Шагающее ходовое оборудование.

Шагающее ходовое оборудование содержит опорную раму (базу), лыжи (башмаки) и механизм шагания. В настоящее время применяются гидравлические и кривошипно-рычажные механизмы шагания. Они состоят из двух одинаковых, синхронно работающих механизмов, расположенных симметрично относительно продольной оси экскаватора.

Гидравлический механизм шагания состоит из подъемных 1 и тяговых 2 гидроцилиндров (см. рис. 5.7.).

Рис. 5.7. Гидравлический механизм шагания

1 – подъемный гидроцилиндр; 2 – тяговый гидроцилиндр; 3 – траверса;

4 – кронштейн; 5 – лыжа; 6 – база.

Штоки гидроцилиндров соединяются общим шарниром на траверсе 3, которая также шарнирно с помощью кронштейнов 4 связана с лыжей 5. Гидроцилиндры шарнирно соединены с металлоконструкциями надстройки и поворотной платформы.

Во время работы экскаватора поршни всех гидроцилиндров втянуты внутрь (см. рис.5.8.а).

Рис.5.8. Порядок зашагивания драглайна

1 – тяговый гидроцилиндр; 2 – подъемный гидроцилиндр; 3 – база;

4 – стрела экскаватора; 5 – лыжа.

Лыжи 5 подняты и занимают крайнее верхнее положение. Поворотная платформа опирается на базу 3.

При шагании под действием подъемных и тяговых гидроцилиндров лыжи выдвигаются и опускаются на поверхность уступа (рис.5.8.б). При возрастании давления в подъемных гидроцилиндрах один конец базы приподнимается над поверхностью уступа (см. рис.5.8.в). Затем экскаватор с помощью тяговых гидроцилиндров сдвигается и, опираясь на лыжи, скользит базой по поверхности уступа, передвигаясь на величину шага (рис.5.8.г). После этого подъемные гидроцилиндры поднимают опорные лыжи вверх, и процесс шагания повторяется.

Достоинства гидравлического шагающего механизма заключаются в плавности его работы и возможности регулирования шага. Недостатком является сложность устройства привода, требующего квалифицированного обслуживания.

На ряде экскаваторов применяется кривошипно-рычажный механизм шагания (см. рис.5.9.).

Рис. 5.9. Кривошипно-рычажный механизм шагания

1 – кривошип; 2 – рычаг; 3 – стойка; 4 – лыжа; 5 – кулачковая муфта;

6 – шаровая опора; 7 – вал; 8 – зубчатое колесо; 9 – вал-шестерня;

10 – ленточный тормоз.

Механизм шагания приводится в движение от редуктора тяговой лебедки через кулачковую муфту 5. Для включения механизма шагания кулачковая муфта входит в зацепление с кулачками вал-шестерни 9, выходя из соединения с кулачками тягового барабана. С другой стороны вал-шестерни крепится шкив ленточного тормоза 10 для удержания лыж в поднятом положении. Зубчатое колесо 8 своей ступицей опирается на подшипники скольжения. С помощью ступицы крутящий момент передается одновременно на правую и левую части вала 7. На концы вала напрессованы эксцентрики, вращающиеся в сферических подшипниках скольжения. Эксцентрики служат кривошипами 1 четырех шарнирного механизма шагания. Опирание стойки на лыжу происходит через шаровую опору 6.

Независимо от конструкции шагающего ходового оборудования в момент непосредственного передвижения экскаватор опирается на две лыжи и на часть опорной базы. Поскольку при этом центр тяжести экскаватора находится впереди оси механизма шагания, передвижение может быть осуществлено только в направлении противовеса.

Гидравлические экскаваторы.

В мировой практике открытых горных разработок одноковшовые экскаваторы с гидрофицированным рабочим оборудованием уверенно замещают механические лопаты. Это обусловлено расширенным диапазоном технологических возможностей карьерных гидравлических экскаваторов. При одинаковой массе с механическими лопатами гидравлические экскаваторы обеспечивают повышение усилия внедрения ковша на 65 – 70 %. За счет независимых приводов поворота ковша, рукояти и стрелы при работе гидравлического экскаватора может быть получена любая траектория движения режущей кромки рабочего органа в забое. Это позволяет более эффективно наполнять ковш, производить послойную разработку уступа и селективную выемку полезного ископаемого.

