5.4. Ковши цепных и роторных экскаваторов

Конструкция ковша многоковшового экскаватора должна обеспечивать: осуществление процессов резания и заполнения ковша с возможно меньшими энергозатратами; исключение налипания и намерзания горной массы; полную разгрузку породы в пределах разгрузочного сектора; ограничение величины кусков, образующихся в результате отделения стружки; снижение неравномерности внешней нагрузки, возникающей в результате периодического входа и выхода режущих элементов из контакта с забоем и исключение просыпей при черпании.

В ковше различают две основные части: режущую, отделяющую стружку от массива, и корпусную, транспортирующую породу к месту разгрузки.

Ковши можно классифицировать по следующим признакам: конструкции и наличию днища – с жестким днищем, с гибким

днищем и без днищ (при инерционном способе разгрузки). Жесткое днище может быть сплошным или прутковым, гибкое – цепным или кольчужным;

форме режущего пояса (козырька) – арочные, прямоугольные и трапецеидальные. Режущая кромка пояса по армировке режущим инструментом может быть с зубьями и без зубьев;

наклону боковой режущей кромки и радиусу ротора – с радиальной, боковой и наклонной (ковши косого резания) несущими кромками.

Рекомендуется подбирать ковши с учетом горно-геологических и климатических условий эксплуатации экскаватора по пяти основным группам режущих частей ковшей (рис. 5.5).

I группа. Кромка козырька 1 (рис. 5.5, I, а–г) – сплошная без зубьев. Режущие части этой группы применяются для разработки пород, имеющих незначительную связность, прочность и хорошо рыхлящихся при резании, где прежде всего необходимо обеспечить отсутствие просыпей. Корпус ковша может быть выполнен со сплошным днищем (рис. 5.5, I, д), так как он предназначен для пород, не восстанавливающих свою связность после экскавации и не налипающих (песчаные, супесчаные породы, угли, скальные прослойки с малой влажностью). При черпании мягких пород такими кромками отмечается снижение энергоемкости на 10–15 % по сравнению с ковшами, имеющими зубья.

115

4		4
				4

2

1

				5
		3
3

4	4	5

3

5

5

1

1

1

1

3

1

3

а

б

в

г

д

Рис. 5.5. Схемы режущих поясов ковшей: 1 – козырек; 2 – сплошное днище; 3 – зубья; 4 – отделяемая стружка; 5 – цепная задняя стенка

116

II группа. Боковые кромки режущего пояса в радиальном направлении имеют по обеим сторонам либо выступы-лепестки (рис. 5.5, II, а, в), выполненные заодно с корпусом, либо одиночные (рис. 5.5, II, б) зубья, либо сдвоенные (рис. 5.5, II, г) зубья 3. Режущие части этой группы применяются при разработке суглинков и глин, обладающих связностью и хорошей рыхлимостью.

III группа. Козырьки 1 (рис. 5.5, III, д) имеют обратный скос боковой кромки от радиального направления в плоскости ротора и армированы зубьями 3, установленными так, что в сечении стружки их режущие кромки параллельны кромке козырька. Режущие части этой группы применяются при разработке связных и плотных глин, слабых бурых углей, отделяющихся в виде скалывающихся кусков, размеры которых необходимо ограничить. При работе косого козырька последовательное резание зубьями приводит к расчленению стружки на отдельные куски ограниченных размеров, а последовательный выход зубьев из зацепления с забоем обуславливает достаточно плавное изменение нагрузки на роторе.

IV группа. Режущие кромки зубьев 3 (рис. 5.5, IV, д) на каждой стороне косого козырька параллельны друг другу. Режущие части этой группы используют при разработке вязких плотных крупнотрещиноватых пород. Ковши наиболее полно удовлетворяют основным требованиям по ограничению динамики и кусковатости. Поскольку зубья установлены на косом козырьке, при срезании стружки они отстают один от другого, создавая в породе автономное напряженное состояние перед каждым зубом. Отделение элементов стружки происходит последовательно и раздельно, так как каждый зуб козырька, перемещаясь в массиве, обнажает поверхность для среза элемента стружки другим зубом.

V группа. Конструкция козырька аналогична козырьку IV группы, однако имеет большее число зубьев, установленных на двух соседних, следующих друг за другом ковшах так, что траектории движения зубьев смещены друг относительно друга (рис. 5.5, V, г) и образуют равномерно расположенные по высоте ковша концентрические окружности, благодаря чему осуществляется сотовая схема отделения стружки.

Корпус ковша для II–V групп режущих частей может быть: с цепной 5 задней стенкой (рис. 5.5, III–V, д) для супесчаных пород, легких суглинков и влажных углей; каркасный со сплошным цепным

117

днищем (рис. 5.6) для экскавации тяжелых и липких пород при любых климатических условиях.

4

2

3

1

Рис. 5.6. Схема каркасного ковша раздельного резания: 1 – косой арочный козырек; 2 – зубья; 3 – каркасныйкорпус; 4 – цепное днище

Ковши всех средних и крупных отечественных роторных экскаваторов снабжены цепным днищем. В верхнем положении ковша на роторе цепи провисают внутрь, стряхивая с себя породу. Наибольшее распространение в последнее время получили ковши косого резания. Хорошие результаты по снижению кусковатости отделяемой горной породы и уменьшению динамики при работе машин достигаются установкой про межуточных режущих поясов между ковшами, которые представляют собой режущую кромку от стандартного ковша без корпуса.

Порядок выполнения работы

1.По плакатам изучить конструкции и основные узлы ковшовой рамы цепного экскаватора. Начертить схему подвески ковшовой рамы (рис. 5.1).

2.Разобраться в принципиальном различии камерных, бескамерных и полукамерных роторов.

3.Изучитьсхемыприемно-питающихустройствроторныхорганов.

4.Начертить схемы приемно-питающих устройств. Дать полную характеристику каждой из этих схем по классификационным признакам и назвать основные узлы.

5.Изучить схемы компоновки роторных узлов экскаваторов.

118