Одноковшовые и многоковшовые экскаваторы

Прямая лопата с поворотным ковшом широко применяется на экскаватора: 4-6-й размерных групп и предназначена для разработки грунта как выше (преимущественно), так и ниже уровня стоянки машины, а также для погрузочных работ.

Оборудование прямой лопаты (рис. 4) включает стрелу 1, рукоять 2, ковш 3 и гидроцилиндры 4, 5, б подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Копание грунта осуществляется поворотом рукояти и ковша, движущегося от машины в сторону забоя. Толщину стружки регулируют подъемом или опусканием стрелы. При разгрузке ковш поворачивают гидроцилиндром 4. Прямой лопатой с поворотным ковшом можно производить планирование и зачистку основания забоя.

 

Рис. 4. Экскаватор с рабочим оборудованием прямая лопата

 

Погрузочное оборудование применяют для погрузки сыпучих и мелкокусковых материалов выше стоянки экскаватора, разработки и погрузки в транспортные средства (или отсыпки в отвал) грунтов I и II категорий, а также для планировочных работ на уровне стоянки машины. Вместимость ковша погрузчика в 1,5...2 раза больше вместимости ковша обратной лопаты, что значительно повышает производительность экскаватора при использовании его на погрузочных работах.

В комплект погрузочного оборудования (рис. 5) входят: стрела 1, рукоять 3, ковш 5 и гидроцилиндры 2, 4, 6 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Кинематическая схема погрузчика обеспечивает горизонтальное движение ковша от экскаватора при внедрении его в грунт или штабель материала и при планировочных работах. После внедрения в разрабатываемый материал возможен поворот ковша гидроцилиндром 2 для лучшего его заполнения, которым поворачивают поднятый на заданную высоту ковш при разгрузке.

 

Рис. 5. Экскаватор с погрузочным оборудованием

 

Грейфер применяют для рытья котлованов, траншей, колодцев и при погрузочно-разгрузочных работах. Особенно эффективно использование такого оборудования при копании глубоких выемок, а также в стесненных условиях.

На гидравлических экскаваторах устанавливают жестко подвешенные грейферы, у которых необходимое давление на грунт при врезании создается принудительно с помощью гидроцилиндров рабочего оборудования. Это позволяет эффективно разрабатывать плотные грунты независимо от массы грейфера. Грейфер шарнирно крепят к рукояти обратной лопаты вместо ковша таким образом, чтобы было возможно его продольное и поперечное раскачивание.

Оборудование грейфера (рис. 6) состоит из составной стрелы 1, рукоятки 3 и гидроцилиндров 2, 7, используемых от обратной лопаты, двухчелюстного грейферного ковша 6 с гидроцилиндрами 5 для замыкания и открывания челюстей и механизмом 4 поворота ковша в плане. Челюсти ковша в исходном положении раскрыты. Наполнение его происходит при смыкании челюстей гидроцилиндрами 5. Необходимое напорное усилие создается опусканием стрелы. Разгружают ковш размыканием челюстей. Для глубокого копания колодцев (до 30 м), траншей и котлованов в оборудовании грейфера используют удлиняющие промежуточные вставки.

 

Рис. 6. Экскаватор с грейферным оборудованием

 

Грейферное оборудование на напорной штанге (рис. 7) применяют для разработки узких и глубоких (до 20 м) траншей с вертикальными стенками в грунтах I-IV категорий с каменистыми включениями размером до 200 мм при возведении подземных сооружений способом «стена в грунте», а также для разработки выемок под сваи в промышленном, городском и сельском строительстве.

Способом «стена в грунте» можно возводить без отрывки котлована подземную часть промышленных и гражданских зданий и сооружений, стены насосных станций, тоннели метрополитенов неглубокого заложения, колодцы коллекторов, борта каналов и т. п.

Грейферное оборудование устанавливают на базовой части стрелы экскаваторов пятой размерной группы; он включает в себя напорную штангу 5, грейферный ковш 3, направляющий корпус 4 с механизмом перемещения штанги, рычажный механизм 2, гидроцилиндры подъема-опускания штанги и наклона штанги в поперечной плоскости. Направляющий корпус шарнирно соединен с кронштейном, относительно которого может быть повернут двумя гидроцилиндрами в вертикальной плоскости на угол 90° вдоль продольной оси экскаватора.

