Строительные машины

земляного полотна, расположенных ниже уровня стоянки экскаватора. Поэтому их обычно называют экскаваторами-планировщиками.

Основными частями экскаваторов-планировщиков (рис. 6) являются: ходовое устройство, поворотная платформа (с расположенными на ней силовой установкой, узлами гидропривода, кабиной машиниста) и телескопи- ческое рабочее оборудование. Поворотная платформа опирается на раму ходового оборудования через роликовое опорно-поворотое устройство. Полноповоротные экскаваторы выпускают на гусеничном и пневмоколесном ходовых устройствах, неполноповоротные (угол поворота стрелы 180–270°) — на шасси автомобильного типа. Телескопическое рабочее оборудование отечественных экскаваторов имеет единую принципиальную схему и состоит из телескопической стрелы треугольного или квадратного сечения, сменного рабочего органа и механизмов выдвижения (втягивания) стрелы, подъема (опускания) стрелы, поворота ковша относительно собственной оси и продольной оси стрелы.

Телескопическая стрела включает две секции: наружную 2, шарнирно прикрепляемую к поворотной платформе, и выдвижную внутреннюю

Рис. 6. Принципиальная схема экскаватора с телескопическим рабочим оборудованием

41

4, несущую на переднем конце сменный рабочий орган 6. Гидравличе- ский привод рабочего оборудования обеспечивает прямолинейное движение рабочего органа при изменении длины телескопической стрелы (ход стрелы до 3,2 м) с помощью длинноходового гидроцилиндра 3, подъем (на угол до 25°) и опускание (на угол до 50°) стрелы в вертикальной плоскости двумя параллельно установленными гидроцилиндрами 1, поворот ковша относительно оси его подвески (на угол до 120°) гидроцилиндром 5 и вокруг продольной оси стрелы — гидроцилиндром 7.

У некоторых моделей экскаваторов угол поворота стрелы достигает ±180°, что позволяет использовать рабочие органы двустороннего действия, например ковш с однозубым рыхлителем или ковш с зубьями, расположенными с двух сторон.

Основными видами сменного рабочего оборудования экскавато- ров-планировщиков (рис. 7) являются экскаваторные ковши 1 вместимостью 0,25, 0,4 и 0,65 м3, планировочные 2 и профилировочные 3, ковши для дренажных работ 4, планировочный отвал 5, рыхлитель 6, клещи для камней 7, уплотняющий каток 8, приспособление для бокового копания 9 и др. Широкая номенклатура сменных рабочих органов и конструктивные особенности телескопического оборудования обеспечивают практи- чески полную механизацию экскавационных, планировочных, зачистных, доводочных и погрузочно-разгрузочных работ в стесненных условиях, большинство которых не может быть выполнено (частично или

Рис. 7. Сменные рабочие органы экскаваторов планировщиков

42

полностью) универсальными одноковшовыми экскаваторами с жесткой или канатной подвеской рабочего оборудования.

Выполнение основных видов земляных работ осуществляется следующими движениями стрелы и ковша:

–планирование и зачистка наклонных поверхностей, расположенных ниже уровня стоянки машины — вытягиванием телескопиче- ской стрелы с коррекцией толщины срезаемой стружки небольшим поворотом ковша;

–зачистка и планирование горизонтальных поверхностей на уровне и ниже уровня стоянки экскаватора — совмещением опускания и втягивания стрелы с периодической коррекцией положения ковша;

–зачистка и доводка боковых (наклонных и вертикальных) поверхностей земляных сооружений при расположении экскаватора вдоль оси сооружения (например, в траншеях) — вытягиванием телескопической стрелы и поворотом рабочего органа относительно продольной оси стрелы на некоторый угол.

Гидропривод экскаваторов планировщиков включает сдвоенный насос, два золотниковых гидрораспределителя, гидромоторы и гидроцилиндры. Гидросистема обеспечивает совмещение трех из пяти рабочих движений при планировочных работах — выдвижение (втягивание) стрелы, ее подъем (опускание) и поворот платформы.

