Многоковшо́вый экскава́тор — землеройная машина непрерывного действия для копания и перемещения грунта. Рабочим органом являются непрерывно движущиеся ковши, закреплённые на бесконечной

Многоковшо́вый экскава́тор — землеройная машина непрерывного действия для копания и перемещения грунта. Рабочим органом являются непрерывно движущиеся ковши, закреплённые на бесконечной цепи, ленте или роторе. Усилие копания создаётся за счёт перемещения ковшей относительно корпуса машины. По сравнению с одноковшовыми экскаваторами характеризуются большей производительностью, но менее универсальны. Применяются для выполнения больших объёмов земляных работ в дорожном, мелиоративном и гидротехническом строительстве, для разработки траншей при прокладке трубопроводов и кабельных линий, в военном деле для рытья окопов, для добычи полезных ископаемых, при проведении дноуглубительных работ на водоёмах.

Классификация многоковшовых экскаваторов [править]

В зависимости от направления движения режущей кромки ковша по отношению к направлению движения машины различают экскаваторы продольного, поперечного и радиального копания.

Экскаваторы продольного копания [править]

Роторный экскаватор продольного копания

Малогабаритный цепной экскаватор продольного копания

У экскаваторов продольного копания направление движения режущей кромки ковша совпадает с направлением движения машины. Применяются для разработки узких траншей.

Экскаваторы поперечного копания [править]

Цепной экскаватор поперечного копания

У экскаваторов поперечного копания направление движения режущей кромки ковша перпендикулярно направлению движения машины. Применяются для разработки котлованов, копания каналов, добычи полезных ископаемых.

Экскаваторы радиального копания [править]

Перемещение рабочих органов производится поворотной телескопической стрелой.

В зависимости от способа закрепления ковшей различают цепные и роторные экскаваторы:

Цепные экскаваторы [править]

Ковши закреплены на бесконечной цепи. Отвал грунта производится непосредственно из ковшей. Форма направляющей цепи обычно задаёт профиль копания.

Роторные экскаваторы [править]

Основная статья: Роторные экскаваторы

Быстроходная траншейная машина — роторный экскаватор военного назначения

Роторный экскаватор радиального копания

Ковши закреплены на жестком роторе. Отвал грунта может производиться как непосредственно из ковшей, так и посредством транспортера.

Многоковшовые экскаваторы применяются для рытья траншей, каналов, добычи глины и других, нерудных строительных материалов в карьерах.

По назначению многоковшовые экскаваторы разделяются на траншейные, карьерные и ирригационные; по способу работы — на экскаваторы продольного копания и экскаваторы поперечного копания. На открытых горных работах применяются полноповоротные роторные экскаваторы большой производительности.

Многоковшовые экскаваторы по конструкции рабочего оцгада делятся на роторные и цепные. Рабочий орган экскаваторов первой группы представляет собой вращающееся относительно своей горизонтальной оси рабочее колесо (ротор), на котором укреплены ковши.

Ковши многоковшовых цепных экскаваторов закрепляются на цепях, образующих криволинейный замкнутый контур.

Применение значительного количества ковшей рабочего органа экскаватора обеспечивает непрерывное копание грунта, уменьшает необходимые усилия, снижает инерционные нагрузки и способствует повышению производительности машины.

Разрабатываемые траншеи могут быть прямоугольного, трапецеидального или ступенчатого профиля. Вырытый и разрыхленный грунт ссыпается в сторону от траншеи.

Цепные многоковшовые траншейные экскаваторы с наклонным рас-полож_ением ковшовой рамы применяются для рытья траншей в грунтах I, II и III группы без крупных включений. Экскаватор (213) состоит из основной рамы, силового оборудования, трансмиссии, ходового оборудования, рабочего оборудования и транспортера. На нижней раме 19 смонтированы двигатель / с баком 2 для горючего, коробка передач, механизм подъема ковшовой рамы, транспортер 18, рычажное управление. Верхняя рама имеет изогнутые направляющие 9, на верхние полки которых опираются ролики 11, поддерживающие ковшовую раму 16, на нижние полки изогнутых швеллеров опираются ролики ков-аговой рамы. Кроме того, на верхней раме расположены блоки 3 полиспаста 4 подъема и опускания ковшовой рамы и промежуточный вал 6 цепной передачи 8 на поперечный вал 7 ковшовой цепи.

