Материал: Изучение устройства, принципа действия и классификации одноковшового и многоковшового экскаватора

Машиной управляют путем перемещения золотников гидрораспределителя 5. Сиденье машиниста может быть повернуто на 180°. При одном его положении машинист управляет трактором во время передвижения, а при другом - работой экскаватора. Для удобства обслуживания топливный бак 7 вынесен в переднюю часть трактора.

Замену рабочего оборудования машинист выполняет в течение часа с помощью крана грузоподъемностью до 0,25 т. При отсутствии подъемных средств для перемонтажа необходимо участие второго рабочего.

Системой привода полностью определяются производительность машины, качество выполнения земляных работ, рациональное совмещение рабочих операций, максимальное использование мощности силовой установки.

Рабочее оборудование устанавливают на поворотном корпусе колонны. Ковш 4 (рис. 4.7, а) крепят на оси 3 и через тяги 2 соединяют с гидроцилиндром 7. Так же монтируют на рукояти ковши 5, б и 7 и зуб-рыхлитель 8. При монтаже вилочного захвата вилы крепят неподвижно на рукояти болтами, а захват устанавливают шар-нирно на оси 3 рукояти.

При переоборудовании на прямую лопату (рис. 4.7, б) ковш 4 располагают зубьями наружу и закрепляют на нижней вилке рукояти тягами. Штоки гидроцилиндров 12закрепляют в нижнем отверстии рукояти. Таким же образом монтируют ковши 13, 14 и 15.

Перед установкой грейфера отсоединяют рукава гидроцилиндра 7 ковша, штоки гидроцилиндров 12 и саму рукоять. Снимают рукоять вместе с ковшом и гидроцилиндром ковша. Рукоять 17 (рис. 4.7, в) грейфера соединяют со стрелой пальцем 16. Штоки цилиндров рукояти закрепляют на проушине рукояти. Головку 22 присоединяют к рукояти пальцем 21.

На головке устанавливают две челюсти 24, перемещающиеся двумя гидроцилиндрами 23. Рабочая жидкость подводится по трубопроводам 18 и рукавам 19 и 20. Вместо ковша грейфера с зубьями можно смонтировать на рукояти грейферные вилы 25 или ковш 26 без зубьев.

После каждой замены проверяют работу оборудования на холостом ходу в течение 5 мин.

Полноповоротные экскаваторы 3-й размерной группы большей частью выпускают на пневмоко-лесном ходу.

Основное рабочее оборудование для таких экскаваторов - обратную лопату - в зависимости от категории разрабатываемого грунта можно оснащать сменными ковшами. При оснащении обратной лопатой экскаваторы используют для рытья котлованов, траншей и ям. Поворотный ковш обеспечивает хорошие условия копания грунта и выгрузки его в отвал и транспортные средства.

Классификация экскаваторов непрерывного действия

Многоковшовые экскаваторы разделяют на следующие основные группы. 1) цепные поперечного копания (неповоротные и поворотные), 2) роторные радиального копания (поворотные) и 3) роторные и цепные продольного копания, (траншеекопатели, неповоротные). Первые две группы машин условно разделяют на машины малой мощности (емкость ковшей от 10-15 до 150-200 л), средней мощности (емкость ковшей от 200 до 450 л) и большой мощности (емкость ковшей от 500 до 4500 л). Траншеекопатели обычно выпускаются с ковшами емкостью 15-250 л. Намечается выпуск еще более мощных моделей.

В зависимости от характера движений машины в забое различают экскаваторы поперечного копания, у которых рабочий орган (ковшовая цепь или роторное колесо) расположен в плоскости, перпендикулярной к продольному движению машины, и экскаваторы продольного копания (траншеекопатели), у которых рабочий орган расположен в плоскости передвижения машины.

Экскаваторы непрерывного действия имеют производительность в 1,5-2,5 раза больше, чем одноковшовые при одинаковой мощности силовых агрегатов вследствие непрерывности производственного процесса. Их собственная масса в 1,5-2 раза меньше массы одноковшовых экскаваторов одинаковой с ними производительности.

В скальных породах, разрабатываемых с предварительным рыхлением взрывом, работа этих экскаваторов невозможна. Мощные цепные и роторные экскаваторы могут работать и в тяжелых неоднородных грунтах, однако размеры включений в таких грунтах не должны превышать 0,15-0,2 ширины ковша.