Отечественные экскаваторы-планировщики характеризуются наибольшей глубиной копания (с удлинителями стрелы) Íê — до 5,9 м, радиусом копания Rê — до 8,4 м, высотой выгрузки Íâ — до 4,4 м, усилением вытягивания стрелы 56–90 кН, минимальной продолжительностью цикла основного ковша 21–23 с, максимальной технической производительностью до 7 м3/÷.

Применение рабочего оборудования на базе шарнирно-рычажных схем гидравлических экскаваторов для планировочных работ требует четкой координации нескольких простых движений, из которых может быть составлено прямолинейное движение режущей кромки ковша. Исключением является рабочее оборудование погрузчика, но оно имеет небольшие перемещения в направлении планируемой полосы. Более просто эта задача решается с помощью телескопического рабочего оборудования экскаватора-планировщика (рис. 8), состоящего из рамы 2, двух секций стрелы — неподвижной 3 и подвижной 5, а также ковша 7. Рама закреплена на поворотной платформе шарнирно и может поворачиваться

43

Рис. 8. Экскаватор-планировщик: 1 — гидроцилиндр; 2 — ðàìà; 3 — стрела неподвижная; 4 — длинноходовой гидроцилиндр; 5 — стрела подвижная; 6 — гидроцилиндр; 7 — êîâø; 8 — зубчатое колесо; 10 — гидроцилиндр поворота; 11 — зуб- чатый сектор

âвертикальной плоскости гидроцилиндром 1. Неподвижная секция стрелы располагается внутри рамы и может поворачиваться относительно ее продольной оси с помощью установленного на тыльном торце рамы механизма, состоящего из приводимого гидроцилиндром 10 зубчатого сектора 11 и соединенного с секцией стрелы зубчатого колеса 8. Выдвижная секция стрелы может выдвигаться из неподвижной секции и вдвигаться

âне¸ длинноходовым гидроцилиндром 4, размещенным внутри стрелы. Ход стрелы составляет обычно 3–4 м. Ковш закреплен шарнирно на конце подвижной секции. Он может поворачиваться относительно последней гидроцилиндром 6.

Экскаваторы-планировщики применяют для планировки горизонтальных земляных поверхностей и откосов, а также для обычных экскавационных работ. Эти экскаваторы имеют малую габаритную высоту, что позволяет эффективно использовать их в стесненных условиях городской и промышленной застройки, в труднодоступных местах, в частности, для разработки грунта под мостами, на участках пересечения коммуникаций,

44

для зачистки дна и вертикальных стенок траншей и котлованов, подсыпки и разравнивания грунта под полы, фундаменты и подпольные каналы, засыпки пазух фундаментов, траншей и котлованов, подачи материалов че- рез проемы в стенах под низкое перекрытие и т. п.

Экскаваторы-планировщики широко применяют на рассредоточенных объектах малого объема как универсальные землеройные машины. Наиболее эффективно они работают на планировке и зачистке откосов с углами примерно 45° ниже уровня стоянки при большой протяженности и ширине до 12 м, например, при сооружении откосов у дорог, каналов и т. п. Для этого машину устанавливают наверху у бровки откоса с возможностью передвижения вдоль него.

Экскаватор работает позиционно с короткими передвижками. Положение ковша в пространстве определяется сочетанием следующих движений: его поворота относительно стрелы, выдвижения (втягивания) подвижной секции стрелы, поворота неподвижной секции стрелы относительно собственной продольной оси, поворота рамы в вертикальной плоскости и поворота платформы экскаватора. Основное движение при планировке земляных поверхностей — втягивание подвижной секции стрелы при установленном в рабочее положение (с определенным углом резания) ковшом. Поворот неподвижной секции стрелы и вертикальные перемещения рамы являются корректирующими. По достижении ковшом крайнего положения (в случае планировки откосов — его бермы), во избежание просыпания грунта при его транспортировании в ковше, последний подворачивают к стреле, гидроцилиндром 6 (см. рис. 8) поднимают рабочее оборудование и поворачивают платформу с одновременными маневровыми движениями подвижной секции стрелы с таким расчетом, чтобы к концу поворотного движения ковш оказался в положении разгрузки. Возвращают ковш на исходную позицию следующего рабочего цикла теми же движениями в обратном порядке.

