Глава 8. Общие сведения

8.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО

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 категорий I—IV 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 (рис. 8.1) в большинстве случаев состоит из ходового устройства 1 и поворотной части 2, связанных между собой опорно-поворотным устройством 3. Поворотная часть выполнена в виде рамы. На ней установлено рабочее оборудова­ние — стрела 4 и привод, который с помощью силовой установки и трансмиссии приводит в движение рабочее оборудование и ходовое устройство. В передней части на раме размещена кабина 10 с органами управления машиной.

Для выполнения земляных работ малых объемов экскаваторное рабочее оборудование 2 (рис. 8.2) иногда устанавливают на пнев­моколесных тракторах 1. В этом случае его крепят на раме трак­тора с помощью дополнительной колонки 3 и могут поворачивать относительно нее на угол около 150°.

Рис. 8.1. Одноковшовый строительный экскаватор

Рис. 8.2. Экскаватор с оборудованием обратной лопаты на тракторе

8.2. ТИПЫ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ И ИХ ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Одноковшовые экскаваторы делятся на гидравлические и канатные.

У гидравлического экскаватора (см. рис. 8.1) 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, на-

Рис. 8.3. Одноковшовый канатный экскаватор:

1 — ходовая часть; 2 — поворотная часть; 3 — двигатель; 4 — барабаны привода; 5 — стрела; 6 — стрелоподъемные канаты; 7 — рукоять; 8 — канаты подъема ковша; 9 — ковш

дежно защитить от перегрузок, увеличить эффективность исполь­зования мощности двигателя, автоматизировать управление и расширить технологические 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 (рис. 8.3) энергия от силовой уста­новки — двигателя 3 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 оборудование» драглайна, которое получило широкое применение в строительстве и при добыче полезных ископаемых.

8.3. КЛАССИФИКАЦИЯ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Одноковшовые экскаваторы являются землеройным! машинами цикличного действия. Основная часть из них относите! к универсальным машинам. Их можно оснащать оборудование для разработки грунта, подъема грузов, забивки свай и произвол- ства других работ. Незначительное число их работает с каким-либо одним видом оборудования. В основном это бывает на машинах большой мощности. .

По назначению одноковшовые экскаваторы бывают:

строительные и строительно-карьерные, имеющие обычно ковш вместимостью 0,015—10м³ и массу 0,25—250т;

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.

Для сокращенного обозначения различных по исполнению моделей строительных экскаваторов пользуются системой индекса типа ЭО-0000. Первая цифра после дефиса обозначает размерную группу экскаватора, которой соответствует определенная вмести-мость ковша, вторая цифра — код ходового устройства, третья -исполнение рабочего оборудования [с гибкой или жесткой (гидрав­лической) подвеской], четвертая — номер модели.

По числу установленных двигателей экскаваторы бывают одно и многодвигательными. В первом случае привод является одно-двигательным, и энергия от него 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 дви-гателей машины приводит в движение несколько ее основных механизмов — экскаватором с групповым приводом.

По типу привода различают экскаваторы с гидравлическим механическим, гидромеханическим, электрическим и смешанным приводами. Название привода обычно соответствует типу приме­ненной передачи.

Рис. 8.4 Основные виды рабочего оборудования одноковшового экскаватора:

α — прямая лопата с принудительным напором, б — маятниковая прямая лопата, в — обратная лопата г — боковая обратная лопата д — драглайн е — планировочное теле­скопическое оборудование ж — боковое телескопическое оборудование, з — погрузоч­ное оборудование и — грейфер на канатной подвеске, к — челюстной захват л — кран, м — копер н — грейфер на жесткой подвеске о — молот, η — рыхлитель

По степени подвижности поворотной части экскаваторы де­лятся на полноповоротные, когда поворотная платформа относи­тельно ходового оборудования может вращаться на 360°, и не-полноповоротные.

По типу механизма передвижения экскаваторы 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 подвески рабочего оборудования различают экска­ваторы с жесткой (гидравлические) и гибкой (канатные) подвеской.

По видам рабочего оборудования на строительных экскавато­рах применяют рабочее оборудование: прямая лопата, обратная лопата, драглайн, планировочное, погрузочное, грейферное, кра­новое, копер и др. (рис. 8.4). 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.