Конструкция одноковшового экскаватора

Конструкция одноковшового экскаватора

Одноковшовый экскаватор состоит из следующих основных частей: ходового оборудования, поворотной платформы с механизмами и силовым оборудованием и рабочего оборудования.

Ходовое оборудование, с помощью которого экскаватор передвигается с места на место, может быть гусеничным, пневмоко-лесным, автомобильным и шагающим. Наиболее распространен гусеничный ход. Машины на гусеницах устойчивы при работе, имеют небольшое удельное давление на грунт и, следовательно,— хорошую проходимость. Для работы на заболоченных местах применяются специальные уширенные гусеничные ленты.

К недостаткам гусеничного хода следует отнести малую скорость передвижения и быстрый износ деталей ходовой части, поэтому не рекомендуется перегонять гусеничные экскаваторы своим ходом на расстояние больше чем 10—12 км. При перебросках экскаваторов на большие расстояния рекомендуется для сохранения ходовой части грузить их на специальные прицепы-тяжеловозы.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Экскаваторы на пневмоколесном и автомобильном ходу применяются для обслуживания небольших объектов, т. е. в тех случаях, когда экскаватор часто перегоняют с одного места работы на другое. Преимущества пневмоколесного хода, по сравнению с гусеничным, заключаются в более высокой скорости передвижения и меньшей изнашиваемости деталей ходовой части. К недостаткам же относится довольно высокое удельное давление на грунт и, следовательно, плохая проходимость этих экскаваторов по бездорожью. В связи с этим пневмоколесный ход в настоящее время применяется на экскаваторах с ковшом емкостью не более 0,4 м3. Следует, однако, отметить, что Ковровским экскаваторным заводом в настоящее время разработаны конструкции экскаватора на пневмоколесном ходу моделей Э-5011 с ковшом емкостью 0,5 м3 и Э-656 с ковшом 0,65 м3.

С 1952 г. в нашей стране прекратили выпуск экскаваторов на автомобильном ходу, так как экскаваторы на пневмоколесном ходу оказались дешевле и удобнее в работе, чем на шасси стандартного грузового автомобиля. Они- имеют всего один двигатель, а экскаваторы на автомобильном ходу —два, из которых один установлен на поворотной платформе и приводит в движение рабочие механизмы, а второй (на автомобиле) заводится только при передвижении экскаватора.

Экскаваторы с шагающим ходовым оборудованием имеют небольшое давление на грунт и применяются для рытья каналов или для вскрышных работ при добыче полезных ископаемых.

На поворотной платформе экскаватора устанавливаются двигатель и основные механизмы. К передней части платформы крепится рабочее оборудование, которое служит для копания грунта. Одна и та же платформа может устанавливаться на различное ходовое оборудование — на гусеничную тележку или на пневмоколесный ход.

Если платформа может вращаться на 360° относительно вертикальной оси, то экскаватор называется полноповоротным. Если платформа может поворачиваться на угол, меньший 360°, то экскаватор является неполноповоротным. Большинство современных экскаваторов строится полноповоротными. Неполноповоротными сейчас делают только самые маленькие экскаваторы, смонтированные на тракторе.

Силовое оборудование одноковшового экскаватора также может быть различным. До 30-х годов большинство машин выпускалось с паровым приводом или с карбюраторными двигателями внутреннего сгорания. Теперь же экскаваторы с паровыми машинами и двигателями, работающими на легком топливе, нашей промышленностью больше не выпускаются. В настоящее время самым распространенным является дизельный привод. Мощность дизелей на современных экскаваторах достигает 150 л. с.

В тех случаях, когда экскаватор долго работает на одном месте и не требует частых перебросок на другие объекты, например, в карьерах по добыче строительных материалов, при открытых работах в горной промышленности наиболее экономичным является электрический привод.

Электрический привод позволяет значительно упростить кинематическую схему экскаватора и широко применить автоматику при управлении рабочими операциями. При электроприводе не нужно заботиться о снабжении экскаватора топливом и водой, кроме того, электрическая энергия дешевле многих других видов энергии. Недостатком электропривода является плохая маневренность экскаватора, так как экскаватор, оборудованный электроприводом, может передвигаться только в пределах длины питающего кабеля.

