Оборудования одноковшовых экскаваторов

Рабочее оборудование	Вместимость ковша, м3	Работа
Группа грунта
I-III	IV-VI
Прямая лопата	0,25…2,5	0,65…3	Разработка котлованов и резервов с погрузкой грунта в транспорт.
Обратная лопата	0,25…2,5	0,65…3	Разработка котлованов, траншей и резервов с погрузкой грунта в транспорт и укладкой его в отвал.
Грейфер	0,5…1,5	0,5…1,5	Разработка глубоких выемок с вертикальными стенками, добыча песка и гравия из-под воды.
Планировочное оборудование	0,25…0,4	0,4…0,65	Планировка откосов, траншей, расчистка каналов.

Б).По назначению одноковшовые экскаваторы разделяют на:

● строительные,

● строительно-карьерные,

● карьерные,

● вскрышные,

● туннельные.

Строительные и строительно-карьерные экскаваторы являются универсальными и применяются для выполнения различных работ в строительстве (отрывка котлованов и траншей, разработка карьеров строительных материалов, выполнение погрузочных и других работ).

Карьерные экскаваторы используют для добычи полезных ископаемых открытым способом.

Рис.15. Карьерный экскаватор.

Вскрышные - для снятия верхнего слоя грунта или горной породы при подготовке карьеров к разработке.

Туннельные - для работы под землей при строительстве подземных сооружений и добычи полезных ископаемых.

В). У одноковшовых экскаваторов могут быть различные типы

ходового устройства:

Рис.16. Шасси экскаваторов:

а – гусеничное; б – гусеничное уширенное; в – пневмоколёсное;

г – автомобильное; д – колёсного трактора.

● гусеничное,

Рис.17. Экскаватор ЭО-4121.

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси с гусеничным движителем. Выполняются полноповоротными. 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.

Ходовое устройство гусеничного типа, предназначено для передвижения экскаватора в пределах строительной площадки. Оно состоит из рамы и соединенных с ней двух гусеничных тележек. При передислокации с объекта на объект гусеничные экскаваторы перевозят на специальном прицепе при помощи автотягача.

● пневмоколесное,

А б

В г

Рис.18. Экскаваторы на пневмоходу:

а - ЭО 4321, б – ЭО-2621; в – ЭОВ-4421;

г - экскаватор на шасси автомобиля Урал-5846 (ЕА-17).

Экскаваторы имеют собственное специальное шасси, опирающееся на колёса с пневматическими шинами. Выполняются чаще всего полноповоротными. 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 0,04м³ до тяжёлых колёсных экскаваторов - с объёмом ковша до 1,5м³. 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. Получили широкое распространение при выполнении различных видов строительных и ремонтных работ.

Рис.19. Миниэкскаватор.

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

Пневмоколесное ходовое оборудование обеспечивает большую мобильность: при передислокации с объекта на объект экскаватор может перемещаться своим ходом или на жесткой сцепке за тягачом (при этом должен быть отключен привод ведущих колес и гидроцилиндр управления поворотом передних колес). Поскольку жесткость пневмоколесного ходового оборудования невысока, при работе обязательно нужно использовать выносные опоры для разгрузки колеси увеличения опорного контура.

● шагающее,

Рис.20. Шагающий экскаватор:

Шага́ющий экскава́тор - экскаватор на шагающем ходу, обычно с оборудованием драглайна. Применение гидравлического шагающего (в отличие от гусеничного) движителя позволяет снизить нагрузку на грунт (масса машин может достигать сотен и даже тысяч тонн) и повысить надёжность.

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 м³ - 40 м³ и вылетом стрелы до 65 м - 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 40м). Погрузка полезных ископаемых шагающими экскаваторами в транспортные средства осуществляться не может.

● рельсового типа,

Рис.21. Экскаватор рельсового типа.

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.

● плавучие,

Рис.22. Плавучий одноковшовый экскаватор - земснаряд.

Рабочее оборудование (драглайн или грейферное) 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.

Для строительных экскаваторов наиболее характерным является гусеничное и пневмоколесное ходовое устройство.

Г).По типу подвески рабочего оборудования различают:

Рис.23. Классификация экскаваторов по типу подвески

рабочего оборудования:

а - с гибкой подвеской; б - с жесткой подвеской.

● с жесткими элементами - преимущественно гидравлическими цилиндрами (жесткая подвеска);

Рис.24. Экскаватор с гидравлическим приводом рабочего органа.

● с гибкими элементами (преимущественно с канатами) для удержания и приведения в действие рабочего оборудования (гибкая подвеска).

А б в

Рис.25. Экскаватор с канатным приводом рабочего органа:

а – экскаватор с канатной подвеской рабочего органа;

б – экскаватор с драглайном; в – экскаватор с грейфером.

Механический канатный привод широко применялся на экскаваторах в прошлом. В современных моделях его применение сокращается по следующим причинам:

- экскаваторы с механическим канатным приводом имеют сложную конструкцию и содержат большое число быстроизнашивающихся изделий (накладки фрикционов, ленты тормозов, канаты).

- канатный привод обеспечивает ограниченное число независимых перемещений элементов рабочего оборудования;

- канатный привод технически сложно сделать автоматизированным;

- канатный привод не обеспечивает полной фиксации элементов рабочего оборудования в заданном положении.

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

Д).По типу двигателя.

● паровые экскаваторы - в качестве двигателя используется паровая машина. Были распространены в начале 20-го века.

В настоящее время не выпускаются. Моментно-скоростные характеристики паровой машины и рабочего оборудования экскаватора хорошо согласовываются, что упрощает механические передачи.

Рис.26. Паровой экскаватор.

● 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 (см. размерные группы).

Моментно-скоростные характеристики двигателя внутреннего сгорания и рабочего оборудования экскаватора несогласованы. Это требует применения на механических экскаваторах согласующих передач (редукторов, гидротрансформаторов). У гидравлических экскаваторов согласование обеспечивается гидравлическими передачами.

● 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.

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

Е).По возможности поворота рабочего оборудования отно-

сительно опорной поверхности:

● полноповоротные;

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.

Рис.27. Экскаваторы полноповоротные.

● неполноповоротные.

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.

Рис.28. Экскаватор неполноповоротный (ЭО-2621).

Экскаваторы одноковшовые классифицируют и другим признакам.