 |
Одноковшовые строительные экскаваторы
|
|
|
|
2.2.1. Классификация и общая характеристика
Одноковшовыми экскаваторами называют позиционные землеройные машины цикличного действия, оборудованные ковшовым рабочим органом. Одноковшовые экскаваторы различают по главному параметру – объему ковша, а так же по назначению и виду рабочего оборудования, массе, типу привода и другим признакам классификации (табл. 2.1).
Строительные одноковшовые экскаваторы предназначены для копания в забоях грунтов I – IV группы, а также для разработки предварительно разрыхленных мерзлых и скальных грунтов. При помощи унифицированного сменного оборудования (до 40 видов) строительные экскаваторы могут выполнять профилировочные, зачистные, планировочные операции, а также погрузочные, сваебойные, монтажные и другие виды работ.
Таблица 2.1
Классификация одноковшовых экскаваторов
| Одноковшовые экскаваторы | По назначению | Строительные (0,15–6 м3) – ЭО |
| Карьерные гусеничные (5–20м3)–ЭКГ | ||
| Вскрышные гусеничн. (6–80 м3)–ЭВГ | ||
| Вскрышные шагающие (6–200 м3)–ЭШ | ||
| Туннельные и шахтные (0,5–1 м3) | ||
| По массе | Микро-экскаваторы (0,02…0,03 м3) | |
| Мини-экскаваторы (0,03…0,2 м3) | ||
| Обычные | ||
| По типу привода | Механические | |
| Гидравлические | ||
| Гидромеханический | ||
| Электрические | ||
| Смешанного типа | ||
| По типу движителей | Пневмоколесные | |
| Гусеничные | ||
| Шагающие | ||
| По виду рабочего оборудования | Прямая лопата | |
| Обратная лопата | ||
| Драглайн | ||
| Грейфер | ||
| Планировочный ковш | ||
| Разрушители | ||
| По исполнению рабочего оборудования | Канатные (механические) | |
| Гидравлические | ||
| С телескопической стрелой | ||
| По числу двигателей | Одномоторные | |
| Многомоторные | ||
| По возможности вращения поворотной части | Полноповоротные (360о) | |
| Неполноповоротные (180…270о) |
|
|
|
Строительным экскаваторам общего назначения присвоена идексация, состоящая из букв «ЭО» с четырьмя последующими цифрами. Буквы соответствуют названию машины – «Экскаватор Одноковшовый». Первая цифра индекса обозначает размерную группу, характеризующую эксплуатационную массу экскаватора и номинальный объем ковша (табл. 2.2). Существующей схемой индексации предусмотрено 7 размерных групп. В железнодорожном строительстве экскаваторы 1-й и 2-й размерных групп практически не используются.
Таблица 2.2
Характеристика размерных групп одноковшовых экскаваторов
| Привод | Пказатель | Размерная группа экскаватора | ||||
| Механический | Масса, т | 11,6 | ||||
| Вместимость ковша, м3 | 0,4 | 0,65 | 1–1,25 | 1,6 | 2,5 | |
| Гидравлический | Масса, т | 14,5 | 36,5 | – | ||
| Вместимость ковша, м3 | 0,4–0,65 | 0,65–1,25 | 1,25–3,0 | 1,6–3,2 |
Вторая цифра индекса обозначает вид ходового устройства, третья цифра – конструктивное исполнение рабочего оборудования (табл. 2.3).
Таблица 2.3
Типы ходового оборудования и подвески рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов
| Вторая цифра индекса машины | Ходовое оборудование | Третья цифра индекса машины | Подвеска рабочего оборудования |
| Гусеничное (Г) | Гибкая | ||
| Гусеничное уширенное (Гу) | Жесткая | ||
| Пневмоколесное (П) | С телескопи- ческой стрелой | ||
| Специальное шасси автомобильного типа (Сш) | Резерв | ||
| Шасси автомобиля (А) | |||
| Шасси трактора (Тр) | |||
| Прицепное (Пр) |
Четвертая цифра индекса обозначает порядковый номер модели данного типа и исполнения: 1, 2, 3, 4, 5, 6 и т.д.