Дизель-электрический привод, хотя и обладает достоинствами как дизельного, так и электрического привода, пока еще не нашел широкого применения в экскаваторах.

Рабочим оборудованием называется та часть экскаватора, которая служит для выполнения основной работы экскаватора — копания грунта, переноски грузов или сыпучих материалов, засыпки траншей и других работ.

Для того чтобы использовать один и тот же экскаватор на различных работах, его снабжают несколькими видами сменного рабочего оборудования:
а) прямая лопата — для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора;
б) обратная лопата —для рытья траншей и небольших котлованов с копанием грунта ниже уровня стоянки экскаватора;
в) драглайн —для работ с копанием грунта ниже уровня стоянки- ковш в данном случае не крепится жестко к рукояти, как при прямой и обратной лопате, а подвешивается на -канатах к решетчатой стреле;
г) кран —для погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ;
д) грейфер —для рытья узких и глубоких котлованов и перегрузки сыпучих материалов;
е) копер — для забивки свай;
ж) струг — для планировки площадок;
з) скребок —для засыпки траншей;
и) корчеватель —для корчевки пней;
к) глыбозахеатчик — для переноски крупных камней и глыб мерзлого грунта после взрывов.

Классификация одноковшовых экскаваторов

Следует отметить, что некоторые из перечисленных выше видов сменного рабочего оборудования сейчас почти не применяются, так как выгоднее использовать для выполнения отдельных операций специальные машины. Так, например, вместо струга и засыпателя рациональнее использовать бульдозер.

Одновременно выпускаются новые виды сменного рабочего оборудования, например, глыбозахватчик появился на строительных площадках всего несколько лет тому назад. Для рыхления мерзлого грунта успешно применяется новое рабочее оборудование — дизель-молот.

Если экскаватор может работать с несколькими видами сменного оборудования, то он называется универсальным. Экскаватор, снабженный лишь двумя видами оборудования, называется полууниверсальным. Если же экскаватор может работать только с одним видом оборудования, то он называется специальным.

По своему назначению экскаваторы делятся на следующие группы:
1. Строительные экскаваторы —универсальные, полноповоротные экскаваторы с ковшом емкостью от 0,15 до 2 м3 на гусеничном или пневмоколесном ходу. Большинство строительных экскаваторов имеет дизельный привод.
2. Карьерные экскаваторы — специальные лопаты или полууниверсальные машины с ковшом емкостью от 2 до 8 м3, которые используются для работы в тяжелых условиях на добыче полезных ископаемых (руды, угля и др.).
3. Вскрышные экскаваторы — экскаваторы с ковшом емкостью свыше 6 м3, используемые на вскрыше, т. е. на удалении верхних слоев грунта, закрывающих полезные ископаемые. Вскрышные экскаваторы обычно имеют удлиненное рабочее оборудование для увеличения радиуса действия. Все машины этого класса—специальные, не имеющие сменного оборудования. Это или лопаты на четырех гусеничных тележках или мощные драглайны на шагающем ходу.

Справочник строителя | Экскаваторы

• Бурильно-крановые механизмы (5 записей)

• Землеройно-транспортные машины (10 записей)

• Справочник-словарь (28 записей)

• Алфавит и цифры (2 записей)

• Проектировщику (231 записей)

Экскаваторы

ЦЕПНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

РОТОРНЫЕ ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

ОДНОКОВШОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

ОДНОКОВШОВЫЕ ПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

ОДНОКОВШОВЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

ЭКСКАВАТОРЫ-ПЛАНИРОВЩИКИ

ОДНОКОВШОВЫЕ НЕПОЛНОПОВОРОТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

МАЛОГАБАРИТНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ

ЭКСКАВАТОРЫ-ПОГРУЗЧИКИ

2007-2019 © baurum.ru
All rights reserved.

Строительство и ремонт

О строительстве — для строителей, застройщиков,
заказчиков, проектировщиков, архитекторов

Сайт инженера-проектировщика

Экскаваторы одноковшовые

Одноковшовые экскаваторы. Описание.

