5.3. Гидравлические экскаваторы с рабочим оборудованием прямая лопата

На гидравлический экскаватор для разработки грунтов выше уровня стоянки навешивают рабочее оборудование прямая лопата (рис. 5.3, а), состоящее из стрелы 1, рукояти 3 и ковша 5. Стрела здесь обычно короче, чем у обратной лопаты. Привод стрелы обес­печивается двумя гидроцилиндрами 8, а рукояти — гидроцилин­дром 2.

Относительно рукояти ковши могут быть поворотными, непо­воротными и челюстными. Поворотный ковш может изменять свое положение относительно рукояти, как для установки требуемого угла резания, так и для выгрузки грунта с помощью гидроцилин­дра 4, коромысла 7 и тяги 6.

Неповоротные ковши (рис. 5.3, б) устанавливают на рукояти с постоянным углом резания, который может быть изменен заме­ной тяги 10 соответствующей длины. В нижней части корпуса ков­ша на шарнире 11 установлено откидывающееся днище 13, за­крываемое подпружиненной щеколдой /5. Для разгрузки грунта посредством гидроцилиндра 9 через рычаг 12 и цепь 14 щеколду выдергивают из своего гнезда на корпусе, после чего днище открывается под действием собственной силы тяжести. Захлопыва­ется днище автоматически при опускании ковша в нижнее поло­жение для начала копания.

Рис. 5.3. Гидравлический одноковшовый экскаватор с рабочим

оборудованием прямая лопата (а) , неповоротный (б) и челюстной (в) ковши

Челюстной ковш (рис. 5.3, в) состоит из шарнирно соединен­ных между собой двух челюстей — корпуса 18 и днища 17. В режи­ме копания и транспортирования грунта челюсти сомкнуты, а для разгрузки грунта они размыкаются гидроцилиндром 16, вмонтированным в днище ковша.

Экскаватор с рабочим оборудованием прямая лопата разраба­тывает грунт движением ковша снизу (от уровня стоянки экска­ватора) вверх (до верхнего обреза забоя). Максимальная кинема­тическая высота копания реализуется лишь для маневровых движений. Из-за опасности обрушения грунта копать на этой высоте нельзя. При копании на максимальном вылете ковша образуются навесы (козырьки), уже начиная с высоты оси пяты стрелы. Со­блюдая требования безопасности, высоту забоя можно довести до 2/3 максимальной кинематической высоты. Хотя кинематика ра­бочего оборудования позволяет разрабатывать грунт ниже уровня стоянки экскаватора, реализовать это удается крайне редко — лишь на последней по ходу движения позиции экскаватора, так как отрытая перед ним выемка не позволяет экскаватору перемещать­ся вперед «на забой».

Для копания грунта поворачивают рукоять относительно стре­лы, а толщину грунтовой стружки регулируют кратковременными движениями стрелы с перемещением ковша «на забой» или от него. В случае использования поворотных и челюстных ковшей возможна разработка грунта поворотом ковша. Структура рабочего цикла такая же, как и у экскаватора с рабочим оборудованием обратная лопата.

5.4. Рабочее оборудование прямого копания экскаваторов с гибкой подвеской.

Из канатных экскаваторов в настоящее время в строительстве эксплуатируются машины с рабочим оборудованием прямая лопа­та, драглайн и грейфер. Все другие виды канатного рабочего обо­рудования практически полностью вытеснены более прогрессив­ными гидравлическими аналогами.

Рабочее оборудование прямого копания (прямая лопата), явля­ющееся основным для канатных экскаваторов, разрабатывает грунт выше уровня стоянки экскаватора движением ковша снизу вверх (рис.5.4). Оно состоит из стрелы 3, шарнирно соединенной с поворотной платформой и удерживаемой стрелоподъемными ка­натами 2, рукояти 4, поступательно перемещаемой в седловом подшипнике /, поворотном относительно стрелы, и ковша 6 на конце рукояти. Ковш вместе с рукоятью может изменять свой вы­лет относительно стрелы, подниматься и опускаться с помощью подъемных канатов 5.

Рис. 5.4. одноковшовый экскаватор с гибкой подвеской рабочего оборудования

прямая лопата

Рис. 5.5. Кинематические схемы приводов рабочего оборудования

прямая лопата при независимом (а) и зависимом (б) напоре

Стрелы бывают однобалочными (рис. 5.5, а) при двухбалочной рукояти или двухбалочными (рис. 5.5, б) при однобалочной руко­яти. В последнем случае рукоять перемещается в окне стрелы. Ковш поднимается подъемной лебедкой, а опускается за счет собственного веса при расторможенной подъемной лебедке. Из­менение его вылета (напорное и возвратное движение) обеспечи­вается напорной лебедкой. На рис. 5.5, а представлена схема канатоведения подъемного механизма и цепного привода напор­ного механизма для экскаваторов с двухбалочной рукоятью. Эти механизмы кинематически не зависят друг от друга (независимый напор). На схеме лебедки представлены их концевыми звеньями: подъемная — барабаном 4, напорная — звездочкой 3, от которой через двухступенчатую цепную передачу 2 напорное усилие пере­дается валу 5 и двум шестерням 6, зацепляющимся с зубчатыми рейками, установленными на нижних полках балок рукояти 1. Напорное усилие может также зависеть от подъемного движения (зависимый напор). Для этого один конец подъемного каната за­крепляют на подъемном барабане 4, а второй — на напорном 7, благодаря чему снижается требуемый момент, передаваемый на­порному барабану независимой частью напорного механизма от цепной передачи 8.

Рабочий цикл прямых канатных лопат аналогичен рассмотрен­ному ранее рабочему циклу гидравлических экскаваторов с тем же видом рабочего оборудования. Для начала копания на новой стоянке ковш устанавливают, возможно, ближе к базовой части. Далее подъемным полиспастом его перемещают по забою снизу вверх, регулируя толщину грунтового среза (стружки) напорным движением. После выхода ковша за верхний обрез забоя (номи­нально — выше оси напорного вала) включают механизм поворота платформы, не прекращая при этом подъемного движения, ко­торым вместе с напорным и поворотным движением ковш уста­навливают в положение разгрузки, после чего открывают его днище. Остальные положения относительно разгрузки и возврата ковша в забой остаются прежними.

Рис. 5.6. Технологические параметры канатного одноковшового экскаватора

с рабочим оборудованием прямая лопата

По мере выработки грунта с одной стоянки (забоя) экскаватора начальное положение ковша по­степенно удаляется от базовой части. После отработки элемента забоя в пределах досягаемости рабочего оборудования экскаватор перемещают на новую позицию в направлении забоя.