ЭКСКАВАТОРОВ
Одноковшовый экскаватор является основной землеройной машиной в строительстве. Этими машинами выполняется около половины объемов земляных работ. Их используют при строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений, автомобильных и железных дорог, аэродромов, гидротехнических систем и нефтепроводов, в карьерах при добыче строительных материалов и других полезных ископаемых. С их помощью отрывают котлованы, траншеи, каналы, а также разрабатывают выемки и насыпи и отделывают откосы и стенки.
Одноковшовые экскаваторы могут успешно работать в грунтах различной прочности. При разработке грунтов I...IV категорий они не нуждаются в предварительном рыхлении забоя. И только при работе в тяжелых мерзлых и скальных грунтах требуется проводить предварительное рыхление забоя взрывом или с помощью рыхлителей.
Одноковшовыми экскаваторами можно разрабатывать грунт как выше, так и ниже уровня площадки их установки. Они могут работать в стесненных условиях и разрабатывать грунт под водой, выгружая его в транспортные средства или в отвал.
Для эффективного выполнения разнообразных земляных и других работ в строительстве экскаватор может быть снабжен несколькими видами сменного рабочего оборудования. Это послужило основанием называть их универсальными.
Одноковшовый экскаватор в большинстве случаев состоит из ходового устройства и поворотной части, связанных между собой опорно-поворотным устройством. Поворотная часть выполнена в виде ра-
мы. На ней установлено рабочее оборудование - стрела и привод, который с помощью силовой установки и трансмиссии приводит в движение рабочее оборудование и ходовое устройство. В передней части на раме размещена кабина с органами управления машиной.
Одноковшовые экскаваторы делятся на гидравлические и канатные.
У гидравлического экскаватора рабочее оборудование выполнено из шарнирно связанных элементов, которые могут поворачиваться как один относительно другого, так и относительно поворотной платформы в вертикальной плоскости. Передача энергии от силовой установки к элементам рабочего оборудования осуществляется посредством жидкости, перемещающейся по трубопроводам. Конечные звенья привода в этом случае обычно представляют собой гидроцилиндры с поршнями и штоками. Исполнение привода в таком виде позволяет упростить трансмиссию, благоприятно скомпоновать оборудование на платформе, обеспечить регулирование скоростей в широком диапазоне, надежно защитить от перегрузок, увеличить эффективность использования мощности двигателя, автоматизировать управление и расширить технические возможности экскаваторов, применяя большое количество видов сменного рабочего оборудования.
Все эти положительные свойства, получающиеся при применении гидропривода, открывают возможности для создания экскаваторов малых размеров и массы при высоких усилиях на режущей кромке их рабочего органа и большой производительности. Однако изготовление элементов 'и гидроагрегатов привода требует применения высокоточного станочного оборудования и специальных измерительных и других приспособлений. Это обусловливает более высокую стоимость машин с таким приводом.'
В канатных экскаваторах энергия от силовой установки - двигателя к элементам рабочего оборудования передается посредством механических передач. Конечные звенья их выполнены в основном в виде канатов. Механические передачи требуют разветвленной кинематической связи между элементами передач и значительного места для их размещения на платформе. В связи с этим по сравнению с гидравлическими экскаваторами при равной вместимости ковша машина получается большего размера и массы. Однако элементы привода и органов управления просты в изготовлении, что определяет более низкую стоимость канатных экскаваторов.
К существенным достоинствам канатных экскаваторов по сравнению с гидравлическими можно отнести также возможность их работы при оборудовании прямой лопаты в более высоком, без образования навеса, забое и использование их с оборудованием драглайна, которое получило широкое применение в строительстве и при добыче полезных ископаемых.
Одноковшовые экскаваторы являются землеройными машинами цикличного действия. Основная часть из них относится к универсальным машинам. Их можно оснащать оборудованием для разработки грунта, подъема грузов, забивки свай и производства других работ. Незначительное число их работает с каким-либо одним видом оборудования. В основном это бывает на машинах большой мощности.
