Обратная лопата гидравлических экскаваторов
(ЭО-3322А и ЭО-4121)
На гидравлических экскаваторах обратная лопата — один из основных видов
сменного рабочего оборудования. По конструктивной схеме обратную лопату
выпускают нескольких разновидностей, но основными ее узлами всегда
являются: стрела, состоящая на экскаваторах ЭО-3322А и ЭО-4121 из
основной 3 (рис. 82, а) и удлиняющей 4 частей, рукоять 7, ковш 9 и
гидроцилиндры 11, 5 и 6 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша.
82 Обратная лопата (а) и схемы расположения
гидроцилиндров ее рабочего оборурудования (б) для привода стрелы (I—III),
рукояти (IV) и ковша (V и VI):
I — поворотная рама,
2— кабина машиниста,
3 и 4 — нижняя основная и верхняя удлиняющая части стрелы,
5 и 6 — гидроцилиндры рукояти и ковша,
7 — рукоять,
8 — рычаг ковша,
9 — ковш,
10 — тяга,
II —гидроцилиндр стрелы,
12 — стрела;
а—в — положения, в которых можно устанавливать тягу 10
Основную часть 3 стрелы, как правило, используют
при установке различных видов сменного рабочего оборудования, например
обратной и прямой лопат, грейфера, погрузчика. Удлиняющую часть 4 стрелы
при переходе с одного вида оборудования на другой можно либо сохранять,
например при переоборудовании обратной лопаты на грейфер, либо
демонтировать.
Наряду с составной стрелой на некоторых моделях экскаваторов применяют и
неразъемную стрелу. Такая стрела Г-образной формы применена на
экскаваторах Э-5015А.
Стрела обратной лопаты — прочная, пустотелая, сваренная из легированного
металлопроката конструкция. Пяту стрелы шарнирно укрепляют в проушинах
поворотной рамы 7, к которой присоединены также и гидроцилиндры 11
подъема стрелы. Штоки гидроцилиндров 11 шарнирно соединены со стрелой,
при выдвижении штоков изменяется угол наклона стрелы по отношению к
поворотной платформе.
Рукоять 7 подвешена на стреле и может поворачиваться по часовой стрелке
или против нее при выдвижении или втягивании штока гидроцилиндра 5. Ковш
9 закреплен на рукояти 7 в одной точке, поэтому также может свободно
поворачиваться с помощью гидроцилиндра 6.
Основная 3 и удлиняющая 4 части стрелы соединены между собой пальцем.
Чтобы во время работы не было поворота одной части стрелы по отношению к
другой, между ними дополнительно устанавливают тягу 10.
Расположение гидроцилиндров рабочего оборудования бывает различным (рис.
82, б). Для привода стрелы 12 обычно применяют три схемы расположения
гидроцилиндра 11: под стрелой впереди ее пяты (рис. 82, I), этот вариант
наиболее распространен на полноповоротных экскаваторах; над стрелой
(рис. 82, II), что характерно для навесных неполноповоротных
экскаваторов; за пятой стрелы, обычно горизонтально (рис. 82, III).
Для привода рукояти 7 гидроцилиндр 5 располагают над стрелой (рис. 82,
IV). Для привода ковша 9 гидроцилиндр 6 размещают над рукоятью, причем
шток гидроцилиндра 6 крепят или непосредственно к проушинам на ковше 9
(рис. 82, V), или через дополнительные тяги (рис. 82, VI). Для подъема
стрелы 12 часто устанавливают два гидроцилиндра 11. Такое конструктивное
решение используют иногда и для поворота рукояти, например на навесных
экскаваторах.
Обратной лопатой работают следующим образом (рис. 83). Втягивая шток
гидроцилиндра рукояти, поворачивают ее по часовой стрелке. Стрела с
рукоятью и вынесенным вперед ковшом опускается вниз как под действием
веса рабочего оборудования, так и под давлением жидкости, подаваемой в
гидроцилиндр стрелы. Операцию копания осуществляют поворотом ковша и
поворотом рукояти (положение I).
Величину стружки в процессе копания регулируют с помощью гидроцилиндра
путем подъема или опускания стрелы. После того как наполненный грунтом
ковш будет подтянут к стреле или повернут по отношению к рукояти
настолько, чтобы грунт не высыпался, рабочее оборудование поднимают из
забоя с помощью гидроцилиндра стрелы (положение II), а затем вместе с
платформой поворачивают к месту разгрузки.
Чтобы разгрузить ковш, поворачивают рукоять и ковш по часовой стрелке,
используя для этого гидроцилиндры 2 и 4 (положение III). Затем
производят обратный поворот платформы к забою и рабочий цикл повторяют.
