Привод переднего (рис. 6.23, а) и заднего мостов пнев-моколесной ходовой тележки экскаватора третьей размерной группы осуществляется от низкомоментного аксиально-поршневого гидромотора через двухскоростную коробку передач. Задний мост на четырех баллонах жестко крепится к ходовой раме, а передний мост с двумя управляемыми колесами подвешен к раме—балансирно.

На пневмоколесном экскаваторе четвертой размерной группы каждое из четырех широкопрофильных колес ходового устройства имеет индивидуальный привод от высокомоментного гидромотора через ступичный редуктор. Передние колеса —управляемые. Такая конструкция ходового устройства обеспечивает плавное регулирование скоростей хода в широком диапазоне и повышенную проходимость машины.

Для повышения устойчивости пневмоколесных экскаваторов при работе применяют выносные опоры с гидравлическим приводом.

Независимый привод каждой из двух гусеничных тележек гусеничного экскаватора осуществляется индивидуальным низкомо-ментным гидромотором (рис. 6.22, б, в) через трехступенчатый редуктор. На ведущем валу редуктора установлен гидравлический тормоз механизма передвижения. Редуктор хода экскаватора третьей размерной группы имеет две шестеренные и одну цепную передачи (рис. 6.22,б), приводящие в движение ведущую звездочку гусеницы; редуктор экскаватора четвертой размерной группы — три шестеренные передачи (рис. 6.23,в).

Индивидуальный привод гусениц обеспечивает их синхронное или раздельное движение. При движении гусениц в противоположные стороны обеспечивается поворот всей машины вокруг вертикальной оси.

Системы гидропривода одноковшовых экскаваторов классифицируют по числу устанавливаемых насосов или потоков жидкости, подаваемых в напорные линии. На отечественных машинах наиболее распространена двухпоточная система привода, в которой рабочая жидкость от двух или трех аксиально-поршневых переменной производительности насосов (секций насоса) подается в две напорные линии.

Конструкцию и принцип действия гидропривода полноповорот-иых универсальных экскаваторов рассмотрим на примере типовой гидравлической схемы гусеничного экскаватора с ковшом вместимостью 0,65—1,0 м3 (рис. 6.24). На экскаваторе применена двухпоточная гидравлическая схема привода всех движений.

Гидропривод экскаватора состоит из сдвоенного аксиально-поршневого насоса регулируемой производительности, распределительной и контрольно-предохранительной аппаратуры, исполнительных гидродвигателей и бака для рабочей жидкости.

Насосы и 12, смонтированные в одном корпусе, приводятся в действие дизельным двигателем через раздаточную коробку. Рабочая жидкость под давлением от насосов подается к двум золотниковым распределительным блокам. Блок управляет потоком рабочей жидкости, идущим от насоса к гидромоторам и поворота платформы и привода левой гусеничной тележки, а также к гидроцилиндру ковша погрузчика; блок направляет поток жидкости от насоса к гидроцилиндрам 4—7 подъема опускания стрелы, поворота рукояти и ковша и гидромотору 8 привода правой гусеничной тележки.

При нейтральном положении золотников распределительного блока к потоку от насоса автоматически присоединяется силовой поток от насоса. Объединенный поток рабочей жидкости от обоих насосов поступает через золотниковый распределительный блок в гидроцилиндры 4—7 механизмов стрелы, рукояти и ковша. Расход рабочей жидкости регулируется автоматически в зависимости от суммарного давления в напорных линиях насосов. Объединение потоков обеспечивает возможность использования полной мощности насосов при выполнении основных рабочих операций, благодаря чему получают максимальные скорости движения штоки гидроцилиндров подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Давление в системе привода рабочего оборудования составляет 250 кгс/см2 (25 МПа).

Конструкция распределительных блоков позволяет независимо совмещать подъем и опускание стрелы с вращением платформы и поворотом рукояти или ковша. В напорной секции каждого распределительного блока установлены предохранительные клапаны, предохраняющие трубопроводы и блоки от перегрузок и срабатывающие при давлении свыше 250 кгс/сма (25 МПа).

Рис. 6.24. Типовая гидравлическая схема универсального полноповоротного экскаватора

Давление в приводе ходового устройства ограничено до 180 кгс/см2 (18 МПа), механизма поворота платформы — до 160 кгс/см2 (16 МПа).

Рациональное использование насосной установки и совмещение рабочих операций позволяет сократить продолжительность рабочего цикла экскаватора и повысить его производительность.

Управление экскаватором сосредоточено в кабине машиниста и осуществляется двумя рукоятками распределительных блоков, управляющими движениями рабочего оборудования, двумя педалями для управления поворотом платформы и двумя рычагами управления ходом.