Основными рабочими размерами экскаватора-планировщика являются: максимальные радиус копания Rmax, глубина H max è âûcîòà H max копания, а также максимальная высота выгрузки грунта.

1.7. Экскаваторы-погрузчики

Экскаваторы-погрузчики предназначены для малых по объ¸му и рассредоточенных по различным объектам погрузочно-разгрузочных работ с сыпучими и мелкокусковыми материалами, для прокладки траншей,

45

разработки малых котлованов, добычи в местных карьерах и погрузки в транспорт инертных строительных материалов. Практикой доказано предпочтительное применение этих машин при строительстве, ремонте и эксплуатационном обслуживании внутриквартальных водо- и газопроводов, теле- и электрокабелей, при обустройстве и ремонте водосточных, оградительных и инженерных сооружений дорог, на ремонтно-строитель- ных и сельскохозяйственных работах в кооперативных и фермерских хозяйствах. Базовой машиной российских экскаваторов-погрузчиков являются тракторы типа МТЗ. И поэтому у большинства серийно выпускаемых машин довольно близки габаритные размеры — от 7 2,5 3 до 8,5 2,5 3,9 м; транспортная скорость 20–30 км/ч; давление в гидросистеме 20–25 МПа. Основные технические характеристики выборочно представленных моделей этих машин различны.

Погрузчик применяют для погрузки сыпучих и мелкокусковых материалов выше стоянки экскаватора, разработки и погрузки в транспортные средства (или отсыпки в отвал) грунтов I–II категорий, а также планировочных работ на уровне стоянки машины. Вместимость ковша погрузчика в 1,5–2 раза больше вместимости ковша обратной лопаты, что значительно повышает производительность экскаватора при использовании его на погрузочных работах.

В комплект погрузочного оборудования (рис. 9) входят: стрела 1, рукоять 4, êîâø 3 и гидроцилиндры 2, 5, 7 подъема стрелы, поворота рукояти и ковша. Кинематическая схема погрузчика обеспечивает горизонтальное движение ковша от экскаватора при внедрении его в грунт или штабель материала и планировочных работах. После внедрения в разрабатываемый материал возможен поворот ковша для лучшего его заполнения гидроцилиндром 2, которым поворачивают поднятый на заданную высоту ковш при разгрузке.

Универсальность экскаваторов-погрузчиков обеспечивается применением широкого спектра сменных рабочих органов (ковшей, отвалов, дисковых фрез, цепных траншеекопателей, грейферов, гидромолотов и др.).

ОАО «Донецкий экскаватор» («Донэкс») выпускает экскаватор-по- грузчик ЭО-1624А массой 3,8 т на базе л¸гкого трактора ВТЗ-2048А. Мощность двигателя 44 кВт (дизель Д-144), вместимость ковша экскавационного 0,08 м3, погрузочного — 0,25 м3, давление в гидросистеме 17,5 МПа (обеспечивается шестеренным насосом НШ10-ЗЛ), скорость передвижения до 24 км/ч.

46

Рис. 9. Рабочее оборудование погрузчика: 1 — стрела; 2, 5, 7 — гидроцилиндры подъема стрелы; 3, 4 — рукоять; 6 — êîâø

Конструкцией машины предусмотрена навеска различных сменных рабочих органов: ковшей различной геометрии, грейферов, вил, ямобура, рыхлителя, бульдозерного отвала, крюковой подвески. Кабина одноместная, каркасная, съемная, с вентиляцией, отоплением и освещением.

ОАО «Сарэкс» предлагает в своей производственной программе модели экскаваторов-погрузчиков массой 8–8,27 т, с двигателем Д-243 мощностью 59,5 кВт, хорошо зарекомендовавшим себя в эксплуатации как над¸жный и нетребовательный в техническом обслуживании. Вместимость ковшей: экскавационного — 0,25–0,3 м3, погрузочного — 0,7–1,0 м3 — давление в гидросистеме 20 МПа, скорость передвижения до 28 км/ч.

Экскаватор-погрузчик ЭО-2627А на базе трактора МТЗ-82УК со смещаемой осью копания экскаваторного оборудования имеет устройство для быстрой смены экскаваторно-погрузочного рабочего оборудования. Выносные опоры телескопические, расположены по бокам портала. В качестве дополнительных рабочих органов на экскаваторах-погрузчи- ках «Сарэкс» предусмотрены узкий ковш, грузоподъ¸мное устройство, захват для длинномерных грузов, стогометатель.

Экскаваторы-погрузчики ЭО-2321-01 в ЭО-2321-02 (модификация со смещаемой осью копания) смонтированы на самоходном шасси, выпускаемом заводом, на основе усовершенствованного трактора МТЗ-82.

47

Коробка передач и задний мост изготавливаются с уч¸том повышенных нагрузок на рабочее оборудование. Замена переднего моста на усиленный производства фирмы «Carraro» (Италия) исключает его поломки при работе челюстным фронтальным погрузочным ковшом.

Освоено производство нового экскаватора-погрузчика ЭО-2628 на улучшенной универсальной базовой машине с коробкой передач и задним мостом, специально изготовленными для экскаваторов со смещаемой осью копания. Длительные испытания подтвердили высокую над¸ж- ность. Установка переднего моста увеличенной несущей способности фирмы Саrraro в комплекте с планетарным редуктором обеспечивает эффективную безаварийную работу фронтального погрузочного оборудования.

Современная гидросистема открытого типа с аксиально-плунжерным насосом отечественного или зарубежного производства обеспечивает давление до 25 МПа. Это увеличивает усилие резания на кромке экскавационного ковша до 50 кН и повышает производительность до 30 %.

Новые конструктивные решения погрузочного и экскаваторного оборудования позволили улучшить технические параметры: вместимость погрузочного ковша увеличилась до 1,0 м3, экскавационного — до 0,3 м3 при возросшей до 4,35 м глубине копания.

Рулевое управление фирмы «Sauer-Danfoss» обеспечивает хорошую ман¸вренность при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

ООО «Златоустский экскаваторный завод» («Златэкс») предлагает потребителям две модели экскаваторов-погрузчиков:

–ÝÎ-2626 — массой 6,7 т на базе трактора МТЗ-82 с двигателем

Д-243 мощностью 59,5 кВт и ковшами: экскавационным вместимостью 0,28 м3, погрузочным 0,8 м3. Давление в гидросистеме до 20 МПа, скорость передвижения до 20 км/ч;

–ÝÎ-3626 — более производительный, массой 9 т, на базе трактора МТЗ-1221 с двигателем Д-260.2 мощностью 95,6 кВт и гидроусилителем итальянского производства, позволившим довести давление в гидросистеме до 21 МПа. Герметичность гидроэлементов и плавность работы навесного оборудования обеспечивается уп-

лотнениями высокого качества. Экскаваторное оборудование — со смещаемой на 0,8 м осью копания, с ковшом вместимостью 0,32 м3; фронтальное погрузочное оборудование — с челюстным ковшом вместимостью 1,0 м3, высота выгрузки — до 4 м.

48

Все экскаваторы-погрузчики «Златэкс» могут дополнительно комплектоваться вилочным погрузчиком, зубом-рыхлителем, выносным снегоуборочным ротором с дальностью отбрасывания снега до 20 м, грейферным ковшом вместимостью 3,21 м3 è äð.

ОАО «Муромматзавод» с участием ОАО «ВНИИстройдормаш» разработал и производит экскаватор-погрузчик ПК-301 «Муромец» массой 12,7 т с двигателем Д-245 мощностью 77,2 кВт.

