полное вращение платформы по оси, или неполноповоротным с углом отклонения до 90°.

Опорно-поворотное устройство экскаватора

Платформа опирается на раму через роликовый опорно-поворотный круг (ОПК). Конструкция которого воспринимает разнонаправленные нагрузки и позволяет управлять направлением перемещения.

Неполноповоротные устройства применяются для установки навесного экскаваторного оборудования на тракторные, автомобильные шасси и выполняются в виде поворотной колонки с жёстко закреплённой на раме носителя осью.

Рабочее оборудование и его привод

Наиболее применяемый тип экскаватора — с рабочим органом в виде подвижного ковша, закреплённого на стреле, её рукояти, тросах. Загрузка ковшового устройства производится его перемещением при резании грунта.

У большинства универсальных экскаваторов ориентация зубьев ковша на машину определяет её как обратную лопату.

Агрегаты, с направлением зубьев ковша от машины и с механизмом открытия днища ковша, называют прямой лопатой.

В качестве силового привода рабочего ковша, стрелы и её рукояти используются:

  1. Механическая канатная схема – трехбарабанная лебёдка с системой канатов. На лебёдку усилие передаётся через механическую передачу от двигателя экскаватора. Эффективная работа подобного оборудования зависит от опыта и навыков оператора, схема трудно подаётся автоматизации.
  2. Электромеханическая канатная схема – привод каждого лебёдочного механизма и устройств управления осуществляется от индивидуального электромотора. Применяется в карьерных экскаваторах, шагающих драглайнах с внешним энергопитанием.
  3. Гидравлическая система. Воздействие на исполнительные органы осуществляется штоками гидроцилиндров и гидравлическими моторами. Схема в полной мере совмещается с цифровыми системами автоматического контроля и управления. На подобное оборудование перешли все ведущие производители экскаваторной техники.

Для разработки грунтов ниже опорной поверхности ходовой части используют комплект оборудования драглайн, подвешиваемого на канатах к стреле.

Тип ходовой системы

Пневмоколесное исполнение

Экскаватор цикличного действия – обратная лопата, гидравлилический, колесная платформа

Экскаваторы полноповоротного исполнения не предназначены для использования на обводнённых и слабых грунтах. Для повышения устойчивости на всех этапах рабочего цикла применяются аутригеры. Перемещаются самостоятельно со скоростью до 30 км/час, могут буксироваться к месту проведения работ. Ковшовое устройство типа обратная лопата с ёмкостью от 0,04 до 1,5 м3. Как дополнительное оборудование используют погрузочный грейфер, захваты, гидромолот. Привод на ходовую часть от общей силовой установки экскаватора или от отдельного двигателя.

На шасси автомобиля

Как база используется автомобиль повышенной проходимости. Стрела, её рукоять и ковш управляются гидравликой. Телескопический узел стрелы и регулируемая гидросистемой установка ковша позволяют использовать машину в качестве экскаватора-планировщика, в режимах прямой и обратной лопаты.

Экскаватор-планировщик цикличного действия – обратная лопата, гидравлический, на автомобильном шасси

Гусеничное исполнение

Устройство одноковшового экскаватора на гусеничной платформе в значительной мере упрощает работы по балансировке машины, обеспечение её устойчивости. По сравнению с колёсным исполнением почти на порядок снижается давление на почву, улучшается проходимость агрегата. Тип исполнительного оборудования прямая и обратная лопата, драглайн. Ёмкость ковша от 0,04 до 26 м3.

Экскаватор цикличного действия – прямая лопата, троссовый, на гусеничной платформе

Шагающий механизм передвижения

Экскаватор цикличного действия – драглайн, шагающий

Используется на тяжёлых карьерных драглайнах с ёмкостью ковша до 40 м3 и вылетом стрелы до 165 м. Опорно-поворотное устройство экскаватора устанавливается непосредственно на грунт. Шагающие лапы монтируются на поворотной платформе машины, путём поочередной перестановки двигают экскаватор вперёд.

Одноковшовый экскаватор : основные части

Современный одноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей:

  • рабочего оборудования;
  • рабочих механизмов;
  • ходового оборудования;
  • поворотной платформы;
  • силового оборудования.

Одноковшовый экскаватор состоит из нескольких частей, одной из них является рабочее оборудование экскаватора, с помощью которого он копает грунт, поднимает груз, зачерпывает и перегружают сыпучие материалы и пр. Рабочее оборудование расположено в передней части поворотной платформы экскаватора (или на поворотной колонне у неполноповоротных машин). В зависимости от способа крепления рабочего органа (ковша, крюка, грейфера) различают рабочее оборудование с жесткой или гибкой подвеской рабочего органа.

Рабочие механизмы служат для получения рабочих движений ковша экскаватора: подъем (и тяга если это драглайн) и напора. Доставку ковша к месту разгрузки производят механизмом поворота. Все эти механизмы устанавливаются на поворотной платформе (за исключением механизма напора у карьерных лопат с зубчато-реечной системой выдвижения рукояти, находящейся, как правило, на стреле.

