ми. Между рабочими звеньями находится от четырех до восьми холостых звеньев. Четырех-, шести- и восьмизвенные цепи зависят от числа холостых звеньев между ковшами. Наиболее распространены четырехзвенные цепи. Шагом цепи (длиной звена) и числом холостых звеньев определяется расстояние между ковшами. Чем плотнее порода, разрабатываемая экскаватором, и чем больше вместимость ковша, тем большими должны быть шаг цепи и число холостых звеньев.

5.3. Рабочее оборудование роторных экскаваторов

Рабочие органы роторного типа могут различаться по следующим признакам:

способу разгрузки ковшей на гравитационные и инерционные; конструкции роторного колеса с гравитационной разгрузкой

(рис. 5.2): камерные, бескамерные и полукамерные; расположению оси вращения ротора относительно оси барабана

приемного конвейера: с параллельным расположением, под углом к горизонтальной или вертикальной плоскости;

расположению приемной части конвейера относительно ротора: с боковым расположением, с расположением в торце или внутри ротора;

конструкции приемно-питающего устройства при бескамерном и камерном роторе: с неподвижным лотком, с вращающимся конусом; барабанным или роликовым питателем, с тарельчатым питателем, комбинированные;

типу привода: с нерегулируемым и регулируемым приводом; креплению привода к стреле: с жестким креплением и с подвес-

кой на упругодемпфирующем устройстве.

Гравитационная разгрузка частиц породы из ковша, когда он поднимается в верхнее положение на колесе, осуществляется через открытую нижнюю полость свободным потоком под действием веса разгружаемого материала.

Инерционная разгрузка обеспечивается при высокой скорости движения ковшей под действием центробежных сил, выбрасывающих породу из ковша через его переднюю часть в месте разгрузки по касательной.

105

3 2

3

1

4

4

а

5

1

2

4

4

б

Рис. 5.2. Схемы роторных колес: а – камерный ротор; б – бескамерный ротор; 1 – диск колеса; 2 – ковш; 3 – обтекаемые желоба (камеры); 4 – конвейер роторной стрелы; 5 – подковшовая камера

106

Камерный ротор представляет собой колесо (рис. 5.2, а) на периферии диска 1, на котором укреплены ковши 2. Под ковшами внутри колеса расположены обтекаемые желоба (камеры) 3, по ним порода после выхода ковша за пределы запирающего сектора А1, высыпаясь, стекает на конвейер 4 роторной стрелы. Камеры внутри футеруются износостойкими и препятствующими налипанию материалами, например супроленом, тефлоном. Для улучшения разгрузки задняя стенка камеры выполнена по касательной к окружности небольшого диаметра d1. Камерные роторы предназначены главным образом для верхнего черпания и редко реверсируются для работы ниже уровня стояния экскаватора. Значительный суммарный объем собственно ковша Е и его камеры Е1 в конкретных условиях эксплуатации позволяет получить производительность экскаватора с камерными роторами на 30–40 % более высокую, чем номинальная, определяемаятолькопопаспортнойвместимостиковшаЕ.

У бескамерного ротора (рис. 5.2, б) порода в ковше 1 вместимостью Е и его подковшовой камере 5 вместимостью Е1 перемещается по неподвижной обечайке А2, прикрепленной к стреле и закрывающей подковшовое пространство с внутренней стороны. Обечайка и разгрузочный сектор могут выполняться подвижными, что улучшает условия разгрузки породыизковшейприпеременныхуглахнаклонастрелы.

Комбинированный (полукамерный) ротор имеет удлиненную заднюю стенку ковша, немного не доходящую до центра колеса. Подковшовая камера образуется неподвижным сектором («хвостом») ковша. Ковши вместе с подковшовой камерой имеют в зоне черпания значительную вместимость при малых размерах ротора, что повышает производительность экскаватора. Благодаря такой конструкции комбинированные роторы по вместимости ковша приближаются к камерным, а по легкости разгрузки ковшей – к бескамерным. Камерные и комбинированные роторы наиболее пригодны для разработки сухих, плотных материалов, например углей.

Приемно-питающие устройства (рис. 5.3) служат для переда-

чи породы от ковшей на транспортирующий орган (ленту конвейера). Их конструкции зависят от параметров рабочего органа и свойств (липкость, влажность и т.д.) перегружаемого материала.