Наиболее производительными из всех типов многоковшовых экскаваторов являются роторные экскаваторы, способные развивать высокие усилия резания и иметь более высокую производительность на различных грунтах при одинаковых с цепными экскаваторами параметрах.

Таблица 1

Разработка грунта многоковшовыми экскаваторами

Многоковшовые и фрезерные экскаваторы - машины непрерывного действия. Операции копания, транспортировки и разгрузки грунта они выполняют непрерывно и одновременно.

В отличие от одноковшовых экскаваторов они не являются универсальными машинами, т.к. применение их ограничено формой сечения или шириной выемки по дну.

Классификация многоковшовых экскаваторов

1.По типу рабочего органа

·              цепные (ЭТЦ)

·              роторные (ЭТР)

.По способу соединения рабочего органа с базовым тягачом

·              с навесным рабочим органом

·              с полуприцепным рабочим органом

.По типу ходового устройства базового тягача

·              гусеничные

·              пневмоколесные

.По типу привода

·              механические

·              гидравлические

·              электрические

·              комбинированные

По характеру работы все многоковшовые экскаваторы можно разделить на три группы (табл.12.1).

Таблица. Область применения многоковшовых экскаваторов

1.      Машины разрабатывающие выемку за один проход (траншейные цепные, роторные, двухроторные, двухфрезерные и шнекороторные экскаваторные каналокопатели (рис.12.1).

2.      Многопроходные машины, образующие выемку заданных размеров за серию последовательных проходов по одному и тому же месту (цепные мелиоративные экскаваторы на гусеницах и карьерные цепные поперечного черкания с рельсовым ходом (рис.12.2).

Рис. 12.1 Поперечные сечения выемок, образуемых многоковшовыми экскаваторами за один проход вдоль оси:

а - траншейными цепными продольного копания; б - траншейными роторными; в - двухроторными или двухфрезерными каналокопателями; г - шнекороторными каналокопателями; д, е, ж - траншейными цепными экскаваторами при использовании шнековых откосообрушителей.

Рис. 12.2 Схемы разработки грунта мелиоративными многоковшовыми цепными экскаваторами поперечного черпания:

а - с раздвинутыми гусеницами; б - то же, при размещении гусениц с одной стороны выемки; в, г, д - различные положения планирующего звена мелиоративного экскаватора; е - карьерном на рельсовом ходу при нижнем черпании; ж - то же, при верхнем черпании; 1 - промежуточное звено; 2 - основная рама; 3 - планирующее звено рабочего органа.

.Многоковшовые роторные строительные и карьерные экскаваторы, работающие позиционно, с образованием выемок любых размеров при работе в транспортные средства (рис. 12.3).

Рис. 12.3 Схемы разработки грунта строительными полноповоротными роторными экскаваторами:

а - выше уровня стояния ( со дна забоя); б - ниже уровня стояния (с поверхности).

Наиболее широко в мелиоративном строительстве распространены траншейные экскаваторы, используемые для рытья траншей с вертикальными стенками под трубчатый горизонтальный дренаж и трубопроводы различного назначения.

Эксплуатационная производительность (м3/ч) экскаваторов непрерывного действия можно определить в общем виде по формуле:

Пэ = 60 ·f·v0·kв

где: f - площадь сечения выемки за один проход, м2;- рабочая скорость передвижения экскаватора, м/мин;В - коэффициент использования рабочего времени.

Рабочая скорость передвижения зависит от площади поперечного сечения, трудности разработки грунта и мощности двигателя машины.

Для ковшовых экскаваторов непрерывного действия производительность (м3/с) связана с их рабочими параметрами, а именно:

где: g - геометрическая вместимость ковша, м3;ц - скорость движения цепи или окружная скорость ротора, м/мин;- коэффициент наполнения ковшей;- коэффициент разрыхления грунта;- коэффициент, характеризующий трудность разработки грунта;

а - шаг ковшей, м.

Экскаваторы роторные и многоковшовые цепные

Применяются для непрерывной разработки экскавируемых минералов и поверх находящейся вскрыши.

Компактный роторный экскаватор:

производительность до 8.000 м3/ч

высота разработки до 23 м

Большой роторный экскаватор:

производительность до 28.000 м3/ч

высота разработки до 50 м Экскаватор роторный Срс 1800.28/3.0 + ФР

Транспортная производительность: 5.400 м3/ч

Экскаватор роторный Срс 8000 (РБ 293)

Транспортная производительность: 28.000 м3/ч

производительность до 10.000 м3/ч

- глубина черпания до 40 м

Многоковшовые цепные экскаваторы

Многочерпаковые цепные экскаваторы применяются для непрерывной разработки экскавируемых минералов и поверх находящейся вскрыши. Они являются типичными экскаваторами нижнего черпания и поставляют пригодный для конвейеров материал.

