Поворотная платформа экскаваторов
Основным узлом любого экскаватора, на котором смонтированы все его главные механизмы, является платформа. Изучив расположение и конструкцию механизмов на платформе экскаватора, машинист будет иметь полное представление об особенностях конструкции и взаимной компоновки двигателя, силовой трансмиссии и рабочего места машиниста.
На рис. 23 показаны общие -виды поворотных платформ экскаватора с канатным приводом и одновальной главной лебедкой (а) и двухвальной главной лебедкой (б).
Рассмотрим поочередно особенности конструкции поворотной платформы экскаваторов с канатным и гидравлическим приводом.
На одном конце ее (переднем) крепится рабочее оборудование, на другом – двигатель. Этот край платформы всегда закруглен для уменьшения габаритов машины при ее поворотах. Под ним расположены противовесы. На платформе канатной машины помимо двигателя с топливным и масляным баками обязательно должны быть установлены главная муфта, механизм реверса, главная лебедка и рабочее место машиниста с рычагами и педалями управления.
Двигатель обеспечивает независимость машины от внешних источников энергии и работает, как правило, на дешевом дизельном топливе. Для запуска может использоваться электростартер, сжатый воздух или вспомогательный карбюраторный двигатель. Дизельный двигатель хорошо переносит кратковременную перегрузку, которая может возникать при копании грунта, и надежен в работе.
Рис. 23.Поворотная платформа экскаватора с канатным приводом а – с одновальной главной лебедкой (вид сзади) ; б – с двухвальной главной лебедкой (вид спереди); 1 – платформа; 2 – противовес; 3— главная муфта; 4 – масляный бак; 5 -топливный бак; 6 -цепной редуктор; 7, 12 – фрикционные муфты главной лебедки; 8,11 – тормоза главной лебедки; 9, 10 барабаны главной лебедки; 13 главная лебедка; 14 – рабочее место машиниста; 15 – механизм реверса; 16 -фрикционные муфты реверса; 17 – водяной радиатор; 18 – двигатель
Рис. 24.0днодисковая фрикционная главная муфта:
1 – маховик двигателя; 2 – корпус; 3- вал; 4 – диски фрикционной муфты; 5 – звездочки
Двигатель может иметь водяную или воздушную систему охлаждения. Для снижения вибрации и шума двигатель устанавливается на платформу на специальных резиновых изоляторах.
Главная муфта служит для отключения двигателя от трансмиссии при его запуске или во время перерывов в работе экскаватора. Если бы не было главной муфты, то приходилось бы каждый раз глушить двигатель для остановки трансмиссии.
Главная муфта представляет собой однодисковый или многодисковый фрикцион (фрикцион – устройство, передающее вращение благодаря трению между собой ведущих и ведомых дисков). Крепится на картере двигателя и управляется с рабочего места машиниста. Эту муфту по характеру действия можно сравнить с муфтой сцепления двигателя автомобиля.
Однодисковая фрикционная главная муфта .(рис.24) состоит из четырех основных частей: корпуса, закрепленного на картере двигателя, вала, присоединенного к маховику двигателя, фрикционной муфты, установленной на валу и звездочкой, прикрепленной к одному из трех дисков муфты. Главная муфта передает вращение цепной передаче при сжатии дисков в муфты между собой.
Эта цепная передача (на рис. 23 – цепной редуктор 6) – первая от двигателя. Ее назначение — передавать вращение к механизму реверса. Она может быть не только цепной, но и зубчатой.
Механизм реверса предназначен для изменения направления вращения барабанов главной и стрелоподъемной лебедок, изменения направления поворота платформы и направления передвижения экскаватора.
Механизмы реверса бывают с коническими или цилиндрическими зубчатыми передачами, с цилиндрической зубчатой и цепной передачами, с планетарными передачами (планетарные передачи — зубчатые передачи с внутренним зацеплением).
Обычно механизм реверса управляется двумя фрикционными муфтами различного типа. Попеременное включение этих муфт позволяет менять направления вращения валов привода барабанов, поворотной платформы и гусениц при одном и том же направлении вращения входного вала механизма реверса.
Механизм реверса с коническими зубчатыми колесами (рис.25) состоит из вала, приводимого в движение от цепной передачи и установленного на раме платформы на мощных опорных подшипниках, двух конических фрикционных муфт, двух конических шестерен, установленных свободно на валу и одновременно закрепленных на дисках конических фрикционных колодок, вертикального вала с коническим колесом, находящимся в постоянном зацеплении с шестернями, и цилиндрических зубчатых передач к поворотному и ходовому механизмам экскаватора.
