Пристрій екскаватора: схема, принцип роботи, механізм, гідросхеми, гідросистема, ходова, схема живлення

Екскаватори призначені для роботи з замерзлими чи ні грунтами, а також з попередньо подрібненими скельними породами. Температурний діапазон роботи техніки – -40 … + 40 ° С. У пристрій екскаватора входить кілька вузлів, що забезпечують роботу машини.

Як класифікуються агрегати

Екскаватори, обладнані робочим органом з одним ковшом, підрозділяються на категорії:

  1. За функціональним призначенням. Зустрічаються машини, призначені для ведення будівельних робіт, спеціальні та кар’єрні. Останні оснащені посиленим ковшем, призначеним для роботи зі скельними породами.
  2. За конструкцією ходової частини – колісні на спеціальному шасі, колісні на автомобільному шасі, гусеничні. Останні можуть оснащуватися гусеничними стрічками зі збільшеною шириною.
  3. За типом приводу робочого органу – гідравлічні, електричні, комбіновані.

Як влаштований екскаватор

Загальний пристрій землерийного екскаватора включає в себе:

  • ходову частину;
  • двигун;
  • гідравлічну систему;
  • трансмісію;
  • кабіну з органами управління;
  • платформу з поворотним пристроєм;
  • робочу стрілу.

На поворотній платформі змонтований двигун внутрішнього згоряння із запалюванням від стиснення. Мотор має систему рідинного охолодження. Привід вентиляторів охолодження автоматичний, але є кнопка примусового включення. Для збільшення потужності і зниження витрати палива застосовується установка турбокомпресорів. Двигун приводить в дію робочі механізми екскаватора за допомогою гідравлічної або електричної трансмісії. Механічні трансмісії застосовуються на застарілій техніці.

Поворотна частина змонтована на шасі через погон, що забезпечує поворот на 360 °. На платформі розміщена кабіна оператора, гідравлічна і електрична системи, стріла з механізмами приводу і управління. Екскаваторна стріла може оснащуватися ковшами різної конструкції або канавокопачем, який скорочує час, необхідний для створення траншей. Можлива установка гідравлічних молотів або іншого обладнання, необхідного при веденні землерийних робіт.

На екскаваторах з механічним приводом застосовуються лебідки, які безпосередньо керують рухом стріли. На машинах зустрічаються лебідки з 1 або 2 валами. 1-вальним вважається вузол, у якого підйомний і тяговий барабани встановлені на єдиний вал. Якщо барабани лебідки рознесені по валах, то вона називається 2-вальної. Подібні механізми встановлюються на великих екскаваторах.

Привід лебідок виконується валами через редуктор або ланцюгом, здійснюється від головного валу трансмісії. Для включення застосовуються багатодискові фрикційні муфти, для зупинки – стрічкові гальма. Трос укладається на барабан в один або кілька шарів залежно від довжини.

Конструкція міні-екскаватора не відрізняється від принципів, закладених в повнорозмірною техніці. Різниця полягає в спрощенні конструкції гідравліки і застосуванні малогабаритного дизельного двигуна. Робоче місце оператора розташовано в закритій кабіні, обладнаній системами вентиляції і обігріву.

Пристрій екскаватора навантажувача відрізняється від вищеописаного механізму. Робочий ківш розташований на шарнірної стрілі в передній частині стандартного колісного трактора. Вантажне устаткування має гідравлічний привід, управління яким здійснюється з кабіни оператора.

Трактор побудований за класичною схемою – двигун і коробка передач є частиною несучої конструкції. Спереду встановлений підрамник, службовець для опори двигуна і переднього моста. На задній частині машини встановлюється екскаваторна стріла або інше землерийне обладнання, оснащене гідравлічним приводом. Стріла може повертатися на фіксований кут. Під час риття котлованів і траншей техніка переміщається своїм ходом.

Опорно-поворотний пристрій

Екскаватори, змонтовані на шасі тракторів, повертаються за допомогою гідравлічних циліндрів. На повноворотна техніці є гідравлічний або електричний привід, який виконує поворот платформи з робочим обладнанням навколо нерухомої ходової частини.