По назначениюодноковшовые экскаваторы бывают:
строительные и строительно-карьерные, имеющие обычно ковш вместимостью 0,015...10 м3 и массу 0,25...250 т;
карьерные с ковшом вместимостью 2...20 м3 и массой 40...900т;
вскрышные с ковшом вместимостью 4... 160 м3 и массой 170... 13000 т, предназначенные для добычи полезных ископаемых в горной промышленности и выполнения земляных работ больших объемов, например, в гидротехническом строительстве;
туннельные и шахтные с уменьшенными размерами рабочего оборудования, с ковшами вместимостью 0,5...1 м3 и массой 15...30 т, предназначенные для подземных работ.
По числу установленных двигателейэкскаваторы бывают одно- и многодвигательными. В первом случае энергия от одного двигателя передается к элементам рабочего оборудования и механизмам через несколько разветвляющихся трансмиссий. Во втором случае элементы рабочего оборудования и механизмы приводятся от нескольких двигателей. Причем, если каждое рабочее движение элементов оборудования или механизмов осуществляется от отдельного двигателя, то экскаватор называют экскаватором с индивидуальным приводом, а если каждый из двигателей машины приводит в движение несколько ее основных механизмов - экскаватором с групповым приводом.
По типу приводаразличают экскаваторы с гидравлическим, механическим, гидромеханическим, электрическим и смешанным приводами. Название привода обычно соответствует типу примененной передачи.
По степени подвижности поворотной частиэкскаваторы делятся на полноповоротные, когда поворотная платформа относительно ходового оборудования может вращаться на 360°, и неполноповоротные.
По типу механизма передвиженияэкскаваторы разделяют на- гусеничные, пневмоколесные, шагающие, на специальном шасси, на базе тракторов, автомобилей и плавучие. К экскаваторам на специальном шасси относят машины, имеющие колесный движитель автомобильного типа.
По типу подвескирабочего оборудования различают экскаваторы с жесткой (гидравлические) и гибкой (канатные) подвеской.
По видам рабочего оборудованияна строительных экскаваторах применяют рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн, планировочное, погрузочное, грейферное, крановое, копер
и др. Помимо этого при каждом виде оборудования экскаваторы можно различать еще и в зависимости от формы или назначения рабочего органа или приспособления. Например, в зависимости от назначения и формы ковша их называют экскаватор с зачистным, профильным и т.п. ковшом. Строительные экскаваторы могут быть снабжены рабочим оборудованием и рабочими органами до 30...35 видов.
Экскаватором непрерывного действияназывают машину, непрерывно разрабатывающую грунт с одновременной погрузкой его в транспортное средство или укладкой в отвал. Рабочий орган машины может быть оборудован несколькими ковшами, скребками и резцами, поочередно отделяющими грунт от массива. Их закрепляют на едином рабочем органе - роторе или на замкнутой цепи, располагая на одинаковом расстоянии один от другого.
Грунт разрабатывают в процессе двух независимых движений: относительного - многократного непрерывного перемещения ковшей или заменяющих их элементов вместе с рабочим органом по замкнутой траектории относительно несущей рамы и переносного - перемещения рамы вместе с рабочим органом, называемого также подачей. При этом, в отличие от одноковшового экскаватора, все операции рабочего процесса которого выполняются последовательно при обязательном участии ковша, у экскаватора непрерывного действия те же операции совмещены во времени и функционально разделены между ковшами и транспортирующим устройством.
Как и в одноковшовых экскаваторах, каждый ковш экскаватора непрерывного действия работает в цикличном режиме, последовательно выполняя операции отделения грунта от массива и выноса его из зоны забоя. Одноименные операции и их характерные этапы для всех смежных ковшей равномерно смещены во времени. В любой фиксированный момент времени одни ковши отсыпают грунт на транспортирующее устройство, другие находятся на пути к месту отсыпки, третьи,
располагаясь на разных участках забоя, заполняются отделяемым от массива грунтом, четвертые занимают положения возврата в забой, находясь на различных расстояниях от его начала и т.д. В целом многоковшовый рабочий орган одновременно выполняет все перечисленные операции.
Транспортирующее устройство, чаще в виде ленточного конвейера, принимая от ковшей порции грунта (ссыпки), перемещает и отсыпает его непрерывным потоком в отвал или перегружает на другие транспортирующие или транспортные устройства.
Однотипность рабочих движений экскаватора непрерывного действия предопределяет определенную автоматизацию рабочего процесса и, как следствие, облегчение управления.
