Конструкции элементов рабочего оборудования драглайнов

1. Рабочее оборудование драглайна (см. рис. 6.1) состоит из ковша 1 и стрелы 2.

Стрела драглайна в отличие от стрелы лопаты не воспринимает нагрузок, возникающих при копании грунта. На нее действуют только вес ковша с породой при подъеме его, собственный вес стрелы и силы инерции, возникающие при повороте экскаватора. Драглайны предназначаются для работы главным образом в отвал и поэтому радиус их действия стремятся сделать как можно больше. При одина­ковой емкости ковша длина стрелы драглайна может быть в 2—2,5 раза больше, чем у прямой лопаты.

Существующие конструкции стрел драглайнов можно объединить по основным конструктивным признакам в три группы:

- вантовые (пространственные и плоские);

- жесткие трехгранные;

- ферменные со стойкой (с дополнительным подвесками и без).

Байтовые стрелы пространственной конструкции состоят из одной вертикальной и двух наклонных вантовых ферм, имеющих один сжа­тый пояс трубчатого сечения, разветвляющийся внизу надвое. Эле­менты, работающие на растяжение, выполнены из канатов, что делает стрелу легкой и достаточно прочной.

На драглайнах ЭШ-14/75 стрела имеет четыре панели, из которых первая (от пяты стрелы) представляет собой жесткую конструкцию, образованную элементами 1, 2 и 3, а три остальные являются вантовыми фермами (рис. 6.2). Сжатый пояс стрелы 4 образован трубой, свальцованной и сваренной из листов низколегированной стали марки 10 ХСНД. Растянутые пояса вертикальной и горизонтальной вантовых ферм выполнены из канатов закрытого типа 5, 6 и 7. В вер­шине жесткой конструкции установлены блоки полиспаста подъема стрелы 8.

Вертикальные стойки 9 вместе с канатами 6 образуют вертикаль­ную вантовую ферму, а боковые стойки 10 и канаты 7 — две боковые пантовые фермы. Диагональные оттяжки 7 увеличивают жесткость стрелы, препятствуя ее скручиванию. Канаты боковых вантоных ферм имеют пружинные натяжные устройства 11 для поддержания постоянного натяжения. Неравномерное натяжение канатов вызы­вает значительную перегрузку отдельных частей стрелы и может привести к аварии. Вверху центральный стержень заканчивается рамой 12, на которой установлены блоки 13 для подъемных канатов.

На экскаваторах ЭШ-25/100 и ЭШ-15/90-А применена вантовая стрела несколько отличной от ЭШ-14/75 конструкции.

Рис. 6.1. Шагающий драглайн ЭШ-80/100:

1 – ковш; 2 – стрела; 3 и 4 – подъемный и тяговый канаты; 5 – стреловые канаты; 6 – блоки головные; 7 – блоки наводки тягового каната.

Стрела состоит из пяти панелей. Жесткая часть разделена на две панели, причем в качестве элементов жесткости применены крестовые раскосы из предварительно натянутых вант. Это позволило увели­чить высоту стрелы и тем самым разгрузить ее пояса. Стойки наклон­ных и вертикальных ферм сварные, коробчатого (ЭШ-25/100) или трубчатого сечения (ЭШ-15/90-А), стойки вертикальных ферм соединены с трубой шарнирно, что предохраняет их от изгиба, а трубу от скручивания при неточном монтаже. Канаты, работающие на круче­ние, соединяют наклонные стоики с вершиной жесткой части стрелы.

Жесткие трехгранные стрелы применяются на отечественных экс­каваторах ЭШ-6ДЮ, ЭШ-10/60 (НКМЗ), ЭШ-15/90-Б, ЭШ-50/125, ЭШ-80/100 (УЗТМ).

Ферменная стрела с дополнительными подвесками независимого типа применяется на современных моделях мощных драглайнов фирмы «Марион» со стрелой длиной до 94 м и ковшом емкостью до 110 м³. Эти стрелы выполняются с одной, двумя или несколькими дополнительными подвесками (М 8700, М 8800, М 8900 и др.). Допол­нительные подвески имеют полиспаст, Fie входящий в общую систему подвески стрелы, и осуществляют автономную поддержку стрелы.

Стрела изготовляется в виде четырехугольной ферменной конструкции, пояса которой выполнены из Т-образного профиля, а раскосы и стойки — из труб.

Головные блоки на драглайнах средней и большой мощности уста­навливаются в подвижной раме (люльке), которая позволяет им сле­довать за отклонением подъемных канатов. Это устраняет трение канатов о боковые поверхности ручьев блоков и уменьшает износ как канатов, так и блоков.

Направляющие блоки (наводка) 7 (см. рис. 6.1) устанавливаются у пять! стрелы на платформе экскаватора. Тяговый канат во время раооты отклоняется от среднего положения как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Направляющие блоки обеспечивают постоянное направление входа тягового каната на барабан лебедки.

Рис. 6.2 Стрела экскаватора ЭШ 14/75

2. Ковши всех драглайнов по конструкции аналогичны.

Ковш драглайна (рис. 6.3) состоит из сварного корпуса 1, козырь­ка 2, отлитого заодно с основаниями зубьев и арки 3. Арка служит для придания боковой жесткости ковшу и крепления разгрузочного каната 4. Наибольшей жесткостью обладают литые арки, однако они тяжелее сварных.

Арка спаривается или склепывается с корпусом и дополнительно крепится электрозаклепками. В некоторых конструкциях ковшей арка заменяется трубчатой распоркой.

К передней части ковша (щекам) привариваются тяговые перед­ние проушины 5, а к боковым стенкам приклепываются проушины в для цепей подъема 7. Через траверсу 8 и балансир 9 они соединяются с подъемными канатами 10. В основание козырька 2 вставляются хвостовиками державки зубьев 17, на которые, в свою очередь, надеваются наконечники зубьев 12. Чтобы предохранить днище ковша от изнашивания, к нему привариваются стальные полозья 13.

Рис. 6.3. Ковш драглайна

Для предохранения подъемных цепей 7 от истирания о ковш пре­дусмотрена распорная балка 14.

Центр тяжести ковша с грузом находится между подъемными цепями и аркой. Вследствие этого при ослаблении тягового 15 и раз­грузочного 4 канатов ковш поворачивается вокруг осей крепления подъемных цепей и грунт свободно выходит через открытое про­странство под аркой между тяговыми цепями 16. В транспортном положении (при поворотах) ковш удерживается в горизонтальном положении при помощи натянутых тяговых (тягового) и разгрузочного канатов. Совокупность деталей, соединяющих ковш с тяговыми и подъемными канатами, называется упряжью ковша.

Для сравнения ковшей применяют характеристики металло­емкости пустого ковша, представляющие собой отношения веса ковша

Рис. 9.4. Схема трохклиновидного ковша:

а — клиновидность по днищу; б — клиновидность по боко­вой стенке; в — клиновидность по входному сечению снизу вверх

Широкое распространение находят ковши с клиновидными рас­ширениями спереди, сверху и сбоку. Ковши изготовляются с одинар­ной клиновидностыо (спереди назад), двойной (спереди назад и снизу вверх) и тройной (рис. 6.4.). В последнее время на драглайнах начали применять ковши безарочной конструкции.

Безарочные ковши имеют меньший вес на единицу емкости (на 15—20%), позволяют создать клиновидность, расширяющуюся в области режущей кромки, чем облегчается их заполнение и раз­грузка и уменьшается возможность образования пустот в ковше при черпании.

Зубья ковшей драглайнов отливают из высокомарганцовистой стали. Их конструкции аналогичны применяемым на прямых лопатах.