Рабочее оборудование экскаватора

Рабочее оборудование экскаватора

Рабочее оборудование экскаватора – это совокупность основного и дополнительного рабочего оборудования экскаватора. К нему относится прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг, планировщик откосов, рыхлитель, манипулятор, подъемный кран и пр.

Рабочее оборудование экскаватора:

Экскаватор – разновидность тяжелой техники, используемой преимущественно в строительстве и горнодобывающей отрасли. История этих машин уходит корнями в глубокую древность: еще народы Египта, и Рима применяли аналоги современных экскаваторов для создания своих сооружений. Сегодня выемочно-погрузочная машина имеет множество разновидностей, а одной из ее ключевых характеристик считается вид установленного рабочего оборудования.

Функционирование всего рабочего оборудования экскаватора обеспечивается усилиями машины-базы, на котором оно установлено, а потому может изменяться и дополняться исходя из поставленных перед техникой задач.

Непосредственно рабочее оборудование делится на два типа:

– основное – необходимое для рыхления, выемки и срезания грунта ;

– дополнительное – используемое для всех прочих операций.

К основному рабочему оборудованию относятся прямая лопата, обратная лопата, драглайн, грейфер, струг, планировщик откосов.

К дополнительному рабочему оборудованию относятся прочие типы устройств , которыми оснащаются поворотные платформы: рыхлитель, манипулятор, подъемный кран и пр.

Прямая лопата:

Назначение прямой лопаты: рыхлить, снимать, копать грунт (слои земли, горные породы и прочее) выше уровня расположения техники.

Конструкция прямой лопаты являет собой ковш, соединенный с рукоятью, которая при помощи шарниров крепится к стреле. Последняя, тоже шарнирным типом, крепится к вращающейся платформе, установленной на шасси-основе.

Применительно к типу привода, перемещение ковша и рукояти может быть:

– подвижным – опрокидывание ковша обеспечивают цилиндры (гидравлический);

– без движимым – высыпание материала происходит через открывающееся днище ковша (механический).

Число выполняемых в одном цикле операций у прямой лопаты мало, а усилие копания – максимально среди всех видов основного рабочего оборудования, поэтому она считается наиболее производительной.

Основное использование прямой лопаты – разработка земных недр и загрузка материалов в технику.

Рабочий цикл прямой лопаты включает:

– загрузку ковша материалом;

– поворот платформы по заданному вектору;

Обратная лопата:

Обратная лопата нашла свое применение в работах по разработке грунта ниже уровня расположения техники. Исключение – экскаваторы с гидравлическим приводом, которые проводят работы и выше горизонта разработки, но производительность их ниже, чем у прямой лопаты. Перемещение ковша проводится в направлении машины.

Основные задачи обратной лопаты:

– копание ям, траншей, котлованов;

Для каждого типа привода обратной лопаты характерен свой рабочий цикл.

Рабочий цикл гидравлического экскаватора с независимым приводом стрелы:

– в углубление опускается стрела, при этом одновременно проводится установка рукояти на нужную позицию;

– ковш заполняется посредством вращения относительно рукояти;

– стрела поднимается синхронно с разворотом рукояти и поворотом лопаты, чтобы избежать просыпания грунта;

– рабочая платформа производит разворот; ковш разгружается поворотом относительно рукояти.

Механические экскаваторы , имеющие двухканатный привод, фиксированное положение лопаты и зависимое – стрелы, выполняют рабочий цикл следующим образом:

– растормаживание подъемного крана позволяет опустить стрелу;

– возникшее сопротивление каната обеспечивает загрузку ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении техники;

– вращается поворотная платформа;

– натяжение подъемного и параллельное разматывание тягового канатов приводят к выгрузке материалов поворотом рукояти относительно стрелы в направлении от экскаватора .

Обратная лопата считается мультифункциональным типом рабочего оборудования. Она позволяет выполнить точную фиксацию ковша относительно выбранной точки как разрабатываемой поверхности , так и грузового автомобиля, куда проводится помещение грунта.

Драглайн (тянуша):

Драглайн (тянуша) – канатно-блочное оборудование, представляющее собой ковш, закрепленный на канатах.

Драглайн предназначен для разработки пластов ниже горизонта размещения техники.

Конструкция драглайна, обеспечивающая рабочий цикл, включает:

– барабаны лебедок, соединенные через зубцы и муфты с отдельными двигателями;

– канат для черпания грунта (подъемный);

– канат для подтягивания ковша к экскаватору (тяговый).

Спуск ковша происходит в момент выключения сцепления барабанов, скорость опускания регулируется при помощи тормозов. Сама разработка слоев осуществляется благодаря значительному весу ковша – падая с высоты, он под тяжестью своей массы буквально «вгрызается» в грунт, что позволяет вести освоения даже твердых, скальных пород.

Значительные габариты делают драглайн незаменимым при:

– очищении дна водоемов;

– освоении россыпных полезных ископаемых;

– разработке месторождений, где актуально очищение залежей ископаемых от пустого слоя верхней породы.

Длина стрелы драглайна может достигать 100 м, вместимость ковша – до 168 м 3 .

Грейферный ковш (грейфер):

Грейферный ковш (грейфер) – это грузозахватное приспособление, используемое для рытья узких и глубоких траншей, загрузки и выгрузки материалов.

Привод экскаватора может быть любым, но при этом грейфер имеет свои особенности:

– гидравлический – дополнительно имеется привод челюстей, а сам грейфер крепится к рукояти, заменяя собой ковш;

– механический – предполагает канатную подвеску.

При необходимости в гидравлических экскаваторах вместо рукояти может применяться телескопическая стрела, обеспечивающая заглубление грейфера вниз на расстояние до 6 м.

Рыхлитель механический и гидравлический:

Рыхлитель механический и гидравлический – это оборудование, в чьи задачи входит:

– разработка твердых пород, мерзлого грунта;

– разрушение асфальто-бетонного покрытия.

