Цепные экскаваторы поперечного копания

 

Рабочее оборудование экскаватора поперечного копания состоитиз ковшовой рамы (см. рис. 5.3, а, б) и бесконечной шарнирной цепи, состоящей из звеньев и установленных на ней ковшей через каждые 4, 5 или 6 звеньев. Цепь приводится в движение шести-, семи- или восьмигранной звездочкой, установленной на приводном валу. Для смягчения колебаний цепи на приводном валу установлено выравнивающее устройство, а для уменьшения простоев при обрыве цепи на раме имеется «ловитель».

 

Роторные экскаваторы

 

Роторные полноповоротные экскаваторы радиального копания (см. рис. 5.3, л, м, н) имеют рабочий орган в виде ротора диаметром от 3 до 20 м. Они являются одними из наиболее прогрессивных видов землеройных машин, отличающихся тем, что у них рабочий орган практически не выполняет транспортных функций. Наличие 6 - 12 ковшей вместимостью до 12 м³ создает непрерывный и мощный поток грунта. Рабочие простои составляют 15 - 20%, в то время как у одноковшовых экскаваторов при непрерывной работе холостые ходы занимают до 80%. Роторные экскаваторы срезают стружку от вращения ротора со скоростью 1,6 - 4,5 м/с, осуществляя подачу поворотным движением платформы с окружной скоростью 0,1 - 0,2 м/с. При этом они разрабатывают забои, поворачиваясь вправо и влево на угол обычно 50 - 130°. Ковши срезают серповидную стружку в направлении от экскаватора при работе верхним забоем (см. рис. 5.3, л). Реже применяется работа нижним забоем, при котором ротор срезает стружку в направлении к экскаватору, а стрела опущена ниже горизонта на 20 - 30°. Универсальные экскаваторы, работающие как верхним, так и нижним забоем, не требуют реверса вращения ротора и перестановки ковшей или всего ротора. Ковши со стороны крепления к центру ротора открыты и при подъеме их после наполнения грунт падает на питатель конвейера, установленного вдоль роторной стрелы (см. рис. 5.6), и через ось вращения экскаватора передается на разгрузочный конвейер, поворачивающийся на 200 - 270° и установленный на вращающейся платформе, или ходовой части экскаватора. Разгрузочный конвейер передает грунт на магистральный конвейер или в перегрузочный бункер. Таким образом, в этих машинах рабочий орган выполняет в основном функции разработки, захвата и разгрузки грунта, а транспортировка по машине, достигающей в длину 200 м, и разгрузка на внешний транспорт осуществляется конвейерами, что требует двух - четырех перегрузочных устройств. Скорость вращения ротора (копания) ограниче-

а – с цепным днищем; б – камерной конструкции

Рисунок 5.6 – Общий вид ротора

 

на динамикой сопротивления копанию, а также влиянием центробежной силы на разгрузку и связностью грунта. Отсутствие ковшовой цепи увеличивает КПД привода ковшей в 1,3 - 1,4 раза и уменьшает расход энергии на 20 - 30%. Высота срезаемой стружки составляет (0,55 - 0,66) D_p, где Dp - диаметр ротора. Значительное сечение стружки снижает энергоемкость копания. Жесткость рабочего органа обеспечивает возможность реализации усилий на ковше, позволяющих разрабатывать грунты V и частично VI категорий, в том числе и многие мерзлые грунты. После каждого прохода ротора по забою под действием поворотного механизма ротор выдвигается в сторону забоя на наибольшую толщину стружки, а поворотное движение реверсируется. Выдвижение ротора осуществляется обычно перемещением всего экскаватора (см. рис. 5.3, м, н), реже выдвижением телескопической части стрелы (см. рис. 5.3, л).Так как высота забоя у вскрышных экскаваторов обычно в 3 - 5 раз больше высоты стружки, то после разработки 6 - 10 стружек и отработки верхнего яруса роторная стрела опускается для разработки следующего (см. рис. 5.3, л), а экскаватор или ротор отодвигается назад. Таким образом, роторный экскаватор с невыдвижной стрелой (см. рис. 5.3, м, н)многократно проходит вперед и назад по забою, что в мягких грунтах требует уменьшения давления на грунт, которое у роторных экскаваторов не превышает 0,13 - 0,15 МПа.

После отработки всего блока экскаватор переезжает на всю его длину. Поэтому, хотя роторные экскаваторы обычно и относят к машинам непрерывного действия, однако это довольно условно, так как неизбежные технологические простои на перестановки ротора и машины занимают до 20% рабочего времени.

К достоинствам роторных экскаваторов по сравнению с цепными экскаваторами поперечного копания относятся более высокий КПД, незначительные потери на трение в приводе рабочего органа, значительное увеличение скорости копания.

Основные недостатки роторных экскаваторов - невозможность работы во взорванной скале и в грунте с крупными включениями, быстрый износ прорезиненных лент конвейеров, необходимость продолжительных перерывов для очистки перегрузочных устройств конвейеров от налипания вязких грунтов, чувствительность к ухудшению работы конвейеров при низких температурах и необходимость непрерывного наблюдения за работой и состоянием различных устройств, удаленных друг от друга на расстояния до 150 - 200 м.

Существенные динамические нагрузки на роторе, подвешенном на стреле длиной до 100 м, делают эту конструкцию чувствительной к появлению опасных колебаний ротора, которые приводят к изменению сопротивлений на ковше и увеличению колебаний. Эта явления устраняются заменой канатной подвески жесткими тягами. Многие из этих недостатков при больших рабочих размерах, низких температурах, крепких и вязких неоднородных грунтах делают эксплуатацию роторных экскаваторов менее рентабельной, чем применение одноковшовых экскаваторов.

 

 

 

Практика № 6