Опорно-поворотний пристрій екскаватора забезпечує обертання платформи навколо вертикальної осі. До міцності вузла пред’являються підвищені вимоги, оскільки воно забезпечує утримання платформи на ходової частини в процесі роботи екскаватора. У конструкції поворотного пристрою застосовуються тіла обертання у формі ковзанок або кульок.

Ковзанки застосовуються на старих моделях екскаваторів. Недоліком конструкції є зазор між тілом обертання і робочою поверхнею погона, який призводить до розгойдування платформи в процесі повороту. Кулькові пристрої позбавлені цього недоліку. Крім того, кульковий поворотний погон має меншу вагу і знижений опір обертанню. Тіла обертання встановлюються в кульковою конструкції в 1 або 2 ряди.

Поворотний механізм являє собою 2 кільця, які зафіксовані між собою болтовими з’єднаннями. Механізм жорстко прикріплений до поворотній платформі. Розташовані всередині кульки розділені сепаратором, який запобігає заклинювання вузла в ході роботи.

На поворотній частині встановлюється зубчастий вінець, призначений для повороту платформи. Для повороту застосовується аксіально-поршневий двигун, оснащений зубчатим робочим валом. Можливе застосування механічних редукторів, що збільшують крутний момент. Регулювання швидкості обертання здійснюється зміною тиску масла, що подається в гідравлічний двигун. Платформа утримується від випадкового повороту гальмами з механічним і гідравлічним приводом.

Гусеничні екскаватори розгортаються за допомогою гусениць і гальмівних механізмів. Залежно від радіуса повороту використовується пригальмовування одного гусениці з різним зусиллям.

гідросистема

Технічне обслуговування екскаваторів працює від аксіально-поршневих або шестеренних насосів, встановлених на двигуні машини. Привід насосів виконується через підвищувальний редуктор. На двигуні може бути невеликий насос, який використовується для роботи гідравлічних підсилювачів управління. Насос має привід від шестерень газорозподільного механізму.

Запас робочої рідини розташований у видатковому баку, обладнаному системою очищення масла від домішок. В якості робочої рідини застосовується спеціальне масло, пристосоване до роботи в аксіально-поршневих установках і не руйнує гумові елементи магістралей. Розрізняють літнє і всесезонне олії, що відрізняються температурою застигання.

Рідина подається з бака в насос, а потім надходить до гідравлічного розподільника. Для зв’язку вузлів гідросхеми застосовуються гнучкі шланги і металеві трубопроводи. Встановлені на них муфти з’єднують вузли в загальну магістраль, забезпечуючи герметичність конструкції. Розподільник оснащений золотниковими клапанами, які подають рідину до ГІДРОУСТАТКУВАННЯ. Відпрацьоване масло надходить в радіатор, а потім, пройшовши через фільтри, повертається в бак.

У гідравліки встановлені запобіжні клапани, що захищають систему від підвищеного тиску. Застосовуються перепускні клапани, які відводять частина рідини в ємності зі зниженим тиском. Регулювання потоку виконується дросселями і Золотниками, які перекривають перетин магістралей. На деяких механізмах застосовується гідравлічний замок, що запобігає зворотний відтік рідини. Такі клапани застосовані на виносних опорах.

Для роботи стріли застосовуються гідравлічні циліндри 2-сторонньої дії. Циліндри застосовуються для розвороту стріли, зміни кута установки рукояті, управління рухом ковша. На штоках циліндрів є вушко, яка з’єднується з керованими вузлами.

Гідравліка використовується в якості трансмісії екскаватора. На провідних колесах або зірочках встановлені аксіально-поршневі двигуни. Швидкість руху машини залежить від робочого тиску в гідросистемі. Тиск регулюється числом оборотів двигуна, а також гідророзподілювачем. Рульове управління оснащено підсилювачем, підключеним до загальної або до окремої магістралі. За допомогою гідравліки функціонують гальмівні механізми на колесах і робочих органах.

Ходова частина

Ходова частина призначена для руху техніки і передачі навантажень від вузлів і робочого обладнання на опорні поверхні.

