Строительство. Строительные машины

Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Кинематической схемой машины называется условное схематическое изображение ее механизмов, показывающее их взаимосвязь и способ передачи движения от двигателя к рабочим механизмам. С целью упрощения чертежа применяют условные обозначения различных элементов механизмов, приведенные в табл. 3.

На  41 показана кинематическая схема экскаватора Э-652Б, оборудованного прямой лопатой, на  42—взаимное расположение передач этого экскаватора (без дизеля).

Движение от двигателя к рабочим механизмам передается следующим образом. на валу / ( 41) двигателя установлена однодисковая фрикционная муфта 2, обычно называемая главной муфтой. С помощью этой муфты вал двигателя соединяется с главном трансмиссией экскаватора или отсоединяется от нее.

Главной трансмиссией называют элементы механизмов, вращающиеся при включенной главной муфте и  выключенных остальных фрикционах, управляющих движениями рабочих механизмов. Например, при включении главной муфты 2 начинают вращаться цепная передача .?, шестерни 4, 5 и 9, а также валы 8 и 27. Все это и составляет главную трансмиссию экскаватора. Вместе с этими элементами вращаются жестко связанные с ними элементы механизмов: вместе с горизонтальным валом 27 реверсивного механизма вращаются шкивы двухконусных колодочных фрикционов 26; с шестерней 5 — диск с фрикционными колодками двухконусного фрикциона 6, а с валом (V главной лебедки — ведущий диск фрикциона механизма успокоителя грейфера и крестовины ленточных фрикционов 10 II 21 внутреннего типа.

Если смотреть на трансмиссию со стороны радиатора двигателя (справа), то вал / двигателя и валы Я и 27 с закрепленными на них деталями вращаются по часовой стрелке, а шестерня 5 — против часовой стрелки. Это следует иметь в виду, чтобы правильно определять направление движения рабочих механизмов во время подключения их к главной трансмиссии.

Следовательно, при включении главной муфты рабочие механизмы экскаватора только подготовлены к работе, но не включены. Для передачи движения рабочим механизмам, выполняющий операции рабочего цикла (копание, поворот платформы и др.), нужно включить соответствующий фрикцион, соединяющий данный механизм с главной трансмиссией. Для включения некоторых механизмов необходимо предварительно (перед включением фрикциона) включить кулачковую муфту или подвижную шестерню, так как в ряде случаев один и тот же фрикцион можно использовать для подключения к трансмиссии нескольких механизмов, причем тот или иной механизм соединяется с ведомой частью фрикциона кулачковой муфтой или подвижной шестерней.

Основные рабочие механизмы экскаватора 3-652Б приводятся в движение следующим образом.

Подъем ковша осуществляется включением ленточного фрикциона 21, соединяющего свободно вращающийся подъемный барабан 17 с валом (V. При вращении на барабан 17 навивается канат подъема ковша и ковш подтягивается к головным блокам стрелы. Если нужно остановить ковш и задержать его в поднятом положении, фрикцион 21 выключают и одновременно включают ленточный тормоз 18 наружного типа, затормаживающий барабан 17. Ковш опускается под действием собственного веса. Скорость его опускания регулируется тормозом /Л". Во время копания грунта и подъема ковша для выгрузки фрикцион 21 включен. Тормозом 18. пользуются для удержания груженого ковша а поднятом положении при повороте платформы к месту разгрузки и во время разгрузки, а также для опускания опорожненного ковша при обратном повороте в забой. Выдвижение рукояти с ковшом (напор) осуществляют включением ленточного фрикциона 10 внутреннего типа. При этом сдвоенная ;зездочка 16 начинает вращаться по часовой стрелке и в этом же направлении вращаются соединенные с ней однорядными цепями звездочки  12 и 24.

При вращении по часовой стрелке на барабан 15 снизу навиваются оба конца напорного каната 14, а с верхней части барабана отпускается возвратный канат 13. Длина не-навитой на барабан 15 части напорного каната сокращается настолько, насколько увеличивается длина ненавитой  части  каната  13.

Канат 14 проходит через крайние блоки, расположенные на оси седлового подшипника стрелы, и огибает уравнительный блок на заднем конце рукояти ковша. Канат 13, огибающий средний блок на оси седлового подшипника, закреплен одним концом в передней части рукояти, у ковша. Таким образом, при вращении барабана 15 по часовой стрелке задний конец рукояти подтягивается к седловому подшипнику, т. е. рукоять с ковшом двигается, осуществляя напор.

Двусторонняя кулачковая муфта 23 может жестко соединять с валом 7 либо звездочку 24, либо стрелоподъемный барабан 22. Во время работы прямой лопатой муфта 23 обычно включает звездочку 24 (к барабану 22 эту муфту подключают очень редко, так как при таком виде оборудования угол наклона стрелы при работе не изменяется). Поэтому при включении фрикциона 10 звездочка 24. муфта 23 и вал 7 со шкивом двухконусного фрикциона 6 вращаются вместе со звездочкой !(> по часовой стрелке навстречу шестерне 5 и укрепленным на ней фрикционным колодкам фрикциона

Втягивание рукояти с ковшом (возврат) осуществляется включением фрикциона 6. При этой вал 7 начинает вращаться против часовой стрелки и вращение передается через муфту 23 к звездочки 12, 16 и 24 барабану /5, При вращении против часовой стрелки на барабан 15 навивается канат 13 и разматывается канат 14, т. е. происходит втягивание рукояти.

При копании грунта обычно пользуются фрикционом 10 одновременно с фрикционом 21, регулируя таким образом толщину срезаемой стружки грунта и направление движения ковша. С поиощью фрикционов 10 и 6 ковш устанавливают точно над местом разгрузки. Для удержания рукояти ковша от выдвижения или втягивания используют ленточный тормоз 11 наружного типа. Тормоз // необходим также для забрасывания ковша «под себя» при подготовке к очередной операции копания.

Для подъема стрелы муфту 23 включают направо, жестко соединяя стрелоподъеиный барабан 22 с валои 7. Затеи включают фрикцион 6 ш вал 7 с барабаном 22 начинают вращаться против часовой стрелки: стрелоподъемный канат навивается на барабан 22 и стрела  поднимается.

При выключенном фрикционе Л баробан 22 удерживается от проворачивания управляе-ным замкнутым ленточным тормозом 20 наружного типа. Для опускания стрелы необходимо   ослабить  затяжку   тормоза   20  соответствующим   рычагом.   Если   не   нажимать на этот рычаг, то рабочая пружина тормоза 2.0 снова затянет его и затормозит барабан 22.

Во избежание падения стрелы при случайном растормаживании или выходе из строя тормоза 20 применено противообгонное устройство, которое состоит из звездочки, жестко соединенной с барабаном 22, цепи, соединяющей эту звездочку со звездочкой 19 пративо-обгонной муфты, и собственно противообгонной муфты. При вращении барабана 22 против часовой стрелки (подъем стрелы) звездочка 19 вращается навстречу валу 8 главной лебедки и противообгонная муфта проворачивается беспрепятственно. При опускании стрелы звездочка 19 вращается по часовой стрелке все с большей частотой и, когда частота вращения звездочки 19 и вала 8 будут равны, противообгонная муфта срабатывает. Таким образом, скорость опускания стрелы ограничивается частотой вращения вала главной лебедки и стрела не падает.

Особенностью механизмов поворота платформы и передвижения (ходового механизма) экскаваторов является возможность передачи движения в противоположных направлениях, что необходимо для поворота платформы вправо и влево, а также передвижения вперед и назад.

Изменение направления вращения (реверсирование) осуществляется механизмом реверса, через который движение передается на поворотный и ходовой механизмы. Механизм реверса экскаватора Э-652Б, состоящий из двух валов 27 и 49, трех конических шестерен 25, 28 и 29 и двух двухконусных фрикционов 30 и 26, действует следующим образом.

На горизонтальном валу 27, вращающемся по часовой стрелке, укреплены на шпонках шкивы фрикционов 30 и 26, которые могут перемещаться вдоль вала 27 и вращаться вместе с ним. На этом же валу смонтированы на подшипниках качения шестерни 29 и 25, находящиеся в постоянном зацеплении с шестерней 28, жестко (на шлицах) посаженной на конец вертикального вала 49 реверса. К шестерням 29 и 25 прикреплены болтами колодки фрикционов 30 и 26.

При выключенных фрикционах 30 и 26 все конические шестерни неподвижны. Если включить фрикцион 30, то шестерня 29 будет вращаться вместе с валом 27 и передаст движение шестерне 28 и валу 49, которые будут вращаться по часовой стрелке (если смотреть сверху, со стороны шестерни 28). При этом шестерня 25 вращается навстречу валу 27. При включении фрикциона 26 шестерик 25 вращается по часовой стрелке вместе с валом 27, а шестерня 28 и вал 49 — против часовой стрелки. Навстречу валу 27 вращается шестерня 29. Таким образом осуществляется реверсирование вертикального вала 49 механизма реверса.

Управление фрикционами 30 и 26 сконструировано так, чтобы предотвратить одновременное включение обоих фрикционов, так как это вызывает останов двигателя, а иногда может привести к поломке шестерен.

От вала 49 движение передается поворотному и ходовому механизмам следующим образом. Вдоль вала 49 по шлицам перемещается сдвоенная шестерня 50, которая может вводиться в зацепление с шестернями 47 и 48, жестко закрепленными на промежуточном вертикальном валу. Шестерня 47 находится в постоянном зацеплении с шестерней 46 и через нее с шестерней 35; шестерни 46 и 35 свободно вращаются: первая — на вертикальном поворотном валу 31, вторая — на вертикальном ходовом валу 33. Каждая из шестерен (46 и 55) может быть жестко соединена с валом, на котором она расположена, с помощью кулачковых муфт 32 и 34.

