Гидравлические одноковшовые экскаваторы.

5.3.1. Особенности конструкции рабочего оборудования.

Рабочим оборудованием гидравлических одноковшовых экскаваторов чаще всего служат прямая лопата, обратная лопата, грейфер. Исполнительный механизм представляет собой шарнирно-рычажную систему, состоящую только из жестких звеньев. Траектория движения ковша регулируется изменением длины звеньев посредством силовых гидроцилиндров.

Другие особенности конструкции заключаются в возможности поворота ковша относительно рукояти, перестановки рабочего оборудования поперек платформы, поворота рукояти относительно стрелы в плане (в отдельных моделях экскаваторов), телескопичности рукояти. Это существенно повышает универсальность гидравлических экскаваторов по сравнению с канатными экскаваторами.

Рис. 5.3 Схемы соединения элементов рабочего оборудования гидравлических экскаваторов: а, б, в – гидроцилиндра со стрелой; г, д – гидроцилиндра с рукоятью; е, ж, з – гидроцилиндра с ковшом; 1 – стрела, 2 – рукоять, 3 – ковш.

Для управления стрелой используют три схемы сопряжения ее с гидроцилиндрами: под стрелой перед ее пятой (рис. 5.3 а); над стрелой (рис. 5.3 б); за пятой стрелы (рис. 5.3 в) (наиболее распространена первая схема).

Гидроцилиндр привода рукояти располагают чаще над стрелой (рис. 5.3 в, г), реже под ней (рис. 5.3 д), причем первая схема применяется обычно при оборудовании экскаватора обратной лопатой, а вторая – прямой.

Гидроцилиндр привода ковша размещается над рукоятью (рис. 5.3 е), хотя есть разновидности передач, выполненных в виде четырехзвенника (рис. 5.3 в, ж) или шестизвенника (рис. 5.3 з). Преимущество двух последних схем по сравнению с первой заключается возможности увеличения угла поворота ковша.

Рукояти и ковши рабочего оборудования, выполненные фирмами разных стран, имеют, примерно, одинаковое конструктивное решение. Стрелы же имеют разнообразные решения.

Наибольшее распространение на строительных экскаваторах получила стрела моноблочного исполнения. Она изготовлена обычно из легированного высокопрочного металлопроката и представляет собой изогнутую по длине выпуклостью вверх коробчатую конструкцию. Концевые участки ее имеют форму вилки с проушинами. Нижним концом стрела присоединена к проушинам платформы с помощью осей, верхние проушины стрелы с помощью пальцев соединены с рукоятью. В средней и верхней частях стрелы имеют проушины для крепления гидроцилиндров подъема и опускания стрелы и рукояти.

Наряду с моноблочной конструкцией стрелы применяют составные стрелы с целью расширить количество сменного рабочего оборудования, а также технологические возможности машин.

Составные стрелы состоят из нижней основной части 1 и верхней дополнительной части 2. Соединены они между собой посредством или пальцев 3 и тяги 4 (рис. 5.4 а) или пальцами 3 (рис. 5.4 б, в).

Основная часть стрелы может быть использована, если на экскаватор устанавливают прямую и обратную лопаты, погрузочное, грейферное и крановое оборудование.

Дополнительную часть в первом исполнении (рис. 5.4 а) используют при оборудовании обратной лопатой и грейфером. Дополнительную часть при втором исполнении (рис. 5.4 б) можно применять при прямой и обратной лопатах, грейфере и кране. Дополнительную часть в третьем исполнении (рис. 5.4 в) можно применять при том же оборудовании, что и во втором исполнении. В этом случае машина может работать в стесненных условиях, например, совершать копание вблизи стен зданий и параллельно им.

Рукояти прямой и обратной лопаты представляют собой пустотелые коробчатые балки переменного по длине сечения с проушинами для соединения со стрелой, ковшом и гидроцилиндрами при помощи пальцев.

Рис. 5.4 Схемы составных стрел экскаваторов с неподвижной (а), выдвижной (б), и поворотной (в) верхней их частью.

Ковш обратной лопаты сварен из листов и литых или штампованных деталей. Он открыт сверху и имеет две плоские боковые стенки и изогнутые заднюю и переднюю стенки. К передней стенке в верхней части приварен литой или штампованный козырек, на котором крепятся зубья.

При оборудовании прямой лопаты применяют ковши в основном трех видов: неповоротный ковш с откидным днищем; поворотный ковш, представляющий собой цельносваренную конструкцию, и поворотный раскрывающийся ковш, чаще носящий название челюстного ковша.

Рабочее оборудование грейфера включает в себя все основные элементы оборудования обратной лопаты (стрелу и рукоять), кроме ковша, вместе которого в этом случае к концу рукояти через подвеску с проушиной посредством удлинителя подвешен грейфер, который представляет собой две челюсти, связанные между собой соединительными элементами, имеющими между собой шарнирную связь.

Рабочее оборудование экскаватора–планировщика (рис. 5.5) состоит из основной стрелы 2, выдвижной стрелы 3, ковша 5 или другого сменного рабочего органа, механизма выдвижения или втягивания стрелы, механизма подъема и опускания стрелы 1, механизма поворота стрелы или ковша вокруг продольной оси стрелы, гидроцилиндра 6 подъема стрелы и гидроцилиндра 4 поворота ковша.

Применяемые схемы установки телескопического оборудования на поворотной платформе различают по расположению гидроцилиндра привода качания стрелы относительно оси ее наклона в вертикальной плоскости. Цилиндр может быть расположен впереди оси качания (рис. 5.5 а), под осью качания (рис. 5.5 б), сзади оси качания или под него (рис. 5.5 в).

Рис.5.5 Рабочее оборудование экскаватора-планировщика.

В первых двух схемах ось качания приближена к продольной оси стрелы (или совпадает с ней) и поднята над рамой поворотной платформы, в последней – удалена вниз от оси стрелы и находится обычно почти на уровне поворотной рамы.