Самоходное шасси собственного производства имеет шарнирно со- член¸нную раму. На передней полураме расположены моторно-транс- миссионный блок, погрузочное оборудование с ковшом вместимостью 1,5 м3 и кабина оператора. На задней полураме неподвижно закреплена каретка, на направляющих которой четырьмя гидроцилиндрами фиксируется перемещаемая поворотная (до 180°) колонна с агрегатируемым на ней экскаваторным оборудованием с ковшом вместимостью 0,48 м3. Оператор, не покидая кабины, может перемещать колонну вправо или влево и фиксировать ее на нужном расстоянии от оси машины.

Кабина, соответствующая требованиям стандартов по эргономиче- ским и экологическим показателям, герметичная, тепло-, шумо- и виброизолированная, с системами защиты ROPS и FOPS, имеет хорошую обзорность. Полностью регулируемое поворотное сиденье для работы экскаваторным и погрузочным оборудованием, рулевая колонка с изменяющимся углом наклона обеспечивают удобный доступ к органам управления. Система поддержания оптимального климата в кабине созда¸т комфортные условия оператору, что снижает его утомляемость

èповышает безопасность и производительность.

Âкачестве дополнительного сменного оборудования потребителям предлагаются погрузочная телескопическая стрела, вилы, захват для длинномеров, гидромолот и др.

Благодаря своей уникальности, над¸жности и высокой эффективности экскаваторы-погрузчики вс¸ больше заво¸вывают рынок.

Компания «Амкодор»

ОАО «Амкодор» выпускает более 80 моделей и модификаций машин практически для всех отраслей экономики. Кроме техники собственного производства ОАО «Амкодор» выпускает широкий модельный ряд машин на базе тракторов МТЗ. Производством этих машин занимается ЗАО «Амкодор-Пинск». Предприятием освоено два типа экскавато-

49

ров-погрузчиков: Амкодор 702Е и Амкодор 702ЕА — с рабочими органами, расположенными по оси базовой машины, и экскаватор-погрузчик со смещаемой осью копания Амкодор 702ЕМ.

В качестве базового шасси для всех этих машин применяются тракторы МТЗ-82.1, МТЗ-82.2, МТЗ-892, МТЗ-920, МТЗ-82П.

На экскаваторах-погрузчиках можно использовать широкую гамму сменных рабочих органов на погрузочное и экскаваторное оборудование.

Наиболее часто применяются на погрузочном оборудовании различ- ные виды ковшей, захват для длинноволокнистых материалов, вилы грузовые, вилы сельскохозяйственные, вилы с захватом, челюстной захват, отвал поворотный с подпружиненной подвеской, захват рулонов, крюк монтажный.

Сменные рабочие органы экскаваторного оборудования: ковш грейферный, захват грейферный, гидравлический молот, ковши различных типоразмеров от 0,12 м3 äî 0,28 ì3.

Всего можно применять 19 быстросменных рабочих органов для фронтального погрузочного оборудования и 7 навесок к экскаваторному оборудованию. Все используемое сменное оборудование — собственного производства.

На выпускаемых экскаваторах глубина копания в зависимости от применяемых базовых машин составляет от 4,1 до 4,3 м. В настоящее время обсуждается вопрос о разработке телескопической рукояти для увеличения глубины копания экскаваторного оборудования до 5,0 м, что позволит расширить сферу применения экскаваторов-погрузчиков производства ОАО «Амкодор».

Компания JCB

Модельный ряд экскаваторов-погрузчиков JCB насчитывает 10 базовых моделей в более чем 30 модификациях с двигателем мощностью от 15 до 75 кВт и глубиной копания от 2,54 до 6,14 м. Он начинается с компактных моделей Mini СХ и 1СХ, незаменимых при работе в труднодоступных местах, и заканчивается мощными машинами 4СХ и 4СХ Super, которые великолепно справляются с большими объемами работ.

Конструкция, все основные узлы и детали экскаватора-погрузчика JCB, включая шасси, являются собственной разработкой компании. Первый экскаватор-погрузчик был создан компанией в середине прошлого столетия и по сей день является законодателем в области разработки

50