Рис. 1. Экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-202В:

Экскаватор-дреноукладчик ЭТЦ-406А имеет траншейное и узкотраншейное оборудование. Тягач экскаватора ЭТЦ-406А унифицирован с тягачом роторного траншейного экскаватора ЭТР-204. Для уменьшения среднего давления на грунт опорная площадь гусениц увеличена за счет удлинения гусеничного хода и увеличения ширины башмаков.

Грунт разрабатывается цепным рабочим органом ковшового типа (для траншейной модификации) или скребкового типа (для узкотраншейной), ссыпается на поперечный конвейер, с него подается на отвальный конвейер, который транспортирует грунт для обратной засыпки выкопанной траншеи с уложенной дреной.

Трубоукладчик играет роль опалубки, предохраняющей зону укладки дренажных труб от попадания грунта-с поверхности и стенок траншеи, и обеспечивает укладку дренажных труб на требуемую глубину по заданному продольному уклону с одновременной круговой изоляцией их фильтрующим материалом.

Трубоукладчик состоит из трех отсеков. В переднем отсеке расположены дуговые направляющие для спуска дренажных труб. Средний отсек служит емкостью для фильтрующего материала — песчано-гравийной смеси. Фильтрующий материал в него загружают самосвалами через проем в верхней секции. Для отделения крупных грунтовых и каменистых включений загрузочный проем перекрыт решеткой.

Для сохранения постоянной высоты загрузки фильтрующего материала при изменении глубины траншеи стенки верхней секции среднего отсека выполнены в виде отдельных частей, снимаемых по мере уменьшения глубины траншеи. Задний отсен смотровой, для контроля качества укладки дренажных труб.

В систему управления экскаватора-дреноукладчика входят органы управления базовым трактором, дрено-укладочным оборудованием и автоматическая следящая система выдерживания уклона дрены.

Система автоматического выдерживания продольного уклона дрены состоит из двух независимых контуров управления: системы регулирования высотного положения рабочего органа и системы стабилизации его наклона в продольной вертикальной плоскости.

Высотное положение рабочего органа можно регулировать с использованием лазерной аппаратуры типа УКЛ-1 или аппаратуры «Профиль-30», угловое — с помощью аппаратуры «Профиль-30».

В состав лазерной аппаратуры УКЛ-1 входят свето-излучатель, фотоприемник и блок выработки команд, расположенный в кабине трактора. Светоизлучатель формирует в пространстве световой пучок, который устанавливают под заданным углом относительно горизонтальной плоскости. При попадании лазерного излучения на фотоприемник, последний преобразует световые сигналы в электрические, которые поступают на блок выработки команд. Сигналы с блока выработки команд поступают на электромагниты гидрораспределителя, управляющего гидроцилиндром высотного положения рабочего органа.

Зона нечувствительности фотоприемника по высоте на расстоянии 20 … 150 м — не более 25 мм. Номинальная зона нечувствительности по углу составляет (30+6). Диапазон регулирования стабилизируемого углового положения рабочего органа ±12°. Ширина зоны управления в плане на расстоянии 20 м — не менее 0,3 м; на расстоянии 150 м — не менее 1,5 м; на расстоянии 500 м — не менее 4 м.

Рис. 2. Эсскааатор-дреноуыадчнж ЭТЦ-406А:
1 — противовес; 2 — гидроцилиндры противовеса; 3 — тягач; 4 — грунтоуловитель; 5, 11 — поперечные и отвальный конвейеры; 6,7 — гидроцилиндры поворота и подъема рабочего органа; 8, 15 — подъемная рама и тяги трубоукладчика; 9 — подвеска отвального конвейера; 10 — фотоприемник; 12 — трубоукладчик; 13 — гидроцилиндр опоры; t4 — рабочий орган; 16 — гидроцилиндр трубоукладчика; 17 — рычаг подвески рабочего органа; 18 — светоизлучатель

В аппаратуре «Профиль-30» вместо лазерного луча может использоваться копирный трос, вместо фотоприемника — щуповый датчик высотного положения ДЩБ.

Для определения угла наклона рабочего органа используется закрепленный на рабочем органе помехо-защищенный углоизмерительный датчик. При отклонении угла продольного наклона рабочего органа от заданного значения на выходе угло-измерительного датчика появляется электрический сигнал, пропорциональный отклонению. Этот сигнал посту-

Наиболее распространенными цепными экскаваторами поперечного копания являются карьерные и мелиоративные.

Карьерные экскаваторы используют для добычи нерудных материалов, разработки глины в карьерах и глино-запасниках заводов стройиндустрии, а также для планировки откосов земляных сооружений в немерзлых грунтах I—III категорий с твердыми включениями размером до 100 мм в поперечнике, не превышающими по объему 10% разрабатываемого грунта. Такие экскаваторы чаще всего имеют рельсовый ход, так как предназначены для стационарной многолетней работы в одном и том же карьере. Ковшовая цепь движется в жестких направляющих, что позволяет точно регулировать толщину снимаемой стружки и обеспечивает хорошее заполнение ковшей.

Отечественной промышленностью серийно выпускается карьерный экскаватор ЭМ-251 — самоход.

Цепные экскаваторы поперечного копания

Рис. 3. Экскаватор ЭМ-251

Привод ковшовой цепи расположен на верхней, а привод передвижения — на нижней раме экскаватора. Противовес позволяет увеличить вылет рабочего органа и выровнять нагрузки на рельсовый путь. Техническая характеристика экскаватора ЭМ-251 приведена ниже. Карьерные экскаваторы имеют электрический многомоторный привод всех механизмов от электросети карьерного хозяйства.

Мелиоративные экскаваторы предназначены для очистки и восстановления мелиоративных каналов. Конструктивные особенности этих экскаваторов — раздвижной гусеничный ход, позволяющий опираться при раздвинутых гусеницах на две бермы канала и при сдвинутых гусеницах на одну берму, и свободно провисающая ковшовая цепь с принудительной очисткой ковшей, что необходимо для очистки каналов, заполненных водой, и при липких, переувлажненных грунтах. Техническая характеристика мелиоративного экскаватора-каналоочистителя MP-15 приведена ниже.

Все механизмы каналоочистителя MP-15 имеют гидравлический привод. Силовая установка, насосная станция, кабина машиниста и рабочий орган установлены на раме, к которой прикреплена главная (основная) гусеница машины. Вспомогательная гусеница связана с основной раздвижной телескопической рамой и телескопическим валом. В транспортном положении рабочий орган устанавливают вдоль машины (над вспомогательной гусеницей), что позволяет транспортировать канало-очиститель MP-15 на трайлере и по железной дороге без разборки.

Рис. 4. Схема работы и рабочее оборудование каналоочистителя МР-15

Рабочее оборудование каналоочистителя MP-15 состоит из ковшового рабочего органа, пилона и метателя. Ковшовый рабочий орган включает телескопическую раму с выдвижным и планирующим звеньями, рабочие цепи и ковши с принудительной разгрузкой. Приводной вал рабочего органа приводится во вращение от гидромотора через редуктор и цепные передачи.

Для натяжения рабочей цепи с помощью винтового механизма выдвигают звено. Поворот планирующего звена, который осуществляют с помощью червячного механизма относительно телескопической рамы, используют при различных схемах работы: при очистке только откоса, одновременно откоса и дна или только дна канала. Ковш закреплен на цепи пальцем и серьгой. Внутри ковша шарнирно закреплена заслонка. При подходе к отбойному ролику заслонка поворачивается по отношению к ковшу и выбрасывает грунт. Расположение ролика регулируют так, чтобы в момент подхода к нему заслонки не было резкого удара и вместе с тем выброс грунта был достаточно энергичным для очистки заслонки.

Наличие телескопической раздвижной рамы позволяет машине перемещаться с раздвинутыми гусеницами и рабочим органом, размещенным между ними (седлающая схема работы), или с сомкнутыми гусеницами и рабочим органом, размещенным сбоку гусеничного хода (береговая схема работы). Седлающую схему работы применяют при очистке каналов шириной по верху до 5 м, небольшом количестве гидротехнических и дорожных сооружений, препятствующих проходу машины. При этом обеспечивается хорошее качество работы, улучшается проходимость машины (нагрузка распределяется на обе гусеницы), требуется небольшая полоса вдоль канала для прохода машины. На практике широко применяют береговую схему работы, что позволяет очищать каналы шириной по верху более 5 м, а также работать при большом количестве сооружений на каналах. Работа по береговой схеме возможна при свободных бермах канала шириной не менее 4 м.

Выпблнение всех необходимых технологических операций при очистке каналов обеспечивается специальной навеской рабочего органа.

Роторные траншейные экскаваторы

Роторные траншейные экскаваторы предназначены для рытья траншей в талых грунтах I—IV категорий, а также в мерзлых грунтах под инженерные коммуникации, нефте- и газопроводы, дренаж, могут быть использованы при оконтуривании котлованов, выемок и на других работах. Эти экскаваторы применяют главным образом на линейных работах большой протяженности со значительными объемами земляных выемок, когда не требуется частого перебазирования их с одного участка на другой.

Роторные траншейные экскаваторы имеют ряд преимуществ перед цепными траншейными экскаваторами: менее энергоемкий процесс разработки грунта ввиду отсутствия цепей, работающих в абразивной среде; более высокая производительность благодаря повышенному числу разгрузок обеспечиваемому равномерностью вращения ротора и лучшими условиями опорожнения ковшей. Однако роторные экскаваторы имеют большие габаритные размеры и массу, чем цепные. Это объясняется большими размерами и массой ротора по сравнению с цепным рабочим органом для одних и тех же размеров отрываемых траншей.

Роторный траншейный экскаватор в обычном исполнении является самоходной машиной и состоит из двух основных частей: тягача и рабочего оборудования. Тягач имеет силовую установку, механизм подъема рабочего оборудования, раму для монтажа рабочего оборудования, трансмиссию, ходовое устройство. В отечественных экскаваторах в качестве тягачей используют чаще всего перекомпонованные тракторы или специальные базовые тягачи с использованием узлов промышленных тракторов.

Рабочее оборудование включает в себя ротор с ковшами, конвейер, раму рабочего оборудования, зачистное устройство, ножевой откосник.

Привод ходовой части, вращение ротора и конвейера осуществляются через трансмиссию. Для оптимизации режима работы экскаватора в различных грунтах трансмиссия обеспечивает несколько скоростей рабочего передвижения или их непрерывное изменение, а иногда и несколько частот вращения ротора и скоростей ленты конвейера.

По способу соединения рабочего органа с тягачом роторные траншейные экскаваторы подразделяются на навесные и полуприцепные. У полуприцепных экскаваторов рабочий орган опирается спереди на тягач, а сзади — на дополнительную пневмо-колесную опору.

В нашей стране наибольшее распространение получили роторные экскаваторы на гусеничном ходу с одномоторным приводом. В настоящее время серийно выпускаются шесть моделей роторных траншейных экскаваторов: ЭТР-134, ЭТР-204А, ЭТР-223А, ЭТР-224А, ЭТР-253А, ЭТР-254А. Экскаваторы ЭТР-204А и ЭТР-223А могут разрабатывать грунты с промерзанием на глубину до 1,0м,ЭТР-224А— до 1,2 м, ЭТР-134 — до 1,3 м, ЭТР-253А и ЭТР-254А —до 2,5 м.

Экскаватор ЭТР-134 предназначен для прокладки узких траншей в плотных и мерзлых грунтах, при этом одновременно с отрытием траншеи он может буксировать кабелеукладчик. Экскаватор ЭТР-134 состоит из тягача, рабочего оборудования в виде ротора и зачистного устройства, установленных на общей раме. Рама рабочего оборудования соединена с тягачом через основную раму, в транспортное положение рабочее оборудование переводится с помощью механизма подъема.