После цифр в индексе экскаватора ставятся дополнительные буквенные обозначения: А, Б, В и т.д. – порядковая модернизация; С – северное исполнение; ХЛ – для холодного климата; Т – тропическое исполнение; ТВ – исполнение для тропических влажных районов. Например, индекс ЭО–3122АС означает: экскаватор одноковшовый с ковшом объемом 0,4…1,0 м3 на гусеничном ходу с гидроприводом и жесткой подвеской рабочего оборудования, второй модели, первой модернизации в северном исполнении.
|
|
|
В настоящее время некоторые российские экскаваторные заводы наряду с российской применяют индексацию с учетом особенностей, принятых в международной системе индексации машин (табл. 1.5).
Рабочее оборудование прямого копания – прямая лопата – является основным для канатных (механических) экскаваторов. Оно состоит (рис. 2.1) из стрелы 8, шарнирно соединенной с поворотной платформой 2 и удерживаемой стрелоподъемными канатами 11, рукояти 6, поступательно перемещаемой в седловом подшипнике 7, поворотном относительно стрелы, и ковша 1 на конце рукояти. Ковш вместе с рукоятью может изменять свой вылет относительно стрелы, подниматься и опускаться с помощью подъемных канатов 10.
Рис. 2.1. Экскаватор прямая лопата
1 – ковш; 2 – поворотная платформа; 3 – зубчатый венец;
4 – ведущая шестерня; 5 – напорный механизм; 6 – рукоять;
7 - седловой подшипник; 8 – стрела; 9 – напорный вал;
10 – подъемный канат; 11 – стреловой канат
На строительных экскаваторах с гибкой подвеской рабочего оборудования в основном применяется гусеничный и пневмоколесный ход (последний при емкости ковша до 0,65 м3). Гусеничные экскаваторы оборудуются жесткими многокатковыми гусеницами, создающими устойчивую опорную базу.
На ходовую раму через опорно-поворотное устройство передаются все нагрузки, действующие на поворотную платформу 2 (рис. 2.1). Опорно-поворотные устройства экскаваторов обеспечивают свободное вращение платформы вокруг вертикальной оси машины. Поворотные механизмы работают по следующей схеме. При включении вертикального вала, установленного на подшипниках в поворотной платформе, закрепленная на нем ведущая шестерня 4 обегает зубчатый венец 3 и платформа экскаватора поворачивается.
Драглайн. Рабочее оборудование драглайна (рис. 2.2) включает решетчатую стрелу 6, по длине значительно превышающую стрелу лопаты, и ковш 2, перемещаемый тяговым 7 и подъемным 8 канатами, с которыми он соединен посредством цепей 1 и 3.
|
|
|
Рис. 2.2. Экскаватор драглайн
1 – подъемная цепь; 2 – ковш; 3 – тяговая цепь; 4 – ходовое оборудование; 5 – стреловой канат; 6 – стрела; 7 – тяговый канат;
8 – подъемный канат; 9 – разгрузочный блок; 10 – разгрузочный канат;
Драглайны работают преимущественно с разгрузкой в отвал. Разгрузка в транспортное средство возможна, но она резко снижает производительность экскаватора из-за необходимости выполнять эту операцию после полной остановки поворотного движения и пониженных скоростей последнего во избежание раскачки ковша.
Грейфер – рабочее оборудование для разработки грунтов выше и ниже уровня стоянки экскаватора, для погрузки и разгрузки сыпучих материалов. Для оборудования грейфера используют решетчатую стрелу драглайна.
Техническая характеристика отечественных одноковшовых экскаваторов с канатной подвеской рабочего оборудования приведена в табл 2.4.
Таблица 2.4
Технические параметры одноковшовых канатных экскаваторов
| Индекс экскаватора | Объем ковша, м3, с оборудованием | Мощность двигателя, кВт | Масса, Т | ||
| прямой лопаты | обратной лопаты | драглайна | |||
| ЭО–3311Г | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 12,4 | |
| ЭО–3311Д | – | 0,5 | 0,4; 0,45; 0,5 | 12,73 | |
| ЭО–3211Е | – | 0,45 | 0,45; 0,5 | 44,4 | 12,9 |
| ЭО–4111В | 0,65 | 0,65 | 0,8 | 55–60 | |
| ЭО–4112ХЛ | 0,65 | 0,8 | 0,8 | 55–60 | 24,1 |
| ЭО–4112А-1 | 0,75 | 0,65; 0,8 | 0,65; 0,8; 1,0 | 23,4 | |
| ЭО–5111Б | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 33,5 | |
| ЭО–5111ЕХЛ | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 33,7 | |
| ЭО–5119 | 1,5; 2,0 | 1,2; 1,5 | 0,8; 1,2; 1,5 | ||
| ЭО–6112БС | 1,25 | 1,4 | 1,25; 1,5 | 41,5 | |
| ЭО–7111 | 2,5 | – | 2,5; 3,0 | ||
| ЭО–7111С | 2,5 | – | 2,5; 3,0 |
В настоящее время почти все виды механических одноковшовых экскаваторов постепенно вытесняются более прогрессивными гидравлическими аналогами.
