Многоковшовый экскаватор

Многоковшовые экскаваторы применяются для снятия породы при добыче полезных ископаемых (глины, гравия и т. д.) Для профилирования откосов каналов и железнодорожных выемок и перегрузки пустой породы и рыхлых материалов. Многоковшовые экскаваторы могут работать в грунтах до IV категории включительно, не содержащих крупных включений (камней). Для бесперебойной работы экскаваторов необходимо, чтобы размер включений не превышал 0,2 ширины ковша.

При работе многоковшового экскаватора поверхность забоя получается ровной и не требует ручной зачистки.

Многоковшовые экскаваторы используют обычно на однотипных работах большого объема, сосредоточенных в одном месте или на большом протяжении. Однако малые модели автомобильных или пневмоколесных экскаваторов используют также и на работах с небольшим объемом, разбросанных по отдельным участкам.

Многоковшовые экскаваторы различают: по направлению движения в процессе работы (поперечного и продольного копания и поворотные); по конструкции (типу) рабочего оборудования (цепные ковшовой цепью и колесно-ковшовые с ковшовым колесом); по способу подачи рабочего оборудования в забой (радиальное резание в вертикальной плоскости, радиальное резание в горизонтальной плоскости, параллельное резание в вертикальной плоскости).

По приведенным признакам различают следующие типы многоковшовых экскаваторов:

- Экскаваторы поперечного копания на рельсовом или гусеничном ходу с ковшовой цепью, работающие радиальным и параллельным резанием с направленной цепью, применяемые на однородных грунтах (добыча глины и гравия) или для планировки откосов больших каналов и железнодорожных выемок, или со свободно провисающей цепью, применяемые для работы на грунтах, имеющих включения; экскаваторы со специальным гусеничным ходом и переменным расстоянием между гусеницами, применяемые для рытья и очистки каналов оросительных и осушительных систем.

- Экскаваторы продольного копания (траншейные) на гусеничном, колесно-гусеничном, автомобильном и пневмоколесном ходу с дизельным приводом, которые разделяются на траншейные с ковшовой цепью для рытья траншей различного назначения глубиной до 3,5 м и шириной до 1,1 м и траншейные с ковшовым колесом (ротором) для рытья траншей глубиной до 1,6-1,8 м.

- Роторные экскаваторы полноповоротные на гусеничном (реже на рельсовом) ходу с ковшовым колесом и электрическим приводом, работающие радиальным резанием в вертикальной и горизонтальной плоскостях и применяемые для добычи полезных ископаемых, залегающих прослойками (огнеупорные глины и др.), на вскрышных и крупных строительных работах.

Несмотря на значительное распространение одноковшовых экскаваторов, ряд преимуществ многоковшовых экскаваторов перед одноковшовыми обеспечивает им весьма широкую область применения.

К числу этих преимуществ относятся прежде всего следующие:

1. Многоковшовый экскаватор совершает непрерывную полезную работу экскавации породы, тогда как у одноковшового экскаватора время забора породы составляет всего лишь 15- 30% от общего времени работы (цикла).
2. При теоретической производительности свыше 100- 150 м/час многоковшовые экскаваторы более легки по весу, чем одноковшовые. Это преимущество сказывается тем больше, чем крупнее снаряд.
3. Удельный расход энергии на 1 м3 выемки у многоковшовых экскаваторов значительно ниже, чем у одноковшовых равной производительности.
4. При работе в строительных карьерах многоковшовые экскаваторы дают возможность производить экскавацию не только с равномерным смешиванием прослоек (глина для кирпичных заводов), но и сортировать добываемый материал.
5. Многоковшовые экскаваторы могут разрабатывать грунт сразу на большую глубину или высоту с почти окончательной отделкой откосов и получением точного профиля поперечного сечения выемки, в то время как одноковшовые должны разрабатывать глубокие выемки уступами, оставляя в каждом из них значительный недобор.

Однако многоковшовый экскаватор уступает одноковшовому. Многоковшовый экскаватор может работать только в грунтах до IV категории (фактически I-III категорий), не имеющих крупных минеральных включений (свыше 0,2 ширины ковша), и в совершенно однородных грунтах не выше IV категории, в то время как одноковшовый может работать во всяких грунтах, не исключая скальных.

Многоковшовый экскаватор зимой может работать только в определенных условиях.

Необходимо отметить, что ограничения области применения многоковшовых экскаваторов, налагаемые характером грунта, в значительной степени условны и весьма разнообразны для различных типов машин.

Кроме того, непрерывный процесс усовершенствования конструкции многоковшовых экскаваторов, осуществляемый на базе высокой производственной культуры, а также и появление новых конструктивных решений дают основание полагать, что в ближайшее время для ряда областей земляных работ соотношение технико-экономических показателей одноковшовых и многоковшовых экскаваторов изменится в пользу многоковшовых.

Следует сказать, что к многоковшовым экскаваторам до настоящего времени условно относят и такие землеройные машины непрерывного действия, в которых рабочим органом являются не ковши, а скребки или фрезы, хотя в сущности эти машины уже не являются ковшовыми экскаваторами.

Рассмотрим устройство и принцип работы отечественного многоковшового экскаватора продольного копания. Экскаватор ЭТ-251 состоит из ходового и силового оборудования и механизмов, монтируемых на неповоротной раме ленточного транспортера, предназначенного для отвала в сторону или в транспорт отрытого грунта, и рабочего оборудования, состоящего из бесконечной цепи с прикрепленными к ней ковшами и размещенного на специальной ковшовой раме-стреле.

Ходовым оборудованием экскаватора является жесткая многоопорная гусеница. Ведущие звездочки приводятся в действие от двигателя посредством цепной передачи. Рамы гусениц соединены шарнирно с основной рамой посредством полуосей и балансирного устройства.

Многовшовый экскаватор ЭТ-251

Многовшовый экскаватор ЭТ-251.

 

Таким образом, основная рама опирается на рамы гусениц в трех точках, что способствует лучшей проходимости экскаватора.

Силовым оборудованием экскаватора ЭТ-251 является двигатель внутреннего сгорания, соединенный муфтой сцепления с общей коробкой перемены передач, от которой передается вращение отдельным механизмам через цепные передачи.

При совместном движении ковшовой цепи и передвижения самого экскаватора образуется траншея с вертикальными стенками. Забранный ковшами грунт через бункер подается на отвальный транспортер, который сбрасывает его на одну из сторон траншеи.

Стрела может менять свое положение относительно основной рамы, откатываясь по специальным направляющим, чем достигается изменение заглубления рабочего оборудования, а следовательно, и глубины траншеи, В транспортном положении стрелу, обкатывая по направляющим, поднимают над экскаватором.

Для управления экскаватором и двигателем имеется пульт управления, размещенный с правой стороны у коробки передач. Такое расположение пульта позволяет машинисту одновременно следить за работой механизмов экскаватора и направлением его движения.

Техническая производительность многоковшовых экскаваторов зависит от емкости ковша, шага ковша, скорости ковшовой цепи.

 

Многоковшовые экскаваторы поперечного черпания предназначаются для заготовки строительных материалов при разработке песчаных, глинистых и гравийных карьеров, а также ДЛЯ вскрышных работ в грунтах II и III категории. Кроме того, экскаваторы поперечного черпания можно применять для планировки и зачистки откосов насыпей, выемок и каналов.

Промышленностью выпускаются ковшовые карьерные экскаваторы ЭМ-182 и ЭМ-302. Экскаватор ЭМ-182 состоит из ходовой тележки на однореберных колесах, на которой установлена съемная рама, несущая на себе бункер, ферму противовеса, турасный вал с предохранительной муфтой и верхнюю часть ковшовой рамы, а также кабину и силовую установку с трансмиссией; нижней ковшовой рамы с двумя планирующими звеньями, несущей на себе цепь с ковшами (конструкция основной хвостовой рамы с шарнирной подвеской позволяет обрабатывать забой как при верхнем, так и при нижнем черпании); укосины, поддерживающей систему канатов с блочной подвеской; электрооборудования и осветительных приборов.

Многовшовый экскаватор ЭМ-182

Многовшовый экскаватор ЭМ-182.

Для управления экскаватор имеет три рычага, расположенных в кабине механика: рычаг включения ковшовой цепи, рычаг включения хода тележки и рычаг подъема и опускания стрелы.

Стрелу задерживают специальным тормозом, сидящим на червячном валу. Движение от электродвигателя передается клиновыми ремнями, натяжение которых и угол огибания шкива регулируются натяжным устройством. Вращение от главного вала к турасному передается посредством цепной передачи. Срезанный грунт из ковшей поступает в бункер и далее в узкоколейные вагонетки, на которых грунт транспортируют к месту назначения.

Применение подъемной лебедки позволяет использовать экскаватор для верхнего и нижнего параллельного черпания, при которых одновременно поднимаются или опускаются оба конца ковшовой рамы, то есть ковшовая рама перемещается параллельно самой себе и ковши снимают стружку одинаковой толщины по всей высоте забоя; для верхнего веерного резания, при котором поднимается или опускается только конец ковшовой рамы, и для нижнего веерного резания, при котором нижняя ковшовая рама подвешена только за конец, рама эта опускается веерообразно.

В экскаваторе ЭМ-182 добытый ковшами грунт поступает в бункер и из него в узкоколейные вагонетки.


Смотрите также: