Одноковшевый эксковатор

Введение 
 
Экскаваторами называются землеройные машины, предназначенные для копания и перемещения грунта. Все экскаваторы в зависимости от использования рабочего времени для копания грунта подразделяются на две группы: непрерывного действия — многоковшовые и периодического действия — одноковшовые.  
Одноковшовые экскаваторы распространены шире вследствие их универсальности. Гидравлические экскаваторы обладают конструктивными, технологическими и экономическими преимуществами по сравнению с экскаватором с механическим приводом. Гидравлический привод позволяет: реализовать передаточные числа от ведущего звена источника энергии к рабочим и органам машины без применения громоздких и сложных по кинематике устройств, простым способом преобразовать вращательное движение в поступательное, значительно расширить номенклатуру рабочего оборудования, расположить рабочие механизмы независимо от силовой установки, что обуславливает возможность их наилучшей компоновки; соединить с помощью поворотных соединений и гибких рукавов высокого давления элементы гидропривода, расположенные на взаимно перемещающихся частях машины; выполнять удобное и независимое бесступенчатое регулирование в широком диапазоне скоростей рабочих движений, совмещаемых по времени, что улучшает технологические возможности машины; повышает эффективность использования  мощности двигателя, этому способствует жесткая двусторонняя фиксация исполнительных механизмов в любом положении и возможность без дополнительных устройств реверсировать направление движения исполнительного механизма при любой системе гидропривода; унифицировать и нормализовать конструкцию узлов и элементов гидропривода для машин разных типоразмеров, ограничив их номенклатуру; исключить из сило-вых передач фрикционные муфты и тормоза, используемые при механической трансмиссии и подверженные интенсивному износу, а так же существенно уменьшить число мест смазывания, что сокращает временные затраты на техническое обслуживание машин; при использовании гидравлического привода улучшаются технологические возможности машин.

Обратная  лопата является самым распространенным видом рабочего оборудования гидравлических экскаваторов и предназначена для копания выемок, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора.

В комплект оборудования обратная лопата (рис. 3, а) входят: стрела моноблочная  Г-образной формы или составная 1, 6 изменяемой длины, рукоять 5, поворотный ковш 4 и гидроцилиндры 2, 3, 8 подъема  стрелы, поворота рукояти и ковша. Копание грунта производят поворотом  ковша относительно рукояти и  поворотом рукояти относительно стрелы. Копание можно осуществлять только поворотом ковша относительно неподвижной рукояти, что позволяет  вести работы в стесненных условиях, а также в непосредственной близости от подземных коммуникаций.

Рис. 3. Экскаватор с рабочим оборудованием обратная лопата

Поворотом ковша производят не только копание, но и выгрузку грунта, а также зачистку основания забоя. Толщину срезаемой при копании  стружки регулируют путем подъема  или опускания стрелы. Составная  стрела дает возможность изменять глубину  Н_к и радиус R_к копания (а также высоту выгрузки H_в), что в сочетании со сменными профильными ковшами различной вместимости позволяет расширить область применений экскаватора и использовать его с максимальной производительностью в различных грунтовых условиях. Основная 1 и удлиняющая 6 части составной стрелы соединены шарниром и тягой 7, установкой которой в различные положения на удлиняющей части достигается изменение длины стрелы. На основную часть стрелы устанавливают оборудование прямой лопаты, грейфера и погрузчика. При работе вблизи фундаментов зданий и других сооружений, а также при копании траншей, ось которых не совпадает с продольной осью экскаватора, в оборудовании обратная лопата применяют специальную промежуточную вставку (рис. 3, б), позволяющую устанавливать рукоять 5 с гидроцилиндром под углом в плане к продольной оси стрелы 7. Вставка обеспечивает смещение оси копания до 1,5 м относительно продольной оси машины. Оборудование со смещенной осью копания является одним из преимуществ гидравлических экскаваторов.

Техническая характеристика экскаваторов ОАО «ВЭКС» приведена  в табл. 9.

 Пневмоколесный полноповоротный гидравлический экскаватор ВЭКС 20К четвертой размерной группы предназначен для разработки грунтов I-lV категории, погрузки сыпучих материалов, предварительно разрыхленных мерзлых грунтов и скальных пород с крупностью кусков не более 200 мм, а также для малообъемных планировочных работ. Экскаватор используется на рассредоточенных объектах промышленного, городского и сельского строительства при температуре воздуха - 40...+40 °С.

Таблица 9. Техническая  характеристика одноковшовых полноповоротных  гидравлических экскаваторов ОАО «ВЭКС»

Параметры	Индекс  машины
	ВЭКС 20К	ВЭКС 30L	ЭО-5225
Эксплуатационная масса, т	21	31,5 (п/л); 30,8 (о/л)*	37,9 (п/л); 38,1 (о/л)
Дизель:
модель	ЯМЗ-236Г	ЯМЗ-236Б	ЯМЗ-238Б с турбонадувом
мощность, кВт	111	180	220
Тип ходового устройства	Пневмоколесное	Гусеничное
Среднее давление на грунт, кПа	-	60	73
Максимальная скорость движения, км/ч	20,7	5,1	3,6
Максимальная частота  вращения поворотной платформы, мин-1	11,5	11,69	8
Вместимость ковша, м3:
прямой лопаты	-	1,6	2,0
обратной лопаты	1,05	1,25 (1,45)	1,85
Наибольшая кинематическая глубина (высота) копания, м	5,7	6,8	9,6 (п/л); 6,6 (о/л)
Наибольший радиус копания  на уровне стоянки, м	9,35	10,4	8,98 (п/л); 10,8 (о/л)
Наибольшая высота выгрузки, м	6,55	7,2	5,2 (п/л); 6,4 (о/л)
Продолжительность рабочего цикла, с	18	17	20
Наибольшее давление в  гидросистеме, МПа	28	28	28
Габаритные размеры в  транспортном положении, мм	9800х2490х3480	10800x3200x3870	11800х3200х3880(п/л) /3950(о/л)

* (п/л) — для прямой лопаты; (о/л) — для обратной лопаты.

Основное рабочее оборудование экскаватора ВЭКС 20К - обратная лопата с основным ковшом номинальной вместимостью 1,05 м³. На экскаваторе предусмотрена возможность установки совмещенного оборудования обратная лопата с уменьшенным ковшом и зуборыхлителем. В зависимости от разрабатываемого грунта возможна установка ковшей различной вместимости.

Для выполнения планировочных  работ ходовое устройство машины оборудовано бульдозерным отвалом  переднего расположения, который  при копании грунта ковшом используют в качестве дополнительной опоры.

Ходовое устройство экскаватора  состоит из ходовой рамы и двух поворотных управляемых мостов с  ведущими моторколесами. Каждое колесо приводится во вращение от регулируемого гидромотора через двухступенчатый планетарный редуктор, что позволяет регулировать скорость передвижения экскаватора в широком диапазоне и обеспечить высокую проходимость машины.

На ходовой раме установлен бульдозерный отвал и две выносные опоры. С ходовой рамой поворотные мосты соединены шарнирно через  роликовое опорно-поворотное устройство. Поворот мостов относительно ходовой  рамы осуществляется гидроцилиндрами  с подводкой рабочей жидкости от рулевой колонки и насосов  системы управления. Синхронный поворот  обоих мостов обеспечивается тягой, образующей вместе с тягами мостов «обратный» параллелограмм. С ходовой  рамой через роликовый опорно-поворотный круг диаметром 1400 мм соединена поворотная платформа, на которой размещены  рабочее и силовое оборудование, кабина машиниста с пультом управления, узлы гидропривода, электрооборудование  и механизм поворота платформы. Вращение поворотному валу с обегающей  шестерней сообщается от гидромотора через двухступенчатый планетарный редуктор с дисковым тормозом. Элементы гидросистемы на поворотной платформе и ходовой тележке соединены центральным многоканальным коллектором.

Для привода рабочего оборудования, механизма поворота платформы и  передвижения машины используются два  аксиально-поршневых регулируемых гидронасоса. Привод системы сервоуправления и рулевого управления поворотными мостами обеспечивают два нерегулируемых гидронасоса. ВЭКС 20К комплектуется гидравлической системой немецкого производства фирмы «Boch Rexroth».

Гусеничный экскаватор ВЭКС 30L отличается от своего предшественника  экскаватора ЭО-5126 возможностью установки  рабочего оборудования прямая лопата с ковшом вместимостью 1,6 м³, а также ковша обратной лопаты вместимостью 1,25... 1,45 м³ для разработки грунтов I и II категорий. Экскаватор, по желанию заказчика, может оснащаться гидравликой немецкой фирмы «Boch Rexroth» с максимальным рабочим давлением 28 МПа. Двухпоточный гидропривод с автоматическим суммированием потоков осуществляет как любое одно движение рабочего оборудования, так и (благодаря автоматическому разделению потоков) одновременно два движения рабочего оборудования и поворот платформы. Особенностью управления является возможность безопасного опускания стрелы с помощью педали из кабины машиниста. Поворот платформы осуществляется гидромотором через двухступенчатый планетарный редуктор с дисковыми тормозами. Ходовое устройство экскаватора ВЭКС 30L может оснащаться гусеничными лентами шириной 600 и 900 мм (болотоходный вариант). Большое тяговое усилие (225 кН) обеспечивает передвижение машины в самых тяжелых условиях. Сменное рабочее оборудование экскаватора представлено 16-ю возможными видами, включая грейфер, рыхлитель, гидромолот с энергией удара до 6 кДж, ковши различной вместимости и т. п.