Одноковшовый экскаватор : деление механизмов по кинематическому признаку

Одноковшовый экскаватор по кинематическому признаку его механизмы подразделяются на три типа:

  • с однодвигательной схемой привода всех механизмов от одного общего двигателя
  • с групповой схемой привода нескольких механизмов от общих двигателей;
  • с многодвигательной
Читайте также  Сигналы экскаватора в карьере

Первые два типа применяются на экскаваторах малой мощности – универсальных. Механизмы экскаваторов средней и большой мощности имеют индивидуальный привод постоянного тока с одним или несколькими двигателями.

Одноковшовый экскаватор может использовать следующее ходовое оборудование:

  • гусеничное
  • пневмо-колесное
  • рельсовое
  • шагающее
  • рельсово-шагающее

Наиболее распространенным является гусеничное оборудование, обеспечивающее хорошую проходимость экскаватора. Рельсовое ходовое оборудование в современных одноковшовых экскаваторах не применяется. В основном рельсами оборудуются многоковшовые экскаваторы. Шагающее ходовое оборудование обеспечивает низкое давление на грунт, имеет небольшую массу, устойчивость машины на базе при работе.

Одноковшовый экскаватор драглайн в основном оборудуется механизмами шагания. Рельсово-шагающее ходовое оборудование обладает высокой маневренностью, возможностью дозированного перемещения машины с высокой скоростью и плавностью, малыми давлениями на опорную поверхность. В основном служит как ходовое оборудование мощных отвалообразователей и роторных экскаваторов. Поворотная платформа опирается через ролики опорно-поворотного устройства на раму ходового оборудования, относительно которого платформа может поворачиваться в горизонтальной плоскости. Одна и та же поворотная платформа может быть установлена на различное ходовое оборудование.

В зависимости от угла поворота платформы экскаваторы называются полноповоротными или неполноповоротными.

Одноковшовый экскаватор в основном выпускают полноповоротными, т.е. их поворотная часть может вращаться на 360 о . У машин этого типа на поворотной платформе устанавливают:

  • основные рабочие механизмы
  • приводные электродвигатели
  • рабочее оборудование

Силовое оборудование – это энергетический комплекс, содержащий приводной двигатель и машины – преобразователи энергии, например, электрические генераторы или электрические двигатели. Комплекс двигателя с исполнительным механизмом представляет собой привод машины.

Типом двигателя определяется вид двигателя, который может быть :

  • электрическим
  • дизельэлектрическим
  • дизельгидравлическим
  • электрогидравлическим

На крупных одноковшовых экскаваторах для привода главных механизмов в основном используют тихоходные электродвигатели постоянного тока, которые позволяют иметь безредукторный привод, что в целом повышает надежность экскаватора. Кроме того, одноковшовый экскаватор обладающий тихоходным двигателем при одной и той же мощности имеет меньшие потери энергии и продолжительность переходных процессов по сравнению с быстроходными.

Л. К. Дроздова, О. А. Курбатова

Одноковшовые эксковаторы: конструкция, монтаж, ремонт

Виды экскаваторов – основные характеристики

Прототипом современного экскаватора послужила машина, построенная в Северной Америке в первой половине 19-го века. В то время приводом для экскаватора стал паровой двигатель, а сама установка была ограниченно мобильной. Она перемещалась по рельсам и использовалась для строительства железных дорог. В Россию экскаватор на паровой тяге был ввезен в 1842 году для прокладки железнодорожного сообщения Санкт-Петербург–Москва.

Основные характеристики экскаваторов

Экскаваторы для использования в тоннелях, копания траншей, выборки горной массы в карьерах имеют функциональные и технические отличия. Каждый из технологических процессов имеет свои особенности и для достижения наилучшей производительности следует применять экскаватор, подходящий для использования в определенных условиях.

Обозначение экскаваторов по ГОСТ 30067–93 Экскаваторы одноковшовые универсальные полноповоротные

К основным параметрам, влияющим на выбор экскаватора, относятся такие характеристики:

  • Тип ходовой платформы – гусеничная, пневматическая, железнодорожная, понтонная для работы на воде, шагающая.
  • Режим использования – постоянный, периодический.
  • Тип моторов – дизельные, электрические.
  • Вместимость ковша и его виды.
  • Мощность силового агрегата.
  • Эксплуатационный вес и размеры.
  • Скорость передвижения.

Конструкция экскаваторов

Рабочая схема экскаватора состоит из таких элементов:

  • Двигатель экскаватора.
  • Масляные насосы.
  • Подъемный цилиндр.
  • Управляющий клапан.
  • Приводной электродвигатель.
  • Электродвигатель для поворота кабины.
  • Плечевой цилиндр.
  • Стрела.
  • Плечо манипулятора.
  • Ковш.
  • Ковшовой цилиндр.
  • Гидравлические магистрали.

Гидромолот Импульс-120/Impulse 120 – навесное оборудование экскаватора для решения широкого спектра дорожных и общестроительных задач.

Типы и виды экскаваторов и их классификация

Наличие широкого выбора навесного оборудования для стрелы экскаватора позволяет расширить возможности механизма. Для удобства машины классифицируются в соответствии с условиями использования, назначением и по другим показателям, о которых будет сказано ниже.