Конструкция рыхлителя имеет различия в зависимости от типа привода:

– механический рыхлитель. Это монолитный стальной груз, нижняя часть которого выполнена в виде клина или пики (клин-баба), закрепленный на рукояти канатами. Посредством натяжения происходит поднятие рыхлителя на высоту от 3 до 6 метров, после чего он свободно падает вниз на расторможенном канате под действием силы тяжести. Вес клин-бабы варьируется в пределах 0,5-6 тонн,

– гидравлический рыхлитель. Это молот-рыхлитель, заменяющий на рукояти ковш. По сути, представляет собой отбойный молоток, управляемый гидроцилиндрами. Гидрорыхлители – современная разновидность механического рыхлителя, выполняющая одновременно две функции: клыка-рыхлителя и гидромолота. Повышение производительности стало возможным благодаря сочетанию вибрации и действия однозубого механического устройства , что позволило беспрепятственно проникать в самые твердые слои земли за счет преобразования вибрации в ударную силу.

Еще один виды рыхлителя – дизель-молот, предназначенный для забивания свай в землю.

Манипулятор:

Манипулятор – это захват, устанавливаемый на рукоять вместо ковша.

Его назначение – монтаж и демонтаж конструкций .

Манипулятор имеет особенности:

– увеличенный вылет стрелы;

– усовершенствованную гидравлику, позволяющая позиционировать захват в трех плоскостях.

Подъемный кран:

Подъемный кран устанавливается на механические и отдельные виды гидравлических экскаваторов. Он используется в двух вариациях:

– как замена ковша;

– как стрела ферменной конструкции , установленная на машину-базу вместо стрелы самого экскаватора.

Во втором случае монтаж грузовых лебедок проводится на крановой стреле, тяговое усилие им обеспечивает гидравлика машины-базы.

Струг:

Струг – это разновидность оборудования, предназначенного для послойного срезания грунта, его загрузку в грузовую технику или отсыпку.

Струг используются для выполнения задач по планировке местности.

Конструкция струга включает стрелу и канат с движущейся по ней тележкой, на конце которой закреплен ковш. При перестановке ковша относительно тележки появляется возможность изменять направление срезки пластов.

Планировщик откосов:

Планировщик откосов представляет собой, по сути, обратную лопату, при работе которой режущая кромка движется относительно поверхности земли по прямой линии, направленной под заданным углом к горизонту. Такая согласованность действий всех основных составляющих обеспечивается наличием автоматизированная система управления ( электронная , гидравлическая).

Планировщик откосов используется в дорожной отрасли, мелиорации, при благоустройстве территорий с применением малых архитектурных форм.

Экскаваторы с гидроприводом.

Одноковшовые экскаваторы с гидравлическим приводом.

Экскаваторы с гидравлическим приводом (рис. 1.1) на современном уровне составляют большую часть одноковшовых строительных экскаваторов. Практика показала, что по сравнению с механическими экскаваторами при одинаковой мощности двигателя, гидравлические имеют на 20 — 30% меньшую металлоемкость и значительно более высокую производительность. Объясняется это меньшей металлоемкостью гидровлического привода относительно механического. Во время работы гидровлический привод экскаватора обеспечивает принудительное перемещение рабочего оборудования в любом направлении с заданными скоростями, большое количество основных и вспомогательных движений рабочего оборудования, различные углы поворота рабочего оборудования, что позволяет не только повысить производительность, но и расширить технологические возможности .

Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов приведены на рис. 1.2. Схема гидравлического экскаватора с оборудованием «прямая лопата» приведена на рис. 1.2, а. Рабочее оборудование имеет шарнирно закрепленную на поворотной платформе стрелу 2, к которой шарнирно присоединена рукоятка 4. К рукоятке 4 прикреплен ковш 6. Гидроцилиндры 1, 3 и 5 возвращают все элементы.

Рис. 1.1 — Общий вид гидравлического экскаватора с оборудованием «прямая лопата»

Почти 90% всех гидравлических экскаваторов изготавливают с рабочим оборудованием «обратная лопата» (рис. 1.2, б). К стреле 2 шарнирно прикрепляют рукоятку 4, к которой прикрепляют ковш 6. Все элементы управляются гидроцилиндрами 1, 3 и 5.

На гидравлический экскаватор можно установить и грейферный ковш (рис.1.2, в). При разработке он погружается в грунт принудительно с помощью гидроцилиндров рабочего оборудования. Это позволяет разрабатывать как сыпучие так и твердые грунты. Створками ковша 6 управляют с помощью гидроцилиндра 7. Когда необходимо обеспечить большое вертикальное перемещение грейферного ковша, между рукояткой и ковшом дополнительно монтируют телескопическую штангу (например, при строительстве подземных сооружений методом «стена в грунте»).

Рис.1.2 — Основные виды рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов:

a, б — соответственно «прямая» и «обратная» лопаты; в — грейфер; 1 — гидроцилиндры подъема и опускания стрелы; 2 — стрела; 3, 5 — гидроцилиндры поворота соответственно рукоятки и ковша; 4 — рукоятка; 6 — ковш; 7 — гидроцилиндр управления створками ковша

До 6% гидравлических экскаваторов изготавливают с телескопическим рабочим оборудованием. Такие экскаваторы универсальнее, их можно применять для планирования склонов, зачистки дна, стенок котлованов и др.

Конструктивные схемы гидравлических экскаваторов с оборудованием «обратная лопата» 3 размерной группы приведены на рис. 1.3. На поворотной платформе шарнирно прикреплена главная стрела 6, подъем стрелы осуществляется гидроцилиндрами 11. На рукоятке 8 шарнирно прикреплен ковш 10, он может возвращаться гидроцилиндром 9.

Гидравлические экскаваторы оснащают переменным оборудованием гидро- или пневмомолот и применяют такие экскаваторы для уплотнения дна котлованов и разработки мерзлых грунтов.