Існує 2 варіанти ходової частини:

  • колісна на пневматичних шинах;
  • гусенична.

Колісна ходова частина складається з 2 мостів, оснащених приводом. Передня вісь обладнана рухомими кулаками, що забезпечують поворот екскаватора при русі. У конструкції керованого моста застосовуються стабілізатори, що забезпечують поперечну стійкість машини. Перевагою машин на пневматичному ходу є висока швидкість руху, що дозволяє переміщати екскаватор між будівельними майданчиками без додаткового транспорту.

На колісної техніки зустрічаються гальма, обладнані пневматичним приводом. Як джерело стисненого повітря використовується компресор, встановлений на двигуні. Від пневматики працюють механізми блокування диференціала і підключення переднього моста. Під час буксирування екскаватора пневматична система підключається в висновку гальмівної системи тягача.

Привід коліс виконується індивідуальними гідромоторами або від єдиного двигуна і роздавальної коробки. Коробка пов’язана з мостами карданними валами. Підвіска коліс відсутня. У приводах мостів використовуються диференціали з можливістю примусового блокування. У маточинах коліс встановлені планетарні редуктори, що дозволяють збільшити крутний момент.

Гусеничні машини оснащуються механізмами для зміни колії, що дозволяють збільшити стійкість машини. Для роботи на болотистій місцевості застосовуються розширені гусениці, які встановлюються на штатні катки і провідні колеса. Гусеничні екскаватори мають малу швидкість руху, тому їх перевозять на спеціальних трейлерах.

На застарілих екскаваторах для привода ведучих зірочок використовується ланцюгова передача, яка не відрізняється надійністю. Як двигуни на такій техніці можуть застосовуватися електроустановки. Джерелом електроенергії є тяговий генератор або зовнішній пристрій. Індивідуальні гідравлічні двигуни забезпечують підвищену маневреність і надійність в роботі.

Електросхема

Електрична схема екскаватора використовує в якості негативного провідника корпус машини. Робоча напруга електрообладнання в ланцюзі становить 12 або 24 В. Джерелами струму є генератор, встановлений на двигуні, і акумуляторна батарея.

Головним призначенням електричної системи служить запуск двигуна і освітлення робочого простору навколо машини в темний час доби.

Електричні приводи мають система вентиляції кабіни машиніста, контрольно-вимірювальні прилади і зовнішня світлова сигналізація. На екскаваторах, що працюють в умовах низьких температур, встановлюються автономні підігрівачі. Пристрої прогрівають двигун і кабіну до комфортної температури.

Принцип роботи екскаватора

Техніка, оснащена одним ковшом, виконує роботу циклічно, через це діяльність здійснюється переривчасто. При цьому забезпечується універсальність машини, екскаватор може застосовуватися для вантажних і розвантажувальних робіт. Встановлений на екскаваторах циліндр стріли може працювати від гідравліки, а також перемикатися в плаваючий режим, що дозволяє навантажувати ківш вагою обладнання. Активація плаваючого режиму виконується машиністом по необхідності шляхом натискання на педаль.

Схема роботи екскаватора виглядає наступним чином:

  • на першому етапі робочого ходу відбувається забір ґрунту з траншеї в ківш;
  • після цього платформа повертається навколо вертикальної осі, переносячи грунт до місця відвалу;
  • потім виконується зворотний хід і цикл починається заново.

Принцип роботи екскаватора з безперервним процесом заснований на русі декількох ковшів, які автоматично відкидають грунт в сторону, формуючи відвал. Робочі елементи встановлені на ротор або ланцюг. Ланцюгові екскаватори використовують навісний або полупріцепний робочий орган. Привід ланцюгової зірочки виконується механічним або гідравлічним способом. Глибина копання і зусилля створюються за допомогою гідравлічного механізму. Викопаний ґрунт подається на конвеєрну стрічку, яка відводить його в сторону.

Додатково на екскаваторі встановлений бульдозерний ніж, керований гідравлічним циліндром. Ніж застосовується для розрівнювання робочого майданчика.

Ссылка на основную публикацию