Экскаваторы — это землеройные машины для разработки грунта и перемещения его в отвал или к транспортным средствам. По характеру работы различают экскаваторы циклического(одноковшовые) и непрерывного действия (многоковшовые). Все операции (копание, транспортировки грунта, разгрузка, возврат ковша в забой) экскаваторы одноковшовые выполняют последовательно, а многоковшевые — одновременно, когда один или несколько ковшей копают, вторые — транспортируют , третьи — разгружают, четвертые — движутся в забой.

Экскаваторы циклического действия универсальны, они оборудованы большим количеством сменных рабочих органов с большими технологическими возможностями, широким диапазоном различных видов выполняемых работ. Экскаваторы непрерывного действия предназначены для выполнения больших объемов однотипных работ. Они производительные и менее металлоемкие.

Экскаваторы циклического действия (одноковшовые) по назначению:

строительные — для земляных работ, погрузки и разгрузки сыпучих материалов;

строительно-карьерные — сочетают функции строительных и карьерных экскаваторов;

карьерные — для получения строительных материалов и полезных ископаемых открытым способом;

туннельные и шахтные — для работы под землей при строительстве подземных сооружений и добыча полезных ископаемых.

Одноковшовые экскаваторы с одним или несколькими видами рабочего оборудования называют специальными или универсальными. Карьерные экскаваторы имеют одинаковую базовую машину и отличаются размерами рабочего оборудования. Шахтные и туннельные экскаваторы характеризуются меньшими габаритными размерами ковшей, поэтому их используют в тесных условиях.

Строительные экскаваторы с ковшами вместимостью от 0,15 до 4 м3, они разрабатывают грунты I — IV категорий. Строительные экскаваторы — универсальные машины, которые имеют различные виды сменного рабочего оборудования. Выды оборудования: землеройное оборудование, оборудование для погрузочно-разгрузочных работ; оборудование для монтажных, свайных и планировочных работ.

Марки экскаватора обозначаются буквами ЭО, четырьмя цифрами и двумя буквами (последних цифр может не быть). Буквы ЭО характеризует экскаватор как одноковшовый универсальный. Четыре основные цифры означают: соразмерную группу машины, тип ходового оборудования, конструктивное исполнение рабочего оборудования и порядковый номер модели. Восемь размерных групп экскаваторов обозначаются цифрами от 1 до 8. Цифра 1 соответствует вместимости основного ковша 0,15 м 3 ; 2 — 0,25 м 3 ; 3 — 0,4 м 3 ; 4 — 0,65 м 3 ; 5 — 0,25 м 3 ; 6 -1,6 м 3 ; 7 — 2,5 м 3 ; 8 — 4,0 м 3 . Размер экскаватора характеризует масса машины, мощность основного двигателя и геометрическая емкость основного ковша.

Основным рабочим органом является ковш, которым экскаватор может разрабатывать грунты I — IV категории. Основными рабочими параметрами при выборе экскаваторов являются глубина и радиус копания, радиус и высота разгрузки и тому подобное.

В стандартах на экскаваторы для каждой размерной группы часто приводят несколько размеров ковша — основного и переменных повышенной емкости. Тип ходового оборудования экскаваторов указывают цифрами от 1 до 9.

1 — гусеничное ходовое оборудование;

2 — гусеничное расширенное;

4 — специальное шасси грузового автомобиля;

6 — шасси серийного трактора;

7 — прицепное ходовое оборудование;

Конструктивное изготовление рабочего оборудования обозначают цифрами:

1 — с гибкой подвеской

2 — с жесткой повеской

Последняя цифра индекса означает порядковый номер модели экскаватора. Первая из дополнительных букв после цифрового индекса (А, Б, В и т.д.) — порядковая модернизация данной машины, последующие — вид специального климатического изготовления (ХЛ — для севера, Т — для тропиков; ТВ — для работ во влажных тропиках) . Например, индекс ЭО-3322 А расшифровывается так: экскаватор одноковшовый универсальный, третьей размерной группы, на пневмоколесном ходовом оборудовании, с жесткой подвеской рабочего оборудования, вторая модель, прошла первую модернизацию. Экскаватор оборудуют основным ковшом вместимостью 0,4 м3, который соответствует третьей размерной группе, и переменным — вместимостью 0,65 м3.

