Основные элементы конструкции рабочего оборудования.

Стрела. Стрелы экскаваторов выполняют сварными коробчатого сечения из листовой стали или штампованных и гнутых профилей, а также решетчатыми из профильного проката. Стрелы коробчатого сечения могут быть двухбалочными (рис. 5.10 б) при однобалочной рукояти и однобалочными при двухбалочной (рис. 5.10 а).

Рис. 5.10 Стрелы экскаваторов: а – однобалочная: 1 -пята; 2 -амортизатор; 3 -кронштейн для установки напорного вала; 4 -балка; б – двухбалочная: 1 -подшипник; 2 -пята; 3 -головные балки; 4 -ось; 5 -блоки стреловые; 6 -балки; 7 -отверстие для седлового подшипника; 8 -указатель высоты стрелы; 9, 10 -амортизаторы; 11 -ограждение.

Стрелы для драглайнов, кранов и грейферов изготовляют решетчатыми (рис 5.11). Они имеют вид жестких пространственных конструкций прямоугольного или треугольного сечения. Для изменения длины и упрощения транспортирования стрелу выполняют из секций, удлиняют стрелу вставкой дополнительной секции. Стрелу подвешивают при помощи стрелового полиспаста для ее подъема и изменения угла наклона к горизонту.

Рукоять. Рукоять связывает ковш со стрелой и напорным (в прямых лопатах) или подъемным (в обратных лопатах) механизмом, придавая ковшу направленное движение. Рукоять может вращаться в вертикальной плоскости относительно оси напорного вала и совершать возвратно – поступательное движение вдоль своей продольной оси в седловом подшипнике (напорная прямая лопата).

В зависимости от числа балок различают рукояти однобалочные и двухбалочные.

Рис.5.11 Стрелы драглайнов: а – решетчатая; б – рыбообразная с дополнительными подвесками; в – вантовая; г – трехгранная.

Основу однобалочной рукоятью (рис. 5.12 а) составляет балка 2. Конструкция двухбалочной рукояти показана на (рис. 5.12 б). Она состоит из трубчатых балок 5 с оголовком 6. К балкам присоединены накладки 7, по которым скользят ползуны седловых подшипников.

Рис. 5.12 Рукояти экскаваторов: 1 -проушина; 2 -коробчатая балка; 3, 4 -тяги; 5 -трубчатая балка; 6 -оголовок; 7 -накладка; 8 -зубчатая рейка; 9 -кронштейн.

Снизу находятся зубчатые рейки 8. С ковшом рукоять соединена посредством кронштейнов 9 и тяг.

Ковш. Ковш одноковшового экскаватора представляет собой, как правило, призматическую емкость открытую спереди по направлению рабочего движения. Ковш прямой лопаты имеет открывающееся днище, через которое выгружается грунт. В драглайнах и обратных лопатах грунт выгружается через открытую переднюю часть ковша.

Ковши прямых лопат экскаваторов (рис. 5.13 а) изготавливают сварные, сварно-литые, комбинированные. Сварно-литые ковши, выполняемые из высокомарганцевой стали, надежны в эксплуатации, но тяжелы. Более распространены сварные ковши со сменными козырьками, которые изготавливают из высокомарганцовистой стали. Такие ковши достаточно надежны, просты в изготовлении и имеют по сравнению с сварно-литыми значительно меньшую массу. Для снижения массы ковша иногда изготавливают его из легких сплавов, а для усиления - бронируют листовой сталью толщиной до 8 мм. Переднюю стенку ковша изготавливают с козырьком плоской формы, на котором устанавливают зубья или нож, или с козырьком овальной формы без зубьев (ковш Д.И. Федорова). Ковши с такими козырьками позволяют снизить сопротивления, возникающие при копании грунта. Однако в этом случае возникает боковая составляющая, которая стремиться увести ковш с рукоятью в сторону, из-за чего появляются дополнительные нагрузки на седловой подшипник и стрелу. Ковш Д.И. Федорова целесообразно использовать для драглайнов или при разработке малосвязных грунтов.

Рис. 5.13 Конструкции ковшей строительных экскаваторов: а – прямой лопаты (неповоротный); б – обратной лопаты (поворотный); 1 -корпус; 2 -днище; 3 -тяга; 4 -рукоять; 5 -зуб; 6 -ось крепления рукояти; 7 -ось петель днища; 8 -пружинная защелка; 9 -цепь; 10 -рычаг; 11 -гидроцилиндр; 12 -ось; 13 -упор рычага; 14 -упор днища; 15 -шток защелки; 16 -козырек; 17 -боковой зуб; 18, 19 -боковая и задняя стенки; 20 -боковой лист; 21, 22 -проушины; 23 -клин; 24 -заклепка.

По способу опорожнения ковши прямых лопат различной со свободнопадающим и маятниковым днищем. Более распространены ковши первого типа (рис. 5.13 а). Из них лучше выгружаются даже липкие грунты, чему способствует встряска ковша при опрокидывании днища.

Ковш обратной лопаты (рис. 5.13 б) состоит обычно из сварного корпуса и сварного или литого козырька с зубьями. Он имеет также боковые зубья, предотвращающие заклинивание при отрывке траншей. В настоящее время обратные лопаты оснащаются ковшом с закрепленным неподвижным днищем. Разгрузка осуществляется при его повороте и выносе рукояти.

Ковш драглайна (рис. 5.14) состоит из сварного корпуса 16, козырька 5 с проушинами 6 и арки 9. Последняя служит для придания ковшу жесткости и крепления разгрузочного каната 13. Соединяется арка с корпусом сваркой. В некоторых конструкциях ковшей арка заменяется трубчатой распоркой.

В задней части боковых стенок находятся также проушины 2 для подъемных цепей 15, которые через траверсу 11 и балансир 12 соединяется с подъемными канатами 10.

В основании козырька 5 помещаются хвостовики зубьев 3, на которые, в свою очередь, надеваются наконечники зубьев 4. Чтобы предотвратить днище от изнашивания, к нему привариваются стальные полозья 1. Для предохранения подъемных цепей 15 от истирания о ковш служат распорные балки 14.

Центр тяжести ковша с грунтом находится между подъемными цепями и аркой. Поэтому при ослаблении тягового 8 и разгрузочного 13 канатов ковш поворачивается вокруг осей крепления подъемных цепей, и грунт свободно выгружается через открытое пространство под аркой между тяговыми цепями 7.

При повороте на выгрузку ковш с грунтом удерживается в горизонтальном положении посредством натянутых тягового и разгрузочного канатов. Совокупность деталей, соединяющих ковш с тяговым и подъемным канатами, называют упряжью.

Режущая часть ковшей имеет большое значение. Основой рациональности ее конструкции является исключение козырька из процесса резания грунта и сосредоточение рабочих усилий на съемных режущих элементах – зубьях. Кроме того должны быть соблюдены условия возможно малой энергоемкости резания грунта и уменьшения динамичности нагрузки, достаточной прочности и износостойкости конструкции.

Рис. 5.14 Конструкция ковша драглайна.

Конструкция зубьев во многом обуславливает эффективность резания грунта ковшом. Зубья бывают литые или кованые и имеют обычно клинообразную форму. Для достижения большей прочности и износостойкости их отливают из марганцовистой или других специальных сталей, а также из углеродистой стали с твердосплавной наплавкой.

Для разработки слабых грунтов можно использовать ковши без зубьев с козырьком, закругленным в плане и профиле. Для предохранения от быстрого износа козырек необходимо покрывать наплавкой из твердого сплава.

Поворотная платформа. На ней размещаются силовая установка, основные механизмы двуногая стойка или надстройка, рабочее оборудование, под ней опорно – поворотное устройство (рис. 5.15).

Основой поворотной платформы является обычно сварная рама из продольных и поперечных балок. Эти балки иногда перекрывают сверху и снизу листами. В платформе есть сквозные отверстия с втулками для центральной цапфы и вертикального вала поворотного механизма. В хвостовой части платформы находится противовес.

Опорно–поворотное устройство. Опорно–поворотное устройство служит для передачи нагрузок от поворотной платформы на нижнюю раму экскаватора. Для этого в передней части платформы устанавливают круговую балку. К ней снизу крепят верхний рельс опорно–поворотного устройства при катковым его исполнении или верхнее опорное кольцо при шариковом или роликовом опорно–поворотном круге.

Рис.5.15 Поворотная платформа: 1 -правая стойка; 2 -люки; 3, 13 -пластины боковые; 4 -коробка; 5 -опора дизеля; 6 -горловина топливного бака; 7 -картер конических шестерен реверса; 8, 9, 10 -гнезда для валов механизма реверса, реверса механизма главной лебедки; 11 -левая стойка; 12 -смотровой люк; 14 -проушина крепления стрелы; 15 -настил; 16 -кронштейн ролика захвата; 17 -кронштейн наводки.

Основные части опорно–поворотного устройства (рис. 5.16)- это опорные круги 2 и 4 или рельсы на нижней раме 1 и платформе 5 экскаватора, элементы качения (катки, ролики, шарики), центральная цапфа 6 с гайкой 8 и втулка центральной цапфы.

Центрируют платформу относительно нижней рамы экскаватора с помощью центральной цапфы, которая удерживает платформу от бокового смещения и воспринимает отрывающие усилия, возникающие при эксцентричном положении результирующей нагрузки на поворотную платформу.

Опорно–поворотные устройства можно разделить на устройства, в которых нагрузка от платформы передается на катки с осями, и устройства, в которых нагрузка передается непосредственно на ролики и шарики.

Катки выполняются цилиндрическими и коническими. Конические катки изнашиваются меньше, чем цилиндрические, но более сложны в изготовлении.

Рис.5.16 Схемы опорно-поворотных устройств: а - принципиальная; б - с центральной цапфой; в - с захватными катками; г – с универсальными катками; д – с шариковым однорядным кругом катания; е – то же, двухрядным; ж - с роликовым кругом катания; 1 – нижняя рама; 2 – нижняя обойма; 3 – тело качения; 4 – верхняя обойма; 5 – поворотная платформа; 6 – центральная цапфа; 7 – втулка; 8 – гайка; 9 – зубчатый венец; 10 – кронштейн; 11 – захватный ролик; 12 – универсальный каток; 13 – однорядный шариковый круг; 14 - двухрядный; 15 – роликовый круг.

Применяются многокатковые и малокатковые опорно–поворотные устройства. При многокатковом устройстве катки свободно перемещаются между опорными кругами.

Роликовые и шариковые опорно–поворотные круги удерживают платформу от опрокидывания при копании грунта или подъеме груза. При катковом опорно–поворотном устройстве платформа от опрокидывания удерживается с помощью гайки на центральной цапфе или специальными катками–захватами.

В настоящее время все более широкое применение получают шариковые опорно–поворотные устройства, позволяющие исключить из работы центральную цапфу и захватные устройства. В зависимости от размеров машины и нагрузок применяют однорядные или двухрядные шариковые поворотные устройства. В универсальных экскаваторах преимущественно применяются роликовые опорно–поворотные устройства с роликами, наклоненными в разные стороны.

Двуногая стойка – металлоконструкция на поворотной платформе для подвески стрелы или передней стойки (при обратной лопате, струге или безнапорной прямой лопате). Она состоит из передних и задних ног и головной части, на которой укрепляются ролики стреловых канатов.

Дата добавления: 2015-07-20