Современные экскаваторы: принцип работы и особенности устройства

Экскаватор — землеройная машина для выемки и отвала грунта, которая во много раз упростила дорожные, строительные работы и добычу полезных ископаемых.

Интересно знать! В первой половине 19 века было подсчитано, что экскаваторы на паровой тяге заменяют собой труд 100 человек. С тех пор производительность техники выросла во много раз. Так, карьерный экскаватор с собственной эксплуатационной массой в 3500 тон имеет ежесуточную плановую норму выработки угля в 25000 тон.

Назначение экскаваторов

По назначению экскаваторы делятся на группы:

• Дорожно-строительные.
• Универсальные.
• Вскрышные.
• Подземные.
• Карьерные.

Восстановленная техника наряду с новой успешно решает как дорожно-строительные, так и другие задачи по выемке и перемещению грунта.

Когда экономически н оправданно приобретение новой техники, предприятия рассматривают машины с наработкой. Ресурс экскаваторов измеряется в моточасах до капитального ремонта, а технический сервис состоит из плановых ремонтов и обслуживаний. Так, универсальный одноковшовой экскаватор с наработкой после технических процедур по восстановлению и замене изношенных узлов и деталей в специализированном сервисе полностью готов к эксплуатации на объектах заказчика.

Популярные модели

Выпуском карьерной техники занимаются несколько известных зарубежных производителей. В России также производятся подобные машины. Среди лидеров по производству техники для работы на открытых месторождениях находятся компании Hitachi и Caterpillar. Приведем краткие характеристики современных популярных моделей этих брендов.

Хитачи

Компания Hitachi по объему продаж карьерных экскаваторов является лидером на мировом рынке. В модельном ряду — двухгусеничные гидравлические машины с объемами ковша от 1.15 до 43 м3. Некоторые характеристики моделей приведены в таблице.

Продолжение таблицы

На модели EX3600-6, EX5500-6 и EX8000-6, помимо дизельных, могут устанавливаться электрические моторы Hitachi TFOA-KK.

Традиционно, техника этого бренда отличается применением экономичных и надежных двигателей, эффективной гидравлической системы. Большое внимание уделяется надежности и долговечности поворотного узла. Работоспособность сохраняется в самом широком диапазоне внешних температур — и при +40?С, и при -50 ?С.

Caterpillar

Для карьерных работ компания Caterpillar предлагает гидравлические экскаваторы разной мощности, а также канатные, в которых применяется электрический мотор.

Гидравлические

Приведем характеристики некоторых моделей.

На модели 60хх опционально могут быть установлены электрические моторы вместо дизельных.

Канатные электрические

Не смотря, что гидравлические экскаваторы все чаще используются при работах в карьерах, канатные модели продолжают выпускаться, позволяя эффективно их использовать на вскрышных работах и добыче руды.

Канатный электрический карьерный экскаватор CAT 7295

Благодаря электрическому приводу и ковшам большой емкости, они позволяют перемещать значительные объемы грунтов, породы с низкой себестоимостью.

В таблице перечислены основные характеристики некоторых моделей:

Эффективное освоение месторождений напрямую зависит от качества и эффективности используемой техники. Большой выбор карьерных экскаваторов позволяет подобрать нужную модель, учитывая тип пород, с которыми придется работать, применяемый автотранспорт, условия эксплуатации и прочие факторы.

Н2: Классификация экскаваторов

Землеройная техника разделяется по ряду признаков, среди которых габариты, мощность, тип шасси и др. Основная характеристика экскаватора — это его эксплуатационная масса. Чем больше масса — тем больше полезной работы может совершить техника за единицу времени.

Таблица 1 Основные виды ковшей

Таблица 2 Классификация одноковшовых экскаваторов по массе

По типу работы машины бывают циклические и непрерывного действия. Циклические экскаваторы обычно оборудованы одним ковшом и предназначены для широкого спектра работ: копания траншей, расчистки и планирования территорий, строительства и дорожных работ.

Экскаваторы непрерывного действия — это многоковшовая техника, которая способна одновременно выполнять выемку породы и транспортировать ее к месту отвала благодаря круговой схеме работы ковшей.