Рис. 25. Механизм реверса с коническими зубчатыми колесами
1 – вал; 2- опорный подшипник; 3- фрикционная коническая муфта; 4.5 — конические колеса; б – вертикальный вал; 7 – цилиндрическая передача; 8 -фрикционная колодка; 9 -корпус муфты
Так как на приводном валу жестко закреплены корпусы фрикционных муфт, а сами колодки и конические шестерни, установлены свободно, то при попеременном смещении под действием пневматических цилиндров корпусов муфт происходит соединение с валом то одной, то другой конической шестерни, а отсюда на вертикальный вал передается вращение то в одну, то в другую стороны. Таким образом, при включении вилкой передач меняется по желанию направление вращения платформы или направление поступательного движения экскаватора.
Главная лебедка приводится в движение от механизма реверса, как правило, цепной передачей. Она предназначена для привода основного рабочего оборудования экскаватора, причем в зависимости от вида оборудования меняется назначение барабанов (см. рис.23) главной лебедки. Так, при оборудовании экскаватора прямой лопатой один барабан служит для подъема ковша, другой – для напора; при обратной лопате – для подтягивания ковша и подъема стрелы; при драглайне – для подтягивания и подъема ковша; при грейфере – для замыкания челюстей и подъема грейфера.
Барабаны главной лебедки могут быть размещены на одном или двух параллельных валах (см. рис.23). В первом случае главная лебедка называется одновальной, во втором – двухвальной. Барабаны, установ; ны на валу главной лебедки свободно и всключаются фрикционными муфтами, как правило, ленточного или колодочного типа, а тормозятся фрикционными тормозами ленточного типа.
Так как рабочее оборудование экскаваторов разнообразно по назначению и конструкции, длину и диаметр барабанов 9 и W главной лебедки можно изменять.
Конструкция одновальной главной лебедки показана на рис.26.
В качестве двигателей на гидравлических экскаваторах (рис.27), так же как и на канатных, применяются дизельные двигатели.
Как видно из рис. 23 и 27, применение гидропривода значительно упростило трансмиссию экскаватора, конструкцию поворотной платформы и компоновку механизмов. На гидравлической машине фактически отсутствуют механические передачи.
Благодаря гидроприводу уменьшились и габариты поворотной платформы.
Рассмотрим особенности конструкции основных элементов гидравлического привода: гидронасосов, гидромоторов и силовых гидроцилиндров.
Гидронасосы (гидромоторы) устанавливаются непосредственно на картере двигателя и приводятся во вращение от его коленчатого вала. Чтобы привести в действие от гидронасосов гидромоторы и гидроцилиндры, не требуется каких-либо передач. Для этого достаточно соединить их между собой трубопроводами и по пути от гидронасоса до гидромотора или гидроцилиндра на трубопроводе поставить гидрораспределители, с помощью которых машинист может включать и выключать гидромоторы и гидроцилиндры.
На экскаваторах применяются пять типов гидравлических насосов: шестеренные, пластинчатые (лопастные), аксиально-поршневые, радиаль-но-плунжерные, -эксцентриковые. Наиболее ходовые – первые четыре.
Рис. 26. Одновальная главная лебедка:
1 – колесо; 2 – ленточный фрикцион; 3,4 – барабаны, Z — звездочки; б — приводное зубчатое колесо
Рис. 27. Поворотная платформа гидравлического экскаватора:
1 – радиатор водяного охлаждения; 2 – двигатель; 3 – гидронасос; 4 -шланги; 5 – бак с гидрожидкостью; б — рама; 7 – гидрораспределители; 8 – кабина; 9 ~ гидромоторы
Гидронасосы при вращении их валов от двигателя внутреннего сгорания создают в гидросистеме давление жидкости (напор) и тем самым приводят в действие гидромоторы или гидроцилиндры.
Гидромоторы по своей конструкции похожи на гидронасосы. Они служат для того, чтобы под давлением жидкости вращать механизмы экскаватора. На экскаваторах предпочтительнее иметь гидронасосы и гидромоторы одного типа. Не всегда гидронасосы можно использовать в качестве гидромоторов. Зачастую гидромоторы, хоть и соответствуют по типу гидронасосам, имеют все же некоторые второстепенные конструктивные отличия.
Схема шестеренного насоса показана на рис. 28, е. В корпусе находятся всасывающее А и нагнетающее Б отверстия. При вращении шестерен (по стрелке) жидкость, поступающая во всасывающее отверстие, захватывается зубьями и перемещается ими ( в зазорах между зубьями и корпусом насоса) к нагнетающему отверстию и выдавливается наружу.
Шестеренные насосы рассчитаны на давление до 18 МПа.
Шестеренные гидронасосы и гидромоторы бывают одинарные, сдвоенные и строенные. Они просты в изготовлении.