По виду исполнения рабочего оборудования гидравлические экскаваторы бывают с шарнирно-рычажным и телескопическим рабочим оборудованием. Для удержания и приведения в действие шарнирно-рычажного рабочего оборудования используют жесткие связи – гидравлические цилиндры. Основные рабочие движения шарнирно-рычажного оборудования в вертикальной плоскости: изменение угла наклона стрелы, поворот рукояти с ковшом относительно стрелы и поворот ковша относительно рукояти. Основным рабочим движением телескопического оборудования является выдвижение и втягивание секций телескопической стрелы.
|
|
|
Гидравлические полноповоротные универсальные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием оснащены ковшами вместимостью 0,5–4,0 м3 и предназначены для земляных работ в грунтах I–IV групп. При помощи сменного рабочего оборудования они могут выполнять также погрузочные, монтажные, планировочные и другие работы.
Современные полноповоротные гидравлические экскаваторы (рис. 2.3) созданы на базе единых конструктивных схем и широкой унификации узлов и агрегатов. Они состоят из ходового устройства 8 (пневмоколесного или гусеничного), поворотной платформы 1 с размещенной на ней силовой установкой 2, узлами гидропривода и кабиной машиниста 3 и сменного рабочего оборудования. К платформе прикреплена нижняя часть стрелы 4 с гидроцилиндрами ее подъема. Конструкция опорно-поворотного 9 и ходового устройств экскаватора не отличается от рассмотренных выше.
Рис. 2. 3. Гидравлический экскаватор обратная лопата
1– поворотная платформа; 2 – силовая установка; 3 – кабина;
4 – основная стрела; 5 – дополнительная стрела; 6– рукоять;
7 – ковш; 8 – гусеничная тележка; 9 – опорно-поворотное устройство
Обратная лопата является основным рабочим оборудованием гидравлических экскаваторов. Оно состоит из основной 4 и дополнительной 5 стрелы, рукояти 6 с ковшом 7 и гидроцилиндров их привода. Ковш крепится к рукояти с помощью многозвенных рычажных механизмов, обеспечивающих ему необходимую подвижность. Оборудование обратной лопаты в сочетании с гидроприводом обеспечивает наибольшую универсальность машины и позволяет копать грунт выше и ниже уровня стоянки экскаватора.
Прямая лопата гидравлических экскаваторовсостоит из следующих основных частей: стрелы, рукояти, ковша и гидроцилиндров подъема стрелы, поворота рукояти и поворота ковша. Поворотным ковшом можно не только разрабатывать грунт, но и планировать забой. В качестве стрелы прямой лопаты используют нижнюю основную стрелу обратной лопаты, а в качестве рукояти – ее верхнюю удлиняющую часть.
Экскаватор с прямой лопатой разрабатывает грунт движением ковша снизу вверх и от машины в сторону забоя. Для разработки легких грунтов I–II групп, а также для погрузки дробленных и сыпучих материалов выпускают экскаваторы с так называемым погрузочным ковшом, т.е. увеличенной вместимости прямой лопаты.
|
|
|
Грейферное оборудование с гидравлическим приводом состоит из шарнирного узла с гидравлической подвеской, подвешенного к пальцевому шарниру рукояти, и грейферного ковша с гидроцилиндром управления створками (челюстями). Если грейферным оборудованием разрабатывают узкие и глубокие выемки (траншеи, скважины под фундаменты на сваях-оболочках и др.), оно подвешивается на штанге, которая крепится либо к рукояти, либо непосредственно к стреле.
Полноповоротные экскаваторы монтируются на гусеничном (табл. 2.5) или пневмоколесном шасси (табл. 2.6).