Траншейный экскаватор на тракторной базе используется для прокладки электрокабелей и других коммуникаций. Этой машиной удобно прокладывать траншеи и канавы с заданной шириной и глубинной.

Драглайн (тянуша):

Драглайн (тянуша) – канатно-блочное оборудование, представляющее собой ковш, закрепленный на канатах.

Драглайн предназначен для разработки пластов ниже горизонта размещения техники.

Конструкция драглайна, обеспечивающая рабочий цикл, включает:

– стрелу;

– барабаны лебедок, соединенные через зубцы и муфты с отдельными двигателями;

– канат для черпания грунта (подъемный);

– канат для подтягивания ковша к экскаватору (тяговый).

Спуск ковша происходит в момент выключения сцепления барабанов, скорость опускания регулируется при помощи тормозов. Сама разработка слоев осуществляется благодаря значительному весу ковша – падая с высоты, он под тяжестью своей массы буквально «вгрызается» в грунт, что позволяет вести освоения даже твердых, скальных пород.

Значительные габариты делают драглайн незаменимым при:

– возведении дамб;

– создании каналов;

– очищении дна водоемов;

– освоении россыпных полезных ископаемых;

– разработке месторождений, где актуально очищение залежей ископаемых от пустого слоя верхней породы.

Длина стрелы драглайна может достигать 100 м, вместимость ковша – до 168 м3.

Как устроен экскаватор

На примере одноковшового экскаватора на пневмоколесном ходу рассмотрим устройство этой спецтехники, которая состоит из таких основных частей:

• Опорно-поворотное устройство.
• Пневмоколесное ходовое устройство.
• Выносная опора.
• Поворотная платформа.
• Силовая установка.
• Гидроцилиндры стрелы, рукояти, ковша.
• Стрела.
• Рукоять.
• Ковш.
• Кабина машиниста.
• Бульдозерный отвал.

Опорно-поворотное устройство

Опорно-поворотное устройство экскаватора позволяет платформе машины совершать полный оборот в обе стороны вокруг вертикальной оси. К прочности и надежности этого механизма предъявляются повышенные требования, поскольку он воспринимает не только собственный вес платформы с оборудованием, но также и ветровые нагрузки, и толчки во время копания.

В современных моделях экскаваторов широкое распространение получили опорно-поворотные устройства на базе опорно-поворотных кругов с шариками или роликами в виде тел качения. Такая конструкция стала использоваться вместо каткового устройства и благодаря отсутствию в ней центральной центрирующей цапфы, уменьшена масса, снижено сопротивление повороту, упрощено обслуживание и т.д.

Гидросистема

В гидросистему экскаватора входит комплект узлов, деталей и агрегатов, в том числе и таких:

• Сдвоенная регулируемая помпа с суммирующей регулировкой мощности.
• Клапанный блок.
• Распределительная аппаратура.
• Гидравлический мотор.
• Гидроцилиндры.
• Фильтры.
• Бак.
• Гидролинии.
• Соединители, фитинги, крепеж.

Крутящий момент от силовой установки экскаватора передается на вал гидронасоса и преобразуется в гидравлическую энергию, которая через клапана управления приводит в движения цилиндры стрелы, рукояти и ковша машины.

Ходовая часть

Экскаваторы с пневмоколесной ходовой имеют лучшую маневренность, чем техника на гусеничном шасси. По проходимости и преодолению уклонов, и неровностей почвы гусеничная ходовая имеет преимущества перед пневмоколесным шасси.

Ходовая часть пневмоколесного экскаватора является базой для поворотной платформы с двигателем и рабочим механизмом и состоит в том числе из таких частей:

• Несущей рамы.
• Карданного вала.
• Коробки передач.
• Откидные опоры.
• Передний и задний мост.
• Отвал.
• Колеса.

В движение экскаватор приводится с помощью гидравлической системы и гидромотора на раме. Передняя ось оснащена поворотным механизмом, а шасси комплектуется рабочей и стояночной тормозной системой.

