Если же вместо надставки и рукоятей на стрелу установить рукоять, то экскаватор может быть оснащен прямыми ковшами различного размера и отвалом.

Рассмотрим особенности конструкции рабочего оборудования экскаваторов различного типа.

Прямая лопата предназначена для копания грунта выше уровня стоянки экскаватора. На экскаваторах с вместимостью ковша свыше 1 мЗ прямая лопата является основным рабочим оборудованием полноповоротного одноковшового экскаватора.

У экскаваторов с канатным и гидравлическим приводами конструкция рабочего оборудования прямая лопата имеет принципиальные различия.

На рис. 16 показаны примеры прямой лопаты у экскаватора с канатным приводом с однобалочной рукоятью (а) и двухбалочной рукоятью (б). Рукоять крепится к стреле с помощью седлового подшипника. Подаем рукояти с ковшом производится подъемным канатом, охватывающим ковшовый блок 8. У основания стрелы укреплен амортизатор.

Стрела бывает в виде одной балки при двухбалочной рукояти (рис. 16,6) или раздвоенной при однобалочной рукояти (рис. 16,а). Седловой подшипник имеет вкладыш из антифрикционного (с малым трением) чугуна, по которому при движении скользит рукоять. Амортизатор смягчает случайные удары ковша по стреле. Стрела при работе устанавливается под углом 45—50° к горизонту.

В современных экскаваторах наиболее распространена однобалочная рукоять из-за более простой конструкции самой рукояти и напорного механизма.

Рис. 15. Комплект рабочего оборудования одноковшового полноповоротного гидравлического экскаватора
1— стрела; 2 — надставка стрелы; 3 — короткая рукоять; 4 — тяги привода ковша; 5 – длинная рукоять; 6 — удлинитель штока гидроцилиндра; 7, 8, 17, 19, 20 — подвеска грейферного ковша;9, 10, 12 — обратные ковши; 13 — крюковая обойма; 14 — рыхлитель; 15 — ковш для копания кюветов и канав; 16 – гидравлический бур; 18, 21 – ковши грейфера 22 – грейферный захват

Ковш прямой лопаты канатного экскаватора обязательно снабжен .-откидным днищем, открываемым с рабочего места машиниста. Оно необходимо для выгрузки грунта. Угол наклона ковша можно изменять.

На рис. 17 представлены схемы запасовки рабочих канатов, в том числе подъемного (сплошная линия) и стрелового (штрихпунктирная линия) с оборудованием прямая лопата рис. Пд) .Ковш поднимается за счет наматывания на барабан каната. Опускание ковша происходит под действием веса ковша и рукояти при сматывании каната с барабана в момент его растормаживания. Опускание стрелы также происходит под действием веса рабочего оборудования при растормаживании барабана.

На рис. 18 показано рабочее оборудование прямая лопата гидравлического экскаватора. Рабочее оборудование гидравлической машины состоит из трех сочлененных между собой шарнирных частей: стрелыtf, рукояти 2 и ковша 1. .Это рабочее оборудование значительно проще to конструкции, чем у канатной машины.

Рис. 16. Рабочее оборудование прямая лопата экскаватора с канатным приводом 1 — с однобалочной рукоятью; б -с двухбалочной рукоятью; 1— стрела; 2-рукоять; 3- стреловой канат; 4 – стреловые блоки; 5 — головные блоки; б-подъемный канат; 7-седловой подшипник; 8 – ковшовый блок; 9 — ковш; 10 амортизатор; 11 стойка

Рис. 17. Схема запасовки канатов на экскаваторах с различным рабочим оборудованием
а – прямая лопата; б – обратная лопата; в – драглайн; г – грейфер; д крановое оборудование; 1 подъемный канат; 2 – блок на ковше; 3— подъемный барабан; 4 – стреловой барабан; 5 – стреловой канат; 6 – блок на головке стрелы; 7 – тяговый барабан; 8 – тяговый канат: 9 — блок на рукояти; 10- подъемные цепи; Ц – опрокидной канат; 12 – тяговые цепи; 13-замыкающий канат; А,Б,В,Г – точки крепления каната

Благодаря шарнирному креплению стрелы, рукояти и ковша, а также наличию гйдроцилиндров на каждом узле машинист имеет возможное переместить ковш при копании по любой траектории и создать на зубух ковша значительные усилия. Этим рабочее оборудование с гидравлическим приводом выгодно отличается от рабочего оборудования с канатным приводом, которое имеет только продольное движение и поворот одной рукояти.

Рис. 19. Рабочее оборудование обратная лопата экскаватора с канатным приводом 1 – ковш; 2 – рукоять; 3- стрела; 4 – подъемный канат; 5 – тяги; 6 – палец; 7 – стойка; 8 — тяговый канат

Рис. 20. Рабочее оборудование обратная лопата гидравлического экскаватора 1 – стрела; 2 – рукоять; 3- ковш; 4,5,6 – гидроцилиндры

Обратная лопата предназначена для копания грунта ниже уровня стоянки экскаватора. Это — основное рабочее оборудование для одноковшовых экскаваторов с емкостью ковша до 1 м.

Конструкции обратной лопаты у экскаваторов с канатным и гидравлическим приводом в целом похожи друг на друга, но и имеют различия.

На рис. 19 показана конструкция обратной лопаты у экскаваторов с канатным приводом. Рукоять шарнирно укреплена на головке стрелы. Ковш жестко укреплен на конце рукояти с помощью двух тяг и пальца. Для уменьшения усилия в подъемном канате экскаватора с канатным приводом увеличивают угол между стрелой и подъемным канатом с помощью дополнительной стойки, которая во время работы неподвижна.

В отличие от ковша прямой лопаты, у ковша обратной лопаты зубья или режущая поверхность располагаются не только на передней кромке, но и на боковых стенках. Это необходимо для того, чтобы исключить заклинивание боковых стенок ковша в массиве грунта при копании траншей. Ковш обратной лопаты как бы открыт спереди и сверху, что позволяет копать грунт “с шапкой”. Угол наклона ковша можно менять.

Схема запасовки подъемного и тягового канатов экскаватора с канатным приводом на обратной лопате показана на рис. 17,б. Копание грунта происходит за счет навивки на барабан тягового каната. Подъем и опускание стрелы производится барабаном.

Рабочее оборудование обратная лопата гидравлического экскаватора показана на рис.20. Оно состоит из стрелы, рукояти ковша, приводимых в движение гидроцилиндрами 4,5,6. Копающее движение рабочего оборудования создается одновременным или раздельным поворотом стрелы, рукояти и ковша.

Драглайн копает грунт ниже уровня стоянки машины. Это оборудование в настоящее время в основном устанавливается на экскаваторах с канатным приводом. Хороших результатов при установке оборудования -драглайн на гидравлическом экскаваторе до сих пор не получено. Однако большие преимущества перед прямой и обратной лопатой, особенно возможность копания широких котлованов, каналов, водохранилищ, т.е. земляных объектов, удаленных на значительное расстояние от самой машины, вызывают необходимость дальнейшего развития и производства этого рабочего оборудования.

На экскаваторе с оборудованием драглайн применяется длинная, как правило, решетчатая составная стрела, длину которой можно изменять решетчатыми вставками. Решетчатая стрела драглайна значительно легче, чем цельнометаллическая, поэтому при том же весе она длиннее последней и позволяет обеспечивать ковшу большую удаленность работы, как говорят, больший радиус действия и большую высоту разгрузки. При работе стрела устанавливается под углом 30-40°.

Ковш подвешен к подъемному канату с помощью цепей, которые для предохранения от трения о борта ковша разведены на ширину ковша траверсой. В месте крепления цепей к подъемному канату расположен опрокидный блок, через который перекинут разгрузочный канат. Один конец разгрузочного каната подсоединен к арке ковша, другой — к тяговому канату, к которому также прикреплены тяговые цепи ковша. Длина разгрузочного каната должна быть точно отрегулирована, чтобы при натяжении подъемного и тягового канатов ковш занимал положение, близкое к горизонтальному.

Для разгрузки ковша достаточно ослабить тяговый канат, тогда ослабляется разгрузочный канат, перекинутый через блок, и передняя часть ковша под своим весом и весом грунта опрокидывается вниз.

После разгрузки ковш в опрокинутом положении, висящим на подъемном канате, переносят при повороте экскаватора в место копания и, используя инерцию, ослабляя подъемный канат, забрасывают на грунт зубьями вниз. Затем вступает в работу тяговой канат.

Для того чтобы тяговый канат точно ориентировался в направлении к тяговому барабану и правильно навивался на него, в основании стрелы обязательно устанавливается направляющее устройство, ограничивающее положение тягового каната в пространстве. Общий вид направляющего устройства показан на рис.21, б.

Схема запасовки подъемного и тягового канатов экскаватора с оборудованием драглайн показана на рис. 17, в.

Грейфер применяют при рытье небольших в диаметре, но глубоких котлованов, ям и при перегрузке сыпучих материалов. Экскаватор с другим рабочим оборудованием не может выкопать яму такой глубины, какая возможна при работе с грейфером.

Рис. 21. Рабочее оборудование драглайн
а – общий вид оборудования; б — направляющее устройство; 1 — стрела; 2 — головные блоки; 3- подъемный канат; 4 – опрокидной блок; 5 – подъемные цепи; 6— траверса; 7 — ковш; S – разгрузочный канат; 9 – тяговые цепи; 10 -тяговый канат; 11 – направляющее устройство; 12 – стреловой полиспаст; 13 -стреловые канаты; 14 – блок; 15 – корпус направляющего устройства: 16 — вилка; 17 – ролик

Рис. 22. Грейферное рабочее оборудование экскаватора с канатным приводом
а – общий вид грейферного оборудования; б — схема работы грейфера; 1 -стрела; 2 – грузовой канат; 3- замыкающий канат; 4 -ковш грефей-ра; 5 -оттягивающийканат; 6 -стреловой полиспаст; 7 _ стреловые канаты

Практически эта глубина зависит только от длины канатов, на которых подвешен ковш. Разрабатывать наиболее глубокие котлованы или ямы можно только грейфером с канатной подвеской (рис. 22). На таких экскаваторах применяются двухканатные грейферы, подвешенные на грузовом и замыкаюшем канате.

Грейферное оборудование состоит из решетчатой стрелы, которую можно удлинять постановкой дополнительных решетчатых вставок, грейферного ковша, грузового (подъемного) каната, предназначенного для удержания и подъема груженого ковша, замыкающего каната, который служит для смыкания челюстей ковша при его загрузке, оттягивающего каната, предназначенного для предотвращения раскачивания ковша и закручивания канатов, стреловых канатов и стрелового полиспаста.

Конструкция стрелы и система канатов, удерживающих ее в наклонном положении, те же, что и при рабочем оборудовании — грейфер (рис.22).

Схема работы грейфера хорошо прослеживается на рис. 22,б.

На рис. 17. г показана схема запасовки грузового и замыкающего канатов грейфера.