Для повышения производительности машины совмещают подъем рабочего
оборудования и поворот платформы к месту разгрузки, а также опускание
стрелы с обратным поворотом к забою.
Главный несущий элемент основной части стрелы экскаватора ЭО-3322А —
полая балка 1 (рис. 84) коробчатого сечения. Короб 6 закрыт сверху
листом 7. В наиболее нагруженных сечениях балка 1 дополнительно усилена
боковыми листами 8. С помощью проушины 2 и пальцев основная часть стрелы
соединена с удлиняющей частью.
К кронштейну 3 крепят тягу, которая соединяет основную и удлиняющую
части стрелы. К боковым листам 8 и к коробу 6 приварена труба 9, с
помощью которой соединяют стрелу со штоками гидроцилиндров. Кронштейн 4
при оборудовании экскаваторов обратной лопатой не используют. Он
необходим для крепления гидроцилиндра рукояти при установке рабочего
оборудования погрузчика. Нижний конец стрелы — пяту 5 с помощью
пальцев шарнирно укрепляют в проушинах рамы
поворотной платформы. На этих пальцах стрела поворачивается при
изменении угла ее наклона. На экскаваторе ЭО-3322А поднимают и опускают
стрелу обратной лопаты с помощью двух гидроцилиндров. Рукоять обратной
лопаты (рис. 85) экскаваторов Э-5015А представляет собой полую балку 2
переменного сечения, сваренную из листового легированного
металлопроката. Наиболее прочно сечение В—-В в месте крепления рукояти к
стреле. К верхней части балки крепят пальцем 5 шток гидроцилиндра
рукояти. Палец 5 закреплен неподвижно и не вращается.
Гидроцилиндр ковша крепят в проушинах 1 пальцем 6. Шток этого
гидроцилиндра присоединен к тягам 3 и 4, одна из которых соединена с
нижней частью балки рукояти, а вторая с ковшом. Для смазывания трущихся
поверхностей пальцев и втулок устанавливают масленки 8.
В конкретных условиях обратную лопату оборудуют сменными ковшами
различной емкости и формы. Ковш обратной лопаты в большинстве случаев
выполняют сварным. Он состоит из корпуса без открывающегося днища. Число
зубьев, устанавливаемых на передней стенке, зависит от ширины ковша и
вида работ, для которых предназначен ковш.
Ковш для рытья траншей часто снабжают дополнительными зубьями,
укрепленными на боковых стенках. Назначение этих зубьев — подрезать
стенки траншей во избежание заклинивания в них корпуса. Кроме того,
боковые зубья позволяют при необходимости расширять отрытую траншею.
Зубья устанавливают в гнезда различной конструкции и крепят болтами или
шплинтами.
На режущую кромку ковша наносят слой твердой наплавки для уменьшения ее
износа.
На отдельных моделях (например, у экскаватора ЭО-4121) ковш представляет
собой комбинированную конструкцию из литых и сварных деталей. Литой
изготовляют переднюю стенку или только ее верхнюю часть — козырек со
специальными гнездами для крепления зубьев.
Ковш (рис. 86) обратной лопаты экскаватора ЭО-3322А состоит из задней
стенки 8, двух боковых стенок 4, передней стенки с козырьком 2 и зубьев
1 и 3. Все детали корпуса ковша соединены между собой сваркой. Задняя
стенка 8 скруглена, чтобы избежать трения о грунт при повороте ковша.
Зубья 1 заканчиваются суживающимся хвостовиком, который входит в гнездо
козырька 2. От выпадения из гнезда зуб удерживается клином 9. При такой
конструкции замена изношенного зуба не вызывает затруднений.
Боковые зубья 3 крепят к корпусу ковша заклепками. Обычно зубья
изготовляют литыми из высокомарганцовистой стали, хорошо противостоящей
истиранию, штампованными (с закалкой) или из низкоуглеродистой стали с
износостойкой наплавкой. С помощью проушины 6 ковш соединяют с рукоятью,
а проушиной 7 — с рычагом, приводимым в действие гидроцилиндром поворота
ковша.
83 Схема работы обратной лопаты:
1 — ковш,
2— гидроцилиндр ковша,
3 — рукоять,
4 — гидроцилиндр рукояти,
5 и 6 — удлиняющая и основная части стрелы;
I — III — положения ковша
84
Основная часть стрелы экскаватора ЭО-3322А:
1 — балка,
2—проушина для крепления удлиняющей части стрелы,
3 и 4 — кронштейны для крепления тяги и гидроцилиндра рукояти
погрузчика,
5 — пята,
6 — короб,
7 и 8 — верхний и боковой листы,
9 — труба для крепления штоков гидроцилиндров стрелы