Экскаваторы конструктивно выполнены с гибкой (канатно-блочная система управления рабочим оборудованием) и жесткой (гидравлическая система) подвеской рабочего оборудования, они имеют соответственно механический и гидравлический приводы всех механизмов. Жесткая подвеска позволяет полнее использовать массу экскаваторов для реализации всех усилий на зубцах ковша, что обеспечивает высокую производительность.

Экскаваторы с телескопическим рабочим оборудованием изготавливают с гидравлическим приводом. Они универсальны, но малопродуктивные и имеют высокую стоимость. Чаще их изготавливают полноповоротными — угол поворота поворотной части в плане не ограничен.

Экскаваторы с механическим приводом, конструктивные схемы, назначения

Экскаваторы с механическим приводом преимущественно изготавливают по одномоторный схеме. Конструктивная схема одноковшового экскаватора приведена на рис. 1.1, а.

Ходовое устройство 1 – гусеничный тип, обеспечивает реверсивное передвижения экскаватора. На раме ходового размещено опорно-поворотное устройство 2 и механизм поворота. На первом смонтирована поворотная платформа 14. На поворотной платформе закреплен двигатель внутреннего сгорания (ДВС) 4, противовес 3, многобарабанная лебедка, механизмы привода и управления. Сверху все это закрыто кузовом, в передней части поворотной платформы установлено рабочее оборудование. Основными его видами в механических (канатно-блочных) экскаваторов являются: «прямая», «обратная» лопаты; драглайн; грейфер; крановое оборудование.

Кроме того, экскаватор можно оснащать оборудованием для планирования насыпей и площадок, рыхление мерзлых и скальных грунтов, погружение свай.

Рабочее оборудование — «прямая лопата» имеет стрелу 12 (рис. 1.1, б), шарнирно закрепленную на поворотной платформе. У экскаваторов 2-й и 3-й размерных групп рукоятка 17 прикреплена к стреле шарнирно. У больших типоразмеров она чаще соединена со стрелой через седельный подшипник, который позволяет поворачивать рукоятку относительно стрелы и перемещать вдоль оси (напор). Для этого случая есть специальный напорный механизм 13.

К рукоятке неподвижно присоединен ковш 9 с днищем 10, который открывается. Угол наклона стрелы можно изменить с помощью стрелового полиспаста 5, канат которого наматывается на стреловой барабан 6. Подъем и опускание ковша осуществляется с помощью подъемного полиспаста 7, канат с которого наматывается на барабан 15.

Напорные механизмы изготавливают с канатным или зубчато-реечным приводом перемещения. Схему напорного механизма с канатным приводом и однобалочной рукояткой приведена на рис. 1.1, б, стрела двухбалочного. Канат, свисающий с подъемного барабана 15 охватывает блок 6, установленный на верхней части стрелы, уравновешивающий блок 8, который расположен на ковши 9, и блок б. Второй конец этого каната закреплен на барабане 17 напорной лебедки. Барабан установлен на оси стрелы и приводится в движение цепной передачей 18. На барабане 17 закреплен конц каната 19, который охватывает оба блока 20, которые расположены на оси седельного подшипника, и уравновешивающих блок 21 на рукоятке.

При вращении барабана 17 по часовой стрелке канатом 19 и против нее — канатом 22 рукоятка соответственно выдвигается и убирается, происходит независимый от работы механизма подъем ковша.

Рис. 1.1 — Одноковшовый экскаватор с рабочим оборудованием «прямая лопата»:

a — конструктивная схема; б, в — схемы напорных механизмов; г — схема открывания днища ковша; 1 — ходовое устройство, 2 — опорно-поворотное устройство; 3 — противовес; 4 — двигатель внутреннего сгорания; 5, 7 — стреловой и подъемный полиспасты; 6 — обводные блоки стрелы; 8, 21 — уравновешивающие блоки подъемного механизма и рукоятки; 9 — ковш; 10 — днище ковша; 11 — рукоятка; 12 — стрела; 13 — напорный механизм; 14 — поворотная платформа; 15, 16 — подъемный и стреловой барабаны; 17 — барабан напорной лебедки; 18, 24 — цепные передачи; 19, 22 — канаты в выдвижения и возвращения рукоятки; 20 — обводные блоки напорного механизма; 23, 25 — валы; 26 — шестерня; 27 — балка рукоятки; 28, 31 — блоки; 29 — рычаг; 30 — пневмоцилиндр; 32 — вспомогательный канат открывания днища ковша; 33 — задвижка

