Проектирование траншеекопателя роторного навесного

Установка конвейера  в рабочее положение и изменение  его вылета осуществляются гидроцилиндром, управляемым от гидравлической системы трактора. От этой же системы работают две пары сдвоенных гидроцилиндров подъема и опускания передней (перемещается по направляющим) и задней (путем поворота относительно оси крепящего шарнира) частей ротора.

Механический  привод ротора и ленточного конвейера  включает: раздаточный редуктор, обеспечивающий две скорости резания ротором (1,80 и 1,45 м/с), и реверс; муфту предельного момента; редуктор привода ротора с дифференциалом, уравновешивающим нагрузки в правой и левой двойных цепных передачах, каждая из которых через цилиндрические редукторы соединена с валами привода ротора, на которых установлены шестерни, входящие в зацепление с цевами ротора.

От конического  редуктора-реверса цепными передачами вращающий момент передается на концевые барабаны ленточного отвального конвейера.

Гидромеханический раздаточный редуктор, обеспечивающий бесступенчатое регулирование рабочей скорости передвижения экскаватора в диапазоне 10...300 м/ч, имеет гидродвигатель, питаемый с помощью насоса типа 210.20 с регулируемой подачей.

Рабочее передвижение экскаватора допускается только на первой скорости тягача. Механизм включения гидромотора сблокирован с рычагом включения коробки передач. Скорость рабочего передвижения изменяется вращением маховика устройства механического управления гидроприводом хода. Рабочее давление в системе— 14 МПа.

При движении на транспортных скоростях (1,82.. .6,23 км/ч) от двигателя через тракторную коробку передач, главную передачу заднего моста, бортовые фрикционные, тракторные бортовые и дополнительные бортовые редукторы вращение передается на ведущие звездочки гусеничного хода.

Мощность  двигателя—118 кВт, масса экскаватора  — 31,0 т. Гусеничный движитель должен обеспечивать не только передвижение экскаватора с рабочими и транспортными скоростями, но и давать допустимые для конкретных условий движения давления на грунт. Среднее давление на грунт ЭТР-204 составляет 0,06 МПа, что достигнуто модернизацией гусеничного движителя.

Гусеничный  ход состоит из двух тележек, соединенных  жесткими балками. На каждой тележке установлено по пять однобортных, по четыре двубортных и по два поддерживающих катка, а также ведущее (переднее) и направляющее (заднее) колеса и натяжной механизм. На оба колеса и катки надета гусеничная цепь с башмаками шириной 600 мм. Просвет между башмаками гусениц — 2000 мм.

Раздаточный редуктор расположен сзади корпуса бортовых фрикционов и главной конической передачи трактора. Движение от коробки передач передается на верхний фланец и вал, на котором закреплены три рабочие шестерни, находящаяся в постоянном зацеплении с шестерней, которая свободно сидит на шариковом подшипнике вала. Она погружена в масляную ванну и разбрызгивает масло, осуществляя смазку шестерен и подшипников, расположенных выше уровня масла в картере редуктора.

Передвижение тягача на рабочих скоростях с приводом от гидродвигателя через редуктор рабочего хода возможно только при включении первой скорости коробки передач трактора. В конструкции раздаточного редуктора отсутствуют блокировочные механизмы, что исключает возможность включения на коробке передач других режимов. Следует помнить, что включение II...IV скоростей приводит к перегрузке трансмиссии, а V скорости — к поломке трансмиссии.

Гидромотор крепится фланцем к корпусу раздаточного редуктора винтами и передает вращающий момент через зубчатую муфту, состоящую из двух полумуфт и соединительного элемента, валу-шестерне, шестерне, валу, шестерне и через муфту втулке, соединенной с валом шпонкой. На валу установлен нижний фланец — соединительный элемент с коробкой передач, передающий мощность на средний вал коробки передач.

Мощность к редуктору насосов передается шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней ведущего вала. На валу установлена скользящая шестерня, которая приводит в движение валы, соединенные с насосами, последний является регулируемым и обеспечивает изменение подачи рабочей жидкости на насос, чем достигается бесступенчатое регулирование скоростей рабочего хода. Включение насосов шестерней осуществляется одновременно.

Гусеничный  движитель экскаватора ЭТР-204 состоит  из двух тележек, соединенных жесткими балками. На каждой тележке установлено девять опорных и два поддерживающих катка, ведущие передние и направляющие задние колеса с натяжным механизмом. На оба колеса и катки надета гусеничная цепь. Все детали гусеничного движителя унифицированы с деталями трактора Т-130.

Рисунок 1.3 — Ротор экскаватора ЭТР-204 (а) и схемы расстановки зубьев на экскаваторах ЭТР-204 (б); ЭТР-223 (в); ЭТР-224 (г):

1 — кольца; 2 — зубчатые рейки; 3 — ковши; 4 — карманы; 5 — зубья; 6 — цепное днище; № 1. . .№ 8 — номера ковшей (размеры в мм)

Ротор (рисунок 1.3а) представляет собой два кольца 1 из листовой стали, соединенных между собой поперечинами и ковшами 3. К кольцам прикреплены зубчатые рейки 2, отлитые из высокомарганцовистой стали. Внутренние кромки реек образуют беговую дорожку. Ведущие шестерни 68, установленные на полувалах, входят в зацепление с зубьями реек и приводят во вращение ротор. Ротор катится по поддерживающим роликам и ступицам ведущих шестерен.

Несоответствие  в приводе правого и левого колец компенсируется дифференциальным механизмом редуктора привода ротора.

На роторе установлено 14 ковшей, каждый из которых  выполнен в виде арки 3 с задним цепным днищем 6. На ковшах приварены карманы 4, в которые вставлены зубья 5. На роторе установлены две группы ковшей по семь штук в каждой. Номера ковшей идут против часовой стрелки. Группы ковшей располагаются последовательно.

На каждом ковше зубья расставлены в определенном порядке (рису- нок 1.3б), номера ковшей указаны сваркой на арке. Схема расстановки зубьев назначается по минимальной энергоемкости разрушения грунта так, чтобы передняя кромка ковша не контактировала с разрушаемым грунтом, а каждый зуб разрабатывал стружку с гребнем, образованным ранее двумя зубьями в смежных рядах.

Ротор верхней  частью опирается на поддерживающие ролики и ступицы шестерен. На нижней раме установлены направляющие ролики, оси которых могут перемещаться натяжными винтами.

Чтобы грунт  при транспортировании из траншеи  не пересыпался из ковша, внутри ротора в передней части установлен щит-ограничитель, положение которого относительно ковшей регулируется винтами.

Горизонтальная  секция конвейера установлена в  верхней раме поперек экскаватора  и представляет собой металлическую конструкцию, на которой установлены ведущий и промежуточный барабаны и система поддерживающих роликов.

На барабаны надета бесконечная резинотканевая лента шириной 800 мм с четырьмя прокладками (материал ленты — бельтинг марки 820).

К барабанам  и роликам лента прижимается  щитками с фартуками из этой же ленты. Щитки, фартуки и лента образуют корыто для грунта. Для регулирования натяжения ленты на каждом концевом барабане имеются натяжные винты.

Концы конвейерной  ленты соединены металлическим  замком, состоящим из двух петель, прикрепленных к торцовым сторонам ленты двумя рядами заклепок и соединенных между собой шомполом диаметром 10 мм. От поперечных смещений ленту удерживает направляющий клиновидный ремень, прикрепленный к внутренней стороне конвейерной ленты, конвейер можно устанавливать с изменением вылета ведущего барабана для регулирования дальности отбрасывания грунта от оси траншеи.

В конструкциях экскаваторов ЭТР-204, ЭТР-223 и ЭТР-224 применен складывающийся конвейер, состоящий  из двух рам, горизонтальной и наклонной, соединенных осью, на которой установлен на шариковых подшипниках промежуточный барабан.

На горизонтальной раме установлено шесть поддерживающих роликов под рабочей ветвью конвейера и два спиральных ролика под холостой ветвью.

На наклонной  раме под холостой ветвью конвейера  установлен очиститель ленты, соскребающий налипший грунт.

Вдоль рам  со стороны редуктора привода  конвейера расположен цепной привод, состоящий из трех замкнутых цепей, двух двойных звездочек, двух ведущих звездочек на концевых барабанах и двух натяжных устройств.

На конце  вала барабана насажена звездочка, соединенная  цепью с редуктором привода конвейера. Цепной привод может осуществляться поочередно на один или другой барабан в зависимости от направления выброса грунта.

В крышках  корпуса редуктора привода конвейера вмонтированы два шариковых подшипника, на которых установлен ведущий вал с двумя полумуфтами для присоединения втулочно-роликовой цепью к любому из валов привода ротора. В средней части вала на шлицах перемещается храповая муфта, поочередно соединяемая с правой или левой конической шестерней, которые находятся в постоянном зацеплении с валом-шестерней. На выходном конце этого вала на шпонке сидит двойная звездочка, получающая реверсивное вращение.

При разработке талых слабых грунтов, склонных к  самообрушению, на экскаваторе можно устанавливать откосники, срезающие грунт в верхней части стенок траншеи и сбрасывающие его на дно, откуда он транспортируется ковшами на ленточный конвейер.

Откосники состоят из верхней  и нижней траверс, укрепленных на верхней и нижней рамах рабочего органа, и ножей, присоединенных к траверсам болтами.

Рабочее оборудование экскаватора верхней рамой шарнирно крепится к базовому трактору и опирается на заднюю опору, представляющую собой металлическую конструкцию, укрепленную на верхней раме.

Для очистки дна траншеи  от грунта и его выравнивания на экскаваторе установлен зачистной  щит, состоящий из листа и уголков и соединенный с рамой посредством пальцев и тяг.

Для подъема  и опускания откидной части конвейера, а также передней и задней частей рабочего органа на раме тягача установлено пять гидравлических цилиндров и три отдельных механизма, схема взаимодействия которых представлена на рисунке1.4.

Рисунок 1.4 — Схема механизма подъема рабочего оборудования и откидной части конвейера экскаваторов ЭТР-204, ЭТР-223, ЭТР-4:

1 — ползун; 2 — направляющая стойка рамы тягача; 3 — цепь подъема передней части рабочего органа; 4 — гидравлический цилиндр подъема передней части рабочего органа; 5 — гидравлический цилиндр подъема задней части рабочего органа; 6 — гидравлический цилиндр подъема откидной части конвейера; 7— звездочка штока цилиндра; 8 — звездочка; 9 — полиспаст; 10 — отклоняющий ролик; И — ролик стойки; 12 — ролик стрелы; 13 — траверса конвейера; 14 — трос подъема задней части рабочего органа; /5 —рама рабочего органа; 16 — стойка механизма подъема задней части рабочего органа

Механизм  подъема и опускания откидной части конвейера состоит из стойки, стрелы и растяжек, обеспечивающих устойчивость конструкции. Траверса 13 соединена с выносным концом откидной части конвейера и тросом, проходящим через ролик стрелы 12, ролик стойки 11 и отклоняющий ролик 10 и ускоренный полиспаст 9 с гидроцилиндром 6, который расположен на раме тягача горизонтально штоком назад между гидравлическими цилиндрами подъема и опускания рабочего органа.

Два гидроцилиндра 4 через звездочки 7,8 и цепь 3 поднимают переднюю часть рабочего органа. Два гидроцилиндра 5 через стойку 16 и Трос 14 поднимают заднюю часть рабочего оборудования.

Механизм  подъема передней части рабочего оборудования экскаватора ЭТР-204 (представлен на рис. 1.5). Он включает два гидроцилиндра, на головки их штоков надеты обоймы, в которых на осях установлены звездочки. На раме тягача в подшипниках установлен вал, на концах которого закреплены звездочки, а в средней части — храповое колесо. Втулочно-роликовые цепи, прикрепленные одним концом к раме тягача, огибая звездочки, другим концом присоединяются к ползунам, перемещаемым по направляющим. К ползунам  с помощью пальцев присоединен передний конец рамы рабочего органа. Рабочее оборудование опускается под действием силы тяжести при выходе штоков из цилиндров. При входе штоков осуществляется подъем рабочего оборудования.

 

Рисунок 1.5 — Механизм подъема передней части рабочего оборудования экскаватора ЭТР-204:

 1 — гидроцилиндр; 2 — обойма; 3, 5 — звездочки; 4 — вал; 6 — втулочно-роликовая цепь; 7 — ползун; 8 — палец; 9 — направляющие

 

Механизм  подъема задней части рабочего оборудования экскаватора ЭТР-204(рисунок 1.6) состоит из двух гидроцилиндров, штоки которых закреплены за верхнюю часть стоек, установленных на пальцах на раме рабочего органа. К верхней части стоек на растяжках присоединены два корпуса для крепления тросов, вторые концы которых через коуши соединены с рамой рабочего органа.

 

Рисунок 1.6 — Механизм подъема задней части рабочего оборудования экскаватора ЭТР-204:

1— гидроцилиндр; 2 — стойка; 3 — трос; 4 — палец

 

Задний конец  рамы рабочего органа опускается под  действием сил тяжести при выходе штоков из гидроцилиндров и отклонении назад стойки. При входе штоков в гидроцилиндры стойка отклоняется вперед, и задний конец рамы рабочего органа будет подниматься.

Модели ЭТР-223 и ЭТР-224 являются модификацией экскаватора ЭТР-204 и предназначены для прокладки траншей под трубопроводы диаметром соответственно 1000 и 500 мм.[8]

Экскаватор  ЭТР-223 прокладывает траншею шириной 1,5 м и глубиной 2,2 м, поэтому в  его конструкции изменены размеры осей и валов рабочего органа, верхней и нижней рам ротора, щита-ограничителя, зачистного щита, откосников и конвейера.

На роторе установлено 14 ковшей вместимостью по 160 л, схема расстановки зубьев на ковшах показана на рисунке 5, в.

Экскаватор  ЭТР-224 прокатывает траншею шириной 0,85 м и глубиной 2,2 м. В связи с уменьшением ширины ротора и увеличением его диаметра изменены размеры валов и осей рабочего органа, верхней и нижней рам ротора, щита-ограничителя, зачистного щита, откосников и конвейера.