Для производства работ ковшовую раму опускают на грунт и включают ковшовую цепь. Перемещающиеся ковши зубьями 13 разрабатыва-- ют грунт. Срезанный грунт ковшами поднимается в бункер 10. При огибании цепей вокруг звездочек верхнего поперечного вала происходит перегрузка грунта на ленточный транспортер. При достаточном заглублении ковшей лебедку механизма подъема 5 затормаживают и включают механизм передвижения экскаватора, передающий вращение ведущим звёздочкам гусеничного хода 17.

Более мощным многоковшовым цепным траншейным экскаватором ЭТЦ-401 можно рыть траншеи глубиной до 4 м и шириной 0,8—1,2 м. На экскаваторе предусмотрена установка шнеков-откосообразоватёлей. При их применении профиль траншеи получается комбинированным: низ траншеи имеет очертания прямоугольника с шириной основания 1,2 м, высотой 0,8 м, откуда начинаются откосы; общая глубина отрываемой траншеи составляет 4 м при ширине траншеи поверху 3,8 м.

На кинематической схеме (214) видно, что при перемещении экскаватора своим ходом в транспортном положении крутящий момент от двигателя (вал //) передается ведущим колесам гусеничного хода (вал XIII) через четыре зубчатые цилиндрические, одну коническую и две цепные передачи (валы ///, IV, V, VI, XX, XIX). При рабочем ходе экскаватора крутящий момент на ходовую часть передается от установленного на раздаточной коробке (вал XIV) гидромотора НПА-64 через четыре ступени раздаточной коробки (валы XV, XVI, XVIII, XX) и те же две цепные передачи. Гидромотор получает масло от гидронасоса НШ-40В, установленного на раздаточной коробке (вал XXI).

Наличие гидромотора в трансмиссии экскаватора позволяет осуществлять бесступенчатое изменение скоростей рабочего хода в пределах 3,4— 122 м/ч.

Крутящий момент на приводной вал IX ковшовой цепи передается от вала VII раздаточной коробки через цепную передачу VIII.

От раздаточной коробки (вал XVII) также цепной передачей приводится во вращение червячная лебедка полиспаста подъема и опускания ковшовой рамы.

Ленточный транспортер, обеспечивающий удаление вынутого из траншеи грунта, приводится в движение двумя гидромоторами НПА-64 через зубчатую и цепную передачи. Масло к гидромоторам подается гидронасосом, установленным на валу /.

От приводного вала IX вращение на шнеки откосообразователя передается двумя цепными передачами (валы X, XI) и бортовыми коническими редукторами XII, на которых установлены пружинно-кулачковые муфты, отключающие редукторы при возникновении перегрузок.

Скорость ковшовой цепи постоянная и составляет 0,755 или 1,07 м/сек. Максимальная скорость движения транспортерной ленты 2,5 м/сек. Экскаватор имеет четыре транспортные скорости от 1,25 до 7,6 км/ч.

Многоковшовые цепные экскаваторы изготовляются для рытья траншей глубиной 1,25; 1,6; 2; 2,5; 4 и 6 м и соответственно шириной 0,15— 0,25; 0,2—0,4; 0,2—0,5; 0,5—1; 0,6—1,2 и "0,8—1,6 м.

Ходовое устройство экскаваторов для разработки траншей глубиной 1,25 м — пневмоколесное; глубиной 1,6 и 2 м — пневмоколесное и гусеничное; более 2 м — гусеничное. Производительность траншейных экскаваторов составляет от 50 до 200 мг/ч.

Роторные траншейные экскаваторы (215). Экскаватор состоит из тягача / и рабочего органа. Тягачом для экскаватора может быть серийный гусеничный трактор или специально изготовленный тягач из узлов и деталей серийных гусеничных тракторов.

Рабочий орган представляет собой ротор 14, на котором по внешней окружности смонтированы ковши 15 с зубьями. Ротор направляется и поддерживается роликами 13, попарно установленными на раме. Для уширения траншеи служат боковые фрезы 12.

Ленточный транспортер //, помещенный внутри верхней внутренней части ротора, имеет в вертикальной плоскости криволинейное очертание. Благодаря такой форме обеспечивается необходимая дальность отброса грунта. Все узлы рабочего органа смонтированы на специальной металлической раме, которая своей передней частью подвешена к основной раме 2, 9 тягача. Для подъема и опускания рабочего органа служат тяга 4 и гидроцилиндры 3, установленные в верхней части основной рамы тягача.

В кинематическую цепь передачи движения рабочему органу входят: редукторы 6 и 7, соединенные цепной передачей 5, и открытая цепная передача из двух ступеней 5, 10, шарнирно связанных между собой.

Ротор экскаватора, или рабочее колесо, состоит из двух колец, соединенных между собой поперечинами коробчатого сечения. Между кольцами на одинаковом расстоянии друг от друга установлены ковши. К внутренним кромкам дисков ротора прикреплены рейки зубчатого венца, отлитые из высокомарганцовистой стали. Внутренняя кромка зубчатого венца служит беговой дорожкой для опорных и поддерживающих роликов.

Экскаваторы цепные поперечного копания применяются для вскрышных работ, добычи глины и гравия и для зачистки откосов.

Экскаваторы малой мощности выпускаются с ковшами емкостью 20, 30, 50 и 100 л и глубиной копания до 7 м, вскрышные экскаваторы большой мощности могут иметь ковши емкостью 650—1500 л. Глубина забоя, разрабатываемого такими экскаваторами, достигает 60 м.

Экскаватор (216) имееуходовую тележку /, движущуюся при работе по рельсовому пути вдоль забоя. Крупные многоковшовые экскаваторы имеют гусеничный ход. Ковшовая рама 2 с ковшами, срезающими тонкую стружку грунта, может занимать как нижнее, так и верхнее положение. Поднимаемый ковшами грунт при опрокидывании ковшей вокруг вала 4 выгружается в бункер 3. Из бункера грунт перегружается на ленточный отвальный транспортер 5 или в транспортные средства. С помощью лебедок и канатов 6 возможно изменение положения ковшовой рамы. Устойчивость экскаватора обеспечивается противовесом 7.

Эти экскаваторы работают при непрерывном поступательном движении машины вдоль забоя. Одновременно ковши движутся в поперечном направлении, срезая грунт. При каждом изменении направления движения экскаватора ковшовая рама опускается и ковши заглубляются на такую величину, чтобы при движении по откосу происходило нормальное заполнение их. Положение ковшовой рамы можно изменять параллельным перемещением (параллельное резание) или постепенным опусканием (радиальное резание).

Роторные поворотные экскаваторы применяются для производства больших объемов вскрышных работ, а также для работ по добыче полезных ископаемых (рис.217).

Рабочим органом такого экскаватора является ротор 1 с ковшами, устанавливаемый в конце решетчатой фермы — стрелы 2, уравновешиваемой противесной консолью А. Экскаватор имеет поворотную платформу 5, что позволяет вести круговую разработку грунтов. Роторы выполняются диаметрами от 2 до 16 м с 6—12 ковшами емкостью до 4500 л.

Ковши ротора режут и набирают грунт при вращении, двигаясь снизу вверх. Срезаемый ковшами грунт при вращении ротора выгружается из ковшей.на ленту транспортера, смонтированного внутри фермы (стрелы), и последним, на отвальные транспортеры 3, 7.

При разработке грунта поворотный роторный экскаватор стоит на месте. После того как ротор разработает грунт по дуге с радиусом, равным вылету, экскаватор перемещается на гусеничных тележках 6.

Поворотные роторные экскаваторы могут разрабатывать грунт как выше, так и ниже стоянки машины. Максимальная высота копания в этом случае может достигать 50 м, а глубина копания обычно составляет 0,1—0,2 этой величины.

По сравнению с цепными многоковшовыми экскаваторами одинаковой4 производительности роторные поворотные экскаваторы имеют на 15—20% меньший вес и на 30—40% меньшую энергоемкость. Одним из ценных преимуществ их по сравнению с цепными является возможность послойной разработки полезных ископаемых. Производительность составляет 500—7200 мг\ч.

Производительность многоковшовых экскаваторов. Теоретическая производительность многоковшового экскаватора зависит от геометрической емкости ковша, измеряемой в литрах, и количества ковшей, разгружаемых за 1 ч работы экскаватора.

Дата добавления: 2015-09-30