Рис. 1.3 — Конструктивные схемы гидравлических гусеничных экскаваторов 3-й размерной группы ЭО-3122 (а) и ЭО-3121 (б) с оборудованием обратная лопата:

1 — ходовая тележки; 2 — поворотная платформа; 3 — капот; 4 — силовая установка; 5 — кабина; 6 — главная стрела; 7, 9, 11 — гидроцилиндры рукоятки, ковша и стрелы; 8 — рукоятка; 10 — ковш

Техническая производительность, м³ / ч, одноковшовых экскаваторов при копании грунтов составляет:

где q — вместимость ковша, м3;

K_н — коэффициент наполнения ковша,

K_н = 0,9 … 1,2; Kp — коэффициент рыхление почвы, Kp = 1,15 … 1,4;

t_ц — продолжительность рабочего цикла, с.

Экскаваторы непрерывного действия

К экскаваторам непрерывного действия относятся многоковшовые землеройные машины с рабочим органом в виде ковшовой цепи или ковшового колеса.

Экскаваторы непрерывного действия по назначению делятся на траншейные; для строительства дренажных систем; мелиоративные и канальные (для разработки, ремонта и очистки каналов) карьерные.

Траншейные экскаваторы

Траншейные экскаваторы используют для рытья траншей и щелей прямоугольного и трапециевидного профиля под трубопроводы, канализационные и теплофикационные системы, линии связи и электроснабжения, для рытья траншей под ленточные фундаменты, для выполнения гидротехнических и мелиоративных работ. Их изготавливают как экскаваторы продольного копания.

Система индексации экскаваторов непрерывного действия продольного копания имеет обозначение ЕТ — экскаватор траншейный. Тип рабочего органа означает буква Р — роторный; Л — цепной (ЕТР, ЭТЛ). Через тире записывают три цифровых обозначения (ЕТР-203А). Первые две цифры указывают на главный параметр траншейного экскаватора — глубину копания, третья цифра — это порядковый номер модели A — первая модернизация.

Траншейный экскаватор состоит из базового пневмоколесного или гусеничного тягача, который обеспечивает перемещение машины и рабочего оборудования, в состав которого входит рабочий орган для разработки и отвальный, устройство для транспортировки грунта в поперечном направлении относительно направления движения машины; оборудование для подъема и опускания рабочего органа.

Рабочее оборудование может быть навесным, прицепным или полуприцепным к базовой машине. Элементы, которые разрабатывают грунт, в цепных траншейных экскаваторов закреплены на одной или двух тяговых цепях, в роторных — на жестком колесе-роторе. Чаще всего траншейные экскаваторы оборудуют ковшами. Траншейные экскаваторы, как правило, перемещают грунт отсыпая его параллельно траншее. Траншею заданного профиля и размеров выполняют за один проход. Производительность таких экскаваторов в 2 — 3 раза выше, чем в одноковшовых, значительно выше качество работ и меньшие энергозатраты. Траншейные экскаваторы разрабатывают грунты I — III категорий, как в нормальном состоянии, так и мерзлые грунты.

Цепные экскаваторы

Конструктивная схема цепного навесного траншейного многоковшового экскаватора приведена на рис. 12.3. На базовом тягаче (рис. 1.3, a) с помощью жестких тяг 9 и рамы 2 закреплена ковшовая рама 7. В верхней и нижней частях рамы установлены ведущие 4 и натяжные 8 звездочки, их охватывают тяговые цепи 5 с закрепленными ковшами 6. В процессе работы при одновременном движении базового тягача и ковшей, каждый ковш срезает стружку постоянного сечения, которая наполняет его. В верхнем положении, обходя ведущую звездочку 4, каждый ковш опрокидывается, высыпая грунт на ленточный отвальный конвейер 3 влево или вправо; можно высыпать грунт соответственно справа или слева от траншеи.

Из рабочего положения в транспортное машина переводится гидроцилиндром 1. При втягивании штока гидроцилиндра 1, верхняя часть ковшовой рамы 7 перемещается влево, а нижняя поднимается.

Рис. 1.3 — Конструктивная схема цепного многоковшового траншейного экскаватора:

1 — гидроцилиндр подъема и опускания рабочего органа; 2 — рама; 3 — ленточный отвальный конвейер; 4,8 — ведущая и натяжная звездочки; 5-тяговая цепь; 6 — ковш; 7 — ковшовая рама 9 — жесткая тяга

Гидроцилиндром 1 регулируется глубина разработки траншеи. Если ее надо углубить, увеличивают ковшовую раму 7 и тяговые цепи и устанавливают больше ковшей. Ширина траншеи определяется размером ковшей.

Роторные экскаваторы

Роторные экскаваторы применяют для устройства траншей глубиной 1,4 — 3,0 м и шириной 0,6 — 1,2 м. Базовой машиной является трактор, рабочим оборудованием роторные колесо, оборудованное ковшами.

Роторные траншейные экскаваторы чаще всего изготавливают по полуприцепной схеме (рис. 1.4). К задней части базового трактора 1 прикрепляется вертикальная направляющая рама 4, в которой на катках передвигается передняя часть роторной рамы 8. На катках 7 установлен ротор 11, где смонтировано ковши 5. Во время работы экскаватор движется поступательно, а ротор вращается, каждый ковш срезает серповидную стружку и заполняется грунтом. Далее ковш транспортирует грунт вверх, переворачивается, высыпает грунт на ленточный конвейер, который отводит его в сторону, образуя отвал, параллельный траншеи. Чтобы грунт преждевременно не высыпался из ковша, на роторной раме закрепляют радиусную направляющую 13.

В процессе работы роторная рама передней частью опирается на базовый трактор, а задней — на пневматические колеса 9. Для зачистки и сглаживания дна траншеи устанавливают зачистной башмак 10. При копании траншеи со склонами, на роторной раме устанавливают ножевые элементы 12.

