Основные теоретические сведения - Сооружение траншей экскаваторами непрерывного действия

По конструкции рабочего органа экскаваторы разделяются на цепные многоковшовые, цепные скребковые, роторные многоковшовые и роторные бесковшовые (фрезерные). В индексах серийно выпускаемых экскаваторов непрерывного действия отражены их основные конструктивные особенности.

Роторные траншейные экскаваторы (ЭТР) представляют собой навесное, прицепное и полуприцепное землеройное оборудование к переоборудованному гусеничному трактору и предназначены для разработки траншей прямоугольного и трапецеидального профиля в однородных немерзлых грунтах I...IV категорий, не содержащих крупных каменистых включений (до 300 мм), а также в мерзлых грунтах при глубине промерзания верхнего слоя до 1,1... 1,5 м. Глубина отрываемых ЭТР траншей, определяется диаметром ротора. Увеличение глубины копания связано со значительным возрастанием диаметра и массы ротора и поэтому рациональный предел глубины копания для ЭТР не превышает 3 м.

Роторные траншейные экскаваторы непрерывного действия состоят из двух основных агрегатов: тягача, представляющего собой переоборудованный промышленный трактор и рабочего органа (рис. 2.1).

Рабочий орган экскаватора состоит из двух основных устройств: ротора и транспортера. Ротор предназначен для разработки грунта и подачи его на транспортер. Он представляет собой жесткое полое колесо с равномерно расположенными ковшами, оснащенными режущим инструментом.

При разработке траншеи в неустойчивых грунтах к раме рабочего органа с двух сторон крепят ножи-откосники, срезающие грунт со стенок траншеи и придающие тем самым последним трапецеидальную форму поперечного сечения. Обрушиваемый грунт подхватывается ковшами ротора и высыпается на транспортер.

конструктивная схема роторного полуприцепного экскаватора

Рис. 1. Конструктивная схема роторного полуприцепного экскаватора:

    1 - тягач; 2 - механизм подъема рабочего органа; 3 - цепная передача; 4 - транспортер; 5 - ротор; 6 - задняя опора; 7 - подборный щит; 8 - ножи откосники

Транспортер предназначен для удаления разработанного ротором и ножами-откосниками грунта в отвал (бруствер). Он расположен в верхней части внутренней полости ротора перпендикулярно к продольной оси экскаватора и укреплен на раме рабочего органа. При отрытии траншеи ротор, вращаясь, разрушает зубьями грунт, который, попадая затем в ковши, поднимается ими вверх по специальному щиту, ограничивающему просыпание грунта, до места разгрузки на транспортер. Транспортер подхватывает высыпающийся из ковша грунт, разгоняет его и выбрасывает в сторону от траншеи, образуя ровный отвал.

Подача экскаватора обеспечивается движением тягача на рабочих скоростях. Современные модели отечественных траншейных экскаваторов имеют 16 рабочих передач, изменяющих скорость рабочего хода в диапазоне 20...500 м/ч.

Передача энергии от дизеля тягача к основным исполнительным механизмам (роторному колесу, отвальному конвейеру, гусеничному движителю) и вспомогательному оборудованию (механизмам подъема рабочего органа и конвейера) осуществляется с помощью механической, гидравлической или электромеханической трансмиссии. Широкое распространение в городских условиях получили ЭТР с одномоторным приводом и механической трансмиссией, конструктивные и кинематические схемы которых имеют мало различий.

схема и определение зависимости между основными размерами рабочего органа роторного экскаватора и траншеи

Рис. 2. Схема и определение зависимости между основными размерами рабочего органа роторного экскаватора и траншеи

Рассмотрим в качестве примера типовую конструкцию ЭТР с механической трансмиссией, предназначенного для рытья траншей глубиной до 2,0 м, и шириной 1,2 м (рис. 2.3, а).

Экскаватор состоит из гусеничного тягача 1 и навесного рабочего органа для рытья траншей и отброса грунта, шарнирно соединенных между собой в вертикальной плоскости. Рабочий орган машины ротор, опирающийся на четыре пары роликов 8, жесткий ротор 12 с 14-ю ковшами 11, внутри которого помещен поперечный двухсекционный ленточный конвейер 7, состоящий из горизонтальной и наклонной (откидной) секций. Позади ротора установлен зачистной башмак 10 для зачистки и сглаживания дна траншей. У тягача уширен и удлинен гусеничный движитель для повышения устойчивости и проходимости машины и исключения возможного обрушения стенок траншеи при движении над ней тягача.

схема роторного траншейного экскаватора

Рис. 3. Схема роторного траншейного экскаватора

В трансмиссию тягача включен гидромеханический ходоуменьшитель для бесступенчатого регулирования рабочих скоростей движения машины при копании траншей. На тягаче установлена дополнительная рама с размещенными на ней механизмами привода и подъема-опускания рабочего органа. Рама имеет две наклонные направляющие, по которым с помощью пары гидроцилиндров 2 и двух пластинчатых цепей 4 гидравлического подъемного механизма перемещаются ползуны переднего конца рамы рабочего органа при переводе его из транспортного положения в рабочее и наоборот. Подъем и опускание задней части рабочего органа (рис. 2.3, а) осуществляются парой гидроцилиндров 3, штоки которых шарнирно прикреплены к верхней части стоек, связанных с задним концом рамы цепями 5. При копании траншей задняя часть рабочего органа находится в подвешенном состоянии. Установка откидной части ленточного конвейера в наклонное рабочее положение и опускание ее при транспортировке машины производятся гидроцилиндром через полиспаст с траверсой. Изменением угла наклона откидной части конвейера достигается различная дальность отброса грунта в сторону от траншеи.

ковш этр

Рис. 2.4. Ковш ЭТР

Роторное колесо состоит из двух кольцевых обечаек 6 (рис. 2.4) связанных между собой ковшами 1 и поперечными стяжками 3. Каждый ковш открыт с двух сторон и имеет в передней части карманы 4 для крепления сменных зубьев 5, а в задней - цепное днище 2, способствующее лучшей разгрузке ковша, особенно при разработке вязких и увлажненных грунтов. С наружной стороны колец ротора приклепаны секции круговых зубчатых реек 7, находящиеся в постоянном зацеплении с двумя ведущими шестернями 8 механизма привода роторного колеса. В зависимости от грунтовых условий ковши ротора оснащаются сменными зубьями-клыками двух типов: с наплавкой передней режущей грани для разработки немерзлых грунтов и армированных твердосплавными износостойкими пластинами для мерзлых. Специальная расстановка зубьев на ковшах позволяет вести разработку тяжелых и мерзлых грунтов крупным сколом и обеспечивает хорошую наполняемость ковша при работе в легких грунтах.

Эксплуатационная производительность роторных траншейных экскаваторов по выносной способности (м3/ч)

Пэ = 3,6nmqKHKвKP,

Где n - частота вращения ротора, с-1; m - число ковшей;

Q - вместимость ковша, л;

Кн - коэффициент наполнения (Кн = 0,9...1,1);

Кв - коэффициент использования машины по времени

(Кв - 0,7...0,85);

Кр - коэффициент разрыхления грунта (Кр - 1,1... 1,4).

В таблице 1 приведена техническая характеристика отечественных роторных траншейных экскаваторов.

Таблица 1 - Техническая характеристика роторных экскаваторов

Показатели

ЭТР-134

ЭТР-204А

ЭТР-223А

ЭТР-224А

ЭTР-253A

ЭТР-254А

Наибольшая глубина копания, м

1,3

2,0

2,2

2,2

2,5

2,5

Ширина копания

По дну, м

0,28

1,2

1,5

0,8

2,1-3,2

1,8-2,1

Базовая ширина

Tpактop TT-4

Тягач с использованием узлов трактора Т-130МГ

Трактор ДЭТ-250М

Тягач с

Использованием узлов трактора K-701, Т-130

Двигатель: марки

Номинальная

Мощность

А-01МЛ

81
    - -

Д-160

118
    - -
    - 30В 220

ЯМЗ - 240 БМ

240

Наибольшая

Техническая производительность, м3/ч

170

650

650

600

1250

1200

Скорость рабочего хода, м/ч

10-480

-

10-300

-

20-350

0,5-5,6

Регулирование

Скоростей

Рабочего хода

БЕССТУПЕНЧАТОЕ

Транспортная скорость, км/ч

2,2-9,8

-

1,6-5,2

-

2,3-6,0

5,0-5,6

Ротор: диаметр по зубьям ковшей, мм

Частота вращения, об/мин

Число ковшей (зубьев)

Вместимость

Ковша
    2360 15,9 (18) -
    3550 7,8-9,6 14 140
    3830 7,2-9,6 14 160
    3830 7,2-9,0 16 85
    4500 7,4 14 250
    4350 7,7 24 148

Конвейер:

Ширина ленты, мм

Скорость ленты, м/с
    - -
    800 3,9-5,0
    800 3,9-5,0
    800 3,9-5,0
    1200 5,0
    1200 3,5-5,0

Среднее давление на грунт, МПа

0,065

0,06

0,068

0,06

0,087

0,08

Размеры в транс-портном положе-нии, мм: длина

Ширина (без кон-вейера)

Высота
    6300 2550 3360
    11100 3200 4200
    11500 3200 4400
    11500 3200 4400
    13400 3700 5010
    1400 3200 3500

Масса

Экскаватора, т

18,3

31,4

33,5

31,1

58,8

49,5

Для экскаваторов траншейных (ЭТР и ЭТЦ) первые две цифры - глубина копания в дециметрах, третья - порядковый номер модели. При модернизации после цифрового обозначения добавляют буквы по порядку алфавита. Например, индекс ЭТР-204 обозначает: экскаватор траншейный роторный, предельная глубина копания - 20 дециметров, четвертая модель.

Главным параметром экскаватора непрерывного действия является глубина копания.

При одинаковой вместимости ковшей траншейные экскаваторы роторного типа почти в два раза имеют большую мощность двигателя и примерно в столько же раз большую производительность, чем экскаваторы цепного типа. Роторные экскаваторы по сравнению с цепными позволяют значительно уменьшить потери производительности от просыпания породы. Достоинством цепных экскаваторов по сравнению с роторными являются большая эффективность работы в липких и вязких породах, меньшие массы и большие глубины копания.

Рабочий орган траншейного экскаватора роторного типа оснащается сменными зубьями, которые могут быть установлены по различным схемам.

Похожие статьи




Основные теоретические сведения - Сооружение траншей экскаваторами непрерывного действия

Предыдущая | Следующая