ОТЧЕТ. 1. Классификация одноковшовых экскаваторов 7 Устройство одноковшовых экскаваторов 11

Одноковшовые карьерные экскаваторы

Общий вид, конструкция, кинематика, технические характеристики экскаватора ЭКГ-10. Расположение электрооборудования на экскаваторе. Комбинированный кольцевой токоприемник ТКЭ14-5 УХЛ2. Комплектное распределительное устройство 2КВЭ-М-6-630-10 УХЛ2.

Рубрика	Транспорт
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	18.06.2015
Размер файла	1,0 M

• посмотреть текст работы

• скачать работу можно здесь

• полная информация о работе

• весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Одноковшовые карьерные экскаваторы являются основными машинами, применяемыми на угольных и рудных карьерах, как наиболее удовлетворяющие требованиям работы в самых тяжелых горно-геологических и климатических условиях.

Определяющее влияние на производительность и надежность работы экскаваторов оказывает тип применяемого силового электропривода.

Электроприводы главных механизмов экскаваторов ЭКГ-10, ЭКГ-8УС и ЭКГ-5У построены по системе Г-Д с тиристорным возбуждением. Система Г-Д имеет высокую управляемость, хорошие статические и динамические характеристики, большую надежность и сравнительно простое обслуживание.

Для управления магнитным полем генераторов и двигателей используются тиристорные возбудители, составленные из унифицированных моноблоков типа ПТЭМ с микропроцессорным управлением и цифровой информационной сетью.

Настоящая инструкция определяет основные правила эксплуатации одноковшовых карьерных экскаваторов ЭКГ-10 и его модификаций в общепромышленном исполнении.

Инструкция предназначена для наладчиков-электриков, машинистов экскаватора, электромонтеров и других лиц, занятых наладкой, эксплуатацией и ремонтом экскаватора.

Нормальная эксплуатация экскаваторов зависит от качественной наладки электроприводов, грамотного обслуживания и своевременного выявления, и устранения неисправностей.

Во всем, не оговоренном настоящей инструкцией, руководствоваться инструкциями заводов-изготовителей электрооборудования.

1. Общий вид, конструкция, кинематика, технические характеристики экскаватора ЭКГ-10

Экскаватор ЕКГ-10 — карьерная, полноповоротная электрическая лопата на малоопорном гусеничному ходу — предназначенный для разработки и нагрузки в транспортные приспособления полезные ископаемые или пород крошку на открытых горных работах. Он может быть использован также для размещения пород крошки в отвалы.

Экскаватор ЕКГ-10 состоит из рабочего оборудования, поворотной платформы с установленными на ней механизмами й ходовой тележкой, Общий вид экскаватора ЕКГ-10 показаний на рис. 1.1.

В рабочее оборудование входят ковш з подвеской, рукоять, стрела, подвеска стрелы и механизм открывания днища ковша.

На поворотной платформ! (рис. 1.2) установлен! подъёмная лебедка, моторная лебедка, поворотный механизм и электрическое оборудование экскаватора. Поворотная платформа опирается на ходовую тележку через опорно-поворотной устройство, которое состоит из зубастого венца, роликового круга и центральной цапфы.

Подъёмная лебедка 13 (див. рис. 1.2) предназначена для подъёма ковша экскаватора благодаря сдвоенному полиспасту.

Кинематическая схема лебедки наведена на рис. 1.3 лебедка приводиться в дно двумя электродвигателями 1. Двигатели соединены с редуктором 4 двумя упругими муфтами 2. На концах выходного вала редуктора закреплен при помощи прессового конического соединения барабаны 5 й 6. Подъёмный канат экскаватора закреплен обоими концами на барабанах 4 й 5 лебедки, срединой охватывает сравнительные блоки подвески ковша 1, главные блоки 2 и сравнительные полу блоки 5 и 6. расположены на оси головных блоков.

Рисунок 1.1 Общий вид экскаватора ЭКГ-10

Рис. 1.2. Электрооборудование на поворотной платформе: 1 — преобразовательный агрегат; 2 — Электрический двигатель (ЕД) подъема; 3 — ЕД поворота; 4 — ЕД напора; 5 — вспомогальные ЕД; 6 — шкаф управления главными приводами; 7 — шкаф управление возбуждением синхронного двигателя; 8 — шкаф управления вспомогательными приводами; 9 — кольцевой токоприемник; 10 — высоковольтный распределительный прибор (ВРП): 11 — двигатель открывания днища ковша

Рис 1.3. Кинематическая схема лебедки

Для ограничения подъёма ковша на площадке стрелы установленный концевой выключатель подъёма, который при подтягивании ковша к главным блокам срабатывает и выключает привод подъёма лебедки.

Редуктор подъёма лебедки горизонтальный двухступенчатый цилиндрический. Кузов экскаватора — металлический, сваренный с штампованных листов. Крыша кузова секционная, крепиться к кузову болтами.

Вентиляция двигателей и генераторов повороту и подъёма принудительная при помощи вентиляторов с электродвигателями, которые всасывают воздух с кузова.

Для вентиляции преобразовательного агрегата и другого электрооборудования предвидены четыре вентилятора, установленные на крыше кузова й удовлетворяют поток воздуха чтобы обдувать электрооборудование.

Внешнее освещение экскаватора выполнено в виде прожекторов освещения, которое заливает, и автомобильных фар.

Ходовая тележка предназначена для установки поворотной платформы с механизмами и рабочим оборудованием и передвижения экскаватора.

Электрооборудование экскаватора ЕКГ — 10 являет собой сложный электромеханический комплекс, общей чертой которого — использование тиристорных преобразовательных модулей для возбуждения генераторов и двигателей главных электроприводов (ЕП), а также для возбуждения синхронного двигателя (СД).

Главное оборудование экскаватора находится на поворотной платформе (рис.1.2). На ней установлен главный преобразовательный агрегат 1, электрические двигатели (ЕД) подъёма, ЕД повороту, ЕД напору, вспомогательные ЕД, шкаф управления главными ЕП, шкаф управления возбуждением СД, шкаф управления вспомогательными ЕП, кольцевой токоприемник, высоковольтные РП (распределительные приборы), двигатель открывания днища ковша, трансформатор освещения 380/220В, трансформатор возбуждения СД, трансформатор цепей управления.

На нижней раме расположены два ходовых ЕД, электромагниты, двигатель кабельного барабана и кольцевой токоприемник кабельного барабана.

В кабине машиниста экскаватора на верхнем этаже установлены коммандоаппараты подъёма, напора и поворота, напольный пульт

Экскаватор получает питание от сети переменного тока напряжением 6000В переносным гибким кабелем, подключаемым к соответствующему переключательному пункту, установленное непосредственно в карьере.

От кольцевого токоприемника кабельного барабана высокое напряжение подается через вводной ящик и комбинированный кольцевой токоприемник к высоковольтному распределительному устройству. В распределительном устройстве высокое напряжение распределяется по двум направлениям:

1 через разъединитель и вакуумный выключатель к синхронному электродвигателю преобразовательного агрегата;

2 через разъединитель и высоковольтные трубчатые предохранители к силовому трехфазному трансформатору, от которого питаются электрооборудование вспомогательных механизмов экскаватора, обмоток возбуждения синхронного двигателя, генераторов, двигателей главных приводов и т.д.

3. Расположение злектрооборудования на экскаваторе

На поворотной платформе экскаватора установлены (рис 3.1):

1 — Четырёхаршинный преобразовательный агрегат;

2 — Двигатели подъема (М1Н, М2Н) с вентиляторами- «наездниками»;

3 — Двигатели поворота (М1S, М2S) с вентиляторами- «наездниками»;

4 — Двигатель напора (МС) с вентилятором- «наездником»;

5 — Низковольтное комплектное устройство НКУ ЭГ-РЦ-У2;

6 — Комбинированный кольцевой токоприемник (ХА);

7 — Комплектное распределительное устройство (КРУ);

8 — Высоковольтный трансформатор (ТV 1);

9 — Двигатель открывания днища ковша (М2);

10 — Командоаппарат ограничения напора (SQС);

11 — Двигатель компрессора (М25);

12 — Электропневматические вентили тормозов двигателей подъема (YВН), поворота (YBS), напора (YВС), звукового сигнала (YA1);

В редукторе лебедки напора расположены электронагреватели масла (Ек5. Ек8) и датчики температуры масла (Sk1, Sк2). В редукторах поворота расположены электронагреватели масла (Ек9. Ек20), датчики температуры масла (Sк3. Sк6), двигатели насосов смазки (М17, М18).

Под левой площадкой поворотной платформы (рис.2) установлены:

1 — Трансформатор освещения (ТV2);

2 — Трансформатор возбуждения синхронного двигателя (ТVЗ);

3 — Трансформатор питания возбудителей двигателей (ТV4);

4 — Трансформатор питания тиристорного преобразователя разгона открывания днища ковша (ТV5);

5 — Трансформатор питания цепей управления (ТV6);

6 — Трансформатор питания возбудителя генератора поворота (ТV1S);

7 — Трансформатор питания возбудителя генератора напора (ТV1С);

8 — Трансформатор питания возбудителя генератора подъема (ТV1Н);

9 — Балластный резистор управления двигателем кабельного барабана (R7).

На нижней раме расположены два двигателя хода (М1Р, М2Р) с тормозными электромагнитами, двигатель кабельного барабана (МЗ), кольцевой токоприемник кабельного барабана (ХАК), ящик вводной (ЯВ).

В кабине машиниста экскаватора на нижнем этаже установлены электропечи обогрева, выключатель освещения нижней кабины, розетка 12В 50Гц, светильник, зарядное устройство, аккумуляторные батареи.

На верхнем этаже кабины установлены кресло-пульт с джойстиками и аппаратурой управления, электропечи обогрева, светильники розетки 220В 50Гц, щит управления кондиционером, стеклоочиститель, вентилятор настольный.

На стреле устанавливаются конечный выключатель ограничения пере подъёма ковша и прожектор.

На крыше расположены двигатели вентиляторов кузова, вспомогательная лебедка, прожектор.

Кольцевой токоприемник кабельного барабана с двигателем на нижней раме и балластный резистор под левой площадкой поворотной платформы устанавливаются при комплектовании экскаватора кабельным барабаном.

4. Характеристики электрооборудования, назначение и устройство

4.1 Комбинированный кольцевой токоприемник ТКЭ14-5 УХЛ2

Комбинированный кольцевой токоприемник (рис.3) предназначен для передачи напряжения 6000 В с нижней рамы к высоковольтному распределительному устройству, а также для питания низковольтного оборудования, расположенного на нижней раме.

Токоприемник состоит из высоковольтной и низковольтной части, которые соединены между собой фланцевым соединением.

Высоковольтная часть токоприемника состоит из медных токосъемных колец, установленных на опорных изоляторах, закрепленных на несущей стойке.

На три кольца подается напряжение, четвертое — контроль целостности заземляющей жилы, пятое кольцо — заземляющее.

Токосъем осуществляется щеточными блоками, состоящими из медно-графитовых щеток, закрепленных на изолированной траверсе.