Важным преимуществом этих экскаваторов перед одноковшовыми является также более полное использование во времени установленной мощности энергосиловой установки и, как следствие, при прочих равных условиях более высокая техническая производительность. Известно, что наибольшая мощность затрачивается одноковшовым экскаватором в конце копания. При поворотных движениях на выгрузку и возврат в забой установленная мощность используется не полностью.
Наиболее целесообразно применять экскаваторы непрерывного действия на массовых земляных работах в однородных грунтах. -В то же время для широкого внедрения этих машин в строительную практику следует решить задачу повышения их надежности.
Экскаваторы непрерывного действия классифицируют по назначению, типу рабочего органа, способу копания, типу привода и типу ходового устройства.
По назначениюили виду выполняемых работ различают экскаваторы для рытья и засыпки выемок большой протяженности по сравнению с размерами поперечного сечения (траншей), карьерные для добычи строительных материалов в карьерах и карьерно-строительные,
используемые для тех же целей, а также для выполнения массовых земляных работ в строительстве.
В группе траншейных экскаваторов выделяют машины собственно для рытья траншей и траншеезасыпатели для разработки грунта в уложенном вдоль траншеи бруствере и засыпки им траншеи после укладки в нее коммуникаций.
В отличие от упомянутых машин, непрерывно перемещающихся в одном направлении по мере рытья или засыпки траншеи, карьерные экскаваторы длительное время работают в ограниченной рабочей зоне, чем предопределяются особенности их энергоснабжения, конструктивного решения ходовых устройств и др.
Карьерно-строительные роторные экскаваторы непрерывного действия предназначены для выполнения однотипных земляных работ как в карьерах, так и на строительных площадках. Их конструкция должна обеспечивать автономное передвижение экскаватора при смене объекта.
По типу рабочего органаразличают роторные и цепные экскаваторы. У роторных экскаваторов ковши закреплены на рабочем колесе - роторе, вращающемся на раме, а у цепных - на бесконечной цепи, перемещающейся по направляющим роликам ковшовой рамы. Для разработки узких траншей ковши могут быть заменены скребками.
По способу копанияразличают экскаваторы продольного и поперечного копания. По первой схеме выполнены траншейные экскаваторы, вектор переносного движения у которых находится в плоскости относительного движения ковшей. У карьерных и карьерно-строитель-ных экскаваторов, выполненных по второй схеме, этот вектор составляет с плоскостью относительного движения ковшей прямой или близкий к нему угол. Переносное движение у этих экскаваторов обеспечивается вращением поворотной платформы с установленной на ней стрелой, на конце которой вращается ротор, или, как и у экскаваторов продольного копания, передвижением всей машины.
Тип приводаэкскаватора непрерывного действия определяется прежде всего его назначением, требованиями к рабочим движениям, обеспечиваемым отдельными исполнительными механизмами, удаленностью последних от источника энергии, а также типом базовой машины. Карьерные цепные экскаваторы поперечного копания, работающие в ограниченной зоне, питаются электроэнергией от внешнего источника, а их исполнительные механизмы имеют индивидуальный электрический привод. Принципиально такая схема пригодна и для роторных строительных экскаваторов. Однако с целью обеспечения автономности для выполнения работ по назначению строительно-карьерных экскаваторов их оборудуют дизель-генераторной или дизель-гидравлической энергосиловой установкой с сохранением, как и в первом случае, индивидуального электрического или гидравлического привода исполнительных механизмов.
На всех экскаваторах продольного копания в качестве первичного двигателя применен дизель с механической, электрической или комбинированной трансмиссиями. Для привода ходовых устройств все чаще применяют гидравлический привод, обеспечивающий бесступенчатое регулирование скоростей передачи. Рабочий орган обычно приводится через механическую подачу, известен также его электрический привод. Для привода транспортирующего устройства применяют все перечисленные приводы.
По типу ходовых устройствэкскаваторы непрерывного действия делятся на гусеничные (большая часть экскаваторов продольного копания, строительные роторные экскаваторы), пневмоколесные (малые модели экскаваторов продольного копания на базе пневмоколесных тракторов) и рельсоколесные (цепные экскаваторы поперечного копания) для работы в ограниченной зоне.
Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 1202;