Строительство. Строительные машины

Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Поворот рабочего оборудования к месту выгрузки ковша и обратный поворот к разрабатываемому забою осуществляются путем поворота поворотной колонны (у неполно-поворотных) или всей платформы (у полноповоротных экскаваторов). Поворот занимает примерно 60—70% времени рабочего цикла и существенно влияет на его общую продолжительность.

Для привода механизма поворота неполноповоротных машин используют гидроцилиндры, полноповоротных — гидромоторы

К конструктивному исполнению механизмы поворота неполноповоротных экскаваторов бывают канатными, цепными, реечными и рычажными. В навесных экскаваторах с гидроприводом распространены механизмы поворота цепные и реечные с рейкой, расположенной на корпусе гидроципиндра. Механизмы поворота полноповоротных экскаваторов имеют зубчатые передачи.

Поворотная колонна экскаватора ( 148) на базе трактора поворачивается с помощью цепного механизма, цепи 1 которого передают движение звездочке 13, укрепленной на шлицах вала 4. Верхний шлицевой конец вала 4 соединен с внутренними шлицами крышки 7, жестко укрепленной шпильками на корпусе 5 колонны. Колонна вместе с рабочим оборудованием, прикрепленным пятой стрелы и гидроцилиндром стрелы соответственно к проушинам 10 и 8, поворачивается на подшипниках 9 и 11, насаженных на полую стойку б, которая жестко соединена с рамой 2 экскаватора.

Концы цепей 1 закреплены на штоках гидроцилиндров двустороннего действия, приводящих в движение механизм поворота колонны. Для жесткого соединения корпуса 5 колонны с рамой экскаватора и для фиксации положения колонны с рабочим оборудованием при переездах машины служит фиксатор 3.

Механизм поворота платформы полноповоротного экскаватора, устанавливаемой с помощью опорно-поворотного круга на раме ходового устройства, приводится в действие высокомоментным или низкомоментным гидромотором и зубчатыми передачами. Высокомоментный гидромотор обеспечивает величину крутящего момента на его выходном валу, достаточную для непосредственного привода обегающей шестерни, находящейся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворотного круга (ОПК). Поэтому при применении высокомоментного гидромотора в механизме поворота обычно имеется только одна зубчатая передача (обегающая шестерня-венец ОПК). При приводе от низкомоментного гидромотора необходимо увеличивать создаваемый им крутящий момент, для чего применяют редуктор, связывающий валы гидромотора и обегающей шестерни. В механизме поворота платформы экскаватора ЭО-4121 с низкомоментным гидромотором ( 149) вал гидромотора 9 связан соединительной муфтой 8 с валом-шестерней 12 редуктора, от которой вращение передается обегающей шестерне 2, консольно закрепленной на выходном валу 1. Корпус 6 редуктора, который установлен в расточке стакана, приваренного к раме 4 поворотной платформы, удерживается болтами // от поворота в стакане под действием реактивного крутящего момента.

Муфту 8 охватывает жестко соединенный с ней тормозной шкив, который при отсутствии давления в обеих рабочих гидролиниях питания гидромотора 9 затормаживается тормозными колодками 10 нормально замкнутого тормоза. При включении золотника управления, подающего рабочую жидкость к гидромотору 9, тормоз автоматически размыкается гидроразмыкателем 15. Тормоз регулируют винтом 14 и фиксирующей его гайкой 13. Применение тормоза на входном валу редуктора дает возможность надежно удерживать поворотную платформу от поворота под действием горизонтальных нагрузок, возникающих при копании стенки траншеи, при расположении экскаватора на уклоне и т. п. Поворот платформы на разгрузку ковша и обратно занимает примерно 2/ 3 продолжительности рабочего цикла, поэтому для сокращения времени поворота (т. е. сокращения продолжительности цикла и повышения производительности экскаватора) интенсивность поворота должна быть максимальной. Она ограничивается допустимыми величинами нагрузки (крутящего момента) и максимальной скорости поворота, при которой экскаватор сохраняет устойчивость. Для удовлетворения этих условий параметры механизма и привода поворота выбирают такими, чтобы при работе с наиболее часто встречающимся углом поворота платформы (90—100°) происходили только разгон до максимальной скорости и торможение платформы без равномерного движения с установившейся скоростью.

При питании гидродвигателя поворота от нерегулируемого насоса (например, в экскаваторах ЭО-2621А) в рабочую гидролинию гидродвигателя в период разгона платформы поступает полный поток жидкости, соответствующий объемной подаче насоса и максимальной скорости поворота платформы.

Однако вследствие инерции платформа не может сразу набрать максимальную скорость и разгоняется постепенно, причем в гидродвигатель при этом поступает только часть жидкости, подаваемой насосом. Излишек рабочей жидкости дросселируется через предохранительный клапан из рабочей в сливную гидролинию гидродвигателя под давлением, на которое отрегулирован клапан. При этом расход жидкости через клапан по мере разгона платформы до максимальной скорости (когда гидродвигатель уже может пропустить весь поток, поступающий от насоса) уменьшается до нуля.

Для торможения платформы золотник, управляющий ее поворотом, перемещается в нейтральное положение, при котором рабочие гидролинии гидромотора поворота заперты. Кинетическая энергия, запасенная поворачивающейся платформой, заставляет вращаться гидромотор поворота, который в это время начинает работать как насос. Так как рабочие гидролинии гидромотора заперты золотником, то жидкость дросселируется через предохранительный клапан, находящийся под давлением, в противоположную рабочую линию гидромотора или в сливную гидролинию. При этом гидролиния, которая питает гидромотор, работающий в режиме насоса, подпитывается (пополняется жидкостью) от сливной гидролинии через соответствующий обратный клапан в блоке предохранительных клапанов, чем предотвращается возникновение кавитации.

Следует отметить, что лучшей является конструкция клапанного блока, обеспечивающая при торможении непосредственный перепуск жидкости из одной рабочей гидролинии гидромотора в другую (а не в сливную гидролинию). В этом случае через обратный клапан должно подаваться небольшое количество жидкости, необходимое для компенсации только утечек.

При дросселировании в сливную гидролинию через подпитывающий обратный клапан подается все количество жидкости, необходимое для питания гидромотора, что требует значительного увеличения размеров обратного клапана. Таким образом, как при разгоне, так и при торможении платформы происходит дросселирование значительного объема жидкости через предохранительный клапан, причем вся энергия дросселируемого потока превращается в тепловую энергию, вызывающую нагрев рабочей жидкости. При быстром включении золотника управления гидромотором механизма поворота к гидромотору подается поток под давлением, определяемым регулировкой предохранительного клапана' в рабочей гидролинии гидромотора, на вал которого сразу, толчком, воздействует полный крутящий момент. То же происходит и при торможении, когда золотник резко перекрывает рабочие линии питания гидромотора.

При использовании регулируемых насосов нагрев рабочей жидкости во время разгона платформы может быть несколько ниже, однако это зависит от величины используемого при разгоне диапазона автоматического регулирования насоса. Наименьшие потери энергии на нагрев может обеспечить закрытая схема гидропривода поворота с индивидуальным питанием от регулируемого насоса, которую целесообразно применять на достаточно мощных машинах.