Рис. 1.4 — Роторный траншейный экскаватор:

а — конструктивная схема; б — продольный разрез стружки; в — вид со стороны рабочего органа; 1 — базовый трактор; 2 — гидроцилиндр подъема и опускания роторной рамы; 3 — цепь; 4, 8 — направляющая и роторная рамы; 5 — ковш; 6 — отвальный ленточный конвейер; 7 — каток; 9 — пневматическое колесо; 10 — зачистной башмак; 11 — ротор; 12 — ножевые элементы; 13 — направляющая роторных рам, которую поднимают и опускают гидроцилиндром 2 и цепью 3, конец которого закреплен на передней части роторной рамы.

При переводе из рабочего положения в транспортное переднюю часть роторной рамы постепенно поднимают, уменьшая глубину траншей, и пневматические колеса 9 выкатываются на поверхность. Ротор погружается в грунт под действием массы рабочего оборудования. Глубина копания зависит от диаметра ротора и не превышает 2,5 м.

В передней части ковшей устанавливают сменные зубцы. При разработке мерзлых грунтов, монтируют специальные зубцы, армированные износостойкими пластинами. При этом используют специальную схему их размещения, которая позволяет разрабатывать грунт на крутых склонах, а также это уменьшает энергоемкость процесса. Копание мерзлого грунта ведется на пониженных скоростях тягача и рабочего органа, при этом производительность экскаватора снижается в 3 — 5 раз.

Для рытья узких траншей и щелей в мерзлых грунтах применяют фрезерные машины, в которых ротор представляет собой диск с закрепленными по ободу сменными резцами.

Скорость движения рабочих органов траншейных экскаваторов не превышает 2,2 м / с, а рабочая скорость машины составляет 6 — 300 м / час. Энергия от двигателя к рабочим органам передается с помощью механической, гидравлической или электромеханической трансмиссией. Транспортная скорость таких экскаваторов составляет 0,5 — 22 км / ч, производительность 80 — 16 м 3 / ч; вместимость ковша 16 — 45 литров.

Определение производительности

Техническая производительность, м³ / ч, многоковшовых экскаваторов определяется:

где q — вместимость ковша, л;

K_н — коэффициент наполнения ковша;

K_н = 0,7 … 1,1; Z — количество ковшей на роторе;

n — частота вращения ротора, с-1;

K_p — коэффициент рыхление почвы;

V_ц — скорость перемещения ковшового цепи, м / с;

Виды экскаваторов и их характеристики

раму экскаватора 1, кабину управления 2, нижнюю и верхнюю часть стрелы 3 и 4, гидроцилиндры (г/ц) 5, 6, 11, рукоять 7, систему рычагов 8, ковш 9, связку 10, различные положения стрелы 12.

Составная стрела состоит из: основной нижней части 3 и удлиняющей верхней части 4, рукояти 7, шарнирно связанной с частью стрелы 4, ковша 9, с помощью системы рычагов, подвешенного на рукояти 7 и г/ц 5, 6, 11 управления стрелой 3, рукоятью 7 и поворотом ковша 9.

Элементы стрелы представляют собой металлоконструкции коробчатого сечения, выполненные из листового проката. Стрела в сборе устанавливается с помощью осевого соединения на поворотной раме 1, там же, шарнирно устанавливается г/ц 11, шток которого, с помощью вилки, соединяется с нижней частью стрелы 3.

Читайте также: Гидравлические молоты (гидромолоты) Wacker Neuson

При подаче масла под давлением в полости г/ц 11, его шток выдвигается или убирается, тем самым поворачивая стрелу в сборе в вертикальной плоскости. Рукоять 7 шарнирно установлена на концевой части верхней части стрелы 4 и может поворачиваться с помощью г/ц 5 в вертикальной плоскости.

Ковш 9 установлен шарнирно на рукояти 7 и также поворачивается с помощью г/ц 6 . Т.к. верхняя и нижняя часть стрелы соединены с помощью оси, их поворот, относительно друг друга, ограничивается связкой 10.

Привод поворота стрелы осуществляется г/ц 11 с применением различных компоновок его установки: под стрелой ( 1 1), над стрелой (1.2), через двуплечий рычаг ( 1.3).

Варианты установки привода рукояти и ковша изображены на рис.1.4, 1.5 и 1.6. Иногда, привод поворота стрелы и привод поворота рукояти осуществляют спаренными г/ц 11.

Привод рукояти 7 , г/ц 5 устанавливают шарнирно на верхней части стрелы 4, а привод поворота ковша 9 г/ц 6 шарнирно устанавливают на рукояти, а его шток, через систему рычагов 8, соединяется с ковшом 9, поворачивая его в вертикальной плоскости, как показано на рис.1 поз. 4, 5, и 6.

Экскаватор, оборудованный обратной лопатой.

Обратная лопата — основное рабочее оборудование для разработки (копания) грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Применяется при копании котлованов, траншей, при планировании откосов и отсыпке насыпей. Может применяться для погрузочных работ. При работе обратной лопатой грунт копают в направлении к экскаватору. Гидравлические экскаваторы с обратной лопатой могут разрабатывать грунт и выше уровня своей стоянки, правда с меньшей эффективностью чем прямая лопата.

В зависимости от типа применяемых приводов рабочий цикл обратной лопаты различается.

Для гидравлических экскаваторов с независимым приводом стрелы, ковша и рукояти:

• Заглубление стрелы в котлован с одновременным позиционированием рукояти;

• Загрузка ковша его поворотом относительно рукояти;

• Выглубление стрелы с одновременным разворотом рукояти и поворотом ковша для предотвращения высыпания грунта.

• Поворот платформы с рабочим оборудованием;

• Разгрузка ковша его поворотом относительно рукояти.