Отечественные полноповоротные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим органом имеют следующие основные параметры (см. рис. VI.18): глубина копания обратной лопатой Нк до 7,3 м, грейфером до 10,6 м; наибольший радиус копания обратной лопаты — 10,8 м, прямой — 8,9 м; высота копания прямой лопатой до 9,65 м; наибольшая высота выгрузки обратной лопаты Яв —5,5 м, прямой — 5,1 м; минимальная продолжительность рабочего цикла прямой лопаты 20 с, обратной — 24 с; максимальное усилие на зубьях ковша до 18 800 кгс (184,2 кН); мощность силовой установки до 190 л. с. (140 кВт); масса машины до 34 т.

Основными направлениями развития конструкций полноповоротных экскаваторов являются расширение номенклатуры сменных рабочих органов; повышение мощности силовой установки и вместимости сменных ковшей; увеличение усилия копания на зубьях ковша, глубины и радиуса копания; совершенствование гидравлических схем и повышение надежности и долговечности гидроаппаратуры; улучшение условий труда машиниста.

Гидравлические неполноповоротные универсальные экскаваторы с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием являются в настоящее время наиболее массовыми землеройными машинами. Отечественные неполноповоротные экскаваторы оснащаются ковшами вместимостью 0,25—0,5 м3 и монтируются на базе серийных пневмоколесных тракторов с двигателями мощностью 60—80 л. с. (44—59 кВт). Они представляют собой мобильные малогабаритные землеройные машины, которые предназначаются для выполнения земляных (в грунтах I—III категорий) и погрузочных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Применение таких экскаваторов наиболее целесообразно в стесненных условиях. Экскаваторы (рис. 6.25) оснащаются быстросменным унифицированным рабочим оборудованием прямой или обратной 9 лопаты (последняя применяется значительно чаще) вместимостью 0,25 м3, грейферным ковшом вместимостью 0,3 м3, погрузочным ковшом вместимостью 0,5 м3, а также крановой подвеской грузоподъемностью 1,5 т, вилами и бульдозерным отвалом. Отвал 1, управляемый гидроцилиндром 2, навешивается впереди трактора. Устойчивость экскаватора при работе обеспечивается выносными гидравлическими опорами — аутригерами 14.

Наличие универсального рабочего оборудования позволяет использовать неполноповоротные экскаваторы для рытья и засыпки ям, небольших котлованов, колодцев, неглубоких каналов, траншей для подземных коммуникаций, погрузки сыпучих и мелкокусковых материалов; выполнения различных монтажных работ; погрузки-разгрузки штучных грузов; укладки трубопроводов; установки опор и колонн; производства легких зачистных и планировочных работ; очистки строительных площадок и дорог от снега и строительного мусора.

Рабочее оборудование неполноповоротного экскаватора — стрела, рукоять и ковш — монтируется на центральной поворотной колонне, установленной на усиленной раме базового трактора. Для привода рабочего оборудования применяются гидроцилиндры двустороннего действия. Гидроцилиндр поднимает и опускает стрелу, гидроцилиндры 12 поворачивают рукоять, гидроцилиндр поворачивает ковш обратной лопаты или открывает ковш прямой лопаты.

Рис. 6.25. Неполноповоротный гидравлический экскаватор с ковшом вместимостью 0,25 м3 на базе колесного трактора:
1 — бульдозерный отвал; 2 — гидроцилиндр отвала; 3— дизельный двигатель; 4— кабина машиниста; 5 — гидрораспределители; 6 — поворотная колонна; 7 — гидроцилиндр подъема-опускания стрелы; 8 — гидроцилиндр поворота ковша; 3—ковш; 10 — рукоять; 11— стрела; 12 — гидроцилиндр рукояти; 13 — гидроцилиндры выносных опор; 14 — опорные башмаки выносных опор; 15 — поворотный механизм; 16 — рама; 17 — гидронасосы; 18 — бак гидросистемы

Колонна с рабочим оборудованием может поворачиваться вокруг вертикальной оси в плане на 180° при помощи цепного поворотного механизма. Последний состоит из двух гидроцилиндров, втулочно-роликовой цепи и звездочки, жестко закрепленной на валу поворотной колонны.

Кинематические схемы привода механизмов неполноповорот-ных экскаваторов приведены на рис. 6.26. Основным рабочим органом экскаватора служит ковш прямоугольного сечения, используемый для работы как прямой, так и обратной лопаты. Режущая кромка ковша снабжена четырьмя основными зубьями, наплавленными твердым сплавом. Кроме основных ковш может быть оснащен дополнительными боковыми зубьями для рытья траншей в тяжелых грунтах. Для рытья траншей различной ширины в легких грунтах ковш снабжен также уширителями.

Смена рабочего оборудования производится непосредственно на объекте работ одним машинистом. Для замены оборудования прямой лопаты на обратную, и наоборот, достаточно повернуть ковш на 180°. При использовании экскаватора в качестве крана ковш демонтируют и заменяют крюковой подвеской, шток бездействующего гидроцилиндра закрепляется на специальной проушине подвески.

Рис. 6.26. Кинематические схемы привода механизмов неполноповоротных экскаваторов:
а — стрелы, рукояти и ковша; б — механизма поворота; в — выносных опор; г — отвала бульдозера; 1— гидроцилиндр подъема-опускания стрелы; 2— то же, поворота рукояти; 3— то же, ковша; 4— ковш; 5 — рукоять; б —стрела; 7 — гидроцилиндры поворотного механизма; 8 — цепь; 9 — звездочка цепной передачи; 10— поворотная колонна; 11— гидроцилиндр выносной опоры; 12 — выносная опора; 13 — гидроцилиндр подъема-опускания отвала; 14 — отвал

Для улучшения технологических возможностей обратной лопаты в стесненных условиях при выполнении работ вблизи зданий, различных сооружений некоторые модели современных неполно-поворотных экскаваторов имеют устройства для установки рукояти под углом к продольной оси стрелы, обеспечивающие некоторое смещение оси копания относительно продольной оси экскаватора. Величина смещения оси копания 0,6—1,5 м.

Гидропривод навесных неполноповоротных экскаваторов состоит, как правило, из двух независимо работающих систем (потоков)— основной и вспомогательной (рис. 6.27), управляемых унифицированными золотниковыми гидрораспределителями.

Основная система служит для привода рабочего оборудования и сообщает движения его элементам в вертикальной плоскости, обеспечивая изменения угла наклона стрелы (гидроцилиндр 8), поворот рукояти с ковшом относительно стрелы (гидроцилиндры), поворот ковша относительно рукояти (гидроцилиндр).

Гидроцилиндры 8—10 рабочего оборудования питаются от трех шестеренных насосов через трехзолотниковый гидрораспределитель. Валы насосов приводятся во вращение основным двигателем машины — дизелем 4 через зубчатый редуктор. Рабочая жидкость к насосам поступает из бака 3. Каждый из трех золотников распределителя 7 обеспечивает раздельное управление соответственно стрелой, рукоятью, ковшом и может быть установлен в три положения — нейтральное и два рабочих.

В рабочих положениях золотника одна полость гидроцилиндра соединяется с нагнетательной магистралью, а другая — со сливной, при этом происходит одностороннее перемещение штока и шарнирно-связанного с ним элемента рабочего оборудования — стрелы, рукояти и ковша.

Рис. 6.27. Кинематическая и гидравлическая схемы неполноповоротного экскаватора с ковшом вместимостью 0,25 м3: нагнетание;всасывание; слив; дренаж

Направление движения штока зависит от положения золотника распределителя, которое изменяется при помощи рычага управления.

В нейтральном положении золотника полость гидроцилиндра закрыта, ковш, стрела или рукоять удерживается в заданном положении, а рабочая жидкость, нагнетаемая насосами, через распределитель 7 сливается через фильтры в бак 3. Установленные в системе предохранительные клапаны предотвращают поломку деталей рабочего оборудования при повышении давления сверх номинального.

Вспомогательная система является частью базовой машины — трактора и предназначена для подъема и опускания стрелы (гидроцилиндр 14), бульдозерного отвала (гидроцилиндр 13), поворота рабочего оборудования в плане (гидроцилиндры 11), выдвижения и втягивания выносных опор (гидроцилиндры 12).

Вспомогательная система включает в себя шестеренный насос, который приводится в движение от вала дизеля через редуктор. Насос через золотниковый распределитель подает жидкость в гидроцилиндр стрелы и в гидроцилиндры механизма поворота, а также через тракторный распределитель в гидроцилиндры выносных опор и в гидроцилиндр бульдозера.

Объединение потоков основной и вспомогательной систем для питания цилиндра 8 стрелы обеспечивает независимое управление стрелой при копании, максимальные скорости движения штока гидроцилиндра стрелы и позволяет повысить производительность экскаватора за счет сокращения времени подъема ковша с грунтом при работе обратной лопатой.

Гидрораспределители основной и вспомогательной систем управляются рукоятками на пульте управления экскаватора.

Рабочее давление в гидросистемах неполноповоротных экскаваторов составляет 75—125 кгс/см2 (7,5—12,5 МПа).

Двухпоточная гидравлическая схема неполноповоротных экскаваторов обеспечивает совмещение рабочих операций. Например, при работе обратной лопатой можно совмещать подъем стрелы и поворот ее в плане с подъемом рукояти. Совмещение рабочих операций позволяет уменьшить продолжительность рабочего цикла и повысить производительность машины.