Выпускаются гидравлические прямые и обратные лопаты.

Таблица 6.1.

Техническая характеристика гидравлических экскаваторов АО «УЗТМ»

За рубежом гидравлические экскаваторы выпускают фирмы ФРГ, Японии, США.

Таблица 6.2.

Техническая характеристика зарубежных гидравлических экскаваторов

Оборудование прямой лопаты включает стрелу 1, рукоять 2, ковш 3 и гидроцилиндры 4, 5, 6 поворота ковша, поворота рукояти и подъема стрелы (см. рис.6.1.).

Рис.6.1. Прямая гидравлическая лопата

1 – стрела; 2 – рукоять; 3 – ковш; 4 - гидроцилиндр поворота ковша;

5 - гидроцилиндр поворота рукояти; 6 - гидроцилиндр поворота стрелы;

7 – гусеничный ход.

Копание осуществляется поворотом рукояти и ковша, движущегося от машины в сторону забоя. Толщину стружки регулируют подъемом или опусканием стрелы. При разгрузке ковшей малой емкости его поворачивают гидроцилиндром 4. На более мощных экскаваторах разгрузка ковша прямой лопаты производится открытием челюстного створа (см. рис. 6.2.).

Рис. 6.2. Ковш прямой гидравлической лопаты

1 – задняя стенка; 2 – шарнир; 3 – челюсть; 4 – рычаг; 5 – шарнир;

6 – гидроцилиндр.

Челюстной ковш прямой гидравлической лопаты имеет заднюю стенку 1, соединенную шарнирами 2 с рукоятью. Челюсть 3 за рычаги 4 поворачивается относительно шарнира 5 с помощью двух гидроцилиндров 6, расположенных в отсеках задней стенки. При этом задняя стенка является неподвижным звеном.

Прямая лопата предназначена для выемки пород преимущественно выше уровня стояния машины. Глубина черпания ниже уровня установки не превышает 1,5 – 2 м (см. табл.6.1.).

В комплект рабочего оборудования обратной лопаты входят: стрела, рукоять, поворотный ковш, гидроцилиндры подъема стрелы, поворота рукояти и ковша.

Обратные гидравлические лопаты применяют в основном для разработки уступов ниже уровня стояния (см. рис.6.3.). Копание породы производят поворотом ковша относительно рукояти и поворотом рукояти относительно стрелы. Разгрузка ковша производится его поворотом гидроцилиндром 6 через двуплечий рычаг 7 и тягу 8.

Рис. 6.3. Обратная гидравлическая лопата

1 – шарнир крепления стрелы к раме поворотной платформы;

2 – гидроцилиндр поворота стрелы; 3 – стрела; 4 - гидроцилиндр поворота рукояти; 5 – рукоять; 6 – гидроцилиндр поворота ковша;

7 – двуплечий рычаг; 8 – тяга; 9 – ковш; 10 – шарнир крепления гидроцилиндра к раме поворотной платформы.

Для передачи мощности от двигателя к рабочим механизмам используется гидравлический объемный привод, основным исполнительным механизмом которого является гидроцилиндр (см. рис.6.4.).

Рис. 6.4. Гидроцилиндр двустороннего действия

1 –корпус; 2 – крышка; 3 – стакан; 4 – втулка;

5, 6 – каналы для рабочей жидкости; 7 – шток; 8 – поршень; 9 – крышка;

10 - уплотнительное кольцо; 11 – штоковая полость; 12 – поршневая полость.

Шток 7 жестко соединен с поршнем 8. На наружной поверхности поршня в канавках установлены уплотнительные кольца 10. Свободный конец штока проходит через втулку 4, установленную в стакане 3, который обеспечивает центрирование штока относительно корпуса 1. Крышка 2 предотвращает попадание в корпус пыли и грязи. Рабочая жидкость подается в штоковую или поршневую полость. За счет давления рабочей жидкости на поршень происходит соответственно выдвижение штока 7 из корпуса 1 или его втягивание внутрь корпуса.