Читайте также: ЯМЗ 534

Для механических экскаваторов с двухканатным приводом рукояти, зависимым положением стрелы и фиксированным положением ковша:

• Заглубление стрелы и рукояти в котлован (выполняется растормаживанием подъемного каната);

• Загрузка ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении экскаватора (выполняется натяжением тягового каната при расторможенном подъемном канате);

• Выглубление стрелы и рукояти из котлована (выполняется натяжением подъемного каната при натянутом и заторможенном тяговом канате);

• Поворот платформы с рабочим оборудованием;

• Разгрузка ковша поворотом рукояти относительно стрелы в направлении от экскаватора (выполняется натяжением подъемного каната при одновременном разматывании тягового каната).

Емкость ковша, м3	0,65
Наибольшая кинематическая глубина копания, м	5,8
Наибольший радиус копания на уровне стоянки, м	9,2
Наибольшая высота выгрузки, м	3,6
Эксплуатационная масса, т	22,85
Продолжительность рабочего цикла, м	18,01

Обратная лопата является наиболее универсальным рабочим оборудованием. Обеспечивает высокую точность позиционирования ковша, как относительно грунта, так и относительно транспортного средства, в которое производится погрузка грунта.

Устройство котлованов

Котлованы представляют собой временные выемки, устраиваемые для возведения фундаментов, частей здания и сооружения, расположенных ниже поверхности земли. Котлованы бывают с вертикальными или наклонными стенками (откосами), с креплениями или без них.

Котлованы с вертикальными стенками без крепления устраивают в грунтах естественной влажности с ненарушенной структурой, при отсутствии грунтовых вод и глубине котлована в пределах 1…2м.

Для более глубоких котлованов крутизну откосов назначают переменной (более пологой по дну) либо по расчету.

Технологический процесс устройства котлована включает: разработку грунта с выгрузкой в транспортные средства или на бровку котлована; транспортирование грунта, срезку откосов и планировку дна; обратную засыпку пазух между стенками фундамента и котлована с разравниванием и уплотнением грунта, а также выполнение вспомогательных работ (крепление вертикальных стенок, водоотлив и т. д.).

Разработка грунта является ведущим процессом и выполняется обычно экскаваторами с различным сменным оборудованием и бульдозерами, реже — гидромеханическим способом и скреперами.

Возможность разработки котлована той или иной проходкой зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора, глубины копания и ширины котлована.

Читайте также: Содержание справочника по ремонту экскаватора-погрузчика JCB 3CX & 4CX

Если глубина котлована превышает максимальную высоту копания экскаватора, то разработку ведут ярусами, стремясь к тому, чтобы в сечение котлована вписать минимальное число проходок.

Котлованы шириной 1,5 разрабатывают лобовой проходкой с односторонней погрузкой в транспортные средства. При ширине котлована от 1,5 до 1,9 м. разработку ведут лобовой проходкой с двусторонней подачей транспортных средств. Наибольшая ширина лобовой проходки при перемещении экскаватора по прямой.

Котлованы шириной от 1,9 до 2,5м. разрабатывают уширенной лобовой проходкой с перемещением экскаватора по зигзагу, а до 3,5—с перемещением поперек котлована

Широкие котлованы (более 3,5) разрабатывают вначале лобовой, а затем боковыми проходками.

Недоборы грунта, как правило, разрабатывают механизированным способом: наиболее часто бульдозерами, а также автогрейдерами, экскаваторами-планировщиками, экскаваторами со специальными зачистными ковшами.

Для въезда в забой устраивают траншеи с уклоном 0,1…0,15. Ширину въездных траншей по низу принимают при одностороннем движении равной 3-3,5 м.

Экскаваторы, оборудованные обратной лопатой, разрабатывают котлованы торцовыми или боковыми проходками с расположением экскаватора выше уровня дна забоя и погрузкой грунта в транспортные средства. Указанные условия позволяют использовать эти экскаваторы и при разработке увлажненных и мокрых грунтов.

Возможность разработки котлована торцовой или боковой проходкой зависит от характеристики рабочего оборудования экскаватора, глубины копания и ширины котлована.

Ширина торцовой проходки при двусторонней погрузке транспортных средств находится в пределах 1,6 — 1,7 м.. При односторонней подаче транспортных средств она уменьшается до 1,3, и ось пути экскаватора перемещается в сторону расположения транспорта. При разработке котлованов с выгрузкой грунта в отвал ширина проходки ограничивается необходимостью размещения грунта в отвал с образованием бермы — площадки от бровки котлована до подошвы отвала.

Котлованы, ширина которых превышает максимальную ширину проходки при перемещении экскаватора по прямой, разрабатывают несколькими торцовыми проходками либо зигзагообразным или поперечно-торцовым перемещением экскаватора. Угол поворота экскаватора при торцовых проходках и подаче транспортных средств со стороны разработки может быть от 30 до 60°.

Схема разработки грунта котлована экскаватором, оборудованным ковшом обратная лопата при лобовой проходке:

Схема разработки грунта котлована экскаватором, оборудованным ковшом обратная лопата при боковой открытой проходке:

Работа ОЛ с составной стрелой.

В исходном положении шток г/ц 5 втянут–рукоять 7 поднята, шток г/ц 11 выдвинут–стрела в сборе поднята, шток г/ц 6 втянут–ковш 9 поднят. Для осуществления рабочего цикла копания необходимо втягивание штока г/ц 11, выдвижение штоков г/ц 5 и г/ц 6, для чего подаётся масло в соответствующие полости г/ц, ковш зубьями касается грунта, усилием г/ц внедряется в него и заполняется.

Для разгрузки ковша операции выполняются в обратном порядке и, после выгрузки грунта, цикл повторяется. Для уменьшения времени всего цикла, некоторые операции совмещаются, что зависит от опыта работы и умения оператора экскаватора и способствует повышению производительности.

Устройство ОЛ с моноблочной стрелой.

ОЛ (рис.2)представляет собой комплекс оборудования включающий : г/ц стрелы, рукояти и ковша 1, 5, 9; разводку трубопроводов 2, моноблочную стрелу 3, рукоять 4, систему рычагов 6, тягу 7, ковш 8, платформу экскаватора 10, оси шарниров 11, 12, 16 и 17, пальцы 13, 15, кронштейны 14.

Моноблочная стрела представляет собой коробчатую балку изогнутой формы, сваренную из листового проката. Рукоять представляет собой также металлоконструкцию коробчатого сечения, сваренную из листового проката. Стрела шарнирно крепится к поворотной платформе экскаватора, а рукоять крепится к ней с помощью оси. Ковш с помощью оси установлен на рукояти.

Поворот стрелы, рукояти и ковша осуществляется г/ц , шарнирно закреплёнными на этих составных частях.

В зависимости от качества грунта, ОЛ оснащают ковшами различного объёма и конструкции. Ковш представляет собой сварно-литую ёмкость с открытой верхней стенкой, оснащённую сменными зубьями, закреплёнными на нижней рабочей поверхности.

Режущая кромка ковша снабжена поверхностью с трудно изнашиваемым слоем, а зубья изготовлены из стали с высоким содержанием марганца, для предотвращения износа. Зубья и гнёзда, для их установки выполнены т.о., чтобы облегчить их монтаж и замену.

Одноковшовые экскаваторы

Читайте также: Мотоблок «Чемпион»: отзывы владельцев

Обратная лопата экскаватора с гидравлическим приводом

Прямая лопата экскаватора с гидравлическим приводом

Обратная лопата экскаватора с гидравлическим приводом

На гидравлических экскаваторах 2…4-й размерных групп обратная лопата — основной вид сменного рабочего оборудования. По конструктивной схеме обратную лопату выпускают нескольких разновидностей, но основными ее сборочными единицами всегда являются: стрела, состоящая из основной и удлиняющей частей; рукоять, ковш и гидроцилиндры, подъема стрелы, поворота рукояти и ковша.

Основную часть стрелы, как правило, используют при установке различных видов сменного рабочего оборудования, например обратной и прямой лопат, грейфера, погрузчика. Удлиняющую часть стрелы при переходе с одного вида оборудования на другой или сохраняют (например, при переоборудовании обратной лопаты на грейфер), или демонтируют.

Наряду с составной стрелой на всех моделях экскаваторов применяют неразъемную стрелу Г-образной формы.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Стрела обратной лопаты — прочная, пустотелая, сваренная из легированного металлопроката конструкция. Пяту стрелы шарнирно укрепляют в проушинах поворотной рамы, к которой присоединены также и гидроцилиндры подъема стрелы. Штоки гидроцилиндров шарнирно соединены со стрелой, при выдвижении штоков изменяется угол наклона стрелы по отношению к поворотной раме.

Рукоять подвешена на стреле и может поворачиваться по часовой стрелке или против нее при выдвижении или втягивании штока гидроцилиндра 5. Ковш 9 закреплен на рукояти в одной точке, поэтому также может свободно поворачиваться с помощью гидроцилиндра.

Основная и удлиняющая части стрелы соединены между собой пальцем. Чтобы во время работы не было поворота одной части стрелы по отношению к другой, между ними дополнительно устанавливают тягу.

Расположение гидроцилиндров рабочего оборудования бывает различным.

Для подъема стрелы часто устанавливают два гидроцилиндра. Такое конструктивное решение используют иногда и для поворота рукояти, например на навесных экскаваторах.

Для привода рукояти гидроцилиндр располагают над стрелой. Для привода ковша гидроцилиндр размещают над рукоятью, причем его шток крепят или непосредственно к проушинам на ковше, или через дополнительные рычаги и тяги.

Рис. 1. Рабочие положения рабочего оборудования обратной лопаты: 1 — ковш, 2 — гидроцилиндр ковша, 3 — рукоять, 4 — гидроцилиндр рукояти, 5, 6 — удлиняющая и основная части стрелы; I…III — положение ковша

Обратной лопатой работают следующим образом. Втягивая шток гидроцилиндра, поворачивают рукоять по часовой стрелке. Стрела с рукоятью и вынесенным вперед ковшом опускается вниз как под действием веса рабочего оборудования, так и под давлением жидкости, подаваемой в гидроцилиндр стрелы. Копание осуществляют поворотом ковша и поворотом рукояти.

Размер стружки в процессе копания регулируют с помощью гидроцилиндра стрелы путем подъема или опускания стрелы. После того как наполненный грунтом ковш будет подтянут к стреле или повернут по отношению к рукояти настолько, чтобы грунт не высыпался, рабочее оборудование поднимают из забоя с помощью гидроцилиндра стрелы (положение II), а затем вместе с платформой поворачивают к месту разгрузки.

Чтобы разгрузить ковш, поворачивают рукоять и ковш по часовой стрелке, используя для этого гидроцилиндры (положение III). Затем производят обратный поворот платформы к забою и рабочий цикл повторяют.

Для повышения производительности машины совмещают подъем рабочего оборудования и поворот платформы к месту разгрузки, а также опускание стрелы с обратным поворотом к забою.

Главный несущий элемент основной части стрелы — полая балка коробчатого сечения. Короб закрыт сверху листом. В наиболее нагруженных сечениях балка дополнительно усилена боковыми листами.

Рис. 72. Рабочее оборудование обратной лопаты экскаватора ЭО-4124 с моноблочной стрелой: 1, 5, 9 — гидроцилиндры (рукояти, ковша, стрелы), 2—гидроразводка, 3— стрела, 4— рукоять, 6 — рычаг, 7 — тяга, 8 — ковш, 10 — поворотная платформа, 11, 12, 16, 17 — оси, 13, 15 — пальцы, 14 — кронштейны

Тягу, которая соединяет основную и удлиняющую части стрелы, крепят к кронштейну, который необходим для крепления гидроцилиндра рукояти при установке рабочего оборудования погрузчика. Нижний конец стрелы — пяту — пальцами шарнирно укрепляют в проушинах поворотной рамы. На этих пальцах стрела поворачивается при изменении угла ее наклона.

На экскаваторах ЭО-3322Д и ЭО-4121Б поднимают и опускают стрелу обратной лопаты с помощью двух гидроцилиндров.

Кроме составной стрелы для оборудования обратной лопаты, грейфера, гидромолота и рыхлителя в качестве сменного рабочего оборудования устанавливают моноблочную стрелу, которая заменяет основную и удлиняющую части составной стрелы и соединяющую их тягу.

Моноблочная стрела и рукоять — сварные коробчатого сечения. Стрелу к поворотной платформе, рукоять к головной части стрелы, корпуса гидроцилиндров к поворотной платформе, штоки гидроцилиндров к стреле крепят с помощью осей.

Рукоять поворачивается гидроцилиндром, который прикреплен к стреле (с помощью пальца и кронштейнов), а его шток — к консольной части рукояти (пальцем). Ковш и рычаг к рукояти и тяга и шток гидроцилиндра ковша к рычагу присоединены шарнирно.

Все пальцы шарнирных соединений выполнены с приварными стопорными планками, которые закреплены на базовых элементах рабочего оборудования и не допускают проворачивания пальцев.

Моноблочная стрела по сравнению с составной проще по конструкции и легче, но на нее можно устанавливать ограниченное число видов сменного рабочего оборудования.

В зависимости от грунтовых условий обратную лопату оборудуют сменными ковшами различной емкости и формы. Ковш обратной лопаты, как правило, представляет собой сварной корпус без открывающегося днища. Число зубьев на передней стенке зависит от ширины ковша и вида работ, для которых он предназначен. Для рытья траншей ковш снабжают дополнительными зубьями на боковых стенках. Зубья устанавливают в гнезда различной конструкции и крепят болтами или шплинтами. Назначение этих зубьев — подрезать стенки траншей во избежание заклинивания в них корпуса и при необходимости расширять отрытую траншею. На режущую кромку ковша наносят слой твердой наплавки для уменьшения ее изнашивания.

На отдельных моделях (например, у экскаватора ЭО-4121Б) ковш представляет собой комбинированную конструкцию из литых и сварных деталей. Литой изготовляют переднюю стенку или только ее верхнюю часть — козырек со специальными гнездами для крепления зубьев.

Ковш обратной лопаты экскаваторов ЭО-3322Д состоит из задней стенки, двух боковых стенок, передней стенки с козырьком и зубьев. Все детали корпуса ковша соединены между собой сваркой. Задняя стенка скруглена, чтобы уменьшить трение о грунт при повороте ковша. Зубья заканчиваются суживающимся хвостовиком, который входит в гнездо козырька. От выпадения из гнезда они удерживаются клином. При такой конструкции замена изношенного зуба не вызывает затруденений. Боковые зубья крепят к корпусу ковша заклепками.

Рис. 2. Ковш обратной лопаты экскаватора ЭО-3322Д: 1 3 —зубья, 2 — козырек, 4, 8 — боковая и задняя стенки, 5 — боковой лист, 6, 7 — проушины, 9 — клин, 10 — заклепка, 11 — режущая кромка

Зубья изготовляют литыми из высокомарганцовистой стали, хорошо противостоящей истиранию, штампованными с закалкой или с износостойкой наплавкой. Проушиной ковш соединяют с рукоятью, проушиной — с рычагом, приводимым в действие гидроцилиндром ковша.

Рекламные предложения:

Читать далее: Прямая лопата экскаватора с гидравлическим приводом

Читайте также: Характеристики крана козлового ККС-10

атегория: — Одноковшовые экскаваторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Работа ОЛ с моноблочной стрелой.

В исходном положении шток г/ц 9 выдвинут, штоки г/ц 1 и 5 втянуты, стрела 3–в поднятом положении, рукоять 4–поднята, ковш 8–в поднятом положении. При подаче рабочей жидкости в соответствующие полости г/ц, зубья ковша ложатся на грунт и, при усилии, развиваемого всеми г/ц , внедряются в него.

После заполнения ковша, работа всех г/ц осуществляется в обратном порядке и, после поворота стрелы, закреплённой на поворотной платформе экскаватора и установки её над местом разгрузки, ковш, поворачиваясь, разгружается.

Типы рабочего оборудования экскаватора

Функциональность этой специализированной техники зависит от использования рабочего оснащения. Копание грунта – основная задача экскаватора. Ее решение обеспечивается оборудованием, которое называют основным.

К нему относятся:

• механическая лопата (прямая и обратная);
• грейфер;
• ротатор ковша;
• драглайн;
• струг.

При выемочно-погрузочных работах экскаватор совершает цикличные действия. При этом задействована механическая лопата. Первая такая лопата была паровой, и запатентовали ее в 1836 году. Сейчас это устройство оснащают электрическим или дизельным приводом.

Прямая и обратная лопаты схожи по принципу действия, но каждая из них имеет свое предназначение.

Прямая лопата имеет жесткую связь с ковшом и предназначена для копания грунта перед собой или немого выше уровня расположения экскаватора. Ковш прямой лопаты прикреплен к рукояти, которая в свою очередь закреплена шарнирами на стреле. Стрела шарнирно закреплена на поворотной платформе. У экскаваторов на гидравлике ковш закреплен подвижно. Его разгрузка происходит через опрокидывание с использованием гидроцилиндров. Механические экскаваторы не меняют положение ковша относительно рукояти. Выгрузка происходит через открытие днища.

Основными элементами рабочего оборудования прямой лопаты являются стрела экскаватора и его рукоять.

Фото рабочего оборудования экскаватора — прямая лопата

Существует маятниковый и напорный вид прямых лопат. Рукоять маятниковой лопаты совершает лишь маятниковое движение по отношению к стреле.

Погрузка осуществляется на транспорт, иногда в отвал. Разгрузка в отвал крайне усложнена через особенности конструкции прямой лопаты.

Рабочий цикл представлен несколькими фазами:

• копание грунта;
• поворот и установка положения ковша над точкой выгрузки;
• обратный поворот ковша;
• установка ковша в исходное положение.

От времени, которое требуется для проведения каждой из этих операций, зависит длительность всего цикла. В конечном счете, на производительность экскаватора влияют мощность машин, тип грунта и угол поворота лопаты.

Устройство и работа ПЛ.

Существуют две конструкции ПЛ: с неповоротным и с поворотным ковшом, которые применяются в зависимости от качеств грунта и места применения, которые во многом повторяют конструкции элементов ОЛ.

ПЛ с неповоротным ковшом (рис.3а) содержит: стрелу 1, рукоять 2, связку 3, зубья ковша 4, ковш 5, рычаги днища ковша 6, г/ц 7, 8, 9.

В исходном положении штоки всех г/ц выдвинуты и, для начала процесса копания, оператор втягивает шток г/ц 8 –рукоять поворачивается вниз, втягивая шток г/ц 9–поворачивает стрелу вниз, устанавливая зубья ковша перед местом копания.

Затем, оператор, выдвигая шток г/ц 8, поворачивает рукоять и при усилии всех г/ц, происходит процесс заполнения ковша.

Манипулируя управлением всех г/ц, оператор регулирует заглубление ковша в грунт и, после его заполнения, поднимает стрелу, поворачивает платформу, перемещая ковш в позицию разгрузки.

Для разгрузки ковша втягивается шток г/ц 7, управления его днищем, которое откидывается и грунт, под действием собственного веса, высыпается. Затем рабочий цикл повторяется. Для повышения производительности оператор совмещает работу всех органов в соответствии последовательностью их применения.

Устройство и применение ПЛ с поворотным ковшом (рис.3б) практически полностью идентично устройству с неповоротным, за исключением конструкции и работы привода его разгрузки, при котором, грунт из ковша высыпается методом его поворота с помощью системы рычагов приводимых г/ц .

Если вы хотите прочитать по валковые дробилки, переходите по ссылке.

Обратная лопата

Одноковшовый экскаватор — обратная лопата представляет собой разновидность экскаватора с жесткой связью и предназначается для производства земляных работ при необходимости копания грунта ниже уровня стояния машины.

Гусеничный экскаватор — обратная лопата состоит из тех же основных узлов что и экскаватор — прямая лопата: гусеничного хода, поворотной платформы с механизмами и рабочего оборудования.

Рабочее оборудование обратной лопаты состоит из следующих основных элементов:

стрелы экскаватора, опирающейся нижним концом на шарнир поворотной платформы и закрепленной верхним концом через блок рукояти к полиспасту подъемной лебедки. В середине стрелы смонтированы направляющие блоки для тягового каната;

рукояти экскаватора, шарнирно подвешенной к головной части стрелы и имеющей возможность поворачиваться «к себе» с помощью тягового каната и «от себя» с помощью подъемного каната;

ковша, неподвижно укрепленного на конце рукояти. Для обеспечения рабочего движения ковш снабжается дышлом, на котором закреплен свободный конец тягового каната. Ковши обратной лопаты выполняют закрытыми или с открывающейся передней стенкой;

передней стойки, шарнирно укрепленной на поворотной раме и удерживаемой канатом барабана подъема стрелы за верхнюю головку.

Копание грунта обратной лопатой производится в следующем порядке: заброшенный на вытянутой рукояти ковш поднимается тяговым канатом и врезается в грунт. Экскавация грунта производится одновременным вращательным движением рукояти и изменением угла наклона стрелы в течение всего процесса копания. Ковш подтягивается в предельное положение, затем поднимается вместе со стрелой, и платформа поворачивается с наполненным ковшом до места отвала. Отвал грунта производится через открывающееся днище ковша или через горловину при опрокидывании ковша постановкой стрелы и рукояти в горизонтальное положение.

Траектория рабочего движения ковша обратной лопаты может иметь различное очертание в зависимости от характера и состояния грунта, состояния режущей кромки ковша, скорости вращения рукояти, скорости вращения стрелы и т. п.

Важнейшие параметры и рабочие размеры экскаватора — обратная лопата зависят от конструктивных размеров рабочего оборудования (такого как грейфер, драглайн, струг и другие).

Основные особенности обратной лопаты, отличающие ее от других типов экскаваторов, сводятся к следующему:

Рукоять экскаватора шарнирно закреплена на верхней колонке стрелы и имеет возможность производить вращательное движение с помощью тягового и подъемного канатов.

Копание грунта производится ниже уровня стояния машины. Передвижение экскаватора производится по верхней кромке разреза.

Отвал грунта может производится как на уровне стояния машины, так и выше этого уровня. Отвал породы на транспорт может производиться только при наличии ковша с откидным днищем, так как высыпание через горловину требует подъема ковша на сравнительно большую высоту, отвал с которое разрушает подвижной состав.

Эксплуатационные возможности и достаточное усилие резания позволяют с успехом применить ее на слабых, средних и твердых грунтах, с предварительным рыхлением последних.

Обратную лопату с успехом применяют для рытья котлованов, траншей, рвов, канав и т. д.

—
Услуги и аренда строительной техники Наш партнер Гусеничный экскаватор

Источник https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/rabochee-oborudovanie-ekskavatora/

Источник https://saitinpro.ru/tehnologii-stroitelnogo-proizvodstva/stroitelnye-mashiny-i-oborudovanie/mashiny-dlya-zemlyanyh-rabot/ekskavatory-s-gidroprivodom/

Источник https://nomadcar.ru/stroitelstvo/ekskavator-obratnaya-lopata-shema.html