Низковольтная часть токоприемника состоит из кольцевого барабана, состоящего из изолированных друг от друга контактных колец, и верхнего и нижнего фланцев. Каждое контактное кольцо имеет выводную шпильку. Фланцы кольцевого барабана охватываются вращающимися на них ободами, служащими подшипниками, скрепленными между стяжными шпильками, на которых устанавливаются держатели для тяги щеткодержатели.

Низковольтные кольца рассчитаны на 500В и 300А при ПВ 40% и 500В и 250А при ПВ 100%.

Токоприемник помещен в металлическую разъемную оболочку, состоящую из верхней и нижней частей. Для обслуживания токоприемника в верхней и нижней частях оболочек предусмотрены по две двери, расположенные с противоположных сторон и закрывающиеся специальными замками. В оболочке высоковольтной части токоприемника проем за дверью, являющийся одновременно смотровым окном, закрыт органическим стеклом.

При подаче напряжения питания на экскаватор пятижильным кабелем с устройством контроля целостности заземляющей жилы, расположенном на переключательном пункте, предусмотрена электрическая блокировка, которая препятствует включению высоковольтного выключателя переключательного пункта или производит его отключение при открытых дверях оболочки высоковольтного токоприемника. Для этого на дверях устанавливаются конечные выключатели, блок-контакты которых последовательно включены в цепь контроля целостности жилы заземления питающего кабеля.

Высоковольтная часть токоприемника оборудована местным освещением.

4.2 Комплектное распределительное устройство 2КВЭ-М-6-630-10 УХЛ2

экскаватор электрооборудование токоприемник распределительный

Высоковольтное распределительное устройство предназначено для приема и распределения электроэнергии, защиты электрооборудования при перегрузках и коротких замыканиях, а также для оперативных включений электрических цепей.

В целях предотвращения неправильного оперирования разъединителем распределительное устройство снабжено механизмами блокировки. Блокировки позволяют оперировать разъединителем только при отключенном вакуумном выключателе.

1. При отключении вакуумного выключателя высоковольтный трансформатор и кольцевой токоприемник находятся под напряжением.

2. При отключении разъединителя кольцевой токоприемник находится под напряжением.

3. Снятие напряжения с кольцевого токоприемника производится на переключательном пункте или подстанции.

4.3 Высоковольтный трансформатор ТМЭГ-160/6

Силовой трехфазный понижающий трансформатор с естественным масляным охлаждением, герметичный в гофрированном баке с полным заполнением маслом, предназначен для питания электрооборудования экскаватора.

Трансформатор имеет мощность 160кВА, напряжение 6000/400В.

Трансформатор имеет герметичную конструкцию, т.е. внутренний объем трансформатора не имеет сообщения с окружающей средой. Трансформатор полностью заполнен трансформаторным маслом, а температурные изменения объема масла, происходящие в процессе эксплуатации, компенсируются за счет изменения объема гофров стенки бака.

Трансформатор состоит из активной части, бака, крышки с вводами ВН, НН. Вводы трансформатора закрыты защитным кожухом.

Активная часть жестко соединена с крышкой бака и состоит из магнитопровода с обмотками, нижних и верхних ярмовых балок, отводов ВН и НН, переключателя ответвлений обмоток.

Бак трансформатора сварной, овальной формы. В нижней части бака имеется узел заземления и сливная пробка. Ко дну бака приварены швеллеры с отверстиями для крепления трансформатора.

На крышке смонтированы:

— вводы ВН и НН, допускающие замену изоляторов без подъема активной части;

— привод переключателя, предназначенного для регулирования напряжения путем соединения соответствующих ответвлений обмоток ВН;

— пробивной предохранитель, предназначенный для защиты сети низшего напряжения от попадания повышенного потенциала. Предохранитель должен быть соединен с выведенной нулевой точкой.

— патрубок для заливки маслом трансформатора.

Трансформатор заполнен трансформаторным маслом, имеющим пробивное напряжение не менее 40кВ.

Приводной синхронный двигатель

Схемой управления предусмотрен предпусковой разгон двигателя путем подачи выпрямленного напряжения в якорную цепь генератора напора. Возбуждение двигателя осуществляется от тиристорного преобразователя. Направление вращения показано стрелками на агрегате.

Схема разгона агрегата не исключает возможность прямого пуска четырехмашинного реостата.

Параметры синхронных двигателей представлены в таблице 2

Частота вращения, об/мин

Напряжение возбуждения, В

а) пуск двигателя с разомкнутой цепью обмотки ротора;

б) работа двигателя без тока возбуждения.

Генераторы постоянного тока

Генераторы постоянного тока типа ГПЭМ800-1000У2, ГПЭМ450-1000У2, ГПЭМ220-1000У2 закрытого исполнения с вентиляцией по разомкнутому циклу. Коробки выводов со встроенными измерительными шунтами установлены на боковой стенке. Возбуждение генераторов независимое.

Типы подшипников агрегата приведены в таблице 3.

Агрегат: СД-800, ГПЭМ-800, ГПЭМ-450,

Генераторы постоянного тока тина 4ГПЭ300-1/2У2, 4ГПЭМ170-1/1У2 закрытого исполнения с самовентиляцией. Генератор 4ГПЭМ600-1/1У2 закрытого исполнения с вентиляцией, но разомкнутому циклу. Коробки выводов со встроенными измерительными шунтами установлены на верхней половине станины. Возбуждение генераторов независимое.

Типы подшипников приведены в таблице 4

Агрегат: ДСЭ750-6, 4ГПЭМ600-1/1, 4ГПЭ300-1/2,

Общие данные машин агрегата

Все генераторы агрегата допускают кратковременную перегрузку по току в течение 10 секунд:

а) при номинальном напряжении — двукратную;

б) при напряжении 0,25Ш — 2,5-кратную;

в) отключающую — 2,75 кратную.

Режим работы генераторов — продолжительный со знакопеременной цикличной нагрузкой. Частота кратковременных перегрузок должна быть такой, чтобы среднеквадратичное значение тока якоря за 60 мин. не превышало номинального.

Обмотки генераторов имеют изоляции класса «F». Изоляция обмоток ротора синхронного двигателя класса «F». Изоляция обмоток статора выполнена термореактивной, не ниже класса «В» по ГОСТ 8865-70.

4.5 Главные электродвигатели

К главным двигателям относятся двигатели приводов подъема ковша, поворота платформы, напора, хода экскаватора и открывания днища ковша. Все двигатели постоянного тока специального исполнения характеризуются повышенной механической прочностью. Исполнение электродвигателей подъема, напора, хода и открывания днища ковша — горизонтальное, а поворота — вертикальное.

Двигатели подъема, поворота и напора имеют принудительную вентиляцию. Вентиляция осуществляется посредством вентиляторов, приводимых во вращение отдельными двигателями. Вентиляторы с двигателями установлены на корпусах двигателей.

Двигатели подъема и поворота устанавливаются внутри кузова и защищены от попадания на них атмосферных осадков.

Двигатели хода и открывания днища приняты закрытого исполнения. Все двигатели (кроме двигателя открывания днища ковша) имеют независимое возбуждение.

Двигатель открывания днища ковша имеет смешанное возбуждение.

Монтажные схемы соединений обмоток двигателей приведены на рис.4-8. согласованное направление токов в параллельной и последовательной обмотках возбуждения. Двигатель открывания днища ковша находится длительно под моментом, достаточным для выбирания слабины каната.

4.6 Низковольтное комплектное устройство НКУ ЭГ-РЦ-У2

Низковольтное комплектное устройство предназначено для:

— обеспечения регулируемым напряжением постоянного тока цепей возбуждения генераторов по системе «тиристорный преобразователь — генератор -двигатель» (ТВ-Г-Д) с цифровой двухконтурной системой подчиненного регулирования параметров и цифровым адаптивным задатчиком интенсивности на входе системы;

— обеспечения питания стабилизированным током цепей возбуждения двигателей главных электроприводов;

— предварительного разгона четырехмашинного преобразовательного агрегата до подсинхронной скорости по системе «тиристорный преобразователь-двигатель» (ТП-Д);

— подачи в функции времени тока возбуждения синхронному двигателю с последующим автоматическим регулированием возбуждения в зависимости от величины активной составляющей тока статора СД;

— управления двигателем открывания днища ковша по системе ТП-Д;

— управления электроприводами вспомогательных механизмов;

— формирования, требуемых статических и динамических характеристик главных электроприводов;

— подачи на пульт машиниста информационных световых сигналов о включенном состоянии электроприводов, а также светового и звукового сигнала при аварийном состоянии электрооборудования;

— управления релейно-контакторной схемой;

— диагностики и автоматического управления тиристорными преобразователями с микропроцессорным управлением.

Низковольтное комплектное устройство состоит из:

— шкафа управления главными приводами с устройством контроля изоляции (ШГУП);

— шкафа статических преобразователей (ШСП),

— шкафа контакторов (ШК);

— шкафа вспомогательных приводов со встроенными реле утечки РУП-М 220В и РУП-М 380В (ШВП);

— кресла-пульта с джойстиками (КП).

Все шкафы одностороннего обслуживания. С лицевой стороны шкафы имеют двери, оснащенные специальными замками. На крышах шкафов расположены транспортные скобы. При установке на экскаваторе скобы необходимо снять и освободившиеся отверстия использовать для дополнительного крепления шкафов к стенкам кузова.

Внутри шкафов расположена аппаратура управления и защиты. Измерительные приборы и светосигнальная арматура установлены на дверях шкафов и поворотных панелях.

В нижней части шкафов установлены блоки зажимов для подключения внешних монтажных кабелей. Подвод кабелей осуществляется через открытые проемы нижних рам. Заземление шкафов осуществляется через внешние и внутренние заземляющие зажимы, расположенные в правой или левой нижней части шкафов.

Тип и технические данные аппаратов, установленных в шкафах управления, соответствуют перечням элементов, прилагаемым к принципиальным схемам шкафов.

Подробное описание работы системы управления изложено в руководстве по эксплуатации на НКУ и его составные части завода-изготовителя.

Шкаф управления главными приводами (ШУГП)

Шкаф управления главными приводами предназначен для:

— возбуждения генераторов и двигателей главных электроприводов;

— управления электроприводами основных механизмов экскаватора (подъем, напор, поворот, ход) по системе ТВ-ГД с подчиненным регулированием параметров;

— получения заданных механических характеристик в статических и динамических режимах с точностью до 10% во всем заданном диапазоне изменения температуры окружающей среды;

— ограничения производных якорных токов в заданных пределах;

— плавного выбора зазоров в механических передачах главных электроприводов;

— снижения динамических перегрузок в механических передачах механизмов подъема и напора при стопорениях;

— автоматического ослабления поля двигателей хода при якорном токе двигателей меньше номинального;

— автоматического ослабления поля двигателей подъема в режиме спуска ковша при определенном напряжении генератора подъема;

— контроля токов возбуждения двигателей при обрыве поля или при

превышении номинальных значений;

— осуществления логики переключения силовых контакторов в якорных цепях напора и поворота с режима «ход» на режим «экскавация» и наоборот;

— диагностики исправного состояния моноблочных преобразователей;

— обеспечения возможности быстрой замены моноблочных тиристорных преобразователей;

— ограничения максимального подъема ковша и перемещения рукояти;

— контроля сопротивления изоляции главных приводов.

Конструктивно шкаф разделен на две части. В левой установлены сборные шины, автоматические выключатели трансформаторов возбудителей генераторов и двигателей, синхронизации, питания джойстиков, релейно- контакторная аппаратура управления главными приводами, защитные R-C цепи возбудителей генераторов и двигателей, закрытые в пластмассовые корпуса.

На двери этой части смонтировано устройство контроля изоляции (УКИ) якорных цепей главных приводов и цепей управления = 110 В. Для визуального наблюдения лицевая часть УКИ выведена наружу. Выше УКИ установлены счетчики времени включенного состояния синхронного двигателя и главных электроприводов. Сигнальный индикатор указывает, что сборные шины шкафа находятся под сетевым напряжением 380В 50Гц. Дверь шкафа запирается специальным замком.

В правой части шкафа в двух направляющих установлены технологический контроллер и тиристорные преобразователи, предназначенные для возбуждения электрических машин главных приводов. В нижнем ряду расположены возбудители генераторов подъема, напора, поворота и резервный преобразователь. Над возбудителями генераторов установлены платы гальванических развязок. Рядом с платами установлены универсальные датчики напряжения и тока. Платы закрыты отворотными панелями с установленными на них измерительными приборами и кнопками тестовой проверки преобразователей. В верхнем ряду установлены возбудители двигателей и технологический контроллер. Выше возбудителей в один ряд установлены автоматические выключатели возбудителей двигателей, реле максимальной токовой защиты привода подъема и блок ограничения перенапряжений. В верхней части шкафа установлена сборка резисторов гашения поля генераторов.

Правая часть шкафа закрыта двухстворчатой дверью, запираемой специальным замком. На правой створке двери предусмотрено окно для наблюдения за показаниями цифрового индикатора технологического контроллера. Шкаф статических преобразователей (ШШП)

Шкаф статических преобразователей предназначен для:

— разгона четырехмашинного агрегата до подсинхронной частоты вращения с использованием в качестве разгонного двигателя генератора напора-хода;

— управления двигателем открывания днища ковша;

— возбуждения синхронного двигателя с автоматическим регулированием.

5. Главные электродвигатели

К главным электродвигателям относятся электродвигатели приводов подъема ковша, поворота платформы, напора, хода экскаватора и открывания днища ковша.

Все электродвигатели постоянного тока специального исполнения характеризуются повышенной механической прочностью.

Исполнение электродвигателей подъема, напора хода и открывания днища ковша — горизонтальное, а поворота — вертикальное. Корпуса электродвигателей подъема, напора и поворота разъемные вдоль оси вала. Электродвигатели подъема, поворота и напора имеют независимую вентиляцию.

Вентиляция осуществляется посредством вентиляторов, приводимых во вращение отдельными двигателями.

Двигатели подъема и поворота устанавливаются внутри кузова и защищены от попадания на них атмосферных осадков.

В табл. 5 приведены основные технические данные двигателей.

Таблица 5 Технические данные электродвигателей

Скорость вращения, об/мин

Напряжение номинальное, В

Номинальный ток якоря, А

Продолжительность включения, ПВ %

Ток независимого возбуждения, А

Сопротивление обмотки якоря при t= 20 °С, Ом

Сопротивление обмотки возбуждения независимой при 20 °С, Ом

Сопротивление обмотки дополнительных полюсов при 20 °С, Ом

Число секций обмотки якоря

Соединение обмотки якоря

Соединение катушек независимой обмотки возбуждения

Система управления главными электроприводами экскаватора предназначена для управления электроприводами главных механизмов экскаватора, вспомогательных электроприводов, а также для питания оперативных цепей управления.

Система управления состоит из: шкафа возбуждения главных приводов, станции управления вспомогательными приводами, шкафа возбуждения синхронного двигателя, шкафа контроля изоляции, которые расположены на поворотной платформе; пультов управления правого и левого, пульта напольного расположенными в кабине машиниста.

Аппаратура управления расположена в шкафах группами по соответствующим механизмам. Контактные, зажимы выведены на клемники. Обслуживание станции одностороннее. Ввод внешних проводов к клеммам системы управления осуществляется через дно шкафов. Тип и технические данные установленных в системе аппаратов соответствуют перечням элементов, прилагаемым к принципиальным схемам шкафов систем.

Описание принципиальных схем

Описание принципиальной схемы вспомогательных приводов Принципиальная схема вспомогательных электроприводов, освещения и обогрева приведена на рис. 5.1.

Для всех приводов вспомогательных механизмов приняты асинхронные, короткозамкнутые электродвигатели напряжением 380 В. Защита двигателей осуществляется:

от коротких замыканий — максимальными реле в автоматических выключателях;

от перегрузок — тепловыми реле;

от замыканий на «землю» — приборы Ф-4106А.

1. Двигатели насосов смазки редукторов поворота М18 и М19 включаются автоматом QF4 и магнитным пускателем КМ1. Управление пускателем осуществляется кнопками SB. Защита от перегрузок осуществляется тепловыми реле КХ1 и КХ2.

2. Двигатель компрессора М3 включается автоматом QF5 и магнитным пускателем КМ2. Управление пускателем осуществляется пакетным выключателем SА7 и реле давления SР.

3. Двигатели вентиляторов М4-М9 главных двигателей включаются автоматом QF6 и магнитным пускателем КМЗ. Управление пускателем осуществляется пакетным выключателем SA2. Для защиты от перегрузок в цепь двигателей М4-М9 включены тепловые роле КК3-КК8.

4. Двигатели вентиляторов кузова М10-М13 включаются автоматом QF7 и магнитным пускателем КМ4. Управление пускателем осуществляется пакетным выключателем SA1. Для защиты от перегрузок в цепь двигателей М10-М13 включены тепловые реле КК9-КК12.

5. Двигатели вентиляторов генераторов M15-M16 и двигатель вентилятора синхронного двигателя M14 включаются автоматом QF8 и магнитными пускателями КМ5 и КМ6. Управление пускателем КМ5 осуществляется нормально-открытым блок- контактом, расположенным в КРУ, а управление пускателем КМ6 осуществляется SA2,

Защита от перегрузок осуществляется тепловыми реле KK13-KK15.

6. Двигатель вспомогательной лебедки Д получает питание от автомата QP9 через реверсивные магнитные пускатели КВ и КН. Управление пускателями может осуществляться кнопочным постом, рас положенным непосредственно на лебедке или дистанционно от подвесного кнопочного поста. Лебедка должна работать в толчковом режиме, т.е. только при нажатой кнопке 2КУ или 3КУ. Для защиты от одновременного включения пускателей В и Н имеется механическая и электрическая блокировки. Для аварийной остановки имеется кнопка «стоп», а на дистанционном кнопочном посту блок-контакт защиты БКЗ.

7. От автомата QF11 питается двигатель сварочного агрегата.

8. Обогрев масла в редукторах поворота осуществляется электрическими нагревателями, запитываемыми от пускателей КМ8 и КМ9 через автомат QF12. Включение и отключение электронагревателей происходит автоматически при помощи термореле, включенных в цепь катушек реле KV1 и KV2.

9. Обогрев масла в редукторе напора осуществляется электрическими нагревателями, запитывается от пускателя КМ10 через автомат QF13. Включение и отключение электронагревателей происходит автоматически при помощи термореле, включенное в цепь катушки KV3.

10.Автоматы QF1-QF3 защищающие токоприемники, питаемые от сборных шин 380 В. Сборные шины питаются от понижающего трансформатора 6/0,4 кВ, установленного на поворотной платформе экскаватора через автомат QF1.

Автоматы QF2 и QF3, питающие трансформатор освещения 380/230 в и трансформатор местного освещения 380/12 В, включены до фидерного автомата QF1.

Автоматы QF1 и QF2 снабжены дистанционными расцепителями, на которые воздействуют приборы контроля изоляции. К вторичной обмотке трансформатора 380/220 В подключены автоматы SF1, QF2, от которых питается освещение экскаватора и автомат QF3, от которого в свою очередь питаются катушки промежуточных реле КV1..KV3 для термосигнализаторов масла редукторов. Напряжение шин 220 В и 380 В контролируется соответственно вольтметрами PV1, PV2.

11.Для подключения ремонтной аппаратуры и ламп переносного освещения предусмотрены розетки XS1 (220 В) и ХS2 (12 В).

Функциональные схемы электроприводов

Структура системы управления напряжением генератора привода подъема (см. рис. 5.2) в основном соответствует рассмотренной выше типовой структуре системы управления.

Отличие состоит в том, что положительные ОС по напряжению в контуре тока и по току во внешнем контуре регулирования напряжения, выполнены нелинейными. Сигнал положительной ОС по напряжению, действующий через резистор R39 придает механической характеристике требуемое значение коэффициента отсечки в 1-ом квадранте механической характеристики. При работе привода в III-ем и IV-ом квадранте благодаря применению диода VD19 начинает поступать дополнительный сигнал положительной ОС по напряжению через резистор R4. В сумме положительная ОС по напряжению приобретает критическое значение. Механическая характеристика привода подъема имеет при этом вид, показанный на рис. 5.3a.

Рис. 5.3a Рис. 5.3б

Пунктиром на этом рисунке показана характеристика в случае, когда отсутствуют элементы VD19 и R40. Видно, что при такой характеристике при реверсе со спуска на подъём ток может превышать стопорное значение, что нежелательно.

Положительная ОС по току выполнена нелинейной, чтобы увеличивать жесткость механической характеристики только при установке командоконтроллера в нулевое положение. При этом на выходе управляющего устройства УУ появляется сигнал, благодаря чему ключ К закрывается и параллельно резистору R28 подключается резистор R29. Характеристики на рис. 5.3а и рис. 5.3б поясняют сказанное.

Отличительной особенностью схемы является также то, что сельсинный командоконтроллер BG1 и фазочувствительное выпрямительное устройство (ФВУ) привода подъема используется для управления приводом хода. Соответствующая коммутация осуществляется контактами реле KH1 и КН2.

Что касается системы управления полем подъемных двигателей, то она выполнена двухконтурной с внутренним контуром регулирования тока возбуждения и внешним контуром регулирования ЭДС двигателей. Регулятор тока возбуждения РТВ входит в состав тиристорного возбудителя АНМ, а регулятор ЭДС РЭ — в состав блока A1, регулирования главных приводов. Регулятор РЭ пропорциональный. Его статическая характеристика однополярна и имеет насыщение. На вход РЭ поступает сигнал Ед заданного значения ЭДС и сигнал ее истинного значения с выхода датчика ДЭ. Вычисление ЭДС происходит на основании уравнения

Где Rя — сопротивление якоря двигателя,

Rдп — сопротивление добавочных полюсов.

Тяд — постоянная времени участка цепи, с которого снимается сигнал ОС по напряжению.