При выключенной цепной передаче и вращении барабана 15 поднимается ковш. За счет усилий, возникающих при копании, второй конец подъемного каната возвращает барабан 17 и обеспечивает автоматическое выдвижение рукоятки. При этом достигается плавная работа подъемного и напорного механизмов и легкость управления перемещениями ковша.

Практика показала, что напорное перемещение, создается, но не обеспечивает копание грунта при оптимальном угле резки, поэтому используется комбинированный напор, который реализуется при вращении барабана 17 и периодическом включении барабана 15. Копание, которое выполнялось в основном по схеме зависимого напора, происходит с меньшими убыточными усилиями и затратами мощности, холостые движения осуществляются с помощью независимого напора, обеспечивает их скорость и четкость.

Экскаватор с оборудованием «прямая лопата» предназначен для разработки грунта выше уровня стоянки. Часто, чтобы подготовить забой, такой экскаватор может копать грунт несколько ниже уровня строянки.

Экскаватор с оборудованием «обратная лопата» (рис. 1.2) разрабатывает грунты ниже уровня стоянки. Разгрузка можно осуществлять в отвал или транспорт, однако последний процесс несколько сложнее.

Рабочее оборудование имеет шарнирное закрепленную на поворотной платформе стрелу 7. Стрела шарнирно соединена с рукояткой 5 и с ковшом 6. Лебедка и барабаны 1 и 3, на которые наматываются подъемный 2 и тяговый 4 канаты. Когда один из барабанов замедляется, а на втором происходит намотка или сматывание каната, стрела и рукоятка возвращаются одновременно. Копание происходит за счет поворота рукоятки. В конце копания ковш с почвой подтягивается к стреле, поднимается вверх путем поворота рукоятки и производится разгрузка ковша. Затем рабочее оборудование возвращается и цикл восстанавливается.

Экскаватор-драглайн (рис. 1.3) разрабатывает грунты ниже уровня стоянки и даже под водой. Его используют для устройства глубоких выемок, но глубина копания ограничена канатоемкостью барабана.

Драглайн оборудуют стрелой 3, шарнирно закрепленной на поворотной платформе. Стрела удерживается и возвращается с помощью барабана 1 и каната 2. Ковш 5 драглайна оснащен аркой и подвешен на подъемном 4 и тяговом 7 канатах, которые наматываются на барабаны 10 и 8. Канаты закрепляются на ковше цепями. Тяговый канат проходит через систему направляющих блоков 9. На подъемном канате закреплено блок, который охватывается разгрузочным канатом 6, один конец которого закреплен на арке ковша 5, а второй — на тяговом канате.

Рис 1.2 — Одноковшовый экскаватор с оборудованием «обратная лопата»:

1 — подъемный барабан и лебедки; 2 — подъемный канат; 3 — тяговый барабан лебедки; 5 — тяговый канат; 5 — рукоятка; 6 — ковш; 7 — стрела

Рис. 1.3 — Одноковшовый экскаватор с оборудованием драглайн:

а — конструктивная схема; б — схема подвески ковша; 1 — стреловой бара-

бан и лебедки; 2 — канат подъема стрелы; 3 — стрела; 4, 6 — канаты; 5 — ковш; 7 — тяговый канат; 8 – тяговая лебедка; 9 — система направляющих блоков; 10 — подъемный барабан.

Во время работы, наматывая на барабан подъемного каната, поднимают ковш вверх, а барабан тягового каната тормозится. В верхнем положении при расторможенности барабана тягового каната ковш подобно маятнику отклоняется от стрелы. Когда подъемный и тяговый барабаны расторможены увеличвается радиус копания. При опускании ковша, он ударяется аркой и перекидывается на днище. При намотке тягового каната на барабан ковш драглайна передвигается по грунту, в результате чего происходит копание, вроде ковша скрепера. Эту операцию выполняют сверху вниз, однако, можно и в горизонтальной плоскости.

