ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Строительные гидравлические экскаваторы из "Строительные машины " Основными рабочими органами гидравлических экскаваторов являются ковши обратной и прямой лопат, погрузчика, грейфера. Сменными рабочими органами, расширяющими область применения этих машин, могут быть бульдозерные отвалы для грубой планировки земляных поверхностей, однозубые и многозубые рыхлители для рыхления прочных грунтов, пород и их прослоек, взламывания асфальтовых покрытий при ремонте автомобильных дорог, а также для корчевки пней при освоении рабочих площадок, гидромолоты для тех же работ, крановые подвески, различные модификации грейферов и захватов для работы экскаватора в режиме крана, шнековые буры для рытья колодцев небольших диаметров и др. [c.210] Строительные неполноповоротные (малые модели) и полноповоротные гидравлические экскаваторы являются самоходными машинами с пневмоколесным или гусеничным ходовым оборудованием. Пневмоколесные экскаваторы используют на рассредоточенных строительных объектах с небольшими объемами работ. Благодаря высокой скорости передвижения (на порядок выше, чем у гусеничных машин), они способны преодолевать большие расстояния при смене строительных объектов. Гусеничные экскаваторы, обладая повышенной проходимостью, передвигаются со скоростью, не превышающей 4 - 6 км/ч. Этими показателями предопределена область использования гусеничных экскаваторов - объекты с большими объемами земляных работ без специальной подготовки рабочих площадок, включая карьеры. Для перевозки этих машин на большие расстояния используют специальные транспортные средства (тяжеловозы, железнодорожный транспорт и т. п.). Погружается экскаватор на транспортное средство собственным ходом. [c.211] Полноповоротный пневмо-колесный (рис. 7.6, а) или гусеничный гидравлический экскаватор (рис. 7.6, б) состоит из базовой части и рабочего оборудования. При замене последнего базовую часть обычно сохраняют в неизменном виде. [c.211] Базовая часть экскаватора включает ходовую тележку с нижней рамой 3 (рис. 7.6), опорно-по-воротное устройство 7 и поворотную платформу 6 с расположенными на ней насосно-силовой установкой, узлами гидравлической системы привода и кабиной машиниста 15. [c.211] Колеса мостов приводятся обычно от низкомоментного гидромотора через двухскоростную коробку передач. Для передвижения по рабочей площадке используют малую, а при межобъектных переездах - повышенную скорость. Трансмиссия ходового устройства оборудована стояночным тормозом. [c.212] Каждая из гусеничных тележек 16 (рис. 7.6, б) гусеничного экскаватора приводится в движение гидромотором и зубчатыми передачами. При совместной работе механизмов привода каждой гусеницы в одном направлении обеспечивается прямолинейное передвижение машины, а при их работе во взаимно противоположных направлениях или при работе только одного механизма и заторможенной второй гусенице - поворотное движение (относительно центра опорного контура в первом или относительно центра опорной поверхности заторможенной гусеницы - во втором случае). Во избежание произвольного отката гусеничной тележки при работе экскаватора из-за реактивных нагрузок или уклона рабочей площадки механизм привода гусениц затормаживают или стопорят. [c.212] Опорно-поворотное устройство (ОПУ) пневмоколесных и гусеничных экскаваторов, как и у кранов - закрытого шарикового или роликового типа предназначено для передачи на нижнюю раму внешних нагрузок от поворотной части экскаватора и обеспечения вращения последней. Механизм поворота состоит обычно из низкомоментного гидромотора и зубчатого редуктора, на выходном валу которого закреплена шестерня, обеспечивающая через неподвижный зубчатый венец на ОПУ вращение поворотной платформе. Известны также безредукторные устройства с высокомоментыми гидромоторами. Привод поворотного механизма оборудован тормозом для полной остановки поворотной платформы в процессе экскавации, а также для ее стопорения при переездах. [c.212] Поворотная платформа выполнена в виде рамной конструкции, способной неограниченно вращаться относительно нижней рамы. Для уравновешивания при работе экскаватора в ее хвостовой части устанавливают чугунный противовес. Для уменьшения последнего расположенная на поворотной платформе насосно-силовая установка и другие наиболее тяжелые агрегаты смещены в ее хвостовую часть. В передней части платформа оборудована стойками-пилонами 8 (рис. 7.6, а) для шарнирного соединения с ней стрелы, а также проушинами для установки одного 9 или двух 19 (рис. 7.6, б) гидроцилиндров привода стрелы. Кабину машиниста с органами управления устанавливают с одной стороны поворотной платформы. [c.212] Гидравлическая система (рис. 7.7), наиболее распространенная в отечественных экскаваторах, включает масляный бак 1, двухпоточный регулируемый аксиальноплунжерный насос 2, два блока гидрораспределителей 3 w4, гидравлические цилиндры привода стрелы 9 и 10, рукояти 8 и ковша II, гидромоторы привода поворотной платформы 7 и привода двух гусеничных S и 6 или только одного пневмоколесного движителей, калорифер 12 для охлаждения отработавшей рабочей жидкости, фильтры 1S для ее очистки, гидролинии, предохранительные, переливные и обратные клапаны, центральный коллектор для подачи рабочей жидкости от источников на поворотной платформе к гидромоторам ходового механизма на неподвижной нижней раме. [c.212] Насос обеспечивает подачу рабочей жидкости по двум независимым напорным магистралям к двум блокам гидрораспределителей, от которых она поступает либо к двум исполнительным гидродвигателям (гидроцилиндрам или гидромоторам), либо, после объединения двух потоков - к одному из них. Обычно потоки объединяются при выполнении наиболее энергоемкой операции рабочего цикла экскаватора - копания. На всех других операциях реализуется двухпоточная схема подачи рабочей жидкости