По назначению

В зависимости от выполняемых функций и комплектации навесным оборудованием под отдельный тип работ, машины классифицируются на такие модели:

  • Классическая модель для земляных и погрузочных операций в комплекте со землеройным, погрузочным ковшом.
  • Траншейный экскаватор для прокладки как кабелей городской электросети, так и магистральных трубопроводов с навеской цепной, роторной, дисковой или плужной конструкции.
  • Струг для планировочных работ с рабочим органом в виде стрелы с подвижной тележкой, на которой закреплен ковш.
  • Драглайн для работы с породами, расположенными ниже уровня машины. Ковш крепится к стреле на гибких связях и зачерпывает грунт по направлению к машине.
  • Планировщик для выемки грунта и формирования насыпи, снабженный телескопической стрелой и ковшом в виде обратной лопаты.

По принципу работы

Выбор экскаватора будет зависеть от режима его работы. По этому признаку машины делятся на многоковшовые – непрерывного действия и одноковшовые – циклического действия.

Экскаватор гусеничный UMG E180C – маневренная и производительная техника для различных условий и видов работ.

Техника с циклической схемой работы последовательно разрабатывает грунт и убирает его в сторону с помощью одного навесного оборудования – ковша. Экскаватор с одним ковшом – это универсальная машина, которая приспособлена под навесное оборудование различного назначения: грейфер, драглайн, прямая или обратная лопата и др.

Многоковшовые экскаваторы

Многоковшовый экскаватор непрерывного действия имеет несколько ковшей и может работать без остановок в разных плоскостях – вертикальной, горизонтальной или по кругу.

Цепные модели оборудования подходят для рытья траншей, канав или каналов на грунтах с однородной структурой. Возможности этого устройства не всегда позволяют вчистую убрать грунт с разрабатываемой траншеи, из-за чего может потребоваться дополнительный механизм для переброски отвальной почвы на поверхность.

Роторные модели с несколькими ковшами подходят для вскрышных работ в открытых каналах.

Размерные группы экскаваторов по эксплуатационной массе

Главный параметр экскаватора – это его эксплуатационный вес с основным рабочим оборудованием. По этому критерию машины делятся в соответствии с ГОСТ–30067–93 на размерные группы, приведенные в Таблице 1.

Таблица 1 Классификация одноковшовых универсальных экскаваторов по эксплуатационной массе

По типу шасси

По типу устройства ходовой части различают такие экскаваторы:

  • Гусеничные.
  • Гусеничные с увеличенной опорной поверхностью гусениц.
  • Колесные.
  • Рельсовые.
  • Шагающие.
  • Плавучие.
  • Комбинированные.

Экскаватор колесный UMG E170W – маневренная и производительная техника, которая может самостоятельно доехать к месту работ.

По типу двигателя

Мощные и тяжелые гусеничные карьерные экскаваторы предпочтительно имеют электрический двигатель, который работает от силового кабеля, специально проведенного к месту разработки. Более легкие и маневренные экскаваторы, независимо от типа шасси, часто оснащаются дизельным мотором.

По повороту рабочего оборудования

Маневренность и удобство использования навесного оборудования экскаватора во многом зависит от типа его сочленения и гибкости связи со стрелой. В разных условиях работы удобно более или менее жесткое соединение ковша со стрелой и по этому признаку оборудование делится на такие виды:

  • Ковш, который приводится в движение канатами.
  • Ковш, жестко сочлененный со стрелой по схеме, втулка/вал и приводом от гидроцилиндров.

Канатный или жестко сочлененный тип подвески ковша используется на планировщике с телескопической стрелой, который доставляет ковш к месту работы втягиванием и выдвижением стрелы.

По виду рабочего оборудования

Универсальность одноковшового экскаватора позволяет навешивать на него такое оборудование:

  • Отвал.
  • Щетку.
  • Снегоуборочную установку.
  • Грейфер.
  • Планировочный ковш.
  • Бревнозахват.
  • Вилы.
  • Вибротрамбовка.
  • Траншейный ковш.
  • Рыхлитель.
  • Бур.
  • Гидромолот.

Экскаватор-погрузчик New Holland B90B LR – техника, с которой успешно применяется различное навесное оборудование.

По типу привода

В зависимости от места установки основного рабочего механизма экскаватора, его подвижность и угол действия отличаются. При компоновке основного механизма на подвижной платформе, оборудование может передвигаться вокруг вертикальной оси на 360 градусов. Эта характеристика классифицирует машину, как полноповоротную.

При способе крепления оборудования на ходовой части техники, его угол действия менее 360 градусов, что классифицирует такой экскаватор, как неполноповоротный.

Развитие гидравлических систем, электрических моторов и средств автоматизации управления экскаваторами позволяет этой технике решать весь спектр производственных, строительных, дорожных, коммунальных и других задач. Кабины машин оборудуются креслами с регулировкой, удобными органами управления, установками для вентиляции и кондиционирования воздуха, что обеспечивает оператору комфортные условия труда и снижает утомляемость.