Экскаваторы непрерывного действия

Цепные траншейные экскаваторы

У цепных экскаваторов (рис.140,а) отвальный конвейер 4 расположен на тягаче 1, а рабочее оборудование 7 соединено с тягачом по навесной схеме с помощью тяг 3 и 5 и может быть установлено в транспортное или рабочее положение на требуемую глубину траншеи гидроцилиндром 2 Рабочее оборудование состоит из рамы, двух ведущих звездочек или приводного граненого барабана, устанавливаемых в верхней части рамы, двух натяжных колес в ее нижней части и огибающей их и опирающейся на ролики замкнутой длиннозвенной цепи, на которой с определенным постоянным шагом закреплены ковши или заменяющие их рабочие органы.

В последнее время в качестве рабочих органов используют комбинированные рабочие элементы (рис.140,б), состоящие из скребков 10 и установленных на арках 8 зубьев 9. Скребок выносит из траншеи отделенный от массива впереди идущими зубьями грунт, а зубья разрабатывают очередную стружку для ее выноса следующим за ними скребком. В пределах траншеи выносимый из нее грунт блокирован от просыпания лобовой и боковыми стенками, а по выходе из траншеи он перемещается в лотке 6 (рис.140,а), из которого отсыпается на отвальный конвейер. Комбинированные рабочие органы более эффективны по сравнению с применявшимися прежде ковшами, склонными к залипанию.

Рис.140. Цепной траншейный экскаватор

Для разработки узких траншей применяют скребковые экскаваторы (рис.141,а) на базе пневмоколесных тракторов, рабочее оборудование которых 2 включает приводную 6 (рис.141,б) и натяжную 10 звездочки, огибающую их цепь 9 с закрепленными на ней резцами 8 и скребками 7 и приводимый скребковой цепью

Рис.141. Скребковый экскаватор на базе пневмоколесного трактора: а - общий вид; б - рабочее оборудование; в - схема образования брустверов

через звездочку 4 винтовой конвейер 5 с двумя шнеками противоположной направленности. Резцы установлены попарно — первым следует узкий резец, оставляющий после себя узкую прорезь, за ним — расширяющий резец. Отделенный резцами от массива грунт выносится из траншеи скребком, где он отодвигается от бровок траншеи на обе ее стороны шнеком (рис.141,в). Дно траншеи защищается щитом 7 (рис.141,а). Устанавливают рабочее оборудование в рабочее или в транспортное положения гидроци-линдром 3. Рабочее оборудование обычно располагается по центру относительно колеи тягача. Известны экскаваторы с боковым расположением оборудования, а также с перемещаемым рабочим оборудованием по ширине машины, позволяющим уширять траншеи, в частности, в местах муфтовых соединений укладываемых в траншею труб для проведения монтажных работ.

ЭКСКАВАТОРЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Экскаваторами непрерывного действия называют землеройные машины, непрерывно разрабатывающие грунт с одновременной погрузкой его в транспортное средство или укладкой в отвал. Рабочий орган экскаватора непрерывного действия оборудован несколькими ковшами, скребками или резцами, поочередно отделяющими грунт от массива. Их закрепляют на едином рабочем органе — роторе или замкнутой цепи, располагая с определенным постоянным шагом.

Грунт разрабатывают в процессе двух независимых движений:

относительного — многократного непрерывного перемещения ковшей или заменяющих их рабочих органов по замкнутой траектории относительно несущей рамы и переносного — перемещением рамы вместе с рабочими органами, называемого подачей. Для отсыпки грунта используют специальное транспортирующее устройство, чаще — ленточный конвейер, на который грунт поступает из ковшей или заменяющих их рабочих органов.

Однотипность рабочих движений предопределяет автоматизацию процесса и, как следствие, облегчение управления, которое сводится к начальной настройке экскаватора на определенный режим в соответствии с технологическими требованиями и характеристикой разрабатываемого грунта, наблюдению за его работой и оперативному ручному управлению в экстремальных ситуациях, например, для остановки рабочего органа при встрече с непреодолимым препятствием, для изменения режимов рабочих движений и т.п. По этому показателю экскаваторы непрерывного действия имеют преимущество перед одноковшовыми экскаваторами, управление рабочим процессом которых требует постоянного участия машиниста в течение каждого экскавационного цикла. Вторым важным преимуществом этих экскаваторов перед одноковшовыми является более полное использование во времени установленной мощности энергосиловой установки и, как следствие, при прочих равных условиях, более высокая техническая производительность.