В соответствии с этим уравнением необходимо производить дифференцирование тока якоря. Более целесообразно решать такое уравнение:

которое менее точно, но позволяет, однако, избежать дифференцирования и связанных с ним помех. В соответствии с этим уравнением постоянная времени фильтра Ф на входе датчика ДЭ должна быть равна Т_яд.

Рассмотрим, как осуществляется управление полем двигателей М1Н и М2Н. Сигнал задания ЭДС Е_д* заводит регулятор ЭДС РЭ в насыщение. При этом его выходной сигнал Iв принимает значение I_вн-I_{в min}. На второй вход регулятора тока возбуждения РТВ поступает в рабочем режиме сигнал Iвmin. При этом суммарный сигнал I_в.сум = I_вн задает номинальное значение тока возбуждения.

При работе привода на подъем полярность истинного значения ЭДС такая же, что и заданного Ед. Поэтому уровень выходного сигнала регулятора РЭ не изменяется и остается равным I_вн-I_{в min}. Соответственно поток двигателей имеет номинальное значение.

Когда происходит разгон на опускание, полярность ЭДС изменяется. При ее увеличении до заданного значения регулятор РЭ выходит из насыщения, что вызывает уменьшение сигнала на его выходе вплоть до нулевого уровня. Соответственно уменьшается суммарный сигнал задания тока возбуждения I_{в cум}, поток ослабляется и скорость привода увеличивается до максимальной.

При наложении тормозов реле K1 теряет питание и сигнал I_{в min} отключается, от входа регулятора РТВ. Регулятор РЭ при этом находится в насыщении и задает минимальное значение тока возбуждения I_вн-I_{в min}. Этим обеспечивается экономия электроэнергии и замедление процесса старения изоляции двигателей.

1. Электропривод одноковшовых экскаваторов. Бариев Н.В., «Энергия», Москва 1975.

2. Одноковшовые экскаваторы: конструкция, монтаж и ремонт. Учеб. Пособие. Дроздова Л.Г., Курбатова О.А. Владивосток: ДВГТУ, 2007 г.- 235 с.

3. Инструкция по эксплуатации экскаватора экг-10. http://www.avstrahto.ru/instruct/instruktsiya-po-ekspluatatsii-ekskavatora-ekg-10.php

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Общий расчёт одноковшового экскаватора ЭО-4121

Техническая характеристика машины — экскаватора без рабочего оборудования. Преимущества использования рабочего оборудования обратная лопата на экскаваторе ЭО-4121 в сравнении с экскаватором Э-652Б. Гидросистема управления навесным оборудованием.

Разработка конструкции машины для замены канатов экскаватора

Назначение, общее устройство, принцип действия и техническая характеристика экскаватора ЭКГ-8И. Поворотная платформа с механизмами. Описание машины для замены канатов на экскаваторе. Расчет шпоночного соединения вала со ступицей сцепной кулачковой муфты.

Дорожно-строительные машины: экскаваторы

Анализ сущности, классификации и принципа работы экскаватора — землеройной машины, оборудованной навесным рабочим органом — ковшом, осуществляющим резание грунта одновременно с его наполнением. Экскаваторы прерывного (цикличного) и непрерывного действия.

Одноковшовые экскаваторы. Башенный кран. Грунтоуплотняющие машины

Классификация одноковшовых экскаваторов. Устройство башенных кранов. Индексация строительных башенных кранов. Разновидности грунтоуплотняющих машин и области их рационального применения. Прицепные и полуприцепные статические катки, область их применения.

Состав машино-тракторного парка Могилёвского ДРСУ. Анализ использования машин. Пути повышения эффективности использования МТП в Могилевских ЦРМ. Назначение, устройство и техническая характеристика экскаватора. Подготовка нового экскаватора к работе.

Машины для дорожных работ

Назначение современного дорожного сервиса. Организационная структура предприятия ТОО «Жібек-Транссервис». Машины для дорожных работ. Тенденции развития современных асфальтоукладчиков. Одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. Современные дорожные катки.

Устройство автомобиля Chevrolet Lacetti

Устройство ходовой части автомобиля. Конструкция передней и задней подвески. Основные данные для контроля, регулировки и обслуживания колес. Общие технические характеристики рулевого управления. Назначение рабочей и стояночной тормозных систем машины.

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам

ОТЧЕТ. 1. Классификация одноковшовых экскаваторов 7 Устройство одноковшовых экскаваторов 11

Единственный в мире Музей Смайликов

Самая яркая достопримечательность Крыма

Скачать 175 Kb.

1. Классификация одноковшовых экскаваторов 7

2. Устройство одноковшовых экскаваторов 11

1. Классификация одноковшовых экскаваторов 17

Существуют три основные группы: 17

1.строительно-универсальные — с ковшами емкостью до 3 м3, предназначенные для производства земляных работ; 17

карьерные — с ковшами емкостью от 2 до 8 м3, предназначенные для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений; 2. вскрышные — с ковшами емкостью более 6 м3, предназначенные для разработки верхних слоев пород (вскрыши). 17

Одноковшовые экскаваторы различают по использованию их с различными видами рабочего оборудования. 17

Универсальные экскаваторы предназначены для работы с различными видами сменного оборудования; прямой и обратной лопатой, драглайном, крановой стрелой с крюковой подвеской или грейфером, копром для забивки свай и т.д. 17

Полууниверсальные экскаваторы кроме основного рабочего оборудования имеют один или два вида дополнительного сменного оборудования (прямую лопату, обратную лопату, драглайн). 17

Специальные мощные экскаваторы имеют лишь один вид оборудования, например, прямую лопату. 17

Одноковшовым универсальным экскаватором называется машина цикличного действия, предназначенная для выемки и перемещения грунтов и иных материалов с помощью одного из видов рабочего оборудования с одним ковшом, и для выполнения погрузочных сваебойных и прочих работ другими видами сменного рабочего оборудования. 17

Рабочий цикл этого распространённого класса экскаваторов складывается из: 17

операций резания (копания) грунта, перемещения заполненного ковша к месту разгрузки, выгрузки грунта из ковша и возвращения ковша в забой. 18

Продолжительность рабочего цикла в зависимости от мощности и типа экскаватора и условий работы колеблется от 12 до 80 сек. Производительность одноковшового экскаватора на 1 м3 ёмкости ковша в зависимости от условий работы составляет от 100 до 350 тыс. м3 в год, или 80…180 м3 /ч. Одноковшовые экскаваторы используются для разработки любых, в том числе самых крепких и неоднородных, грунтов с крупными твёрдыми включениями. Для работы в более мягких грунтах одноковшовые экскаваторы могут снабжаться ковшами увеличенной ёмкости. 18

По роду ходового оборудования различают гусеничные, колёсные, шагающие, плавучие, колёсно-гусеничные одноковшовые экскаваторы. 18

По типу привода — с одним двигателем и со смешанным и индивидуальными приводами всех рабочих механизмов. 18

По роду силовой установки — с приводом от двигателя внутреннего сгорания (дизельные, редко карбюраторные и газогенераторные), электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные. 18

По виду управления — с ручным, гидравлическим, пневматическим, электрическим и смешанным. 18

По виду рабочего оборудования экскаваторы подразделяются на одноковшовые с жёсткой шарнирно-скользящей связью ковша со стрелой (прямая лопата), с жёсткой шарнирной связью ковша со стрелой (обратная лопата), с гибкой связью ковша со стрелой (драглайн, грейфер и др.). 18

Наиболее распространено оборудование прямой лопаты; им оснащаются экскаваторы любой мощности с ковшами ёмкостью до 150 м3. Экскаваторы с оборудованием прямой лопаты и с разгрузкой в транспортные средства или отвал целесообразно применять при разработке месторождений полезных ископаемых и для рытья котлованов. Оборудование обратной лопаты используется для рытья узких траншей (шириной 0,7. 1,5 м и глубиной до 8 м). 19

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна состоит из стрелы и ковша, подвешенного к стреле при помощи подъёмного и тягового канатов. Выемку грунта драглайн производит, как правило, ниже уровня установки экскаватора; ковши применяются различной ёмкости — в скальных предварительно разрыхлённых породах допускается работа драглайна при ёмкости ковша свыше 10 м3. Оборудование грейфера применяется для погрузочных работ, рытья котлованов с отвесными стенками, для работ под водой. Оборудование струга приспособлено для планировочных работ, удаления дорожной одежды и т.п. 19

Получают широкое распространение экскаваторы с гидроприводом, т. н. гидроэкскаваторы, у которых все виды рабочих органов шарнирно связаны с поворотной платформой и перемещаются с помощью гидроцилиндров, приводимых в движение насосами высокого давления (10. 40 МПа). Этот вид одноковшовых экскаваторов изготовляется с ковшами малой (до 1,8 м3), средней (2. 3 м3) и большой (3,2. 6 м3) ёмкости. Основное рабочее оборудование — обратная лопата. 19

В зависимости от назначения одноковшовые экскаваторы подразделяют на строительные, карьерные, строительно-карьерные и вскрышные, кроме того, выделяют тоннельные экскаваторы, плавучие и др. 19

Строительные экскаваторы — самый распространённый тип одноковшовых экскаваторов: насчитывают около 200 моделей, выпускаемых более чем 80 отечественными и зарубежными заводами. Различают: универсальные малой мощности (ёмкость ковша 0,05. 1,8 м3, грузоподъёмность крана 0,7. 45 т, масса 1,5. 65 т); средней мощности — полууниверсальные (ёмкость ковша 2. 3 м3, грузоподъёмность крана 60. 80 т, масса 72. 105 т); большой мощности — полууниверсальные (ёмкость ковша 3,25. 6 м3, грузоподъёмность крана 100. 150 т, масса 115. 210 т). 20

У гидравлических экскаваторов индивидуальный или смешанный привод. Карьерные экскаваторы изготовляются с оборудованием лопаты, реже со сменным оборудованием драглайна и крана. Отличаются мощным рабочим оборудованием, высокими рабочими усилиями и скоростями, коротким циклом работы, что обусловливает по сравнению с др. экскаваторами тех же типоразмеров большую производительность при погрузке в транспортные средства, особенно при крепких грунтах. Экскаваторы средней (ёмкость ковша 2. 4 м3) и большой (ёмкость ковша 5. 20 м3) мощности, массой 76. 900 т предназначены для работы в карьерах. 20

Строительно-карьерные экскаваторы средней и большой мощности предназначены для работы в основном на карьерах нерудных строительных материалов. По своей конструкции они занимают среднее положение между строительными и карьерными. Вскрышные экскаваторы изготовляют обычно с оборудованием лопаты для перемещения в отвал вскрышных пород на карьерах. Вскрышные экскаваторы с ковшами ёмкостью до 15 м3 применяются также для погрузки в транспортные средства, расположенные на бровке разрабатываемого забоя. Ёмкость ковша экскаватора от 6 до 150 м3, масса 700. 12700 т. Ходовое оборудование мощных моделей — 4 спаренные гусеницы. Силовое оборудование такое же, как у карьерных экскаваторов. Удельная масса 45. 90 т на 1 м3 ёмкости ковша, скорость хода 0,3. 0,5 км/ч. Помимо механической лопаты на вскрышных работах применяются драглайны на шагающем ходу со стрелами длиной до 100 м, с ковшами ёмкостью от 5 до 168 м3, массой до 14 тыс. т. Они являются основным оборудованием при бестранспортных системах разработки месторождений полезных ископаемых. 21