Шасси гусеничного экскаватора выполнено в виде рамы, в средней части которой находится опора с зубчатым венцом. В нее входят в том числе такие элементы:

• Привод.
• Гидравлическое оборудование.
• Гусеницы.
• Направляющие и опорные катки.
• Механизм натяжения гусениц.
• Левый и правый закрывающие кожухи.

Направление движения гусеничного экскаватора изменяется благодаря стопору одной из гусениц, привод на которые идет от гидромотора через многоступенчатый редуктор.

Электросхема

Электросхема дизельного экскаватора состоит преимущественно из системы пуска мотора, освещения и оповещения. Основные элементы, которые входят в электрооборудование дизельной землеройной техники на примере экскаватора Э-652А:

• Генератор.
• Блок предохранителей.
• Мотор вентилятора.
• Стартер.
• АКБ.
• Амперметр.
• Выпрямитель.
• Передние, задние фонари.

Основные составляющие машин

Экскаваторы представляют собой сложные спецмашины, состоящие из различных механизмов и узлов:

• силовой агрегат;
• ходовая;
• системы гидравлики и трансмиссии;
• оборотная платформа;
• кабина с приборами управления.

Рабочим органом является ковш. Он бывает разных размеров, зависимости от модели экскаватора.

Важно: возможна комплектация гидромолотом или другим землеройным оборудованием.

Принцип работы экскаватора

Силовая установка дизельного экскаватора создает крутящий момент, который через механический привод, гидравлические линии, гидронасосы и гидромотор приводит в действие ходовую, поворотную платформу и рабочие гидроцилиндры машины на стреле, рукояти и ковше. Энергия сгорания дизельного топлива преобразуется в поступательное движение гидравлической жидкости, которая, выполнив свою роботу, перетекает назад в гидравлический бак через клапан в гидролинии.

Зная особенности устройства, виды и характеристики экскаваторов, можно выбрать машину, которая решит производственные задачи предприятия и увеличит круг выполняемых ими работ благодаря широкому наименованию навесного оборудования для различных операций.

Гусеничный ход

Что такое экскаватор на гусеницах? Это машина, которая пройдет по дорогам с любым покрытием, а также без него. Подавляющее большинство самоходной экскаваторной техники помещается именно на базу с гусеничным ходом. Исключение составляют аналоги, работающие в черте города. Рассматриваемые модели легко преодолеют рыхлый грунт, торфяники, бездорожье, лесные и каменные препятствия.

Правила безопасности при эксплуатации

Все сотрудники, допускаемые к работе с машинами, проходят квалификационную подготовку, обучение правилам работы и инструктаж службы безопасности. Общие условия нормальной эксплуатации механизмов.

• Перед первым пуском: контроль комплектности;
• проверка качества монтажных креплений;
• оценка состояния электроники;
• закрытие всех технических люков и крышек (подвижные детали должны быть ограждены).

Ремонт поворотных механизмов должны проводить мастера с подтвержденной квалификацией (согласно правилам проведения сварочных работ, такелажа тяжелой техники, слесарного ремонта).

Купить редуктор от производителя

Планируя купить редуктор поворота, любой инвестор намерен получить от вложений максимум. Решить такую задачу можно только одним способом: через правильный выбор оборудования для конкретного поворотного механизма. ООО ПТЦ «Привод» – опытный производитель редукторного рынка – поможет сделать этот выбор с выгодой для вас.

Мы делаем и доставляем свою технику по всей России. Гарантируем достойное качество и адекватные цены. Убедитесь в этом лично, получив бесплатную консультацию специалистов по телефону или email. Все реквизиты для связи есть в разделе контактов.

Источник

Преимущества поворотного редуктора

Специфическое назначение ответственного поворотного редуктора определяет требования к его конструкции. Здесь на одно из первых мест выходит обеспечение предельной точности расположения зубчатых колес: поверхности шестерен должны плотно соприкасаться, только так достигается нормальная работа устройства при вращении.

Продуманная конструкция обеспечивает и ряд преимуществ редукторов поворота:

• высокую эффективность (КПД);
• компактные размеры (особенно если это мотор-редуктор, объединяющий в корпусе электродвигатель и редукторное устройство);
• упрощенный монтаж;
• надежность и отличные эксплуатационные качества.