Конструкция механизма включения муфт 32 и 34 позволяет включать одновременно только одну из них, вторая муфта при этом выключается. Следовательно, движение, передаваемое от вала 49 шестерням 35 и 46, может быть передано либо на поворотный вал 31, либо на вертикальный вал 33 ходового механизма. Иначе говоря, при повороте платформы невозможно передвижение экскаватора и, наоборот, при включенном ходовом механизме невозможен поворот платформы.

На шлицах нижнего конца вала 31 жестко закреплена шестерня 45, находящаяся в постоянном зацеплении с поворотным зубчатым венцом 36, приваренным к ходовой раме. При вращении вала 31 шестерня 45 обкатывается по венцу 36, поворачивая платформу

относительно ходовой части. Включая правый или левый фрикционы 26 и 30 механизма реверса, можно изменять направление вращения шестерни 45, поворачивая таким образом   платформу  в  одну   или  другую  сторону.

Платформу можно поворачивать с большей или меньшей скоростью. Если шестерня 50 находится в зацеплении с шестерней 48, поворот происходит с меньшей скоростью; при зацеплении шестерни 50 с шестерней 47—-с большей скоростью. Большую скорость поворота платформы используют при работе с землеройным оборудованием. Платформу удерживают в требуемом положении ленточным тормозом открытого типа, который затормаживает шкив, жестко укрепленный на верхнем конце вала 31. Для передачи движения ходовому механизму экскаватора нужно включить муфту 34, при этом выключится муфта 32 поворотного механизма. Вращение будет передаваться через вал 33 и закрепленную на его нижнем конце коническую шестерню 38 шестерне 43, жестко связанной с горизонтальным валом 42 ходового механизма.

Вал 42 состоит из трех частей: средней и двух боковых (полуосей). Полуоси можно соединять со средней частью двумя кулачковыми муфтами 39, которые постоянно включены пружинами, т. е. все три части вала 42 представляют собой одно целое. При вращении шестерни 43 движение передается ведущим цепным звездочкам 37, а затем втулочно-роликовыми цепями — ведомым звездочкам 41, закрепленным на валах ведущих колес 40 гусениц. Направление вращения колес 40, а следовательно, и направление движения экскаватора изменяют фрикционными 26 и 30 механизмами реверса аналогично тому, как изменяют движение поворотного механизма.

Для передвижения экскаватора по кривой нужно отключить от вращающейся трансмиссии одну из гусениц, а для крутого поворота — остановить ее. Это осуществляется муфтами 39, причем при повороте вправо отключается правая гусеница, а при повороте влево — левая. Гусеница отключается перемещением подвижной полумуфты по направлению к цепной звездочке. Полуось сначала отключается от средней части вала, а затем стопорится, так как своими кулачками полумуфта соединяется с неподвижным стопором, приваренным к раме ходовой части. Таким образом, одна из гусениц экскаватора останавливается, а вторая движущаяся гусеница поворачивает экскаватор вокруг неподвижной гусеницы.

На время передвижения экскаватора тормоз механизма поворота платформы должен быть обязательно включен, так как иначе может произойти неожиданный поворот платформы, вызванный поперечным наклоном дороги или инерционными силами, действующими на поворотную платформу при повороте экскаватора.

При работе ходовая часть экскаватора должна быть неподвижной. Непроизвольное перемещение экскаватора под влиянием усилий, действующих на ковш во время копания грунта, нарушает четкость управления процессом копания и может привести к аварии. Так, при работе драглайном или обратной лопатой усилие в тяговом канате стремится не только подтянуть ковш к машине, но и сдвинуть экскаватор к ковшу, причем это усилие бывает максимальным тогда, когда ковш упирается в какое-либо препятствие. Поэтому важное значение имеет надежность устройства, предотвращающего перемещение экскаватора при работе и при остановке на уклоне. В экскаваторе Э-652Б это обеспечивается двусторонним управляемым стопором 44. Экскаватор может перемещаться с меньшей или большей скоростью, что достигается переключением шестерни 50. Особенности кинематической схемы экскаватора Э-652Б заключаются в следующем: на поворотной платформе расположены в одной плоскости три основных горизонтальных вала — вал 8 главной лебедки, промежуточный вал 7 и вал 27 реверсивного механизма;

стрелоподъемныи механизм может работать одновременно с механизмом поворота платформы и независимо от него, привод стрелоподъемного механизма — шестеренный; реверс механизма поворота платформы и ходового механизма экскаватора осуществляется коническими шестернями и двухконускыми фрикционами, причем имеются две скорости поворота и передвижения;

рабочее оборудование прямой лопаты имеет канатный напорный механизм комбинированного  типа.