Когда ковш наполняется грунтом, его поднимают, наматывая подъемный канат на барабан и притормаживая тяговый барабан.

При этом натягиваются тяговый и разгрузочный канаты, защищает ковш от опрокидывания и его разгрузки. Разгрузка ковша происходит путем его поворота при расторможенности тягового барабана.

Грейферное экскаваторное оборудования используют для копания колодцев с вертикальными стенками и для разработки глубоких выемок. Для этого в механическом экскаваторе устанавливают канатный грейфер, углубление ковша в грунт происходит под действием его массы. Поэтому такое оборудование часто используют при загрузке сыпучих материалов.

Одноковшовые экскаваторы

Введение

Одноковшовый экскаватор — землеройная машина циклического действия для разработки (копания), перемещения и погрузки грунта. Рабочим органом является подвижный ковш, закреплённый на стреле, рукояти или канатах. Ковш загружается за счет перемещения относительно разрабатываемого грунта. При этом корпус экскаватора относительно грунта остается неподвижным — тяговое усилие создаётся механизмами экскаватора. Это отличает экскаватор от скрепера и погрузчика, где тяговое усилие при загрузке ковша создаётся перемещением корпуса машины.

Одноковшовый экскаватор — наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых.

1. Устройство и принцип работы одноковшовых экскаваторов

Одноковшовый экскаватор (рис. 1) — это тоже средство передвижения, хотя и созданное для копания, подъема и разгребания грунта и материалов. Ходовая часть этих машин очень похожа на ходовую часть танка: такой же двигатель и такая же гусеничная лента. У экскаватора есть несколько стрел, и последняя кончается ковшом для зачерпывания земли. Многие экскаваторы, вроде того что изображен ниже на рисунке, имеют впереди мощный стальной щит для выравнивания территории. Так же как и на подъемном кране, в экскаваторе применяются гидравлические цилиндры для приведения в движение его стрел и ковша. Другие гидравлические двигатели и клапаны управления, находящиеся в кабине, позволяют управлять движением гусениц и бульдозерного щита. Гидроцилиндры приводятся в действие тем же двигателем внутреннего сгорания, что передвигает гусеницы экскаватора.

Основной двигатель приводит в действие насосы, которые создают избыточное давление масла в гидроцилиндрах, и при этом вытягивается стрела. Водитель в кабине с помощью рычагов управляет движениями ковша и щита (рис. 2).

Стрела поднимается и удлиняется, когда поршень в цилиндре идет вверх. А когда поршень опускается, стрела укорачивается и тоже опускается (рис. 3).

Поршень плечевого цилиндра управляет движением плеча (рис. 4).

Ковш черпает или высыпает, когда поршень его цилиндра вытягивается или втягивается. Работая в открытом карьере, экскаватор с легкостью перетаскивает камни и валуны (рис. 5).

2. Классификация одноковшовых экскаваторов

Одноковшовые экскаваторы классифицируются по:

• типу шасси;
• типу привода;
• типу рабочего оборудования;
• возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности.

2.1 Классификация по возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности

По возможности поворота рабочего оборудования относительно опорной поверхности одноковшовые экскаваторы делятся на неполноповоротные и полноповоротные.

Полноповоротные (рис. 6).

Рабочее оборудование, приводы, кабина машиниста и двигатель устанавливаются на поворотной платформе, которая в свою очередь устанавливается на шасси посредством опорно-поворотного устройства (ОПУ), и может поворачиваться относительно него в любую сторону на любой угол. Части гидросистемы шасси и поворотной платформы полноповоротных экскаваторов соединены с применением коллектора, что позволяет производить неограниченное количество полных оборотов в одну сторону.

Неполноповоротные (рис. 7). Рабочее оборудование закрепляется на шасси с помощью поворотной колонки. На многих машинах подобного типа поворотная колонка монтируется на поперечных направляющих, что позволяет перемещать ее вместе с рабочим оборудованием вправо-влево с последующей жесткой фиксацией для более удобного положения рабочего оборудования. Поворот рабочего оборудования осуществляется на угол 45-90 градусов от начального положения. Двигатель, механизмы, кабина машиниста размещены на неповоротном шасси. В настоящее время неполноповоротными выполняются экскаваторы, навешиваемые на тракторы.