Многоковшовые экскаваторы эффективно применяют при прокладке инженерных коммуникаций. Комплексная механизация земляных работ осуществляется при совместной работе этих экскаваторов со скреперами, бульдозерами, грейдерами, землеройно-транспортными и грунтоуплотнительными машинами. До разработки грунта на трассе траншеи или канала выполняют следующие операции: переносят проект в натуру; отводят полосы отчуждения земель под траншеи, места складирования материалов, подъезды; расчищают трассу от кустарника, камышей, пней; снимают растительный слой грунта и планируют трассу или вскрывают дорожные покрытия (в городских условиях); выполняют разбивочные работы.

В необходимых случаях отводят поверхностные воды и понижают уровень грунтовых вод. Грунт по трассе траншеи или канала разрабатывают, как правило, непосредственно по окончании подготовительных работ в темпе, обеспечивающем бесперебойную укладку коммуникаций. Работы по отрывке траншей не должны опережать работы по укладке коммуникаций, за исключением случаев, когда траншеи отрывают заранее (осенью в немерзлом грунте) под укладку коммуникаций в зимнее время. На участках, где намечается рытье траншеи зимой, предохраняют грунт от промерзания. В зависимости от глубины и грунтовых условий траншеи разрабатывают с вертикальными стенками или откосами.

Роторными и цепными траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) для укладки трубопроводов плетями разрабатывают траншеи на глубину до 3 м с вертикальными стенками без креплений. В местах спуска рабочих в траншею для выполнения работ устраивают на необходимом расстоянии откосы или крепления. Ширина траншей с вертикальными стенками для укладки трубопроводов определена СНиП 3.02.01-87. Ширину траншей под специальные трубопроводы (например, магистральные теплотрассы), а также траншей, прокладываемых в особых условиях (в мокрых или обрушающихся грунтах), указывают в проекте. Наименьшая ширина траншеи по дну должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа землеройной машины с добавлением для песчаных и супесчаных грунтов 0,15 м, а глинистых и суглинистых - 0,1 м.

Траншеи, в которых должны работать люди (например, при укладке трубопроводов), отрывают с откосами или крепят стенки щитами, причем ширина между основаниями откосов или между щитовыми креплениями должна быть не менее 0,7 м. На разработку участков траншей, пересекающих подземные коммуникации, необходимо получить письменное разрешение организации, эксплуатирующей эти коммуникации, и вести разработку в присутствии ответственных представителей строительных организаций и организаций, эксплуатирующих подземные коммуникации. Эти организации обязаны до начала работ обозначить на местности хорошо заметными знаками оси и границы этих коммуникаций.

Для точного определения расположения подземных коммуникаций используют трассоискатели. В местах пересечения траншеи с действующими коммуникациями разработка грунта механизированным способом разрешается на расстоянии не менее 2 м от боковой стенки и не менее 1 м над верхом трубы или кабеля. Грунт, оставшийся после механизированной разработки, дорабатывают вручную без применения ударных инструментов и принимают все меры, исключающие возможность повреждения этих коммуникаций. В случае обнаружения действующих подземных коммуникаций и других сооружений, не обозначенных в проектной документации, земляные работы приостанавливаются, а на место работ вызывают представителей организаций, эксплуатирующих эти коммуникации или сооружения. Обнаруженные коммуникации или сооружения ограждают и принимают меры по предохранению их от повреждения.

В табл. 1.2-1.5 приведены технические характеристики экскаваторов непрерывного действия.

Из шести выпускаемых в настоящее время роторных траншейных экскаваторов только у двух (ЭТР-134 и ЭТР-253А) тягачами с незначительными доработками являются серийные тракторы ТТ-4 и ДЭТ-250 (табл. 1.6). Для экскаваторов ЭТР-204А, ЭТР-223А и ЭТР-224А базовый тягач изготовляют из трактора Т-1 ЗОМ Г со значительной перекомпоновкой: вынесены вперед моторно-транспортный блок и кабина, развернутая на 180°. Для ЭТР-254 базовый тягач компонуют на базе тракторов К-701 и Т-1 ЗОМ Г.