Классифицируютэкскаваторы непрерывного действия (рис.138) по следующим признакам.

Рис.138. Виды экскаваторов непрерывного действия: а - роторный траншейный; б - цепной траншейный; в ‑ скребковый для узких траншей; г ‑ фрезерный; д ‑ роторный для засыпки траншей; е ‑ роторный поперечного копания; ж - цепной поперечного копания

По назначению или виду выполняемых работ: траншейные - для рытья и засыпки траншей;

карьерные - для добычи строительных материалов в карьерах;

строительно-карьерные - для массовых земляных работ в строительстве.

По типу рабочего органа: роторные и цепные.

По способу копания: продольного, когда относительное и переносное движение совершается в одной плоскости, и поперечного копания — в противном случае.

Остальные классификационные признаки являются общими для строительных машин (по типу привода, ходового устройства и др.).

Траншейными экскаваторами называют землеройные машины непрерывного действия с рабочим органом продольного копания, применяемые для рытья траншей - выемок большой протяженности по сравнению с размерами их поперечных сечений.

В зависимости от типа рабочего органа различают роторные и цепные траншейные экскаваторы. У роторного экскаватора ковши располагают с равным шагом по периферии рабочего органа — ротора, а у цепных — на замкнутой ковшовой цепи. Роторные экскаваторы применяют для разработки траншей ограниченной глубины (до 3 м) в связи с тем, что дальнейшее увеличение этого параметра требует увеличения диаметра ротора и связанной с этим габаритной высоты, предельные значения которой регламентированы условиями безопасного передвижения экскаватора при его перебазировании на новый строительный объект под мостами, эстакадами, линиями электропередач и т. п. Цепные рабочие органы при их переводе в транспортное положение располагаются почти горизонтально без увеличения габаритной высоты. Поэтому цепные экскаваторы могут разрабатывать траншеи любой практической глубины. Отечественная промышленность выпускает цепные экскаваторы для разработки траншей глубиной до 6 м.

Траншейные экскаваторы эффективно применять для разработки однородных грунтов до IV категории включительно. Крупные каменистые включения снижают ресурс этих машин, приводят к частым отказам, простоям и дополнительным затратам на ремонтно-восстановительные работы. Специальные роторные траншейные экскаваторы способны разрабатывать также мерзлые грунты.

Являясь машиной непрерывного действия траншейный экскаватор наиболее полно реализует свои технологические возможности при разработке траншей большой протяженности с возможно меньшим числом пионерных выемок для ввода рабочего органа в траншею, которые обычно дорабатывают до полного профиля одноковшовыми экскаваторами.

Главным параметром траншейного экскаватора является глубина отрываемой траншеи, входящая в его индекс. Например, ЭТР-254 обозначает экскаватор траншейный роторный четвертой модели для разработки траншей глубиной до 2,5 м; ЭТЦ-165 - экскаватор траншейный цепной пятой модели, глубина траншей до 1,6 м. Основными параметрами служат масса экскаватора и мощность двигателя.

Траншейный экскаватор состоит из тягача и рабочего оборудования, соединенных между собой по полуприцепной (большинство роторных экскаваторов) или навесной (малые модели роторных экскаваторов и их облегченные модификации, цепные экскаваторы) схемам.

В качестве базовых тягачей для малых моделей траншейных экскаваторов используют обычно гусеничные или колесные тракторы с необходимым переустройством. Тягачи средних и тяжелых моделей экскаваторов изготавливают преимущественно из тракторных узлов и деталей, сохраняя при этом принципиальную схему тракторного движителя, но по сравнению с базовыми тракторами уширяя колею и удлиняя базу. Вместе с широкими башмаками этим достигается уменьшение давления на грунт (50...80 кПа), что позволяет этим машинам работать в грунтах с пониженной несущей способностью.

Рабочее оборудование траншейного экскаватора обеспечивает отрыв от массива грунта в траншее проектной глубины и ширины с откосами или без них, полный вынос его из траншеи и отсыпку в бруствер (кавальер) рядом с траншеей. Последнюю операцию обычно выполняет ленточный отвальный конвейер, установленный перпендикулярно продольной оси траншеи либо в полости ротора (на роторных экскаваторах), либо на тягаче (на цепных экскаваторах). Для разработки узких траншей (щелей) применяют также безконвейерные скребковые и фрезерные траншейные экскаваторы.