 

Рис. 7. Экскаватор с грейферным оборудованием для возведения сооружений методом «стена в грунте»: а – общий вид; б – кинематическая схема перемещения штанги

 

Дополнительным гидроцилиндром 7 штанга может быть наклонена в поперечной плоскости на угол у в обе стороны от вертикали. Рабочим органом оборудования является гидравлический двухчелюстной грейфер (рис. 7, б) с приводом сменных челюстей полукруглой формы от двух гидроцилиндров 10, расположенных внутри его корпуса. Режущие кромки челюстей снабжены сменными зубьями, а боковые стенки - резцами с износостойкой наплавкой. Грейфер крепится к напорной штанге, перемещаемой канатным механизмом, смонтированным на направляющем корпусе. Механизм перемещения (подъема-опускания) штанги состоит из двух унифицированных лебедок, каждая из которых включает барабан 13 для перематывания напорно-возвратного каната 14, трехступенчатый цилиндрический редуктор 12 (аналогичный редуктору механизма передвижения экскаватора), тормоз и гидромотор 11. Напорное движение на грейфер создается весом штанги с грейфером и лебедками. Рычажный механизм 2 (см. рис. 7, а) жестко крепится к базовой части стрелы и через упорную стойку 7 к пяте стрелы 8. В процессе работы упорная стойка воспринимает нагрузки от рабочего оборудования. Перевод рабочего оборудования из рабочего положения в транспортное обеспечивается поворотом гидроцилиндрами 6 направляющего корпуса 4, со штангой назад на 90° при одновременном опускании вперед гидроцилиндрами 9 базовой части стрелы с кронштейном и упорной стойкой 1. Вертикальное положение оборудования контролируется прибором «Вертикаль-20Б», датчики которого установлены на направляющем корпусе, а указатели - в кабине машиниста. Гидросистема грейферного оборудования пишется от насосной установки базового экскаватора. Управление грейферным оборудованием гидравлическое и осуществляется из кабины машиниста.

Гидравлические молоты навешиваются на экскаваторы 2-5-й размерных групп вместо ковша обратной лопаты и соединяются с рукоятью посредством быстросъемного крепления. Экскаватор, оборудованный гидромолотом с рабочим инструментом в виде клина, пики и трамбовки, можно применять при рыхлении мерзлого грунта, дроблении негабаритов твердых и горных пород, взламывании мерзлого грунта и дорожных покрытий, кирпичных и бетонных фундаментов и других работах, а также для уплотнения грунта. При разработке грунта можно изменять угол наклона гидромолота к поверхности грунта. В комплект оборудования гидромолота (рис. 8) входят: стрела 1, рукоять 4, гидромолот 5 и гидроцилиндры 2, 3, 6 подъема стрелы, поворота рукояти и молота.

 

Рис. 8. Экскаватор, оборудованный гидравлическим молотом

 

 

Экскаватор гусеничный гидравлический ЭО-3223 предназначен для выполнения комплекса различных земляных работ в коммунальной, дорожно-строительной, добывающей и нефтегазовой отраслях, оптимально подходит для разработки не мёрзлых грунтов I-IV категорий, рыхления мёрзлых грунтов, погрузки в транспортные средства сыпучих материалов и предварительно разрыхлённых твёрдых пород с кусками величиной не более 1/3 ширины ковша в температурном диапазоне от -40 до +40 градусов цельсия. Габариты экскаватора ЭО-3223 по ширине позволяют осуществлять транспортировку на одной железнодорожной платформе с минимальной разборкой. Возможна комплектация экскаватора расширенным комплектом ЗИП. По экологическим показателям - дымности и выбросу вредных веществ с отработанными газами, а также по среднему давлению гусеничных лент на опорную поверхность ЭО-3223 соответствует требованиям действующих стандартов. Данная модель экскаватора прошла сертификационные испытания, после чего был выдан сертификат соответствия.