к исполнительным гидродвигателям, обеспечивающая два независимых совмещаемых во времени рабочих движения (подъем или опускание стрелы с одновременным поворотом рукояти или ковша, одновременный поворот рукояти и ковша и т п.). Качающие узлы насоса управляются автоматически установленным на нем регулятором мощности, стабилизирующим потребляемую мощность за счет изменения подачи насоса возрастающей при убывании внешнего сопротивления, а следовательно, падении давления рабочей жидкости в напорных магистралях и убывающей при возрастании внешнего сопротивления (давления рабочей жидкости). Так как подача связана со скоростью рабочего движения прямой пропорциональной зависимостью, то использование такой схемы регулирования приводит к сокращению продолжительности рабочих движений, операций и рабочего цикла в целом и, в конечном счете - к увеличению производительности экскаватора. [c.213] Обычно в приводе рукояти и ковша устанавливают по одному гидроцилиндру. В приводе же стрелы могут быть как один (обычно для экскаваторов малой мощности 2-й и 3-й, иногда 4-й размерных групп), так и два гидроцилиндра (на экскаваторах 4-й и последующих размерных групп). [c.213] Рабочее оборудование обратная лопата (см. рис. 7.6) включает последовательно соединенные между собой шарнирами стрелу 10, рукоять 14 и ковш 13. Стрела, кроме того, шарнирно соединена с поворотной платформой. Вместе с последней элементы рабочего оборудования образуют шарнирно-рычажный четырехзвенный механизм, позволяющий занимать ковшу и режущим кромкам его зубьев различные положения в пределах рабочей зоны экскаватора на всех операциях его рабочего цикла. Рабочее оборудование обратная лопата предназначено для разработки грунтов в основном ниже уровня стоянки экскаватора. [c.213] Ковш в форме емкости, открытой с одной стороны, с зубьями, установленными в карманы на передней стенке, или без них (для разработки легких грунтов), соединен с рукоятью шарнирно в ее головной части и приводится шарнирно установленным одним концом на рукояти гидроцилиндром 12 непосредственно (рис. 7.6, а) или через шарнирно-рычажный механизм (рис. 7.6, б), состоящий из коромысла 18 и тяги 20 и выполняющий функцию мультипликатора. Для предупреждения заклинивания ковшей в траншее на их боковых стенках устанавливают, кроме того, подрезные зубья 17. Кроме обычных экскавационных ковшей (основных, широких и узких) на экскаваторе могут быть установлены ковши для дренажных работ по форме профиля очищаемой выемки. [c.214] Для каждой модели экскаватора существует своя оптимальная (по производительности) глубина копания, равная примерно 2/3 максимальной кинематической глубины копания Як В числе прочих факторов она определяется условиями разработки наибольшего объема грунта с одной стоянки экскаватора, соответствующими минимальному числу его передвижек, а следовательно, минимуму затрат времени на подготовку машины к передвижке и на ее установку на новой позиции. Этот фактор особенно важен для пневмоколесных экскаваторов из-за необходимости поднимать выносные опоры перед передвижкой и опускать их на новой позиции. [c.215] Копают грунт либо поворотом рукояти при фиксированном на ней ковше - от дна выемки вверх, либо поворотом ковша при фиксированных стреле и рукояти, либо совместным поворотом рукояти и ковша. Чаше всего используют первый способ. В конце операции копания для предотвращения от просыпания грунта из ковша на следующей транспортной операции ковш подворачивают к рукояти, после чего рабочее оборудование поднимают стреловым гидроцилиндром. Поворотное движение платформы начинают после того как рабочее оборудование будет выведено из выемки. Одновременно с подъемом стрелы маневровыми движениями рукояти и ковша добиваются установки последнего в конце поворота платформы в положение выгрузки. [c.215] Разгружают грунт отворотом ковша от рукояти. Различают разгрузку в отвал и в транспортное средство. В первом случае эта операция не требует полной остановки платформы - разгрузку начинают в конце поворотного движения в прямом направлении и заканчивают в начале возвратного вращения. Во втором же случае, во избежание просыпания грунта при его разгрузке, требуется четкая координация ковша относительно кузова транспортного средства. Для этого платформу останавливают и включают на возвратное вращение только после полной выгрузки ковша. Разгрузка в транспортное средство требует большего времени, чем разгрузка в отвал, а следовательно, она менее производительна по сравнению с последней. [c.215] После разгрузки ковша операция возврата рабочего оборудования на исходную позицию для следующего рабочего цикла аналогична операции транспортирования грунта на разгрузку, но выполняется в обратной последовательности указанных движений. [c.215] После отработки элемента забоя в пределах допустимой СНиП части рабочей зоны экскаватора последний перемещают на новую стоянку (позицию), предварительно сориентировав рабочее оборудование вдоль гусениц. При межпозиционных передвижках пневмоколесных экскаваторов, кроме того, требуется поднять выносные опоры и бульдозерный отвал, если таким оборудован экскаватор, а на новой позиции установить эти устройства в рабочее положение. [c.215] Маневровые движения рабочего оборудования для установки ковша в положение разгрузки обычно совмещаются с поворотом платформы на разгрузку на расчетный угол 90°, а поэтому затрачиваемое на эти движения время в расчетах не учитывается, поскольку оно покрывается временем поворотного движения. По той же причине не учитывается время маневровых движений рабочего оборудования при повороте платформы к забою. Опускают же рабочее оборудование в забой ниже уровня стоянки экскаватора обычно после прекращения поворотного движения. [c.216] Проиллюстрируем метод определения составляющих продолжительности рабочего цикла следующим примером. [c.216] Вернуться к основной статье