Отбор материала от ротора является одним из основных вопросов, решаемых при его конструировании. Есть много конструктивных решений, начиная от установки ротора под углом к оси стрелы и кончая принудительной отгрузкой материала с применением специальных роликовых, ленточных и тарельчатых питателей.

107

6 7

5 2

3

4

1

а

9 4

3

1

5

2

в

6 2 3

4

1

б

10

3

2

4

1

г

Рис. 5.3. Схемы приемно-питающих устройств роторных исполнительных органов: 1 – опора роторного колеса; 2 – редуктор; 3 – роторное колесо; 4 – лента конвейера роторной стрелы; 5 – бортик конвейера; 6 – лоток; 7 – скребок; 8 – вращающийся конус; 9 – ролик; 10 – барабан; 11 – ленточный питатель; 12 – тарельчатый питатель; 13 – коническая передача; 14 – неподвижный скребок (начало, окончание см. на с. 109)

108

5

5

8 5

2 3

4

8

	д
4		6

3

5

		1
2

ж

12

6

2 14

13

5

1 1

4

3

е

11

2 1

5

3

з

Рис. 5.3. Окончание (начало см. на с. 108)

109

Наиболее простой конструкцией приемно-питающего устройст-

ва является неподвижная наклонная плоскость – лоток 6 (рис. 5.3, б),

которая вводится во внутреннюю полость ротора под углом 60–70о к горизонту и обеспечивает подачу породы на ленту 4 конвейера. Поверхность скольжения лотка ограничена боковыми стенками. Несмотря на простоту, малую массу и стойкость по отношению к ударным нагрузкам, неподвижный лоток пригоден при разработке только несвязных, сыпучих и каменистых пород. При разработке вязких и липких пород на лотке целесообразно устанавливать вращающиеся вокруг оси скребки 7 (рис. 5.3, а).

Более надежной системой принудительной разгрузки породы является приводной роликовый стол-питатель (рис. 5.3, в), который должен иметь уклон в сторону стрелового конвейера и возрастающую частоту вращения роликов 9 в направлении разгрузки. Ролики устанавливают с минимальным зазором, чтобы порода не просыпалась между ними, а их поверхность покрывают резиной. Роликовый питатель снижает высоту падения материала, но одновременно уменьшает конструктивный сектор разгрузки.

Модификацией роликового питателя является барабанный питатель (рис. 5.3, г), представляющий собой цилиндрический барабан 10, перекрывающий по своей длине сектор разгрузки.

При установке очистительных устройств применение питателя эффективно на любых породах, однако, порода на конвейер выносится питателем со значительной поперечной скоростью под его прямым углом к направлению движения ленты. Поэтому порода скользит по ленте до тех пор, пока не обретает ту же скорость, что и лента.

Следствием проскальзывания породы является повышенный износ ленты.

Для того чтобы предохранить длинную дорогостоящую ленту стрелового конвейера от быстрого износа, иногда применяют промежуточный короткий (по длине близкий к диаметру ротора) продольный конвейер-питатель 11 (рис. 5.3, з). На нем используют ленту с более толстым слоем резины. Порода с промежуточного конвейера поступает на главный конвейер со скоростью, равной скорости движения ленты главного конвейера и почти совпадающей с ней по направлению. В месте разгрузки породы иногда устанавливают колосники, через которые мелкие куски породы попадают на ленту, защищая ее поверхность от ударов крупными кусками и тем самым уменьшая ее износ.

110

Широкое распространение получили приемно-питающие уст-

ройства, рабочая поверхность которых выполнена в виде вращающе-

гося конуса 8 (рис. 5.3, д), с углом наклона к горизонту 60–70о. Для очистки поверхности конуса от налипающего грунта и ограничения его потока служат боковые скребки 16, неподвижные относительно стрелы. Недостатками этой конструкции являются невозможность придания породе какой-либо скорости в направлении движения ленты и зависимость условий перегрузки от угла наклона стрелы.

Относительно равномерный и направленный по движению ленты поток породы можно получить установкой во внутреннюю по-

лость ротора вращающегося наклонного тарельчатого питателя 12

(рис. 5.3, е), приводимого в действие через коническую передачу 13 от вала ротора. Разгрузка породы и направление ее на ленту конвейера осуществляется неподвижным скребком 14. Недостатками тарельчатого питателя являются сложность конструкции и трудность перекрытия сектора разгрузки при больших диаметрах ротора.

Бескамерная конструкция ротора позволяет расположить его под углом к оси стрелы, осуществляя боковую разгрузку, и ввести стреловой конвейер в его внутреннюю полость (рис. 5.3, ж, з).

Скорость скольжения породы по разгрузочной поверхности ротора зависит от угла наклона этой поверхности к горизонту.

Боковая разгрузка конструктивно осуществляется наклоном оси ротора по отношению к оси конвейера в вертикальной и горизонтальной плоскостях на 5–10о. Наклон ротора в сторону конвейера дает значительное улучшение условий разгрузки без усложнения конструкции ротора. Такие схемы применяют на некоторых мощных зарубежных роторных экскаваторах.

При работе в нелипких породах на экскаваторах с небольшим диаметром ротора наилучшие результаты дает эксплуатация простого лотка или вращающегося конуса, а на экскаваторах с большим диаметром ротора – приводной роликовый стол или однобарабанный питатель. При работе в связных породах и на экскаваторах с небольшим диаметром ротора наиболее приемлем тарельчатый питатель; при средней мощности ротора – вращающийся конус и при большой мощности ротора – однобарабанный или продольный питатель.

По конструкции режущей части роторы могут быть ковшовые и ковшовые с дополнительными рыхлящими поясами. Рыхлящие пояса представляют собой режущие кромки от ковша без днища. Они устанавливаются в промежутке между ковшами.

111

		1		5		2

6

						3
									а
										1
												5
								4
		2		6

б

Рис. 5.4. Схемы компоновки роторного узла: 1 – роторное колесо; 2 – редуктор; 3 – упругая опора редуктора; 4 – муфта; 5 – конвейер; 6 – вал роторного колеса (начало, окончание см. на с. 113)

112

4

6 1

2

5

в

1

2

2

6

5

3

4

г

Рис. 5.4. Окончание (начало см. на с. 112)

113

Различные схемы компоновки роторных узлов экскаваторов представлены на рис. 5.4. Роторный узел включает роторное колесо 1, редуктор 2 с двигателем, упругую опору редуктора 3, предохранительную муфту 4, погрузочное устройство конвейера 5, вал роторного колеса.

Приводы ротора классифицируются по следующим признакам: компоновке: с приводом, встроенным в ротор (рис. 5.3, в); наружным размещением привода (рис. 5.4, а–в); с комбинированным

размещением привода (рис. 5.4, г); конструктивному исполнению: с планетарной передачей; с пе-

редачей обычного исполнения (рис. 5.4, а–в); с комбинированной передачей (рис. 5.4, г);

способу крепления привода к роторной стреле: с жестким креплением; с посадкой редуктора на вал ротора 6 (рис. 5.4, а) с одной стороны и через упругую демпфирующую опору 3 на металлоконструкцию роторной стрелы с другой стороны;

способу передачи крутящего момента: через вал (рис. 5.4, а, б); через зубчатый венец с внутренним или внешним зацеплением, закрепленный на роторе (рис. 5.3, е);

числу скоростей привода: с одно- и многоскоростным приводом. Последний по способу регулирования скорости может быть ступенчатым и бесступенчатым. На рис. 5.4, в представлен редуктор с коробкой скоростей, позволяющий иметь две скорости;

числу двигателей привода ротора: одно- и многодвигательный. В приводе роторных экскаваторов применяются предохранительные муфты фрикционного, гидравлического, электромагнитного и планетарного типов. Установка муфт 4 (рис. 5.4, б) может производиться на валу ротора, на промежуточном валу механической переда-

чи (рис. 5.4, в) и на валу двигателя (рис. 5.4, г).

По типу металлоконструкции роторные стрелы могут выполняться в виде пространственных ферм, трубчатыми и балочными. Фермы могут иметь прямоугольные, трехгранные и реже ромбические формы сечения. Роторный экскаватор может выполняться как со стрелой постоянной длины, так и с выдвижной стрелой (рис. 5.3, б). У экскаваторов с выдвижными стрелами крепление опорной части роторной стрелы может быть выполнено с опиранием на напорную тележку. Подача стрелы на забой и обратно может осуществляться зубчато-реечным механизмом или тяговыми лебедками.

114