Рабочее оборудование. Основным рабочим оборудованием экскаватора ЭО-3223 является обратная лопата с ковшом номинальной вместимостью 0,4 кубических метра. Рабочее оборудование прямая лопата может комплектоваться сменным ковшом ёмкостью 2,0 кубических метра, для разработки тяжёлых грунтов. Оборудование монтируется на верхнее отверстие поворотной платформы, что позволяет увеличить высоту копания и высоту выгрузки, а в сочетании с повышенной мощностью дизельного двигателя и насосной установки даёт возможность увеличить на 30-35% его техническую производительность.

Гидрооборудование. ЭО-3223 комплектуется как отечественной гидравликой - серийная гидроаппаратура и насосный агрегат на базе насосов производства "Пневмостроймашина"), так и импортной производства. Применение установки высокого качества позволяет значительно улучшить динамику работы гидропривода, повышает надёжность и долговечность деталей и узлов экскаватора, обеспечивает простоту обслуживания. Конструкция подшипниковых узлов на валах позволяет выдерживать большие нагрузки. Двухпоточный гидропривод с автоматическим суммированием потоков осуществляет как одно любое движение рабочего оборудования, так и, благодаря автоматическому разделению потоков, одновременно два движения рабочего оборудования и поворот платформы. Особенностью управления является возможность безопасного опускания стрелы с помощью педали из кабины оператора.

Ходовая часть и поворотная платформа. Базовая машина ЭО-3223 состоит из ходовой тележки и поворотной платформы. Ходовая часть представляет собой систему, включающую ходовую раму, на которой установлены два привода хода (гидромотор и планетарный редуктор с дисковыми тормозами), механизм сдавания с устройствами натяжения гусеничных лент, катки и гусеничные ленты. Поворотная платформа крепится на ходовую тележку через опорно-поворотное устройство (ОПУ) и представляет собой конструкцию рамного типа, на которую устанавливается дизельный двигатель, топливный и гидравлический баки, кабина, элементы гидросистемы и сменное рабочее оборудование. Для придания необходимой устойчивости при работе экскаватора, в задней части платформы к раме закреплен противовес. Для снижения удельного давления на грунт база экскаватора удлинена, а гусеничный ход имеет ширину траков 600 мм. Большое тяговое усилие обеспечивает передвижение машины в самых тяжёлых условиях. Изменения, внесённые в конструкции ходового устройства и поворотной платформы, привели к увеличению числа оборотов платформы и максимальной скорости хода, что эффективно отразилось на снижении продолжительности рабочего цикла и затрат времени на передвижение машины, а также позволили повысить надёжность экскаватора.

Кабина. На экскаваторе ЭО-3223 установлена серийная одноместная кабина, оборудованная креслом машиниста, пультом управления, приборами контроля и системой обогрева, предусмотрены места для хранения термоса, огнетушителя, аптечки, возможна дополнительная комплектация кондиционером. Установка нового двигателя, а также кабины машиниста на амортизаторах позволила снизить шум в кабине машиниста до 70 дВ(А). Уровень внешнего шума также снижен в результате применения глушителя новой конструкции. Окна кабины обеспечивают превосходный обзор рабочей зоны; солнцезащитный козырёк предохраняет от прямых солнечных лучей. Наличие верхнего люка, вентилятора и автономного обогревателя создаёт необходимый микроклимат в кабине оператора при температуре окружающей среды от -40С до +40С. Две рукоятки управления рабочим оборудованием и поворотом платформы, вмонтированные в кресло-пульт, перемещаются лёгким нажатием кистей рук. В кабине установлен рычаг, отключающий работу гидросистемы при выходе машиниста из кабины. Размеры и оборудование кабины соответствуют международным стандартам ИСО.

 

 

Гоберман Л.А. Основы теории, расчета и проектирования строительных и дорожных машин: Учебник для техникумов.-машиноведение, 1988.-464 с.: ил

Машины для земляных работ: Учебник для студентов вузов по специальности «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудование»/Д.П. Волков, В.Я. Крикун, П.Е. Тополин и др: под общ. ред. Д.П. Волкова – М.: Машиностроение, 1992-448с. 

Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование. Справочник. М.: Машиностроение, 1991-456с.и дипломное проектирование по гидроприводу самоходных машин: Учебн. Пособие.-

Каверзин С.В. Курсовое проектирование Красноярск: ПИК «Офот», 1997-384с.

Журнал «Строительные и дорожные машины».