1 — рама экскаватора, закрепленная на тракторе; 2 — Поворотная колонка; 3 — Стрела;

4 — Рукоять; 5 — Гидроцилиндр привода стрелы; 6 — Гидроцилиндр привода рукояти;

7 — Гидроцилиндр привода ковша; 8 — Ковш; 9 — Вариант установки ковша в положение обратной лопаты; 10 — Сменный грузовой крюк; 11 — Бульдозерный отвал; 12. — Выносные опоры

2.2. Классификация по типу шасси

Одноковшовые экскаваторы по типу шасси бывают навешиваемые на трактор, на автомобильном шасси, пневмоколесные, гусеничные, шагающие, железнодорожные, плавучие.

Навешиваемые на трактор (рис. 8). В качестве базового шасси используется трактор, чаще всего колёсный. Неполноповоротное экскаваторное оборудование устанавливается сзади (реже сбоку) трактора, на специальной раме. Характерный объём ковша — 0,2…0,5 м?. Применяются для выполнения небольших землеройных или погрузочных работ, чаще всего при ремонте инженерных сетей. Конструкция рабочего оборудования позволяет оперативно переставлять ковш для работы прямой или обратной лопатой. Ковш может заменяться грейфером, грузовыми вилами или крюком. Для привода используется двигатель базового трактора. Привод рабочего оборудования гидравлический. Благодаря относительно высокой скорости хода могут оперативно прибывать к месту выполнения работ, расположенных на расстоянии 20…30 км от места базирования. Трактор с навешенным экскаваторным оборудованием может использоваться также для выполнения транспортных и бульдозерных работ.

На автомобильном шасси (рис. 9). В качестве базового шасси используется грузовой автомобиль, чаще всего повышенной проходимости. Обладают высокой скоростью перемещения. Применяются в случаях, когда требуется высокая мобильность: в военном деле (инженерные войска, дорожные войска), при выполнении спасательных операций, при строительстве дорог, очистке каналов. Рабочее оборудование – преимущественно – обратная лопата. Выпускаются экскаваторы с телескопической стрелой и поворотным ковшом, позволяющим оперативно переходить от прямой лопаты к обратной. Для привода может использоваться как двигатель базового автомобиля, так и отдельный двигатель, установленный на поворотной платформе.

Пневмоколесные экскаваторы (рис. 10) имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Для повышения устойчивости и предотвращения сползания при загрузке ковша имеют выносные опоры. Имеют скорость хода до 30 км/ч. Могут буксироваться грузовыми автомобилями со скоростью до 40 км/ч. Проходимость по слабым грунтам ограниченная. Выпускаются в широком диапазоне размерных групп — от микроэкскаваторов с объемом ковша 0,04 м2 до тяжёлых колёсных экскаваторов — с объёмом ковша до 1,5 м?. В связи со спецификой выполняемых работ: разработка котлованов, траншей, планировочные работы — рабочее оборудование — преимущественно обратная лопата. Могут использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Они получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ.

Привод колёс шасси может осуществляться как от двигателя рабочего оборудования через механические или гидравлические передачи (гидромоторы), так и от отдельного двигателя.

Гусеничные одноковшовые экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Обладают высокой проходимостью и малым удельным давлением на грунт при большой массе. Могут работать на слабых и переувлажнённых грунтах, в том числе на торфоразработках. Имеют скорость хода 2…15 км/ч. К месту работ перевозятся тягачами на специальных тралах.

Рабочий диапазон объёмов ковша весьма широк: от миниэкскаваторов с объёмом ковша 0,04 м3 до карьерных с объёмом ковша 10 м3. Имеются также особо тяжёлые карьерные гусеничные экскаваторы с объёмом ковша 26 м3 производства фирмы DEMAG (Германия).

Рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн. Может использоваться с грейфером, челюстным захватом, гидравлическим молотом для рыхления грунта. Получили широкое распространение в строительстве и при добыче полезных ископаемых. Ряд моделей гусеничных и пневмоколёсных экскаваторов имеют унифицированную поворотную платформу и рабочее оборудование.

Шагающие одноковшовые экскаваторы (рис. 11). Поворотная платформа с оборудованием шагающего экскаватора установлена на опорной плите. С поворотной платформой связаны лапы, которые при работе экскаватора подняты (не касаются грунта). При передвижении экскаватора лапы опираются на грунт. При этом опорная плита отрывается от грунта. Экскаватор передвигается на один шаг вперед (для некоторых моделей возможно движение назад). После этого лапы поднимаются и возвращаются в исходное положение. На шагающем ходу выпускают крупные карьерные экскаваторы с объёмом ковша 15…40 м3 и вылетом стрелы до 65…150 м. Рабочее оборудование — драглайн. Шагающими экскаваторами выполняются вскрышные работы (расчистка залежей полезных ископаемых от пустой породы), а также добыча полезных ископаемых и перемещение их в отвал (высотой до 40 м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может.

Железнодорожные одноковшовые экскаваторы (рис. 12). В качестве шасси экскаватора используется железнодорожная платформа. Применяются для ремонтных работ на железной дороге. Имеют объём ковша до 4 м3. Поворотная платформа и оборудование часто унифицировано с гусеничными экскаваторами.

Плавучий одноковшовый экскаватор (рис. 13). Рабочее оборудование (драглайн или грейфер) установлено на понтоне. Применяются для погрузочно-разгрузочных работ, добычи песка, гравия из водоемов, дноочистительных и дноуглубительных работ. От плавучих кранов, оборудованных грейферами, плавучие экскаваторы отличаются меньшей высотой и упрощённой конструкцией стрелы.

2.3. Классификация одноковшовых экскаваторов по типу двигателя

Одноковшовые экскаваторы по типу двигателя бывают паровыми, с двигателем внутреннего сгорания, электрические.

Паровые экскаваторы — в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале 20-го века. В настоящее время не выпускаются.

Экскаваторы с двигателями внутреннего сгорания — наиболее распространённый тип. Экскаватор имеет собственный двигатель, чаще всего дизельный. Это обеспечивает автономность работы. Диапазон мощности двигателей, устанавливаемых на современные экскаваторы весьма широк.

Электрические экскаваторы — для привода рабочего оборудования используются электрические двигатели, получающие энергию от внешней сети или от собственного дизель-электрического агрегата. Электрический привод с питанием от внешней сети применяется для карьерных экскаваторов. Такие экскаваторы экономичны и не загрязняют атмосферу карьера. Электрический привод с питанием от собственного дизель-электрического агрегата применяется в плавучих экскаваторах. Электрический двигатель развивает крутящий момент при заторможенном якоре, поэтому электрическому экскаватору не нужны сложные механические передачи.

Экскаваторы, работающие во взрывоопасной среде (в шахтах) первичного двигателя не имеют. Их гидравлическое оборудование питается жидкостью высокого давления от внешней маслостанции.

2.4 Классификация по типу механических передач (приводов рабочего оборудования)

Одноковшовые экскаваторы по типу механических передач делятся на механические, электромеханические и с гидравлическим приводом.

Механические. Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками.

Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом.

На современных моделях канатный механический привод применяется только для драглайна или грейфера.

Электромеханические. Тяговое усилие к рабочим органам передаётся посредством канатов (или цепей), движимых лебёдками. Привод каждой лебёдки и вспомогательных механизмов осуществляется индивидуальным электрическим двигателем. Такой привод применяется на тяжелых карьерных (в том числе и шагающих) и промышленных экскаваторах

Экскаваторы с гидравлическим приводом. В экскаваторах с гидравлическим приводом усилие на элементах рабочего оборудования создается гидроцилиндрами и гидродвигателями. Двигатель экскаватора приводит во вращение гидравлический насос, создающий давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидросистемы.

В настоящее время гидравлические экскаваторы имеют преимущественное распространение.

Заключение

В данной статье мы ознакомились с принципом работы, классификацией одноковшового экскаватора. Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что — это наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых.