Строительные машины и оборудование, справочник





Устройство экскаватора

Категория:
   Разработка карьеров многоковшовыми экскаваторами


Устройство экскаватора

Основанием многоковшового экскаватора служит жесткая сварная или клепаная платформа из корытной стали крупного профиля, покрытая листовой сталью. Стороны платформы для большей прочности стянуты балками жесткости, которые в то же время служат для крепления частей механизмов, установленных на платформе.

На нижних полках боковых балок платформы крепятся на болтах подшипники для ходовых осей экскаватора. На концах осей на шпонках насажены колеса. Колеса делаются из литой стали или чугуна, сплошными, с одной или двумя ребордами. Двойные реборды надежнее предохраняют экскаватор от схода с рельсов во время движения его по кривым. Экскаваторы тяжелой конструкции имеют по три и более осей. Колея железнодорожного пути экскаватора бывает обычно шире нормальной широкой колеи (более 1524 мм). Для тяжелых машин железнодорожный путь прокладывается в 3 и 4 нитки. Платформа несет на себе кабину экскаватора. Остов кабины выполняется из корытной и угловой стали. Кабина обшивается тонкой листовой сталью. В средней части кабина имеет проем для ковшовой рамы.

Конструкция боковых стенок проема делается жесткой, так как верхняя часть их служит основанием для фермы, несущей механизмы черпания и подъема ковшовой рамы и противовес.



Ковшовая рама шарнирно закреплена на оси в боковинах верхней фермы. Нижний конец опирается на опоры-подставки, укрепленные внизу на дне проема.

На уровне нижней полки боковой балки ходовой платформы ковшовая рама шарнирно соединяется с внешней, рабочей частью рамы.

Ковшовая рама представляет собой сварную конструкцию прямоугольного сечения из угловой или корытной стали легкого профиля. Она оканчивается барабаном (турусом), имеющим приспособление для передвижения вперед и назад в продольной плоскости рамы. Свободный конец ковшовой рамы подвешен на проходящем через систему блоков тросе к стреле-укосине экскаватора так, что вся рама находится в висячем положении и не касается поверхности грунта.

Длина рабочей части ковшовой рамы у разных экскаваторов весьма различна. Она зависит от глубины (высоты) черпания, на которую рассчитан данный экскаватор. Раму, по ее длине, огибает парная бесконечная ковшовая цепь. Она состоит из отдельных пластинчатых стальных звеньев, соединенных между собой шарнирно посредством стальных точеных цементированных болтов (пальцев), представляя собой усиленный тип обычной шарнирной цепи._ Через определенные промежутки в ковшовую цепь вместо звеньев вставляются фасонные планки из литой стали (так называемые проушины) г к которым на заклепках или потайных болтах крепятся стальные ковши (черпаки), являющиеся рабочим снарядом экскаватора.

Конструкция и размеры ковшей для экскаваторов того или иного типа различны. Чаще всего они делаются штампованными, совкообразной формы, с открытым верхом. Режущие ребра снабжены сменными коваными ножами, предохраняющими ребра ковшей от износа в результате трения по породе. Ножи изготовляются в виде отдельных скребков или сплошных скоб.

В нижней части рамы ковшовая цепь лежит в направляющих из полосовой стали, охватывающих ветвь цепи с трех сторон. На верхней части рамы ковшовая цепь поддерживается направляющими роликами с ребордами.

Как уже было сказано, ковшовая рама, будучи подвешенной на тросах к стреле-укосине, во время работы экскаватора не опирается на разрабатываемый грунт.

Внешняя рабочая часть ковшовой рамы и стрела-укосина имеют довольно большой вес. Кроме того, тяжесть эта вынесена от центральной части машины на значительное расстояние. Поэтому ковшовая рама и стрела действуют силой веса как рычаг с большим плечом, стремясь опрокинуть экскаватор в сторону ковшовой рамы.

Для уравновешивания экскаватора необходимо добиться такого устойчивого положения его на рельсах, чтобы центр-тяжести всей машины находился в середине кабины. Тогда действие силы тяжести конструкции распределится равномерно на все колеса экскаватора, и таким образом создастся условие устойчивого равновесия. Для этой цели верхняя ферма выносится в противоположную сторону от ковшовой рамы.

Конец фермы обшивается сталью в виде прямоугольного ящика, который служит для укладки тяжелого груза из чугунных болванок или чугунного и железного лома. Груз этот является противовесом и уравновешивает тяжелую ковшовую раму и стрелу экскаватора.

Под противовесом у стенки кабины расположен бункер, в который сбрасывается ковшами добытая порода. Бункер представляет собой стальную трубу прямоугольного сечения. Приемное отверстие бункера находится непосредственно под рабочим валом ковшовой цепи, в месте, где происходит опрокидывание ковшей с добытой породой. Нижняя часть бункера выходит наружу из кабины под фермой противовеса и снабжена шиберным качающимся затвором. Бункер расположен на таком расстоянии от уровня земли, чтобы при загрузке вагонетки и автосамосвалы могли подходить непосредственно под бункер.

Некоторые экскаваторы в зависимости от условий эксплуатации оборудуются ленточными транспортерами для подачи добытой породы от бункера в вагонетки, автосамосвалы или в отвал на небольшие расстояния.

Стрела-укосина экскаватора делается или в виде двух параллельных штанг или в виде фермы. Стрела второго вида применяется преимущественно на крупных экскаваторах.

Ходовой механизм

На экскаваторах, работающих в карьерах кирпичных заводов, установлены общие двигатели, чаще всего электрические, реже—двигатели внутреннего сгорания или паровые, приводящие в движение все рабочие механизмы.

На рис. 1 дана схема расположения механизмов движения многоковшового экскаватора типа «Красный металлист».

От шкива электродвигателя, установленного на полу кабины, вращение передается шкиву контрпривода посредством ременной передачи. На валу контрпривода насажен шкив, соединенный ременным приводом со шкивом механизма движения ковшовой цепи и лебедки для подъема и опускания ковшовой рамы. Эти механизмы вынесены из кабины на ферму противовеса. Далее, на валу контрпривода насажены свободно две цилиндрические шестерни. Шестерня находится в сцеплении с цилиндрической шестерней, а шестерня — с цилиндрической шестерней посредством паразитной шестерни. Шестерни закреплены шпонками на валу второго контрпривода, на котором насажен червяк, находящийся в сцеплении с червячной шестерней, укрепленной при помощи шпонки на оси. Рядом с червячной шестерней, на той же оси, заклинена цилиндрическая шестерня, которая сцепляется с цилиндрической же шестерней, насаженной на ходовой оси платформы экскаватора.

При включении электродвигателя вал первого контрпривода вращается в направлении, показанном стрелкой на главном шкиве. Цилиндрические шестерни остаются при этом в покое, так как они насажены на валу свободно. Платформа не двигается. На валу на шпонках заклинены две цилиндрические болванки, расположенные по обе стороны от муфты. На этих болванках свободно сидят пружины, закрепленные своими концами на шестернях.

Рис. 1. Схема расположения механизмов движения многоковшового экскаватора типа «Красный металлист».

Переводя рычагом муфту в сторону шестерни, прижимая муфту к пружине, зажимают последнюю на болванке, заставляя пружину двигаться вместе с валом и вращать шестерню. Последняя, через шестерню, придает обратное вращательное движение валу. Это движение, через червячную передачу, передается на вал, откуда через зубчатую передачу — на ходовую ось платформы экскаватора. Экскаватор при этом будет двигаться в направлении справа налево (в плоскости чертежа). Вал одновременно вращает шестерню, а эта последняя, через паразитную шестерню,—шестерню, которая в этом случае свободно провертывается, вращаясь в сторону, противоположную направлению вращения вала. При переключении муфты в сторону шестерни последняя, через шестерни, передает вращательное движение валу в направлении, одинаковом с валом. В результате платформа экскаватора движется слева направо. Шестерня при этом, приводимая в движение от шестерни, вращается свободно на валу в направлении, противоположном вращению вала.

На рис. 2 дана та же схема после реконструкции этого механизма стахановцами-мотористами.

Как видно из схемы, вал контрпривода имеет на правом конце за вторым подшипником цилиндрическую шестерню. С этой шестерней сцепляется шестерня редуктора, приводимого в движение от электродвигателя. Такая схема выгодно отличается от старой своей простотой. Число цилиндрических шестерен уменьшилось, нет очень неудобной в эксплуатации пружинной муфты, служащей для изменения хода экскаватора. По новой схеме перемена хода осуществляется с помощью реверсивного редуктора и электродвигателя с кнопочным магнитным пускателем. Электродвигатель с контрприводом, шкивы для механизма черпания переносятся из левой части кабины в правую. Рабочее место моториста становится таким образом более свободным и безопасным.

Рис. 2. Схема расположения реконструированного механизма движения многоковшового экскаватора типа «Красный металлист».

Некоторые рационализаторы пошли еще дальше, упростив на многих экскаваторах и механизм черпания. При этом электродвигатель, приводящий в движение ковшовую цепь, переносится из кабины наверх, и ликвидируется ременная передача из кабины на вал ковшовых блоков. Ниже, на рис. 4, показана схема расположения механизма движения реконструированного таким образом экскаватора.

Механизмы черпания, подъема и опускания ковшовой рамы ватора типа «Красный металлист».

Рис. 3. Схема расположения механизмов черпания, подъема и опускания ковшовой рамы многоковшового экскаватора типа «Красный металлист»

Эти механизмы расположены над кабиной экскаватора, на верхней ферме. Шкив посредством ременной передачи получает вращательное движение от шкива вала контрпривода, расположенного в кабине экскаватора. Направление вращения шкива показано стрелкой. Шкив вращает вал, лежащий в двух подшипниках. На валу свободно насажена цилиндрическая шестерня, соединенная с чашей конуса. Фрикционная муфта, включая конус, передает вращение шестерне. Эта шестерня находится в зацеплении с цилиндрической шестерней. Последняя насажена на валу. На этом валу на шпонках закреплены два стальных шестигранника (цепные блоки), с помощью которых приводится в движение ковшовая цепь. При вращении вала вращаются оба шестигранника, приводя в движение ковшовую цепь. Таким образом, при включении конуса начинают вращаться цепные блоки и двигаться ковшовая цепь.

На валу насажена на шпонке цилиндрическая шестерня, передающая вращение через цилиндрическую шестерню валу. На этом валу свободно сидят две конические шестерни, соединенные с чашами конусов. Фрикционные муфты включают конусы обеих конических шестерен. Пара конических шестерен вала соединена с конической шестерней, заклиненной шпонкой на валу.

При включении правого конуса вала коническая шестерня вращается вместе с валом против часовой стрелки, т. е. справа налево. Путем включения левого конуса вала валу сообщается вращение по часовой стрелке, т. е. слева направо. Червяк, насаженный на конце вала, придает реверсивное вращательное движение валу через червячную шестерню. Вместе с валом вращаются два барабана для тросов, при помощи которых поднимается и опускается ковшовая рама экскаватора.

Все три фрикционные муфты включаются с помощью системы рычагов.

В настоящее время передовики производства значительно упростили конструкцию вышеописанных механизмов на многих экскаваторах. По новой схеме вал и с сидящими на нем коническими шестернями, фрикционными муфтами и цилиндрической шестерней снимается. Устраняется также коническая шестерня с вала. Вал соединяется с реверсивным редуктором (рис. 4) посредством фланцевой муфты. Электродвигатель, приводящий в движение эту систему, включается при помощи кнопочного магнитного пускателя, установленного в кабине экскаватора, на рабочем месте моториста.

Усовершенствование механизма черпания заключается в следующем. На валу вместо цилиндрической шестерни устанавливается на шпонке цилиндрическая же шестерня большого диаметра. С нею входит в зацепление цилиндрическая шестерня, насаженная непосредственно на валу электродвигателя.

Отношение диаметров шестерен должно быть подобрано так, чтобы число оборотов рабочего вала ковшовой цепи равнялось 25—50 в минуту. Как видно из рис. 4, новая схема значительно упрощает как конструкцию, так и эксплуатацию экскаватора. Вместо рычага с фрикционной муфтой для пуска в ход механизма черпания служит теперь кнопочный магнитный пускатель, установленный в кабине.

Рис. 4. Схема расположения механизма черпания подъема и опускания ковшовой рамы многоковшового экскаватора типа «Красный металлист» (после реконструкции).

У экскаваторов типа ЭМ-302, выпускаемых в настоящее время заводом «Красный экскаватор», механизмы черпания и движения ковшовой рамы имеют отдельные электродвигатели.

Ковшовая рама

Ковшовая рама представляет собой прочную сварную металлическую конструкцию. У многоковшовых экскаваторов новых типов она состоит из отдельных секций. Это позволяет при монтаже экскаватора на карьере сделать раму такой длины, какая требуется по условиям производства.

На рис. 5 показан поперечный разрез ковшовой рамы.. Остов рамы выполнен из угловой стали. Крепления из угловой стали придают конструкции большую жесткость. На верхних продольных угольниках рамы крепятся на болтах опоры для осей направляющих роликов ковшовой цепи. Концы осей имеют двухступенчатые заточки. Первая шлифованная заточка служит цапфой оси. На заточки большего диаметра насаживаются направляющие ролики для ковшовой цепи.

Концы осей—цапфы—покоятся в подшипниках, укрепленных на опорах. Подшипники эти смазываются тавотом. Иногда оси крепятся на опорах намертво, а направляющие ролики вращаются вокруг неподвижной оси. В этих случаях во втулках роликов высверливаются отверстия для тавотниц. Смазке роликов необходимо уделять серьезное внимание. При плохой смазке ролики быстро изнашиваются и вызывают преждевременный износ осей. Кроме того, повышается расход энергии на работу машины.

Рис. 5. Ковшовая рама (поперечный разрез).

Направляющие ролики отливаются из чугуна. Они имеют широкий обод и высокие реборды, не позволяющие ковшовой цепи сползать с роликов во время ее движения.

В нижней части ковшовой рамы, с внутренней ее стороны, вдоль рамы установлены коробки для направляющих полозков. Эти коробки выполняются из корытной или угловой стали и прикреплены к остову рамы путем электросварки или на заклепках. На внутренних поверхностях коробок укреплены на болтах сменные направляющие полозки для ковшовой цепи. Направляющие полозки делаются из твердой полосовой стали и для удобства их замены собираются из отдельных кусков небольшой длины. Полозки крепятся к коробке болтами с потайными головками.

Вследствие большого т.рения при движении цепи в направляющих и наличия в добываемой породе мелких абразивных кварцевых частиц направляющие полозки быстро изнашиваются. Поэтому экскаватор должен быть постоянно обеспечен запасом готовых направляющих для замены. При изготовлении направляющих полозков необходимо следить за тем, чтобы раззенковка отверстий для потайных головок болтов соответствовала размерам, головок, иначе звенья цепи при ее движении будут задевать за головки болтов. Концы каждого

сменного направляющего полозка должны быть тщательно сглажены, так как выступающие части и заусенцы могут привести к заеданию ковшовой цепи в направляющих и даже к обрыву ее. Разметка отверстий при изготовлении сменных полозков должна производиться особенно точно. Хорошо изготовленный и пригнанный направляющий полозок с правильно расположенными отверстиями для крепления может быть установлен на место за 3—5 мин.

Не следует допускать большого износа направляющих полозков. Тонкий и стертый полозок может задраться и заклиниться между стенками коробки и ковшовой цепью, что приведет к серьезной аварии (к обрыву цепи, поломке проушины или самого ковша).

На концах рамы у натяжного барабана и шарнирного соединения направляющие полозки несколько выдвинуты из коробки, причем концы их загнуты вверх, вниз и в сторону.

Рис. 6. Концевая часть ковшовой рамы.

При таком положении концов направляющих ковшовая цепь, сбегая с натяжного барабана, входит в коробку, не задевая за торцы .чолозков планками и головками пальцев.

На рис. 6 показано положение направляющих полозков на конце ковшовой рамы. С обеих ее сторон крепятся натяжные устройства—ползуны для выдвижного барабана (туруса). Ползуны монтируются следующим образом. Коробка крепится к боковине ковшовой рамы полками наружу. В эту коробку вкладывается другая коробка меньшего профиля. В первой коробке устанавливается упорная планка для головки натяжного винта. Вторая коробка имеет гайку. При вращении винта гайка вместе с коробкой движется в направляющей коробке вперед и назад в пределах длины винта.

Угольники удерживают внутреннюю, подвижную, коробку в направляющей. На концах выдвижных коробок во втулках покоится ось натяжного барабана.

При работе экскаватора со дна выемки радиальным черпанием ковшовая рама последовательно переходит из горизонтального положения в наклонное и, по мере углубления звыемки, приходит к предельному положению. После этого ковшовая рама поднимается до горизонтального положения, рельсовый путь экскаватора отодвигается от линии забоя на некоторое расстояние, и цикл разработки забоя повторяется вновь.

Таким образом, если принять предельный угол откоса выработки в 45°, ковшовая рама, углубляясь в разрабатываемый забой, меняет последовательно угол наклона по отношению к горизонту от 0 до 45°. При черпании сверху значение угла наклона рамы изменяется от 45° до 0. При изменениях угла наклона ковшовой рамы меняется натяжение ковшовой цепи. При наклоне рабочей части рамы до 45° (при черпании снизу) последняя составляет с верхней частью рамы прямую, и ковшовая цепь натягивается при этом до предела.

При подъеме рамы в исходное верхнее положение, перед началом новой разработки забоя, после очередной передвижки путей, натяжение ковшовой цепи значительно ослабевает, так как сбегающая ветвь цепи свободно провисает в виде плавной кривой между рабочим валом цепи и натяжным барабаном на конце рамы. Чтобы избежать буксования ковшовой цепи на рабочем валу при ослабленном ее положении, цепь натягивают, несколько выдвигая турус на конце ковшовой рамы. Наоборот, если цепь не провисает, то натяжение ее несколько ослабляют, отодвигая турус к раме.

При работе экскаватора с радиальной разработкой откоса, при угле наклона выработки более 30—35°, надо обязательно регулировать натяжение ковшовой цепи, так как буксование ее влечет за собой быстрый износ упорных гребней цепных блоков. Чрезмерное натяжение цепи вызывает ненормальную разработку цепных соединений и может привести к разрыву цепи и длительному простою машины.

В экскаваторах некоторых конструкций ободы натяжных колес обтягиваются листовой сталью в виде общей образующей для обоих колес. Такой барабан имеет преимущество перед отдельно работающими колесами, так как при этом исключается возможность сползания ковшовой цепи с ободьев колес и заклинивания ее между колесами.

При движении экскаватора по рельсам во время черпания ковшами породы с поверхности забоя ковшовая рама испытывает сопротивление со стороны породы, причем сила этого сопротивления направлена против движения ковшей, а также против движения ковшовой рамы вдоль фронта забоя.

Сила сопротивления черпанию погашается шарнирным соединением рабочей части ковшовой рамы с верхней (нерабочей) частью рамы, у кабины. Для преодоления бокового сопротивления и удержания ковшовой рамы в перпендикулярном положении относительно плоскости кабины экскаватора рабочая часть ковшовой рамы соединена с платформой экскаватора двумя стяжными штангами, расположенными по обе стороны рамы. Натяжение стяжных штанг регулируется путем вращения хомутов с правой и левой резьбой во втулках, которыми соединяются концы стяжных штанг.

Как уже было сказано ранее, в новейших многоковшовых экскаваторах, выпускаемых отечественной промышленностью, например у экскаваторов ЭМ-302, ковшовые рамы изготовляются из отдельных секций. У таких экскаваторов на конце рабочей части ковшовой рамы монтируется так называемое планирующее звено, которое служит для зачистки дна выработки.

Планирующее звено закрепляется под некоторым углом по отношению к раме, и натяжной барабан переносится при этом на конец планирующего звена.

Угол между планирующим звеном и рабочей частью ковшовой рамы будет всегда больше прямого, причем в- сумме с предельным углом наклона выработки он должен составлять 180°.

Для экскаватора, работающего с предельным углом откоса в 45°, этот угол составит 135°. При большем угле откоса угол между рамой и планирующим звеном уменьшится. При достижении ковшовой рамой предельного угла наклона планирующее звено рамы примет на дне карьера горизонтальное положение.

Противовес и бункер

Помещение для груза, расположенное на выносном конце верхней фермы, и груз, заключенный в нем, объединяются под общим названием противовеса экскаватора (рис. 7). Вес груза противовеса рассчитывается при проектировании и изготовлении экскаватора.

Очень важно, чтобы экскаватор, передвигающийся по рельсовому пути, особенно при разработке забоя из глубины выемки, был надлежащим образом уравновешен. Большой перевес в сторону ковшовой рамы может вызвать опрокидывание экскаватора в выемку при малейшей просадке рельса со стороны забоя или при сходе ходовых колес с рельсов. При оползцевых явлениях плохо уравновешенному экскаватору также угрожает опасность опрокинуться.

Кроме того, при неравномерно распределенной нагрузке на цапфы ходовых осей экскаватора перегруженные цапфы и подшипники подвергаются сильному износу.

После каких-либо изменений в конструкции машины (удлинение ковшовой рамы, устройство транспортера со стороны бункера, устройство закрытой кабины над механизмами черпания и т. п.) подчас бывает очень трудно установить степень уравновешенности экскаватора путем расчета.

В то же время существует весьма простой, но верный способ, позволяющий практически проверить устойчивость экскаватора. Способ этот заключается в следующем.

Рис. 7. Бункер и противовес экскаватора:
1—бункер; 2—противовес; 3—качающаяся заслонка бункера; 4—рычаги для перемещения заслонки.

Берут два куска (длиной 200—250 мм) одножильного медного или алюминиевого провода толщиной 3—5 мм и кладут их на головки рельсов (вдоль обоих рельсов) перед ходовыми колесами. Экскаватор, двигаясь по рельсам, плющит эти кусочки проволоки, превращая их в тонкие плоские полоски. По степени сплюснутости проволок можно судить о том, какая из сторон экскаватора нагружена больше, нужно ли увеличить груз в противовесе или, наоборот, убавить. При проведении этой проверки нужно держать рабочую часть ковшовой рамы в горизонтальном положении, т. е. в положении наибольшего плеча.

Уравновешенность экскаватора, передвигающегося на гусеницах, легко определить по глубине гусеничной колеи на грунте.

Противовесы устраиваются только у многоковшовых экскаваторов. У экскаваторов одноковшовых вес стрелы с рабочим ковшом, равно как и отрывающее усилие на ковше при работе экскаватора погашаются весом кабины с расположенными в ней механизмами. Кабина несколько смещена от центра ходовой тележки в сторону, противоположную той, на которой расположены стрела и рабочий снаряд-ковш.

Бункер многоковшового экскаватора служит для направления выбрасываемой из ковшей добытой породы на транспортер или непосредственно в вагонетки, автосамосвалы и т. п.

Он имеет форму железной трубы, прямоугольной в поперечном сечении. При работе экскаватора, оборудованного ленточным транспортером для сбрасывания добываемой породы в отвал, нижнее отверстие бункера всегда открыто. При погрузке породы в вагонетку или автосамосвал бункер снизу перекрывается заслонкой (шибером) на время смены загруженной емкости порожняком. На экскаваторах старой конструкции («Красный металлист», «Красный кирпичник») заслонка бункера приводится в движение посредством системы рычагов, шарнирно соединенных между собой, и рукоятки, .опускающейся к рабочему месту бункерщика.

Рационализаторы изменили конструкцию управления затвором бункера так, что им управляет моторист при помощи горизонтальной тяги.

При быстрой смене загруженного транспорта порожняком и при непрерывной подаче транспорта можно обеспечить бесперебойную работу экскаватора, не останавливая движения ковшовой цепи. Во время очередного интервала между откаткой груженой вагонетки или автосамосвала и подачей к бункеру порожняка сбрасываемая ковшами порода накапливается в бункере (при закрытом шибере).

Затем заслонку отодвигают, и скопившаяся в бункере порода ссыпается в поданные под бункер вагонетку или автосамосвал. Бункер .остается открытым до тех пор, пока не наполнится поданная емкость, после чего заслонку задвигают на время очередной смены загруженной емкости на порожняк. Объем бункера у экскаватора проиЗ|Водительностью 30— 50 м3/час равен приблизительно! —1,5 м3. Это позволяет выбирать породу при закрытом бункере в течение 1—1,5 мин. без опасения создать завал ее в бункере. Для смены же транспорта под бункером требуется не более 0,5 минуты.

При непрерывной подаче порожняка коэффициент использования экскаватора будет весьма высоким.

Следует, однако, помнить, что длительная работа экскаватора при закрытом бункере приводит к завалу породы в нем. Поэтому при больших промежутках в подаче порожняка следует прекращать черпание. Вязкая порода, переполнив бункер, под действием силы своего веса плотно припрессовывается к стенкам бункера и не высыпается из него при отодвигании шибера. В таких случаях приходится тратить довольно много времени на то, чтобы прочистить бункер; обычно это делается вручную, лопатой: через нижнее отверстие бункера вычищают породу, а сверху проталкивают ее.

В некоторых случаях завалы породы в бункере происходят вследствие неудачной его конструкции. На рис. 8 показав такой бункер.

Наружная стенка а бункера сужает его выходное отверстие, что затрудняет скольжение породы книзу. Такой конструктивный недостаток бункера легко исправить, изменив устройство стенки так, чтобы выходное отверстие расширилось (указано пунктиром на рис. 8).

Следует остановиться на тех мерах предосторожности, которые необходимо предпринимать каждый раз при очистке бункера от забившей его породы.

Во-первых, при этом двигатель экскаватора должен быть остановлен. Если экскаватор имеет индивидуальные приводы для каждого механизма, должны быть выключены все моторы. Только после полной остановки всех механизмов экскаватора можно допустить рабочих к очистке бункера. Во-вторых, по окончании чистки моторист обязан лично убедиться в том, что все рабочие находятся внизу и никого не осталось на кабине экскаватора, в сфере действия ковшовой цепи или других движущихся частей машины.

После этого моторист дает громкий двойной сигнал о включении механизмов экскаватора и пускает машину в ход.

Ковшовая цепь и ковши

Ковшовая цепь многоковшового экскаватора представляет собой две бесконечных шарнирных цепи, отдельные ветви которой соединены между собой ковшами (черпаками). Эти ковши и являются рабочим снарядом многоковшового экскаватора.

Цепь составлена из отдельных, чередующихся двойных и одинарных пластинчатых стальных звеньев, шарнирно соединенных между собой стальными шлифованными цементированными болтами-пальцами. Через определенные промежутки {три, пять и более звеньев) в обе ветви ковшовой цепи вместо одинарных звеньев вставляются стальные фасонные звенья, называемые проушинами. К ним на заклепках или болтах крепятся ковши.

Рис. 8. Неправильная конструкция бункера.

Расстояние между ковшами в ковшовой цепи называется шагом ковшей. Ковш крепится к проушинам верхними частями боковых стенок. Поэтому рабочая часть ковша сильно выдается за линию звеньев цепи.

Ковшовая цепь лежит на ковшовой раме, покоясь в верхней ее части на направляющих роликах, а в нижней части—в коробках с направляющими полозками. Рабочие части ковшей при этом выступают из-под нижней поверхности ковшовой рамы.

Когда ковшовая рама находится в рабочем положении, рабочие части ковшей, расположенных внизу, приходят в соприкосновение с поверхностью грунта в забое. При включении ковшовой цепи ковши, двигаясь в направляющей коробке в сторону кабины экскаватора, отделяют нижними режущими ребрами частицы породы от грунта и наполняются ими по мере завершения рабочего прохода по поверхности разрабатываемого забоя. Если при этом экскаватор не стоит на месте, я передвигается вдоль фронта забоя, в резании породы участвуют также боковые стенки ковшей, расположенные со стороны направления движения экскаватора.

Ковшовая цепь получает движение от вращения двух цепных блоков (ковшовых звезд), заклиненных на рабочем валу, расположенном над бункером.

Наполненные породой ковши проходят через проем в кабине по нерабочей части ковшовой рамы до вала цепных блоков, огибают последние и, опрокидываясь вверх дном, сбрасывают при этом добытую породу в бункер. Огибая цепные блоки, ковшовая цепь меняет направление и движется вместе с ковшами в сторону забоя. Дойдя по направляющим роликам ковшовой рамы до натяжного ‘барабана на конце рамы и обогнув его, ковши снова изменяют направление движения на 180°, проходят в направляющих снизу рамы, и цикл повторяется.

Ковши делаются из листовой стали штампованными или клепаными, и по форме напоминают открытый совок с загнутой кверху хвостовой частью. Такая форма облегчает сбрасывание породы при опрокидывании ковша. Штампованные ковши в этом отношении лучше клепаных, так как гладкая внутренняя поверхность их способствует скольжению породы при опорожнении. Для большей жесткости рабочая часть ковша оковывается железным козырьком с несколько отогнутыми наружу ребрами. Козырек снабжен стальными скребками (ножами), облегчающими черпание породы и предохраняющими рабочие ребра ковша от стирания. Ножи эти делаются съемными, крепятся к ковшам на заклепках, что позволяет легко заменять сработанные ножи новыми.

При изготовлении запасных ковшей, сменных козырьков и ножей необходимо соблюдать постоянство линейных размеров ковшей и их деталей. Тщательность изготовления их должна обеспечить для собранного ковша точность размеров с допусками, не превышающими + 10 мм по длине ковша,+3 мм по ширине и +5 мм по его высоте. Соблюдение точности раз меров по ширине обусловливается определенным расстоянием между направляющими в ковшовой раме. Большие колебания в размерах ковшей по высоте могут привести к потере производительности экскаватора.

Рис. 9. Момент опрокидывания ковша над бункером и сбрасывание породы.

Цепные звенья соединяются между собой шарнирно стальными болтами (пальцами). Один конец пальца имеет плоскую головку, другой — отверстие для шплинта. Шплинт и головка’ препятствуют пальцу при работе цепи вываливаться .из отверстия в планке звена. Во избежание заклинивания головки пальца в направляющих, она должна быть утоплена вровень с наружной поверхностью планки звена.

Соединение звеньев ковшовой цепи у экскаваторов современных конструкций осуществляется следующим образом. В средних планках сверлят отверстия диаметром, несколько большим диаметра пальца. В отверстия средних планок при соединении звеньев вставляются сначала цементированные тонкостенные трубки (втулки), в которые затем вводятся пальцы.

Втулка имеет длину, равную толщине средней планки. Наружные планки двойного звена имеют на концах с внешней стороны утолщения, выступающие над общей плоскостью

планки на длину, которая немного больше толщины головки пальца. Эти утолщения, скользя по боковым направляющим ковшовой рамы, препятствуют задеванию головок пальцев о неровности в стыках направляющих. Головка пальца имеет сегментальный срез, которым она прилегает к боковой плоскости выступа на конце планки. Это препятствует вращению пальца в отверстиях парных планок во время работы цепи, что в свою очередь уменьшает износ рабочих поверхностей пальца и разработку отверстий в наружных планках.

Втулка одинарного звена имеет сквозную узкую прорезь вдоль образующей. Одна кромка втулки загнута наружу под прямым углом к касательной, проведенной в точке изгиба, и представляет собой ребро вдоль образующей втулки, параллельно прорези. Это ребро входит в соответствующую канавку в отверстии одинарной планки цепи при установке втулки в отверстие планки. Втулка препятствует износу рабочей поверхности отверстия планки, предохраняя ее от трения о палец во время работы цепи.

В некоторых конструкциях ковшовых цепей наружные планки двойного звена делаются без утолщений на концах.

Вместо этого головка пальца утапливается в тело планки заподлицо с поверхностью, входя в раззенкованное отверстие. Для предотвращения возможности провертывания пальца в отверстии на дне раззенковки имеется канавка, в которую входит шип, выштампованный на нижней поверхности головки пальца.

Такой способ соединения звеньев менее удобен, так как изготовление подобных планок и пальцев может быть выполнено лишь в заводских условиях штамповкой.

Ковшовая цепь при ее значительной длине, больших сопротивлениях от трения в направляющих и усилий на ковшах во время черпания породы испытывает сильные напряжения в шарнирных соединениях. Поэтому все соединения цепи надо регулярно смазывать. При этом лучше всего применять твердую смазку с примесью графитового порошка или талька. Смазка наносится на трущиеся поверхности шприцем через специальный смазочный канал, высверливаемый в теле пальца с торца. Продольный канал перекрещивается с каналом, просверленным перпендикулярно к оси цапфы пальца, по которому смазка поступает на трущиеся поверхности.

Рис. 8. Соединение звеньев ковшовой цепи.

Стрела и тросы

Ковшовая рама экскаватора подвешивается на так называемой стреле-укосине при помощи тросов. В некоторых конструкциях экскаваторов стрелы имеют вид двуноги с нижней точкой опоры на платформе экскаватора; в других же конструкциях—вид фермы (клепаной или сварной из угловой или корытной стали), расположенной на крыше кабины, над ковшовой рамой.

Тросы, навитые на барабаны лебедки подъемного механизма, проходят через блоки, укрепленные на стреле, к ковшовой раме и закрепляются там либо на скобах, либо, огибая блоки на раме, проходят через полиспаст и крепятся зажимами к ветвям троса, проходящим от барабана лебедки к стреле.

При радиальном способе перемещения ковшовой рамы блоки для тросов крепятся на рабочей части рамы на расстоянии одной трети длины рамы от барабана—туруоа; при параллельном—рама подвешивается к тросу дополнительно за шарнирное промежуточное звено ковшовой рамы.

Стальные канаты—тросы—служат для поддержания ковшовой рамы в рабочем состоянии, для подъема и опускания ее в процессе работы и передвижения экскаватора.

Диаметр и конструкция каната рассчитываются на заводе, изготовляющем экскаваторы. Поэтому при подборе канатов для замены износившихся необходимо запросить точные данные у завода-изготовителя, указав модель экскаватора.

Продолжительность службы троса зависит от условий его работы. Следует избегать навивания троса на барабан в два и более рядов. Нельзя также допускать перекрещивания тооса на поверхности барабана, а также натяжения троса при образовании на нем петель. В последнем случае на тросе могут порваться отдельные проволоки стренг, что снизит его прочность.

При замене роликов для троса или при установке дополнительных роликов для перепасовок троса нельзя применять ролики с узкими желобами, так как трос будет в них заклиниваться и быстро изнашиваться.

Таким образом, барабаны и ролики больших диаметров гарантируют более долгий срок службы троса.

Тросы рекомендуется периодически промазывать тавотом с графитовым порошком для предохранения их от коррозии.

При сращивании троса необходимо вплетать концы по обе стороны от середины сростка не менее как на 1 —1,25 м, соблюдая при этом равномерность диаметра сращибаемой части.

Читать далее:

Категория: - Разработка карьеров многоковшовыми экскаваторами

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины