траншейні екскаватори

Траншейні екскаватори застосовують на будівництві лінійних підземних комунікацій відкритим способом для риття траншей прямокутного і трапецеїдального-профілю під газо-, нафто-, водо- і продуктопроводи, каналізаційні та теплофікаційні системи, кабельні лінії зв'язку та електропостачання, а також риття траншей під протяжні стрічкові фундаменти будівель і споруд та оконтуривания котлованів і виїмок. Вони являють собою самохідні землерийні машини безперервної дії з багатоковшовим або бесковшовим (скребковим) робочим органом, які при своєму поступальному переміщенні розробляє ззаду себе за один прохід траншею певної глибини, ширини і профілю з одночасною транспортуванням грунту в сторону від траншеї.

Продуктивність траншейних екскаваторів, постійно пересуваються під час роботи і відокремлюють грунт від масиву за допомогою групи безперервно рухаються по замкнутому контуру ковшів або скребків, в 2 ... 2,5 рази вище, ніж у одноківшових машин, при більш високій якості робіт і менших енерговитратах на 1 м3 розробленого грунту. Причому траншейні екскаватори здатні ефективно розробляти як немерзлі, так і мерзлі грунти. Головним параметром екскаваторів є номінальна глибина відривати траншеї.

Кожен траншейний екскаватор складається з трьох основних частин: базового пневмоколісного або гусеничного тягача, що забезпечує поступальний рух (подачу) машини; робочого обладнання, що включає робочий орган для копання траншей і поперечне (до поздовжньої осі руху машини) відвальних пристрій для евакуації розробленого грунту у відвал або транспортні засоби; допоміжного обладнання для підйому-опускання робочого органу і відвального пристрою.

Класифікація та індексація. Траншейні екскаватори класифікують по наступні основними ознаками: - за типом робочого органу - ланцюгові (ЕТЦ) і роторні (ЕТР); - за способом з'єднання робочого устаткування з базовим тягачем - з навісним і напівпричіпного робочим обладнанням; - за типом ходового пристрою базового тягача - на гусеничні та пневмоколісні; - за типом приводу - з механічним, гідравлічним, електричним і комбінованим приводом.

Найбільшого поширення набули гусеничні траншейні екскаватори з комбінованим приводом. В індексі траншейних екскаваторів (рис. 4.34) перші дві букви ЕТ означають: екскаватор траншейний, а третя - тип робочого органу (Ц - ланцюгової, Р - роторний). Перші дві цифри індексу позначають найбільшу глибину відриваються траншеї (в дм), третя - порядковий номер моделі. Перша з додаткових букв після цифрового індексу (А, Б, В і т. Д.) Означає порядкову модернізацію машини, наступні - вид спеціального кліматичного виконання (ХЛ - північне, Т - тропічне, ТБ - для роботи у вологих тропіках). Наприклад, індекс ЕТЦ-252А позначає: екскаватор траншейний ланцюгової, глибина копання 25 дм, друга модель - 2, що пройшла першу модернізацію - А.

Мал. 4.34. Система індексації траншейних екскаваторів

Робочим органом ланцюгових екскаваторів є однорядна або дворядна вільно провисающая нескінченний ланцюг, огинає похилу раму і несе на собі ковші або скребки. Робочим органом роторних екскаваторів є жорсткий ротор (колесо) з ковшами або скребками, що обертається на роликах рами.

Ширина відриваються робочими органами ЕТЦ і ЕТР траншей прямокутного профілю залежить від ширини ковша або скребка і розташування на них ріжучих елементів. На один і той же базовий тягач можуть бути навішені змінні робочі органи з різною шириною і кількістю ковшів (скребків) для риття траншей з різними параметрами профілю. Для отримання траншей трапецеїдального профілю робочі органи ЕТЦ і ЕТР обладнають активними і пасивними откосообразователямі.

Під час роботи ланцюг або ротор рухаються в площині пересування тягача. Відділення грунту від масиву і заповнення їм робочого органу здійснюються в результаті повідомлення ланцюга або ротора двох суміщених рухів копання: основного - поступального щодо рами (для ланцюга) або обертального навколо своєї осі (для ротора) і подачі - поступального в напрямку руху машини. Основний рух сприяє відділенню шару грунту і направлено по дотичній до траєкторії копання. Рух подачі регулює товщину виділень шару грунту і направлено перпендикулярно (нормально) дотичному. Співвідношення швидкостей цих рухів визначає траєкторію руху ріжучих елементів робочого органу в поздовжньо-вертикальній площині, яка представляє собою похилу пряму у ланцюгових екскаваторів і трохоїда у роторних.

Для отримання робочих швидкостей пересування екскаваторів при копанні траншей трансмісії ходових пристроїв базових тягачів ЕТЦ і ЕТР обладнають гідромеханічними ходоуменьшіте-лями.

Копання траншей екскаваторами проводиться таким чином: робочий орган переводять з транспортного положення в робоче, включають привід ланцюга або ротора і поступово за допомогою підйомного механізму робочий орган заглиблюють в грунт до заданої позначки, після чого через ходоуменьшитель включають привід робочого ходу тягача екскаватора. Найбільш продуктивні швидкісні режими робочого органу і тягача вибирають в залежності від конкретних ґрунтових умов, а правильність їх вибору визначається за характером роботи основного двигуна. Приводи робочих органів ЕТЦ і ЕТР мають фрикционную дискову муфту граничного моменту, що захищає вузли приводу і робочий орган від поломок і перевантажень при зустрічі скребків або ковшів з великими кам'янистими включеннями і іншими непереборними перешкодами.

Розглянемо типові конструкції сучасних ЕТЦ і ЕТР.

У комплект навісного екскаваторного обладнання входять: ланцюгової робочий орган з зачисним черевиком і відвальних гвинтовим конвеєром, механізм підйому-опускання робочого органу і гидромеханічеський ходоуменьшитель. Однорядна втулочно-ролі-ковая ланцюг робочого органу встановлена ​​на провідною і відомою зірочках і несе на собі змінні різці для пошарового зрізання грунту і змінні скребки для підйому грунту з траншеї. Різці і скребки розташовуються на ланцюзі за певною схемою, що сприяє рівномірному розподілу навантаження на ланцюг при копанні і підвищенню довговічності ланцюга. Виробляючи зміну різців і скребків, отримують траншеї різної ширини (0,2; 0,27 і 0,4 м). Ланцюг оббігає похилу раму 4, шарнірно прикріплюється ззаду до базового трактора, і спирається на ролики. Провідна зірочка ланцюга, закріплена на приводному валу, отримує обертання від валу відбору потужності базового трактора, через триступеневий редуктор із змінним передавальним числом, що забезпечує чотири робочі швидкості (від 0,8 до 2,1 м / с) і реверсивний хід ланцюга. У редукторі приводу ланцюга встановлена ​​запобіжна фрикційна муфта граничного моменту. Натяг ланцюга регулюється переміщенням натяжна зірочки щодо рами гвинтовим натяжним пристроєм. Скребки виносять з траншеї грунт в напрямку провідної зірочки, утворюючи первинний відвал у вигляді піраміди (рис. 4.35, в).

Евакуацію грунту в бічні відвали виробляють два шнека гвинтового конвеєра, встановленого на рамі робочого органу. Шнеки мають загальний вал і приводяться в обертання скребковий ланцюгом. Положення конвеєра щодо рами змінюється в залежності від глибини копання. До додаткової рами робочого органу за скребковий ланцюгом кріпиться змінний консольний зачистной башмак для зачистки і згладжування дна траншеї.

Заглиблення робочого органу в грунт з примусовим напором по всьому діапазону глибини копання, а також його підйом при перекладі в транспортне положення здійснюються гідравлічним підйомним механізмом, гідроциліндр якого пов'язаний з робочим органом важеля. Для отримання знижених робочих швидкостей руху машини при копанні траншеї і їх бесступенчатого регулювання в широкому діапазоні від 20 до 800 м / ч в трансмісію базового трактора включений гидромеханічеський ходоуменьшитель у вигляді багатоступінчастого циліндричного редуктора з приводом від аксільно-поршневого гідромотора. При транспортних переїздах машини ходоуменьшитель відключається. Гидромотор ходозменшувача, гідроциліндри механізму підйому робочого органу і управління відвалом бульдозера обслуговуються гідронасосами з приводом від дизеля через редуктор, а управління ними ведеться з кабіни машиніста за допомогою двох золотникових розподільників.

Мал. 4.35, Скребковий одноланцюгової екскаватор: а - загальний вигляд; б - робочий орган; в - схема евакуації грунту

При підземному прокладанні кабелів зв'язку, сигналізації, електропостачання в умовах обмеженого простору застосовують одноланцюгові мікротраншеекопателі, здатні відривати траншеї глибиною до 1000 мм і шириною 90 мм. Мікротраншеекопателі мають ходову візок з трьома пневмоколесами (одне переднє колесо - кероване), на якій змонтовані робочий орган, тягова лебідка для переміщення машини при копанні траншей, силова установка і система управління. Робочий орган представляє собою барову ланцюг, оббігав похило трубчасту телескопічну раму з приводний і натяжна зірочками. Піднятий на поверхню грунт відводиться від країв траншеї шнеком або відвалом. Підйом і опускання робочого органу здійснюється важільно-гвинтових механізмом. Баровая ланцюг і тягова лебідка приводяться в дію двигуном внутрішнього згоряння потужністю 6 кВт через ланцюгові передачі, редуктор і муфти граничного моменту. Перед початком робіт виробляють розмітку траси траншеї, розмотують канат з барабана лебідки і прикріплюють його кінець до забитого в грунт анкера. Включивши привід робочого органу, заглиблюють барову ланцюг в грунт на необхідну глибину, після чого включають привід тягової лебідки, і машина починає підтягуватися до анкера зі швидкістю 45 ... 70 м / ч, риючи траншею. Машину обслуговує один оператор.

Мал. 4.36. Схема Дволанцюгова траншейного екскаватора

Робочий орган включає похилу раму коробчатого перетину, шарнірно прикріплюється ззаду до тягача, і оббігали раму замкнуті пластинчасті ланцюги, до яких на однаковій відстані одна від одної кріпляться ковші або ріжучі елементи скребкового типу і транспортують заслінки, що утворюють подобу ковшів. У передній частині рами змонтований приводний (турасний) вал з двома провідними зірочками ланцюгів і запобіжною муфтою граничного моменту, в задній - натяжні зірочки ланцюгів з гвинтовим натяжним пристроєм. На рамі встановлені також проміжні ролики, що підтримують робочі гілки ланцюгів і зменшують провисання їх неодружених гілок. Для збільшення глибини копання раму робочого органу подовжують додатковою вставкою, збільшують довжину ланцюгів і кількість скребків. Скребки на робочому органі розміщені за спеціальною схемою (рис. 4.36, в), що забезпечує найменшу енергоємність процесу копання. При русі тягача вперед і одночасному русі скребковий ланцюга щодо похилій рами скребки відокремлюють грунт від масиву, а заслінки піднімають його з траншеї на висоту приводних зірочок ланцюга, при обгинанні яких грунт вивантажується на поперечний (до поздовжньої осі руху машини) стрічковий конвеєр і відкидається їм в сторону від траншеї. Глибина відривати траншеї залежить від кута нахилу рами робочого органу і регулюється механізмом її підйому, що включає два гідроциліндра і два важелі. При копанні траншей з похилими стінками на робочому органі встановлюють активні ланцюгові откосообразователі. Верхні кінці ланцюгів шарнірно прикріплені до качати балансирними важелю з центральним шарніром, нижні - до ексцентрично встановленим пальцях натяжних зірочок робочого органу, які повідомляють откосообразо-ному зворотно-поступальний рух.

Грунт, відокремлюваний ланцюгами від цілини, обрушується на дно траншеї, звідки виноситься на поверхню транспортують заслінками робочого органу. Змінне робоче обладнання екскаватора для розробки мерзлих ґрунтів, промерзлих на глибину до 1,2 м, монтується на основній рамі робочого органу і являє собою скребковий робочий орган, оснащений зубами з зносостійкого наплавленням.

Мал. 4.37. Типова кінематична схема двухцепіого траншейного екскаватора

Розглянемо типову кінематичну схему Дволанцюгова ЕТЦ (рис. 4.37). Обертання приводного (турасному) валу з провідними зірочками ланцюгів передається від дизеля через муфту зчеплення, розподільну коробку, редуктор реверсу, конічний редуктор, верхній редуктор і пневмокамерний муфту граничного моменту. За допомогою редуктора реверсу можна змінювати напрямок руху ланцюгів робочого органу. Рух ланцюговим откосообразователям повідомляється від натяжних зірочок робочого органу. Автономний привід провідних кінцевих барабанів стрічкового конвеєра здійснюється від гідромоторів через вбудований в кожен барабан планетарний редуктор. Харчуються гідромотори конвеєра від нерегульованого насоса. Регульований насос живить гідромотор, який забезпечує пересування екскаватора при копанні траншей і безступінчасте регулювання швидкостей робочого ходу в діапазоні 5 ... 150 м / год.

Основними недоліками ЕТЦ є досить висока енергоємність процесу копання, низька довговічність ланцюгів, що працюють в абразивному середовищі, і порівняно невисока продуктивність.

Передача енергії від дизеля тягача до основних виконавчих механізмів (роторного колеса, відвальних конвеєру, гусеничного рушія) і допоміжного обладнання (механізмам підйому робочого органу і конвеєра) здійснюється за допомогою механічної, гідравлічної або електромеханічної трансмісії. Широке поширення в міських умовах отримали ЕТР з одномоторним приводом і механічною трансмісією, конструктивні і кінематичні схеми яких мають мало відмінностей.

Розглянемо як приклад типову конструкцію ЕТР з механічною трансмісією, призначеного для риття траншей глибиною до 2,0 м, і шириною 1,2 м (рис. 4.38, а).

Мал. 4.38. Схема роторного траншейного екскаватора

Екскаватор складається з гусеничного тягача і навісного робочого органу для риття траншей і покидька грунту, шарнірно з'єднаних між собою у вертикальній площині. Робочий орган машини - спирається на чотири пари роликів жорсткий ротор з ковшами, усередині якого поміщений поперечний двосекційний стрічковий конвеєр, що складається з горизонтальної і похилої (відкидний) секцій. Позаду ротора встановлено зачистной башмак для зачистки і згладжування дна траншей. У тягача розширені і подовжений гусеничний рушій для підвищення стійкості і прохідності машини і виключення можливого обвалення стінок траншеї при русі над нею тягача.

В трансмісію тягача включений гидромеханічеський ходоумень-шітель для бесступенчатого регулювання робочих швидкостей руху машини при копанні траншей. На тягачі встановлено додаткову рама з розміщеними на ній механізмами приводу і підйому-опускання робочого органу. Рама має дві похилі напрямні, по яких за допомогою пари гідроциліндрів і двох пластинчастих ланцюгів гідравлічного підйомного механізму переміщуються повзуни переднього кінця рами робочого органу при перекладі його з транспортного положення в робоче і навпаки. Підйом і опускання задньої частини робочого органу (рис. 4.38, б) здійснюються парою гідроциліндрів, штоки яких шарнірно прикріплені до верхньої частини стійок, пов'язаних із заднім кінцем рами ланцюгами. При копанні траншей задня частина робочого органу знаходиться в підвішеному стані. Установка відкидний частини стрічкового конвеєра в похиле робоче положення і опускання її при транспортуванні машини виробляються гідроциліндром через поліспаст з траверсою. Зміною кута нахилу відкидний частини конвеєра досягається різна дальність покидька грунту в сторону від траншеї.

Мал. 4.39. ківш ЕТР

Роторне колесо складається з двох кільцевих обичайок (рис. 4.39) пов'язаних між собою ковшами і поперечними стяжками. Кожен ківш відкритий з двох сторін і має в передній частині кишені для кріплення змінних зубів, а в задній - ланцюгове днище, що сприяє кращій розвантаженні ковша, особливо при розробці вузьких і зволожених грунтів. Із зовнішнього боку кілець ротора приклепані секції кругових зубчастих рейок, що знаходяться в постійному зачепленні з двома провідними шестернями механізму приводу роторного колеса. Залежно від ґрунтових умов ковші ротора оснащуються змінними зубами-іклами двох типів: з наплавленням передньої ріжучої грані для розробки мерзлих ґрунтів і армованих твердосплавними зносостійкими пластинами для мерзлих. Спеціальна розстановка зубів на ковшах дозволяє вести розробку важких і мерзлих грунтів великим сколом і забезпечує хорошу наповнюваність ковша при роботі в легких ґрунтах.

До атегорія: - Машини для земляних робіт