Тоннельные и шахтные экскаваторы используют в подземных условиях в выработках большого поперечного сечения при проходке тоннелей, сооружении камер подземных сооружений, выемке полезных ископаемых. Ёмкость ковша 0,75. 1 м3, масса 16. 30 т. 21

Наиболее известными фирмами производителями одноковшовых экскаваторов являются фирмы Caterpillar, Komatsu, Hitachi, JCB, Четра и т.д. 21

2. Устройство одноковшовых экскаваторов 21

Рисунок-1 Одноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей: ходового устройства — 1; поворотной части — 3 и рабочего оборудования — 2. 22

Ходовое устройство воспринимает и передает на основание (грунт) нагрузки от массы машины и нагрузки, возникающие при работе, а также обеспечивает передвижение экскаватора. 22

Ходовое устройство экскаваторов бывает следующих типов: 22

Г — гусеничное с минимально допустимой опорной поверхностью гусениц; 22

ГУ — гусеничное с увеличенной опорной поверхностью гусениц, предназначенное для работы на грунтах с низкой несущей способностью; 22

П — пневмоколесное, позволяющее увеличить мобильность экскаватора, облегчить и ускорить его переброску собственным ходом с одного строительного объекта на другой; 22

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; 22

А — шасси грузового автомобиля; 22

Тр — тракторное (обычно используют пневмоколесные тракторы). 23

Поворотная часть состоит из поворотной платформы с механизмами и силовым оборудованием и рабочего оборудования. 23

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. 23

В зависимости от угла поворота поворотной платформы в горизонтальной плоскости экскаваторы называют полноповоротными или неполноповоротными. 23

Поворотная часть полноповоротного экскаватора может вращаться вокруг вертикальной оси на неограниченный угол. 23

Рабочим оборудованием называется комплекс узлов экскаватора, содержащий рабочий орган (например, ковш, крюк или грейфер, с помощью которого копают грунт, поднимают груз, захватывают сыпучие и кусковые материалы) и обеспечивающий его действие в зоне работы экскаватора. 23

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. 23

Рабочий цикл экскаватора состоит из следующих операций: 23

— Собственно копание грунта (срезание грунта и заполнение им ковша). 23

— Выведение ковша с грунтом из забоя, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного поворота платформы. 23

— Перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгрузки, для чего или поворачивают платформу с рабочим оборудованием (у полноповоротных), или только рабочее оборудование (у неполноповоротных машин). 24

— Разгрузка грунта из ковша в отвал или в транспортное средство. 24

— Перемещение ковша (поворот платформы) к забою. 24

— Опускание ковша для подготовки к следующей операции копания. 24

Драгла́йн— одноковшовый экскаватор с гибкой канатной связью стрелы и ковша. Длина стрелы достигает 100 м, вместимость ковша — 168 м³. Оборудуется, как правило, шагающим ходом, но ранее широко выпускались и на гусеничном шасси. Применяется на карьерах, в гидротехническом и мелиоративном строительстве. 24

Рисунок-2 Схема экскаватора-драглайна 25

Гибкая подвеска ковша и легкая решётчатая стрела драглайна обеспечивает наибольший радиус, наибольшую глубину копания, а также наибольшую высоту выгрузки по сравнению с другими видами рабочего оборудования экскаваторов. Кроме того, драглайны обладают высокой производительностью. Однако гибкая подвеска ковша не обеспечивает достаточной точности копания и выгрузки. Перемещение грунта в транспортные средства драглайнами затруднительно. Поэтому выгрузка грунта или полезных ископаемых производится в отвал — откуда перегружается в транспортные средства экскаваторами типа мехлопата или погрузчиками. 25

Ковш драглайна подвешивается на цепях к подъемному и тяговому канатам. 25

Подъёмным канатом осуществляется вертикальное перемещение (подъём ковша). Тяговым канатом осуществляется подтягивания ковша к машине. При этом происходит подрезка грунта и наполнение ковша. 25

При одновременном натяжении тягового и подъёмного канатов увеличивается расстояние между соединительным звеном и опрокидным блоком, что вызывает натяжение разгрузочного каната, и соответственно — подъёмом передней части ковша. В таком положении ковш, наполненный грунтом поднимают из забоя и переносят (за счёт поворота платформы экскаватора) к месту разгрузки. 25

Для разгрузки ковша тяговый канат ослабляют. При этом ослабляется и разгрузочный канат. В результате ковш опрокидывается и грунт высыпается из него. 25

Драглайн способен обеспечить высокое усилие копания, при условии, что в начале хода ковш заглубится в грунт (ковш заглубляется в грунт только за счет собственной массы). Поэтому при работе на твёрдых грунтах в зоне заглубления ковша грунт разрыхляют (например, клиновым рыхлителем, входящим в комплект некоторых драглайнов, или взрывными работами) и 26

применяют сменные ковши меньшего объема (из-за большей насыпной плотности пород более крепких пород). 26

В прошлом драглайны имели широкое распространение во всех классах и размерных группах строительных и карьерных одноковшовых экскаваторов. В настоящее время, ввиду широкого распространения гидравлических экскаваторов, драглайны представлены только в тяжелом классе экскаваторов, как правило — карьерных. 26

Самый большой в мире драглайн Биг Маски c объёмом ковша 168 м³ был построен в США в 1969 году. 26

Преимущества драглайнов перед экскаваторами типа «механическая лопата» 26

1.Более длинная и легкая стрела. 26

2.Больший радиус черпания. 26

3.Зачастую больший объем ковша (в некоторых моделях достигает 10 м³). 26

Недостатки драглайнов 26

Хотя драглайны и способны создавать большое усилие копания, но для этого необходимо первоначальное заглубление ковша, что при гибкой подвеске проблематично. Поэтому для разработки твердых грунтов драглайнами возникает необходимость в предварительном рыхлении. 26

Список литературы 28

Введение

Основной по популярности машиной‚ используемой на строительных площадках для производства земляных работ‚ перегрузки сыпучих и кусковых материалов и выполнения других работ‚ в зависимости от установленного дополнительного оборудования‚ вне всякого сомнения, является экскаватор. Простота, надежность и впечатляющая универсальность позволяют ему играть главенствующую роль практически на любой стройке.

Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта, являющиеся основным типом землеройных погрузочно-разгрузочных машин.

Несмотря на тот факт, что рабочее время машины больше, и производительность многоковшовых экскаваторов выше, 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.

1. Классификация одноковшовых экскаваторов

Существуют три основные группы:

1.строительно-универсальные — с ковшами емкостью до 3 м3, предназначенные для производства земляных работ;

карьерные — с ковшами емкостью от 2 до 8 м3, предназначенные для работы в карьерах на разработке рудных и угольных месторождений;
2. вскрышные — с ковшами емкостью более 6 м3, предназначенные для разработки верхних слоев пород (вскрыши).

Одноковшовые экскаваторы различают по использованию их с различными видами рабочего оборудования.

Универсальные экскаваторы предназначены для работы с различными видами сменного оборудования; прямой и обратной лопатой, драглайном, крановой стрелой с крюковой подвеской или грейфером, копром для забивки свай и т.д.

Полууниверсальные экскаваторы кроме основного рабочего оборудования имеют один или два вида дополнительного сменного оборудования (прямую лопату, обратную лопату, драглайн).

Специальные мощные экскаваторы имеют лишь один вид оборудования, например, прямую лопату.

Одноковшовым универсальным экскаватором называется машина цикличного действия, предназначенная для выемки и перемещения грунтов и иных материалов с помощью одного из видов рабочего оборудования с одним ковшом, и для выполнения погрузочных сваебойных и прочих работ другими видами сменного рабочего оборудования.

Рабочий цикл этого распространённого класса экскаваторов складывается из:

операций резания (копания) грунта, перемещения заполненного ковша к месту разгрузки, выгрузки грунта из ковша и возвращения ковша в забой.

Продолжительность рабочего цикла в зависимости от мощности и типа экскаватора и условий работы колеблется от 12 до 80 сек. Производительность одноковшового экскаватора на 1 м3 ёмкости ковша в зависимости от условий работы составляет от 100 до 350 тыс. м3 в год, или 80…180 м3 /ч. Одноковшовые экскаваторы используются для разработки любых, в том числе самых крепких и неоднородных, грунтов с крупными твёрдыми включениями. Для работы в более мягких грунтах одноковшовые экскаваторы могут снабжаться ковшами увеличенной ёмкости.

По роду ходового оборудования различают гусеничные, колёсные, шагающие, плавучие, колёсно-гусеничные одноковшовые экскаваторы.

По типу привода — с одним двигателем и со смешанным и индивидуальными приводами всех рабочих механизмов.

По роду силовой установки — с приводом от двигателя внутреннего сгорания (дизельные, редко карбюраторные и газогенераторные), электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные.

По виду управления — с ручным, гидравлическим, пневматическим, электрическим и смешанным.

По виду рабочего оборудования экскаваторы подразделяются на одноковшовые с жёсткой шарнирно-скользящей связью ковша со стрелой (прямая лопата), с жёсткой шарнирной связью ковша со стрелой (обратная лопата), с гибкой связью ковша со стрелой (драглайн, грейфер и др.). Наиболее распространено оборудование прямой лопаты; им оснащаются экскаваторы любой мощности с ковшами ёмкостью до 150 м3. Экскаваторы с оборудованием прямой лопаты и с разгрузкой в транспортные средства или отвал целесообразно применять при разработке месторождений полезных ископаемых и для рытья котлованов. Оборудование обратной лопаты используется для рытья узких траншей (шириной 0,7. 1,5 м и глубиной до 8 м). Рабочее оборудование экскаватора-драглайна состоит из стрелы и ковша, подвешенного к стреле при помощи подъёмного и тягового канатов. Выемку грунта драглайн производит, как правило, ниже уровня установки экскаватора; ковши применяются различной ёмкости — в скальных предварительно разрыхлённых породах допускается работа драглайна при ёмкости ковша свыше 10 м3. Оборудование грейфера применяется для погрузочных работ, рытья котлованов с отвесными стенками, для работ под водой. Оборудование струга приспособлено для планировочных работ, удаления дорожной одежды и т.п. Получают широкое распространение экскаваторы с гидроприводом, т. н. гидроэкскаваторы, у которых все виды рабочих органов шарнирно связаны с поворотной платформой и перемещаются с помощью гидроцилиндров, приводимых в движение насосами высокого давления (10. 40 МПа). Этот вид одноковшовых экскаваторов изготовляется с ковшами малой (до 1,8 м3), средней (2. 3 м3) и большой (3,2. 6 м3) ёмкости. Основное рабочее оборудование — обратная лопата.

В зависимости от назначения одноковшовые экскаваторы подразделяют на строительные, карьерные, строительно-карьерные и вскрышные, кроме того, выделяют тоннельные экскаваторы, плавучие и др.

Строительные экскаваторы — самый распространённый тип одноковшовых экскаваторов: насчитывают около 200 моделей, выпускаемых более чем 80 отечественными и зарубежными заводами. Различают: универсальные малой мощности (ёмкость ковша 0,05. 1,8 м3, грузоподъёмность крана 0,7. 45 т, масса 1,5. 65 т); средней мощности — полууниверсальные (ёмкость ковша 2. 3 м3, грузоподъёмность крана 60. 80 т, масса 72. 105 т); большой мощности — полууниверсальные (ёмкость ковша 3,25. 6 м3, грузоподъёмность крана 100. 150 т, масса 115. 210 т). У гидравлических экскаваторов индивидуальный или смешанный привод. Карьерные экскаваторы изготовляются с оборудованием лопаты, реже со сменным оборудованием драглайна и крана. Отличаются мощным рабочим оборудованием, высокими рабочими усилиями и скоростями, коротким циклом работы, что обусловливает по сравнению с др. экскаваторами тех же типоразмеров большую производительность при погрузке в транспортные средства, особенно при крепких грунтах. Экскаваторы средней (ёмкость ковша 2. 4 м3) и большой (ёмкость ковша 5. 20 м3) мощности, массой 76. 900 т предназначены для работы в карьерах. Строительно-карьерные экскаваторы средней и большой мощности предназначены для работы в основном на карьерах нерудных строительных материалов. По своей конструкции они занимают среднее положение между строительными и карьерными. Вскрышные экскаваторы изготовляют обычно с оборудованием лопаты для перемещения в отвал вскрышных пород на карьерах. Вскрышные экскаваторы с ковшами ёмкостью до 15 м3 применяются также для погрузки в транспортные средства, расположенные на бровке разрабатываемого забоя. Ёмкость ковша экскаватора от 6 до 150 м3, масса 700. 12700 т. Ходовое оборудование мощных моделей — 4 спаренные гусеницы. Силовое оборудование такое же, как у карьерных экскаваторов. Удельная масса 45. 90 т на 1 м3 ёмкости ковша, скорость хода 0,3. 0,5 км/ч. Помимо механической лопаты на вскрышных работах применяются драглайны на шагающем ходу со стрелами длиной до 100 м, с ковшами ёмкостью от 5 до 168 м3, массой до 14 тыс. т. Они являются основным оборудованием при бестранспортных системах разработки месторождений полезных ископаемых. Тоннельные и шахтные экскаваторы используют в подземных условиях в выработках большого поперечного сечения при проходке тоннелей, сооружении камер подземных сооружений, выемке полезных ископаемых. Ёмкость ковша 0,75. 1 м3, масса 16. 30 т.

Бариев электрооборудование и электропривод одноковшовых экскаваторов

Referatlar to’plami

Barcha fanlardan o’zbek tilida referatlar mega to’plami, arxiv mutlaqo bepul.

Электропривод и электрооборудование одноковшовых экскаваторов

Подробности Автор: AIM EDITOR Родительская категория: Рефераты Категория: Промышленность (Рефераты) Опубликовано: 07 Декабрь 2016 Просмотров: 2457

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)

Вложения:

Файл	Размер файла:
и электрооборудование одноковшовых экскавато~.doc	285 kB

Электропривод и электрооборудование одноковшовых экскаваторов

Общие сведения

Одной из основных машин на открытых горных разработках является одноковшовый экскаватор.

Для вскрытия и добычи полезного ископаемого при погрузке породы, угля и руды в железнодорожные вагоны и автосамосвалы применяются одноковшовые электрические экскаваторы с оборудованием механической лопаты с ковшом емкостью от 3 до 35 м 3 . Основными машинами этого типа являются экскаваторы ЭКГ-4,6, ЭКГ-8И, ЭКГ-12,5. При бестранспортной системе вскрытия и для проходки траншей применяются шагающие драглайны с ковшом емкостью от 5 до 100 м 3 . К этому типу экскаваторов относятся ЭШ-5/45М, ЭШ-10/70А, ЭШ-15/90А, ЭШ-25/100, ЭШ-100/100. Наряду с мощными экскаваторами находят применение и экскаваторы с ковшами емкостью 0,5 – 2 м 3 . Они служат для селективной выемки полезного ископаемого, применяются на вспомогательных и строительных работах.

Карьерные одноковшовые экскаваторы являются сложными машинами, имеющими несколько главных и вспомогательных механизмов. Электрическое оборудование экскаваторов является также довольно сложным вследствие высокого технического уровня применяемых электроприводов.

Рабочие режимы электроприводов экскаваторов

Работа экскаватора характеризуется в основном двумя следующими друг за другом процессами: копания (черпания) и поворота экскаватора в обоих направлениях. Процессы эти, чередуясь, следуют один за другим и в целом работа экскаватора протекает циклически.

Полный цикл выемки (черпания) и разгрузки осуществляется тремя рабочими механизмами: подъемным, напорным и поворотным у экскаватора с оборудованием механической лопаты и тяги, подъемным и поворотным — у драглайна. Для разгрузки ковша на экскаваторе-лопате имеются специальный привод и механизм открывания днища.

Рабочий цикл экскаватора состоит из следующих основных элементов: копание, подъем ковша и одновременный поворот на выгрузку, разгрузка ковша, поворот к месту копания и одновременное опускание ковша в забой.

Изменения вращающего момента и частоты вращения электродвигателей графически изображаются в виде так называемых нагрузочных диаграмм. Изучение нагрузочных диаграмм позволяет установить сущность работы экскаватора и способствует совершенствованию приемов управления машиной.

На рис. 1 представлены расчетные нагрузочные диаграммы механизмов экскаватора с оборудованием механической лопаты. На рис. 1, а сплошной линией показана нагрузочная диаграмма подъемного механизма за один цикл. Пунктирной линией показана диаграмма частоты вращения подъемного двигателя.

Работу подъемного механизма за один цикл экскавации можно разбить на следующие рабочие периоды: t ₁ -копание, t ₂ -подъем груженого ковша и равновесное удержание его на определенной высоте при повороте платформы экскаватора на разгрузку; t ₃ -разгрузка; t ₄ -равновесное состояние порожнего ковша во время поворота к месту копания после разгрузки; t ₅ -опускание порожнего ковша с применением торможения.

На рис. 1, б представлены диаграммы поворотного механизма за один рабочий цикл. Здесь имеют место следующие рабочие периоды: t₆-разгон и торможение поворотной платформы с груженым ковшом; t ₇ -разгон и торможение поворотной платформы с порожним ковшом. Длительность поворотных движений составляет до 70-80 % общего времени цикла, т. е. определяет собой в значительной мере производительность экскаватора.

На рис. 1, в представлены диаграммы напорного механизма за один цикл. Рабочий цикл привода напора состоит из следующих периодов: t₈-напор при копании; t ₉ -возврат рукояти с груженым ковшом назад; t ₁₀ -перемещение рукояти с груженым ковшом вперед при повороте на разгрузку; t ₁₁ -вытягивание рукояти при подаче порожнего ковша в забой.

Приведенные нагрузочные диаграммы основных рабочих механизмов построены на основании теоретических расчетов. Хотя действительная нагрузка механизмов несколько отличается от теоретической (расчетной) вследствие изменения сопротивления грунта и других факторов, общий характер нагрузочных диаграмм остается примерно таким же, какой представлен рис. 1.

Как видно из рассмотренных выше диаграмм, режим работы основных механизмов одноковшового экскаватора характеризуется частыми пусками и реверсами, быстрыми разгонами и остановками. Частота включений подъемного двигателя доходит до 300 в час, а напорного и поворотного — до 700 в час.

Работа драглайна характеризуется следующими друг за другом процессами: черпанием (заполнением ковша грунтом) подъемом груженого ковша и поворотом к месту разгрузки, разгрузкой ковша, поворотом к забою и установкой ковша для нового черпания.

На рис. 2 представлены теоретические (расчетные) нагрузочные скоростные характеристики приводов рабочих механизмов драглайна.

Работу механизма тяги (рис. 2, а) можно разбить на следующие основные рабочие периоды: t ₁ -внедрение ковша в грунт; t ₂ -черпание.

На рис. 2, б представлены диаграммы подъемного механизма. Здесь имеют место следующие рабочие периоды: t ₃ -отрыв ковша от грунта; t ₄ -подъем ковша с одновременным поворотом экскаватора на разгрузку; t ₅ -разгрузка ковша; t ₆ -опускание порожнего ковша с одновременным поворотом к забою.

Для поворотного механизма (рис. 2, в) следует выделить два основных периода: t ₇ -поворот груженого ковша к месту разгрузки; t ₈ -поворот порожнего ковша к месту черпания.

Как и для экскаватора с оборудованием механической лопаты режим работы основных механизмов драглайна характеризуется быстрыми разгонами и остановками, частыми пусками и реверсами.

Требования, предъявляемые к электроприводам и электрооборудованию экскаваторов

Работа электроприводов основных рабочих механизмов экскаватора характеризуется большой частотой включений, резкими изменениями нагрузки, частыми изменениями направления вращения (реверсированием). Поэтому к электроприводу экскаватора предъявляются особые требования. Например, наиболее характерной особенностью работы механизма напора, как иногда и механизма подъема, является возможность его вынужденной остановки во время работы в случае встречи ковша с непреодолимым препятствием. Такой режим называется работой на упор или стопорением. Следовательно, для обеспечения надежной и безаварийной работы главного рабочего механизма требуются снижение момента (нагрузки) до допускаемых пределов при стопорении и «мягкость» характеристики его приводного двигателя, с тем, чтобы частота вращения двигателя могла быть автоматически замедлена (иногда до нуля) при достаточно большом увеличении нагрузки. Это требование является основным и предъявляется к электроприводам главных механизмов экскаваторов.

С другой стороны, для сохранения нормальной производительности экскаватора частота вращения двигателя с увеличением момента должна мало меняться.

Автоматическое изменение частоты вращения двигателя в зависимости от момента осуществляется по так называемой экскаваторной характеристике.

В экскаваторных характеристиках с увеличением нагрузки угловая скорость двигателя вначале изменяется мало, а резко падает. При достижении максимально допустимого для данного механизма момента двигатель останавливается. Такой режим работы предохраняет двигатели главных приводов от перегрузок, толчков и ударов.

Форма экскаваторной характеристики электропривода должна быть такой, чтобы при рабочих нагрузках обеспечивалась высокая производительность механизма с ограничением момента допустимыми значениями при возможных перегрузках (рис. 3)

Привод, обладающий характеристикой 1, обеспечит наибольшую производительность машины. Однако характеристика 2 обеспечивает возможность своевременно снизить нагрузку механизма при перегрузке двигателя и избежать полной остановки.

Качество экскаваторной характеристики определяется коэффициентом заполнения, который представляет собой отношение площади, образованной кривой w = f (М) и осями М и w , к площади прямоугольника О w _o аМ _ст . Чем ближе этот коэффициент к единице, тем большую производительность экскаватора может обеспечить привод.

Следует также отметить особые условия, в которых протекает работа приводов экскаватора. Экскаваторы работают на открытом воздухе, поэтому в кузов и корпуса отдельных машин и аппаратов проникают пыль, грязь, влага и снег. Экскаватор, а следовательно, и все смонтированное на нем оборудование подвергаются механическим воздействиям, возникающим вследствие различных препятствий при копании грунта, колебаний и вибраций отдельных частей экскаватора.

Вследствие тяжелых условий работы экскаватора должны быть предъявлены особые требования к механической и электрической прочности и конструктивной надежности всего электрического оборудования.

В заключение следует отметить, что двигатели, устанавливаемые на экскаваторах, предназначены для повторно-кратковременного режима работы, т. е. для работы с частым чередованием периодов включения и выключения. Однако обычные крановые двигатели, рассчитанные на работу в повторно-краковременных режимах, имеют слишком малую нормированную продолжительность включения (15, 25 и 40 %). В условиях работы одноковшовых экскаваторов продолжительность включения двигателей бывает значительно выше (50 — 80%), поэтому для экскаваторов изготовляют двигатели специального экскаваторного типа, отличающиеся особенно высокой электрической и механической прочностью.

Системы электропривода

Для осуществления требуемых механических экскаваторных характеристик приводов главных рабочих механизмов одноковшовых экскаваторов могут применяться следующие системы электропривода: асинхронный привод, генератор-двигатель с трехобмоточным генератором (ТГ — Д), генератор-двигатель с электромашинным усилителем (Г — Д с ЭМУ), генератор-двигатель с силовым магнитным усилителем (Г — Д с СМУ), генератор-двигатель с электромашинным усилителем и промежуточным магнитным усилителем (Г — Д с ЭМУ и ПМУ), генератор-двигатель с силовым и промежуточным магнитными усилителями (Г — Д с СМУ и ПМУ), генератор-двигатель с тиристорным возбудителем (Г — Д с ТВ), тиристорный преобразователь-двигатель (ТП — Д).

Асинхронный привод . В качестве приводного двигателя применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутой и фазной обмоткой ротора. Механические характеристики асинхронных двигателей мало подходят для привода экскаватора.

К недостаткам этого типа привода следует отнести громоздкость и малую надежность аппаратуры управления.

Указанные недостатки ограничили в настоящее время область применения асинхронного привода экскаваторами небольшой мощности.

Привод по системе ТГ — Д . Получение экскаваторной характеристики в системе ТГ — Д достигается применением на генераторе трех обмоток возбуждения: 1) обмотки независимого возбуждения; 2) параллельной обмотки возбуждения, действующей согласно с первой; 3) последовательной обмотки возбуждения, включенной в главную цепь генератора и действующей навстречу двум выше указанным обмоткам.

Обмотка независимого возбуждения является задающей, она получает питание от возбудителя. Управление приводом осуществляется с помощью командоконтроллера.

К основным недостаткам системы ТГ — Д относятся: сравнительно большая величина постоянной времени привода, что снижает его быстродействие; низкий коэффициент заполнения характеристики; значительные токи управления в цепи обмотки возбуждения генератора.

Система ТГ-Д применялась на экскаваторах СЭ-3, а также экскаваторах ЭКГ-4, ЭШ-5/45 и ЭШ-6/60 первых выпусков.

Привод по системе (Г — Д с СМУ). Принципиальная схема привода по системе Г-Д с СМУ приведена на рис. 4. В этой системе привода независимая обмотка генератора Г_н получает от силового магнитного усилителя СМУ, а управление приводом сосредоточено в цепи задающей обмотки ОЗ СМУ. Генератор имеет и шунтовую обмотку Г_ш, м. д. с. которой действует согласно с м. д. с. независимой обмотки Г_н. Таким образом, в системе привода осуществлена положительная обратная связь по напряжению генератора и за счет этого уменьшается м. д. с. и ток возбуждения независимой обмотки Г_н генератора.

В системе привода имеется и отрицательная обратная связь по напряжению генератора, которая создается обмоткой ОН СМУ.

Результирующая м. д. с. СМУ равна разности м. д. с. F _з — F _н . Следовательно, чем меньше F _н , тем больше результирующая м. д. с. и тем больше напряжение на выходе СМУ. Это в свою очередь вызывает увеличение м. д. с. F _нг независимой обмотки возбуждения генератора и, следовательно, увеличение напряжения генератора. За счет отрицательной обратной связи по напряжению генератора повышается жесткость внешней характеристики генератора и механической характеристики привода. Кроме того, отрицательная обратная связь дает возможность осуществить форсировку возбуждения генератора при пуске привода. При пуске привода напряжение генератор мало, поэтому результирующая м. д. с. СМУ определяется в основном м. д. с. F _з задающей обмотки. Напряжение на выходе СМУ и на обмотке Г_н будет значительно больше напряжения при нормальной работе. Ток возбуждения и м. д. с. обмотки Г_н возрастают быстро.

По мере разгона привода (увеличения напряжения генератора) возрастает м. д. с. F _н и результирующая м. д. с. СМУ уменьшается до номинальной величины.

Форсировка возбуждения генератора дает возможность уменьшить длительность разгона привода и, следовательно, длительность цикла экскавации.

Для получения экскаваторной характеристики привода в системе Г — Д с СМУ имеется отрицательная обратная связь по току с отсечкой. Узел этой связи в схеме состоит из обмотки ОТ СМУ, источника напряжения сравнения U _ср и сопротивления R в цепи якорей генератора и двигателя.

Рассмотрим действие этой обратной связи.

Напряжение U_R , представляющее собой падение напряжения на сопротивлении R , при протекании тока якоря I _н ( U_R = I_RR ), направлено встречно напряжению сравнения U _ср . Таким образом, ток в цепи обмотки ОТ определяется разностью этих двух напряжений U_R — U _ср . Но так как в цепи обмотки ОТ включен диод Д, то ток в обмотке может протекать только в направлении U_R . Если U_R < U _ср , ток в цепи обмотки ОТ не протекает и обратная связь по току не действует. При U_R > U _ср под действием напряжения Δ U = U_R — U _ср по обмотке ОТ протекает ток и создает м. д. с. F _т направленную встречно м. д. с. задающей обмотки F _з . М. д. с. F _т размагничивает СМУ, напряжение на выходе его резко уменьшается, что в свою очередь приводит к уменьшению м. д. с. F _нг и напряжения генератора почти до нуля.

На рис. 5 приведена внешняя характеристика генератора системы Г — Д с СМУ. На участке характеристики U _о а отрицательная обратная связь по току не действует, так как U_R = I_RR < U _ср . В точке а вступает в действие обратная связь при токе отсечки I _отс , при этом U_R = I_RR > U _ср . При стопорном токе I _ст напряжение генератора становится равным нулю.

Так как сопротивление R , к которому подключена обмотка ОТ, величина постоянная, то напряжение U _R зависит только от тока якоря I _R .

Ток отсечки I _отс и стопорный ток I _ст зависят от напряжения сравнения U _ср Уменьшение напряжения сравнения вызывает уменьшение токов I _отс и I _ст (точки а’ и I ‘ _ст ) и, наоборот, с увеличением U _ср токи I _отс и I _ст возрастают (точки а» и I « _ст ). Таким образом, в системе привода Г — Д с СМУ при наладке привода довольно просто можно регулировать величину стопорного тока.

Достоинством привода по системе Г — Д с СМУ являются:

высокий коэффициент заполнения экскаваторной характеристики;

высокое быстродействие привода, что уменьшает длительность переходных процессов (разгона, реверса и торможения);

малый ток цепи управления задающей обмотки;

высокая надежность работы системы управления за счет сокращения релейно-контакторной аппаратуры и применения статических аппаратов — магнитных усилителей.

Система Г — Д с СМУ применяется на экскаваторах ЭКГ-4,6 ЭКГ-8И, ЭШ-5/45М, ЭШ-10/70.

Привод по системе Г — Д с ЭМУ . В этой системе привода в качестве возбудителя генератора используется электромашинный усилитель поперечного поля ЭМУ. Эта система отличается от системы Г — Д с СМУ только видом усилителя.

Система Г — Д с ЭМУ применялась на первых мощных экскаваторах (ЭШ-14/75, ЭГЛ-15), но из-за присущих ей недостатков от нее отказались. К недостаткам этой системы относятся: наличие петли гистерезиса ЭМУ, которая обусловливает значительную остаточную э. д. с. и, следовательно, появление остаточных токов и «ползучих» скоростей; низкая стабильность работы ЭМУ и привода в целом; сложность наладки привода.

Привод по системе Г — Д с ЭМУ и ПМУ . В системе Г — Д с ЭМУ и ПМУ в значительной степени устранены недостатки системы Г — Д с ЭМУ, отмеченные выше.

В системе Г — Д с ЭМУ и ПМУ кроме электромашинного усилителя применяется еще и промежуточный магнитный усилитель ПМУ.

Принципиальная схема привода по системе Г — Д с ЭМУ и ПМУ приведена на рис. 6.

В этой системе в качестве возбудителя генератора используется электромашинный усилитель поперечного поля. Задающая обмотка ЭМУ получает питание от промежуточного магнитного усилителя ПМУ.

Управление приводом осуществляется в цепи задающей обмотки ПМУ (командоконтроллер КК и обмотка ОЗ). ПМУ имеет обмотки отрицательной связи по напряжению ОН и по току ОТ. Как видно на рис. 4 и 6, цепи управления и обратных связей аналогичны. Все, что было сказано о них при описании действия привода по системе Г — Д с СМУ, является справедливым и для системы Г — Д с ЭМУ и ПМУ. Внешние характеристики генератора системы Г — Д с ЭМУ и ПМУ аналогичны характеристикам системы Г — Д с СМУ (см. рис. 5).

Система обладает недостатками, связанными с наличием в системе вращающихся усилителей — ЭМУ поперечного поля. Привод по системе Г — Д с ЭМУ и ПМУ применяется на некоторых типах мощных экскаваторов (ЭКГ-8, ЭШ-14/75, ЭВГ-35/65).

Привод по системе Г — Д с СМУ и ПМУ . Для управления приводами мощных экскаваторов целесообразно использовать вместо электромашинного усилителя силовой магнитный усилитель, оставив в системе привода и промежуточный усилитель, т. е. сделать систему Г — Д с СМУ и ПМУ.

Преимущества такой системы по сравнению с Г — Д с СМУ следующие: уменьшаются размеры силового магнитного усилителя; возрастает коэффициент усиления при одновременном увеличении быстродействия; уменьшаются размеры аппаратуры управления и элементов обратных связей; облегчается получение сигнала обратной связи по току главной цепи.

Принципиальная схема системы Г — Д с СМУ и ПМУ приведена на рис. 7. Эта схема отличается от схемы привода по системе Г — Д с ЭМУ и ПМУ только

усилителем второй ступени: вместо ЭМУ применен СМУ. В остальном схема, ее работа, назначение отдельных элементов аналогичны схеме системы Г — Д с ЭМУ и ПМУ. Замена ЭМУ силовым магнитным усилителем СМУ в значительной степени повышает надежность работы привода экскаватора.