Таблица 2.5
Технические параметры гидравлических гусеничных экскаваторов
| Индекс экскаватора | Объем ковша, м3, с оборудованием | Мощность, кВт | Масса, т | |
| прямой лопаты | обратной лопаты | |||
| ЭО–3122 | 0,63 | 0,63 | 14,1 | |
| ЭО–3123 | 0,65 | 0,65 | 59,6 | 14,6 |
| ЭО–3221 | – | 0,63 | 13,8 | |
| ЭО–4121А | 1,0 | 1,0 | 95,7 | |
| ЭО–4121Б | 1,0 | 0,65 | 95,7 | 23,5 |
| ЭО–4124 | 1,25 | 1,25 | ||
| ЭО–4125А | 1,25 | 1,25 | ||
| ЭО–4225А-07 | – | 0,6…1,42 | 26,45 | |
| ЭО–4228 | – | 0,6…1,42 | 27,34 | |
| ЭО–5122 | 1,6 | 1,25 | 35,8 | |
| ЭО–5122А | 1,6 | 1,6 | 35,8 | |
| ЭО–5123ХЛ | 1,6 | 1,25 | 36,4 | |
| ЭО–5124 | 1,6 | 2,0 | ||
| ЭО–5124-2 | 1,6 | 1,6 | ||
| ЭО–5225 | 2,0 | 1,85 | 38,1 | |
| ЭО–6123 | 3,2 | 2,5 | 2  75
| 67,5 |
| ЭО–6123-1 | 3,2 | 2,5 | 2 75
| 61,2 |
| ЕТ–14 | – | 0,65 | 59,5 | 14,8 |
| ЕТ–16 | – | 0,65 | 77,2 | |
| ЕТ–18 | – | 1,0 | 77,2 | 18,5 |
| ЕТ–25 | – | 1,25 | 26,6 | |
| ЕК 220-06 | – | 1,0 | ||
| ЕК 270-05 | – | 1,2 | ||
| ЕК 300 | – | 1,5 | ||
| ЕК 400-05 | – | 1,9 | ||
| ВЭКС 30L | 1,6 | 1,25; 1,45 | 31,5 |
Гидравлические одноковшовые экскаваторы также выпускают с планировочным оборудованием (табл. 2.7), с оборудованием для рыхления грунта (однозубый рыхлитель, гидромолот) и с другими видами рабочего оборудования (всего более 40 видов) [14].
Таблица 2.6
Технические параметры гидравлических пневмоколесных экскаваторов
| Индекс экскаватора | Объем ковша, м3, с оборудованием | Мощность двигателя, кВт | Масса, т | |
| прямой лопаты | обратной лопаты | |||
| ЭО–3323 | 0,63 | 0,63 | 59,6 | |
| ЭО–3322А | – | 0,5 | 14,5 | |
| ЭО–3322Д | – | 0,5 | 12,5 | |
| ЭО–3323А | 0,63 | 0,63 | 13,8 | |
| ЭО–3333 | – | 0,4 | ||
| ЭО–4321 | 0,8 | 0,63 | 19,8 | |
| ЭО–4322 | 1,0 | 0,63 | ||
| ЭО–4321А | 1,2 | 1,0 | 20,4 | |
| ЭО–4328 | – | 0,6…1,42 | 23,84 | |
| ЕК–12 | – | 0,65 | 59,5 | 12,85 |
| ЕК–14 | – | 0,4…0,8 | 77,2 | |
| ЕК–18 | – | 0,65…1,0 | 77,2 | |
| ЕА–17 | – | 0,65 | 59,5 | 17,5 |
| ВЭКС 20К | – | 1,05 |
Таблица 2.7
Техническая характеристика экскаваторов-планировщиков
| Параметр | Индекс машины | |||
| ЭО–43212 | ЭО–43214 | ЭО–43213 | TW–25–М1 | |
| Базовое шасси | КамАЗ-53228 | КамАЗ-43118 | УралАЗ-4320- 1911-30 | МАЗ-630303 |
| Вместимость ковша, м3 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,63 |
| Мощность двигателя, кВт | ||||
| Масса, т | 19,5 | 19,5 | 20,7 | 21,87 |
Неполноповоротные гидравлические экскаваторы с объемом ковша 0,15…0,3 м3 изготавливают на базе серийных пневмоколесных тракторов небольшой мощности (ЮМЗ-6КЛН; МТЗ-80.1; МТЗ-82.1 и др.). Это мобильные малогабаритные землеройные машины с большим числом (до 25) сменных видов рабочего оборудования. Наиболее эффективно их используют в стесненных условиях, а также при небольших объемах рассредоточенных земляных работ.
|
|
|
