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:
- 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.
- Электромеханическая канатная схема – привод каждого лебёдочного механизма и устройств управления осуществляется от индивидуального электромотора. Применяется в карьерных экскаваторах, шагающих драглайнах с внешним энергопитанием.
- 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.
Комментарий