Рукоятью и зубчато-реечным механизмом напора.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ

РОССЫПНЫХ И МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Н.Н. Клочков

Горные машины и оборудование

Для разработки россыпных месторождений

Часть 2

Выемочно-погрузочные машины

Учебное пособие для студентов специальности 09.05

“Открытые горные работы”

МОСКВА

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

К выемочно-погрузочным машинам, эксплуатируемым на открытых разработках, относятся одноковшовые и многоковшовые экскаваторы.

Экскаватором называется машина, предназначенная для зачерпывания (экскавации) горной массы, перемещения ее на относительно небольшие расстояния и погрузки на транспортные средства или в отвал.

Экскаваторы подразделяются на две группы: одноковшовые и многоковшовые, которые в свою очередь имеют более узкие классификации.

Рабочий цикл одноковшового экскаватора складывается из четырех последовательных операций: наполнение ковша, перемещение его к месту разгрузки, разгрузка и перемещение ковша к месту зачерпывания. Поэтому одноковшовые экскаваторы являются машинами цикличного действия. Многоковшовые экскаваторы, у которых все элементы рабочего цикла осуществляются одновременно, являются машинами непрерывного действия.

Одним из главных признаков различия одноковшовых экскаваторов, определяющих их назначение и область применения, является рабочее оборудование. Экскаваторы, применяемые на отрытых горных разработках, имеют, как правило, один основной вид специализированного рабочего оборудования.

Одноковшовые экскаваторы подразделяются на следующие типы:

- тип К – экскаваторы карьерные, гусеничные, механические (ЭКГ);

- тип В – экскаваторы вскрышные, гусеничные, механические (ЭВГ);

- тип С – экскаваторы карьерно-строительные (ЭО);

- тип Г – экскаваторы карьерные гидравлические (ЭГ);

- тип Ш – экскаваторы-драглайны, шагающие (ЭШ).

Карьерные экскаваторы предназначены для выемки и погрузки горных пород в транспортные средства, расположенные на том же горизонте, на котором они находятся. Их рабочее оборудование – прямая лопата с относительно короткими стрелой и рукоятью.

Вскрышные экскаваторы предназначены для выемки и погрузки горной массы в транспортные средства, расположенные на вышележащем горизонте, для работы в высоких забоях, а также для перемещения породы в отвал. Вскрышные экскаваторы оборудуются прямой лопатой и имеют удлиненные стрелу и рукоять.

Карьерно-строительные экскаваторы отличаются уменьшенной емкостью ковша (0,15 – 4 м³) и соответственно менее мощным оборудованием, так как они используются в более легких горных условиях.

Карьерные гидравлические экскаваторы в настоящее время являются одним из основных типов выемочно-погрузочных машин в зарубежной практике открытых горных работ. Существенным преимуществом гидравлических экскаваторов является более высокая их маневренность и значительное снижение общей массы.

Экскаваторы-драглайны предназначены для производства вскрышных работ при выемке пород ниже горизонта размещения экскаватора. Благодаря применению шагающего хода и опорных рам большого диаметра драглайны развивают небольшое удельное давление на породу при работе и передвижении. Это позволяет использовать их на породах со слабой несущей способностью, на заболоченных участках, а также устанавливать их на отвалах.

Многоковшовые экскаваторы подразделяются по типу рабочего органа на роторные и цепные. У этих экскаваторов все элементы рабочего цикла осуществляются одновременно. Поэтому многоковшовые экскаваторы являются машинами непрерывного действия.

Одноковшовые экскаваторы типа прямая напорная лопата.

В зависимости от системы напорного механизма и конструкции стрелы различают три основных типа прямой механической лопаты:

- с зубчато-реечным механизмом напора;

- с канатным механизмом напора;

- колено-рычажные напорные лопаты.

Напорные лопаты предназначены для разработки массивов, расположенных выше уровня стояния машины, и способны осуществлять черпание ниже уровня стояния на незначительную глубину, достаточную только для само заглубления экскаватора при проходке траншей.

Экскаваторы типа прямая напорная лопата с выдвижной

рукоятью и зубчато-реечным механизмом напора.

Прямая напорная лопата с выдвижной рукоятью (см. рис.4.1.) состоит из ковша 1, рукояти 2, удерживаемой седловым подшипником 3 и деталями напорного механизма.

Рис.4.1. Конструктивная схема прямой напорной лопаты с выдвижной

рукоятью и зубчато-реечным механизмом напора

1 – ковш; 2 – рукоять; 3 – седловой подшипник; 4 – стрела; 5 – поворотная платформа; 6 – шарнир; 7 – подвеска стрелы; 8 – подъемный канат; 9 – лебедка; 10 – головной блок; 11 – зубчатая рейка; 12 – кремальерная шестерня.

Стрела 4 опирается на поворотную платформу 5 с помощью шарнира 6 и поддерживается посредством подвески 7. Подъемный канат 8 от лебедки 9 проходит через головной блок 10 стрелы и соединяется с подвеской ковша. Зубчато-реечный механизм напора расположен на стреле и передает усилие на зубчатую рейку 11 рукояти через кремальерную шестерню 12.

Напорное усилие на ковше прямой лопаты создается с помощью специального механизма – механизма напора (рис.4.2.).

Рис.4.2. Зубчато-реечный механизм напора

1 – кремальерная шестерня; 2 – зубчатая рейка; 3 – рукоять; 4 – ковш;

5 – седловой подшипник; 6 – стрела; 7 – подъемный канат.

Усилие от привода механизма напора через кремальерную шестерню 1 и зубчатую рейку 2 передается на рукоять 3 ковша 4, передвигающуюся в седловых подшипниках 5. Привод механизма напора (электродвигатель) расположен на стреле 6 у седлового подшипника. Положение рукояти в седловом подшипнике позволяет ей поворачиваться в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси под действием усилия в подъемном канате 7, а также поступательно перемещаться в седловом подшипнике в результате действия напорного механизма.

Рукоять служит для передачи на ковш напорного усилия. В зависимости от числа балок различают однобалочные (внутренние) и двухбалочные (внешние) рукояти. Экскаваторы с зубчато-реечным механизмом напора имеют внешнюю рукоять, которая состоит из двух балок, охватывающих стрелу, выполненную в виде одной балки. Двухбалочная рукоять охватывает стрелу снаружи и проходит через два направляющих гнезда седлового подшипника, смонтированного на напорном валу снаружи конструкции стрелы.

Таблица 4.1.

Техническая характеристика экскаваторов прямая напорная лопата с выдвижной рукоятью и зубчато-реечным механизмом напора производства АО «УЗТМ»

На базе серийного экскаватора ЭКГ-5А выпускается экскаватор

ЭКГ-5Д, оборудованный дизель-электрическим приводом, дающим возможность эксплуатировать машину в условиях отсутствия линии электропередачи.