Гусеничный экскаватор ЭО-5225 аналогичен по конструкции экскаватору  ВЭКС 30L и предназначен для разработки грунтов I-IV категорий, погрузки предварительно разрыхленных скальных пород и мерзлых  грунтов с кусками крупностью не более 1/3 ширины ковша.

Основное рабочее оборудование экскаватора - обратная лопата с ковшом вместимостью 1,85 м³. Рабочее оборудование прямая лопата может комплектоваться ковшом вместимостью 2,0 м³ для разработки тяжелых грунтов. Оборудование монтируется на верхнее отверстие поворотной платформы, что позволяет увеличить высоту копания и высоту выгрузки, а в сочетании с повышенной мощностью дизельного двигателя и насосной установки дает возможность увеличить его техническую производительность на 30...35 %. На экскаватор можно устанавливать 12 видов сменного рабочего оборудования.

Экскаватор ЭО-5225 оснащается как  отечественной, так и импортной  гидравликой производства фирмы  «Boch Rexroth» (как у ВЭКС ЗОЬ). Ходовое устройство экскаватора включает ходовую раму, на которой установлены два привода хода, механизм сдавания с устройствами для натяжения гусеничных лент, катки и гусеничные ленты. Привод хода состоит из планетарного редуктора с дисковыми тормозами. Поворотная платформа устанавливается на ходовую раму через роликовое опорно-поворотное устройство диаметром 1900 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экскаватор  ЭО-5225 имеет следующие рабочие  параметры:Масса эксплуатационная, кг

- прямая лопата

- обратная  лопата 

37900

38100

Основные  размеры  (прямая лопата / обратная лопата)

Длина, мм  11800

Высота, мм  3950/ 3880

Ширина, мм  3200

Клиренс, мм  -/ 450

Радиус хвостовой  части поворотной платформы, мм 3500

Ширина гусеничной ленты, мм 600

Двигатель 

Модель ЯМЗ-238Б с турбонад.

Тип дизельный

Число цилиндров/ диаметр цилиндра/ ход поршня, мм 8/ 130/ 140

Рабочий объем  цилиндров, л 14,86

Номинальная мощность, кВт (л.с.) 220 (300)

Заправочная емкость, л 420

Скорость  передвижения, км/час

- минимальная

- максимальная 

2,1

3,4-3,6

Предельный  угол пути, град. 20

Продолжительность рабочего цикла, с 20

Эксплуатационные  характеристики  Прямая

 лопата Обратная

 лопата

Номинальная емкость ковша, м3 2,0 1,85

D - Максимальный  радиус копания, мм 8980 10790

A - Максимальная  высота копания, мм 9600 9585

B - Максимальная  высота выгрузки, мм 5200 6400

C - Максимальная  глубина копания, мм   6250

Радиус при  максимальной высоте выгрузке, мм 5100 6400

Максимальное  усилие копания, кгс 24000 19700

Давление  на грунт, кПа (кг/см2) 59 (0,59) 60 (0,6)

Угол вращения поворотной платформы, град. 360

Частота вращения поворотной платформы, об/мин. 8

 

Гидросистема 

Агрегат насосный 2 насоса

313.3.160 "BOSCH-REXROTH"

Мощность насосной установки, кВт 250 27

Гидромотор поворота платформы 310.3.112

Гидромотор механизма передвижения 310.3.121

Гидрораспределитель 

Регулирующий ЭО-5122.09.

06.000-06 "BOSCH-REXROTH"

Гидромоторов ЭО-5122.09.

11.000

Частота вращения поворотной платформы, об/мин. ЭО-5122.09.

09.000

Заправочная емкость гидросистемы, в т.ч. гидробак, л 620

Рис. 1. Экскаватор ЭО-5225.

 А —  длина положения для транспортировки  — 10800 мм;

B — база  — 3985 мм;

 С — высота— 3950 мм;

D — высота  до крыши кабины — 3250 мм;

E — ширина  гусеничного хода — 3200 мм;

F — ширина  гусеничной ленты —