Ковш обратной лопаты имеет комбинированную конструкцию: литой козырек и сварной корпус. Кроме сменных зубьев, расположенных, так же как и у ковша прямой лопаты, на режущей кромке козырька, ковш обратной лопаты имеет зубья, укрепленные на боковых его стенках. Назначение этих зубьев — подрезать боковые стенки траншеи во избежание заклинивания в них корпуса, так как это вызывает излишний расход энергии на преодоление трения ковша о стенки траншеи. Кроме того, боковые зубья позволяют при необходимости расширять отрытую траншею.

Ковш крепят к рукояти, так же как и ковш прямой лопаты, при помощи пальцев и тяг. Для изменения установки ковша сделаны отверстия на рукояти, в которые вставляют палец. В отверстие рекомендуется вставлять палец при малой глубине копания, особенно на плотных грунтах; в отверстие — при большой глубине копания.

Рукоять представляет собой полую сварную балку. На переднем ее конце сделаны отверстия для крепления ковша, на заднем — для установки блоков, через которые проходит подъемный канат. На рукояти сделаны также проушины для крепления ее к стреле.

Стрелу обычно используют от прямой лопаты. Смонтированный на верхней стороне передней части стрелы амортизатор предохраняет ее от ударов верхним кондом рукояти при выбрасывании ковша вперед для разгрузки или при резком опускании его на грунт.

Дополнительная стойка предназначена для увеличения угла между подъемным канатом и стрелой, что уменьшает нагрузку и, следовательно, износ каната. Без блоков, установленных на дополнительной стойке, невозможно было бы опускать стрелу достаточно низко, так как подъемный канат пересекал бы переднюю часть поворотной рамы. Стойку выполняют в виде портала, шарнирно укрепленного в проушинах поворотной рамы. В верхней части портала смонтированы блоки подъемного каната. Верхний конец стойки подвешен тягами или канатами к двуногой стойке. При работе дополнительная стойка не изменяет своего положения.

Обычная запасовка тягового каната и подъемного каната обратной лопаты показана на рис. 5. Недостатком такой запасовки является то, что не развивается достаточного усилия для прижатия ковша к грунту, из-за чего уменьшается толщина срезаемой ковшом стружки грунта, а следовательно, ковш заполняется хуже и снижается производительность экскаватора. Во избежание этого на экскаваторах Э-157А, Э-1252А применяют новый способ запасовки тягового каната. Он отличается тем, что конец тягового каната, который обычно закрепляют на стреле, крепят на кронштейне поворотной рамы экскаватора ниже пяты стрелы. Таким образом, натяжение этой ветви тягового каната стремится повернуть стрелу по часовой стрелке и прижимает ковш к грунту. Практика показала, что это простое усовершенствование, которое может быть введено на эксплуатируемых машинах, существенно повышает производительность обратной лопаты, особенно в плотных грунтах.

—

Обратная лопата — это сменное рабочее оборудование экскаватора, которое предназначено для разработки грунта ниже уровня стоянки машины при рытье котлованов, траншей и других земляных сооружений. Обратной лопатой работают движением ковша на себя (от забоя к машине). На гидравлических экскаваторах это один из основных видов сменного рабочего оборудования.

По конструктивной схеме рабочее оборудование обратной лопаты выпускают нескольких разновидностей. Основными узлами всегда остаются: стрела, состоящая на экскаваторах ЭО-3322 и ЭО-4121 из двух частей, рукоять, ковш и гидроцилиндры, подъема стрелы, поворота рукояти и ковша.

Стрелу обратной лопаты выполняют в виде очень прочной, пустотелой, сваренной из легированного металлопроката конструкции.

Пяту стрелы шарнирно укрепляют в проушинах поворотной рамы, к которой присоединены также и гидроцилиндры подъема стрелы. Штоки этих гидроцилиндров шарнирно соединены со стрелой и при их выдвижении изменяется угол наклона стрелы по отношению к поворотной платформе.

Рукоять подвешена на стреле и может поворачиваться по часовой стрелке или против нее при выдвижении или втягивании штока гидроцилиндра. Ковш закреплен на рукояти в одной точке и поэтому также может свободно поворачиваться с помощью гидроцилиндра.

Основная и удлиняющая части стрелы соединены между собой пальцем. Чтобы во время работы не было поворота одной части стрелы по отношению к другой, между ними дополнительно устанавливают тягу.

Расположение гидроцилиндров рабочего оборудования бывает различным. Для привода стрелы обычно применяют три схемы:
— гидроцилиндр расположен под стрелой впереди ее пяты, этот вариант наиболее распространен на полноповоротных экскаваторах;
— гидроцилиндр расположен над стрелой, что характерно для навесных неполноповоротных экскаваторов;
— гидроцилиндр расположен за пятой стрелы.

Для привода рукояти гидроцилиндр располагают над стрелой, а для привода ковша — над рукоятью. В последнем случае шток гидроцилиндра крепят либо непосредственно к проушинам на ковше, либо через дополнительные тяги.

Для подъема стрелы часто устанавливают два гидроцилиндра. Такое конструктивное решение используют иногда и для поворота рукояти, в частности на навесных экскаваторах.

Обратной лопатой работают следующим образом. Втягивая шток гидроцилиндра рукояти, поворачивают ее по часовой стрелке. Стрела с рукоятью и вынесенным вперед ковшом опускается вниз как под действием веса рабочего оборудования, так и под давлением жидкости, подаваемой в гидроцилиндр стрелы. Операцию копания осуществляют поворотом ковша и поворотом рукояти (положение I).

Величину стружки в процессе копания регулируют с помощью гидроцилиндра стрелы путем ее подъема или опускания. После того как наполненный грунтом ковш будет подтянут к стреле или повернут по отношению к рукояти настолько, чтобы грунт не высыпался, рабочее оборудование поднимают из забоя с помощью гидроцилиндра стрелы (положение II), а затем вместе с платформой поворачивают к месту разгрузки.

Чтобы разгрузить ковш, поворачивают рукоять и ковш по часовой стрелке, используя для этого гидроцилиндры (положение III). Затем производят обратный поворот платформы к забою и рабочий цикл повторяют.

Для повышения производительности машины совмещают подъем рабочего оборудования и поворот платформы к месту разгрузки, а также опускание стрелы с обратным поворотом к забою.

Составная стрела состоит из двух частей: основцрй и удлиняющей. Основную часть стрелы, как правило, используют при установке различных видов сменного рабочего оборудования, например, обратной и прямой лопат, грейфера, погрузчика. Удлиняющую часть стрелы при переходе с одного вида оборудования на другой можно либо сохранять, например при переоборудовании обратной лопаты на грейфер, либо демонтировать.

Конструкция основной части стрелы экскаватора ЭО-3322 показана на рис. 9. Главный несущий элемент ее — полая балка коробчатого сечения. Короб закрыт сверху листом. В наиболее нагруженнных сечениях балка дополнительно усилена боковыми листами. С помощью проушины и пальцев основная часть стрелы соединена с удлиняющей частью.

К кронштейну крепят тягу, которая соединяет основную и удлиняющую части стрелы. К боковым листам и к коробу приварена труба, с помощью которой соединяют стрелу со штоками гидроцилиндров. Кронштейн при оборудовании обратной лопатой не используют. Он необходим для крепления гидроцилиндра рукояти при установке рабочего оборудования погрузчика. Нижний конец стрелы — пяту с помощью пальцев шарнирно укрепляют в проушинах рамы поворотной платформы. На этих пальцах стрела поворачивается при изменении угла ее наклона. На экскаваторе ЭО-3322 поднимают и опускают стрелу обратной лопаты с помощью двух гидроцилиндров.

Наряду с составной стрелой на некоторых моделях экскаваторов применяют и неразъемную стрелу. Такая стрела Г-образной формы применена на экскаваторах Э-5015 и Э-5015А.

Рукоять обратной лопаты экскаваторов Э-5015 и Э-5015А представляет собой полую сварную балку переменного сечения. Наиболее прочно сечение В—В в месте крепления рукояти к стреле. К верхней части балки крепят пальцем шток гидро-цилиндра рукояти. Палец закреплен неподвижно и не вращается.

Гидроцилиндр ковша крепят в проушинах пальцем. Шток этого гидроцилиндра присоединен к тягам, одна из которых соединена с нижней частью балки рукояти, а вторая — с ковшом.

Балка рукояти, так же как и стрела, сварена из листового легированного металлопроката. Для смазки трущихся поверхностей пальцев и втулок устанавливают масленки.

В конкретных условиях обратную лопату оборудуют сменными ковшами различной емкости и формы.

Ковш обратной лопаты в большинстве случаев выполняют сварным. Он состоит из корпуса без открывающегося дниша. Количество зубьев, устанавливаемых на передней стенке, зависит от ширины ковша и вида работ, для которых предназначен ковш.

Ковши для рытья траншей часто снабжают дополнительными зубьями, укрепленными на боковых стенках. Назначение этих зубьев — подрезать стенки траншей во избежание заклинивания в них корпуса, которое вызывает излишний расход энергии на преодоление трения ковша о стенки траншеи. Кроме того, боковые зубья позволяют при необходимости расширять отрытую траншею. Зубья устанавливают в гнезда различной конструкции и крепят с помощью болтов или шплинтов.

Передняя стенка ковша может быть полукруглой формы в виде совка без зубьев или с двумя зубьями. На режущую кромку наносят слой твердой наплавки для уменьшения ее износа. Такая конструкция ковша позволяет существенно снизить сопротивление грунта при копании и значительно (на 20—30%) увеличить емкость ковша, повышая тем самым производительность экскаватора.

На отдельных моделях машин ковш (например, у экскаватора ЭО-4121) представляет собой комбинированную конструкцию из литых и сварных деталей. Литой изготовляют переднюю стенку или только ее верхнюю часть — козырек со специальными гнездами для крепления зубьев.

Ковш обратной лопаты экскаватора ЭО-3322 состоит из задней стенки, двух боковых стенок, передней стенки с козырьком и зубьев. Все детали корпуса ковша соединены между собой сваркой. Задняя стенка скруглена, чтобы избежать трения о грунт при повороте ковша.

Зубья заканчиваются суживающимся хвостовиком, который входит в гнездо козырька. От выпадения из гнезда зуб удерживается клином. При такой конструкции замена изношенного зуба не вызывает затруднений.

Боковые зубья крепят к корпусу ковша с помощью заклепок. Обычно зубья изготовляют литыми из высокомарганцовистой стали, хорошо противостоящей истиранию, штампованными (с закалкой) или из низкоуглеродистой стали с износостойкой наплавкой. С помощью проушины ковш соединяют с рукоятью, а проушина предназначена для соединения с рычагом, приводимым в действие гидроцилиндром поворота ковша.