Недостатком шестеренного насоса является утечка жидкости в зазорах между шестернями и корпусом, что ухудшает работу насоса.
Пластинчатый (лопастной) насос (мотор) (рис. 28,6) называется так потому, что снабжен ротором 3 с лопастями 4, которые гонят жидкость по эллипсообразной внутренней полости корпуса 1 и нагнетают ее в трубопровод. Лопасти располагаются в пазах ротора свободно, но всегда прилегают под действием центробежных сил к корпусу.
При вращении ротора по стрелке (против часовой стрелки) жидкость через всасывающее отверстие (на схеме снизу) поступает в направление пунктирных стрелок в нижнюю левую и верхнюю правую полости насоса и расширяющиеся по ходу вращения ротора. После перехода лопастей через вертикальное положение жидкость в правой нижней и левой верхней полостях насоса, сужающихся по ходу ротора, направляется под давлением к нагнетательному отверстию (на схеме сверху) по двум сплошным стрелкам. Пластинчатые насосы применяются при давлениях в гидросистеме до 12 МПа и выше.
Рис. 28. Гидронасосы гидравлического экскаватора
а – шестеренный; б – .пластинчатый (лопастной); в – аксиально-поршневой; г – радиально-плунжерный; 1- корпус; 2 шестерня; 3 ротор; 4 -лопасть; 5 — цилиндр; б – блок цилиндра; 7 – поршень; 5 – приводной вал; 9 – шайба
Аксиально -поршневой насос (рис. 28,в) т.е. насос, у которого поршни двигаются в осевом направлении, действует по другому принципу. Здесь жидкость всасывается через отверстие А последовательно в полости нескольких цилиндров, расположенных в одном блоке. В каждом Цилиндре находится поршень, их бывает до семи в одном блоке.
Возвратно-поступательное движение поршней создается благодаря тому, что при включении насоса начинает вращаться от вала шайба, в которой установлены шаровые головки поршней, и блок цилиндров, а так как блок цилиндров расположен относительно оси приводного вала под углом, то все поршни при одном обороте вала меняет положение от полностью вдвинутого в цилиндр (на схеме – нижний цилиндр) до полностью выдвинутого положения (на схеме – верхний цилиндр), и обратно.
Рис. 29. Схема гидроцилиндра 1 -корпус; 2 – поршень; 3- шток
При движении поршней вправо происходит всасывание жидкости, при движении влево — нагнетание. Через отверстие А производится всасывание во все те цилиндры, где поршни идут вправо, через отверстие Б происходит нагнетание жидкости из цилиндров, в которых поршни перемещаются влево. Работа всех цилиндров создает равномерный напор.
Они могут быть сдвоенными, а следовательно, их Производительность будет выше.
Если у такого насоса предусмотрена возможность изменять наклон блока цилиндров относительно оси приводного вала, то насос будет иметь переменную производительность. Аксиально-поршневые насосы работают при давлении 25 МПа и выше.
Радиально-плунжерный насос (рис. 28, г) состоит из корпуса, ротора с радиальными отверстиями, в которых перемещаются поршни. Ось ротора относительно оси отверстия корпуса смещена, поэтому при вращении ротора вокруг своей оси поршни, упирающиеся в цилиндрическую поверхность выемки в корпусе, перемещаются в отверстиях ротора,играющих роль цилиндров. Чем дальше от ротора находится поверхность выемки, тем больше может выдвинуться из ротора поршень.
Гидроцилиндры (рис.29). Если валы гидромоторов под действием напора жидкости в гидросистеме совершают вращательные движения, то в гидроцилиндрах происходит поступательное перемещение штока. Такое движение необходимо для перемещения рабочего оборудования экскаваторов, включения муфт и тормозов и пр.
Гидроцилиндр состоит из корпуса, поршня и штока, прикрепленного к поршню. При впуске жидкость под напором в одну из полостей корпуса поршня перемещается вместе со штоком. Из другой полости жидкость выталкивается без давления в сливной трубопровод и попадает в бак. Управляют гидроцилиндрами с пульта управления экскаватором с помощью гидрораспределителей, которые могут подавать жидкость под давлением как в полость А, так и в полость Б. В этом случае жидкость из полости А, сливается в бак. 44
Статьи по теме::
Характерные неполадки экскаваторовПриемы и приспособления для разборки, сборки и контроля сборочных единиц и деталей экскаватораТранспортирование экскаватораОплата труда машинистов экскаваторовТехника безопасности при работе экскаваторовПодготовка экскаватора к работеОбязанности обслуживающего экскаваторы персоналаПрименение многоковшовых экскаваторовПрименение экскаватора с грейферным рабочим оборудованиемПрименение экскаватора с рабочим оборудованием драглайн