Применение тиристорного управления электроприводами одноковшовых экскаваторов . Дальнейшее совершенствование систем электропривода идет по пути применения управляемых кремниевых вентилей (тиристоров) либо для питания обмоток возбуждения генераторов (система Г — Д с тиристорным возбудителем), либо для питания приводных двигателей (система тиристорный преобразователь — двигатель).

На рис. 8 показана структурная схема электропривода по системе Г — Д с тиристорным возбудителем ТВ. Особенностью этой системы является реверсивный тиристорный возбудитель ТВ, питающий обмотку возбуждения ОВГ генератора Г. Ток возбуждения регулируется изменением величины угла отпирания тиристоров при помощи блока управления БУ, который получает управляющий сигнал от промежуточного усилителя ПУ. В схеме предусматривается отрицательная обратная связь по скорости вращения, осуществляемая через тахогенератор ТГ.

Сигнал, пропорциональный частоте вращения двигателя, сравнивается в блоке сравнения БС с задающим сигналом U _з определяющим величину установившейся скорости и направление вращения двигателя. Ток нагрузки I _н ограничивается обратной связью по току. Сигнал, пропорциональны току нагрузки, снимается с сопротивления R .

Применение тиристорных возбудителей в электроприводах мощных экскаваторов дает возможность обеспечить широкий диапазон регулирования частоты вращения двигателя, улучшить устойчивость, повысить форсировку по напряжению генераторов и крутизну токовой отсечки и таким образом существенно улучшить статические и динамические характеристики электроприводов.

Наиболее перспективным является применение тиристорного возбуждения генераторов и двигателей (система Г — Д с ТВ) для экскаваторов с ковшами емкостью 8 м 3 и более, где устанавливаются электродвигатели мощностью от 500 до нескольких тысяч киловатт. В настоящее время система Г — Д с ТВ применяется на экскаваторах ЭКГ-12,5, ЭШ-15/90 А.

Для одноковшовых экскаваторов с ковшами емкостью до 5 м 3 , где мощность самых крупных электродвигателей не превышает 250 кВт, целесообразно применение привода по системе ТП-Д.

В настоящее время разработаны тиристорные приводы главных механизмов экскаваторов ЭКГ-3,2 и ЭКГ-5. Имеются опытные образцы экскаваторов ЭКГ-4,6, где привод основных механизмов осуществляется по системе ТП — Д.

На рис. 9 приведена структурная схема тиристорного электропривода экскаватора ЭКГ-4,6 по системе ТП — Д. На экскаваторе ЭКГ-4,6 вместо пятимашинного преобразовательного агрегата (Г — Д) установлен тиристорный преобразователь. Установка преобразователя потребовала комплексной замены электрооборудования экскаватора.

Комплект установленного оборудования включает силовые тиристоры, систему импульсно-фазового управления, систему автоматического управления, силовой трансформатор, трансформаторы собственных нужд, защитную, коммутационную и контрольно-измерительную аппаратуру.

Двухдвигательный привод поворота питается от отдельных тиристорных преобразователей ТПВ1 — ТПВ2. Обмотки возбуждения двигателей получают питание от двух выпрямителей В1 и В2, собранных по однофазной двух полупериодной схеме. Питание тиристорных преобразователей, вып- рямительных мостов и вспомогательных ме-ханизмов осуществляется от масляного силового двухобмоточного транс-форматора Тр1 мощ- ностью 630 кВ·А. В преобразователях предус- мотрена защита от токов к. з. автоматами А‑3144 на стороне как переменного, так и постоянного тока.

Внедрение регули- руемых тиристорных электроприводов взамен машинных преобразо- вателей на одно- ковшовых экскаваторах позволяет сократить расход электроэнергии, снизить динамические нагрузки в механизмах, улучшить условия труда машинистов экскавато- ров и повысить их производительность.

Электрооборудование экскаваторов переменного тока

Экскаваторы с.ковшом емкостью от 0,5 до 1,5 м 3 имеют дизельный или электрический привод.

Так как мощность приводного двигателя на указанных экскаваторах не превышает 100 кВт, то обычным применяемым двигателем является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, но иногда устанавливается двигатель с фазным ротором.

Схемы электропривода и электрооборудование экскаваторов мало отличаются друг от друга. Поэтому ниже приводится описание электрооборудования одного типа экскаватора — Э-504.

Электрическая схема экскаватора Э-504 приведена на рис. 10.

Подвод электроэнергии к экскаватору осуществляется шланговым гибким кабелем, который присоединяется в вводной коробке ВК. От коробки ВК питающая линия идет к токоприемным кольцам КТ, смонтированным на верхней части ходовой рамы. На поворотной платформе внизу установлены три щеткодержателя со щетками, скользящими по токоприемным кольцам. Кольца неподвижны, а щетки вращаются вместе с поворотной рамой. От токоприемных щеток питающая линия идет к распределительному щиту.

Двигатель пускается в ход контактором К при нажатии кнопки «Пуск» после включения автоматов А1 — А5. Автомат А1 осуществляет защиту двигателя от коротких замыканий и перегрузки. Он имеет три максимальных и два тепловых реле. Пусковая кнопка расположена на площадке машины.

Отключение двигателя осуществляется кнопкой «Стоп». В цепи управления контроллером К имеется концевой выключатель КВ хода рукоятки экскаватора. Цепь управления получает питание напряжением 48 В от трансформатора Т01.

Экскаватор имеет две системы освещения: напряжением 48В (от трансформатора ТО1) и напряжением 12 В (от трансформатора ТО2). От трансформатора ТО1 питаются два прожектора (ЛП1 и ЛП2) с лампами мощностью 250 Вт, а от трансформатора ТО2 — три светильника внутри экскаватора с лампами мощностью 40 Вт.

От трансформатора ТО2 получает питание цепь звуковых сигналов ЗС1 и ЗС2, включаемых кнопкой КЗС. Для включения переносной лампы напряжением 12 В имеется розетка.

Защита цепей управления, освещения и звуковой сигнализации осуществлена автоматами А3 — А7.

Электрооборудование одноковшовых экскаваторов постоянного тока

Основные механизмы всех выпускаемых отечественных одноковшовых экскаваторов с объемом ковша более 2 м 3 оборудуются приводами по системе Г ‑ Д. Одновременно ведутся работы по разработке и испытаниям системы ТП ‑ Д для основных механизмов экскаваторов. В настоящее время на серийно выпускаемых одноковшовых экскаваторах применяют в основном две системы Г — Д с СМУ и Г — Д с ТВ. Эти системы наиболее полно обеспечивают экскаваторную механическую характеристику главных приводов с коэффициентом заполнения 90 — 95 %, т. е. обеспечивают весьма высокую производительность экскаватора.

Рассмотрим электрооборудование карьерного экскаватора ЭКГ-4,6 и его модификаций (ЭКГ-4,6А и ЭКГ-4,6Б) по системе Г — Д с СМУ, так как этот экскаватор пока является ведущей машиной по добыче полезных ископаемых открытым способом.

Все электрооборудование экскаваторов можно разбить на две группы: основное, предназначенное для главных механизмов (подъем, напор, поворот, ход), и вспомогательное (вентиляторы, компрессор, и т. д.).

Для приводов вспомогательных механизмов применяются асинхронные двигатели, а для главных приводов—двигатели постоянного тока независимого возбуждения с питанием по системе Г — Д с СМУ.

К основному электрооборудованию экскаваторов ЭКГ-4,6 относятся пятимашинный преобразовательный агрегат, двигатели подъемного, напорного, поворотного и ходового механизмов, а также двигатель открывания днища ковша и аппаратура управления этим электрооборудованием.

Пятимашинный преобразовательный агрегат состоит из приводного асинхронного двигателя АЭ-113-4 с короткозамкнутым ротором мощностью 250 кВт, напряжением 6000/3000 В; генераторов подъема, поворота и напора; возбудителя. Все машины преобразовательного агрегата смонтированы на общей сварной стальной плите и соединены друг с другом муфтами.

Для питания двигателей вспомогательных механизмов, освещения, электропечей и блока силовых магнитных усилителей на экскаваторах установлен понижающий трансформатор ТАМЭ-30/6 мощностью 30 кВ·А.

Подвод энергии к одноковшовым экскаваторам

Энергия к экскаватору, находящемуся в забое, подводится по гибким четырехжильным кабелям, подключенным через приключательный пункт к внутрикарьерной линии электропередач (ЛЭП) на напряжение 3 — 6 кВ. По трем жилам кабеля осуществляется питание электрооборудования, четвертая жила служит для заземления корпуса экскаватора. К экскаваторам малой мощности электропитание подводится с помощью гибкого кабеля от сети 380 или 660 В.

Для питания одноковшовых экскаваторов применяются гибкие кабели длиной 200 — 300 м и более.

На рис. 11 показана принципиальная электрическая схема многодвигательного одноковшового экскаватора средней мощности (ЭКГ-4,6). От изоляторов вводной коробки (на схеме не показана) энергия с ходовой рамы экскаватора через первую кабельную перемычку, кольцевой токоприемник КТ и вторую кабельную перемычку подводится к линейному разъединителю РЛ, установленному в распределительном устройстве РУ поворотной платформы, и затем к главному приводному (сетевому) двигателю СД через масляный выключатель МВ и к трансформатору собственных нужд ТСН через плавкие предохранители Пр. От ТСН питаются трансформатор осветительной нагрузки ТОН, двигатели вспомогательных механизмов (вентиляторов, насосов, компрессора и т. п.) Д1, Д2 и т. д. и магнитный усилитель МУ, питающий цепи управления главных приводов. Сетевой двигатель приводит во вращение четыре генератора постоянного тока, три из которых (ГП, ГН, ГВ) в свою очередь питают приводные двигатели рабочих механизмов экскаватора, а именно: подъема ДП, напора ДН, поворота ДВ1 и ДВ2, хода ДХ. Генератор-возбудитель В на напряжение 110 — 115 В предназначен для питания двигателя открывания днища ковша, обмоток возбуждения двигателей ДП, ДН, ДВ и ДХ, а также катушек электропневматических вентилей тормозов и контакторов постоянного тока, гудка и т. п.

Потребление энергии на многодвигательном одноковшовом экскаваторе определяется главным приводным двигателем СД пятимашннного (или четырехмашинного) преобразовательного агрегата и трансформатором собственных нужд ТСН, к которому подключены низковольтные потребители переменного тока.

Мощность сетевого двигателя в зависимости от технических параметров экскаватора составляет от 250 до 2500 кВт и более, а ТСН — от 20 до 200 кВ·А и более.

Источник https://knowledge.allbest.ru/transport/3c0b65625b3ad69a4c53b88421216c26_0.html

Источник https://topuch.com/1-klassifikaciya-odnokovshovih-ekskavatorov-7-ustrojstvo-odnok/index.html

Источник https://aim.uz/referaty/101-promyshlennost-proizvodstvo/5849-elektroprivod-i-elektrooborudovanie-odnokovshovykh-ekskavatorov.html