Справочник строителя | Экскаваторы
ТРАНШЕЙНЫЕ ЭКСКАВАТОРЫ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Траншейные экскаваторы применяют на строительстве линейных подземных коммуникаций открытым способом для рытья траншей прямоугольного и трапецеидального профиля под газонефте-, водо- и продуктопроводы, канализационные и теплофикационные системы, кабельные линии связи и электроснабжения, а также для рытья траншей под протяженные ленточные фундаменты зданий и сооружений и оконтуривания котлованов и выемок.
Экскаваторы представляют собой самоходные землеройные машины непрерывного действия с многоковшовым или бесковшовым (скребковым) рабочим органом, которые при своем поступательном перемещении разрабатывают сзади себя за один проход траншею определенной глубины, ширины и профиля с одновременной транспортировкой грунта в сторону от траншеи. Производительность траншейных экскаваторов, постоянно передвигающихся во время работы и отделяющих грунт от массива с помощью группы непрерывно движущихся по замкнутому контуру ковшей или скребков, в 2...2,5 раза выше, чем у одноковшовых машин, при более высоком качестве работ и меньших энергозатратах на 1 м3 разработанного грунта. Причем траншейные экскаваторы способны эффективно разрабатывать как не мерзлые, так и мерзлые грунты.
Каждый траншейный экскаватор состоит из трех основных частей: базового пневмоколесного или гусеничного тягача, обеспечивающего поступательное движение (подачу) машины; рабочего оборудования, включающего рабочий орган для копания траншей и поперечное (к продольной оси движения машины) отвальное устройство для эвакуации разработанного грунта в отвал или транспортные средства: вспомогательного оборудования для подъема-опускания рабочего органа и отвального устройства.
Рабочим органом цепных экскаваторов (рис. 1) является однорядная или двухрядная свободно провисающая бесконечная цепь 5, огибающая наклонную раму 7 и несущая на себе ковши или скребки 6.
Рис. 1. Схема роторного траншейного экскаватора
Рабочим органом роторных экскаваторов (рис. 2) является жесткий ротор (колесо) 12 с ковшами или скребками 11, вращающийся на роликах 8 рамы 9. Ширина отрываемых рабочими органами ЭТЦ и ЭТР траншей прямоугольного профиля зависит от ширины ковша или скребка и расположения на них режущих элементов. На один и тот же базовый тягач могут быть навешены сменные рабочие органы с различной шириной и количеством ковшей (скребков) для рытья траншей с различными параметрами профиля. Для получения траншей трапецеидального профиля рабочие органы ЭТЦ и ЭТР оборудуют активные пассивными откосообразователями.
Рис. 2. Схема цепного траншейного экскаватора
Активные откосообразователи двухцепных ЭТЦ (рис. 1, а) представляет собой наклонно расположенные цепи 8 с поперечными резцами, совершающие возвратно-поступательное движение. Пассивные откосообразователи ротор машин выполнены в виде двух наклонных сменных ножей 13 (рис. 2, а), жестко закрепленных по бокам рамы ротора. Откосообразователи применяют работе в не мерзлых грунтах с низкой несущей способностью.
Для разработки мерзлых грунтов цепные экскаваторы оборудуют специальными сменными рабочими органами. Ковши ЭТР при разработке мерзлых грунтов оснащаются специальными сменными зубьями, армированными твердосплавными износостойкими пластинами. Копание мерзлых грунтов ведется на пониженных скоростях тягача и рабочего органа, поэтому производительность экскаваторов снижается в 3...5 раз.
Во время работы цепь или ротор движутся в плоскости передвижения тягача. Отделение грунта от массива и заполнение им рабочего органа осуществляй в результате сообщения цепи или ротору двух совмещенных движений копания: основного - поступательного относительно рамы (для цепи) или вращательного вокруг своей оси (для ротора) и движения подачи - поступательного в направлении движения машины. Основное движение способствует отделению слоя грунта и направлено по касательной к траектории копания. Движение дачи регулирует толщину отделяемого слоя грунта и направлено перпендикулярно (нормально) касательному. Соотношение скоростей этих движений отделяет траекторию движения режущих элементов рабочего органа в продольно-вертикальной плоскости, которая представляет собой наклонную прямую у цепных экскаваторов (рис. 1, б) и трохоиду у роторных (рис. 40, в).
Толщина стружки, отделяемая цепным рабочим органом, практически постоянна по всей высоте забоя. Роторный рабочий орган отделяет стружку переменной толщины, достигающей максимального значения на уровне оси вращения ротора. Скорость движения копания рабочего органа и скорость подачи (передвижения машины) подбирают такими, чтобы независимо от глубины траншей обеспечивалось 100 %-е наполнение ковшей. Рабочая скорость передвижения экскаваторов при копании траншей бесступенчато регулируется в широком диапазоне в зависимости от условий работы, физико-механических свойств грунтов и составляет 5...800 м/ч у цепных машин и 10...500 м/ч - у роторных. Для поучения таких скоростей трансмиссии ходовых устройств базовых тягачей ЭТЦ ЭТР оборудуют гидромеханическими ходоуменьшителями. Скорость движения рабочего органа во многом определяется способом разгрузки ковшей у роторных экскаваторов и динамическими нагрузками, действующими на цепь, у цепных. Скорость рабочего органа цепных машин не превышает 2,4 м/с, у роторных - 2 м/с. Рабочие органы современных траншейных экскаваторов имеют несколько скоростей движения, причем пониженные скорости используют при копании траншей в тяжелых талых и мерзлых грунтах. На обоих типах машин применяют гравитационный способ разгрузки под действием собственного веса грунта.
Разгрузка отделенного от массива и поднятого из траншеи грунта производится у двухцепных ЭТЦ на поперечный отвальный ленточный конвейер 3 (см. рис. 1, а) при повороте ковшей или скребков 6 относительно приводных звездочек 4 цепей. Эвакуация поднятого скребками на поверхность грунта по обе стороны от траншеи у одноцепных ЭТЦ осуществляется двумя шнеками 9 (рис. 1, в) винтового отвального конвейера, приводимого во вращение от цепи рабочего органа, или скребковым конвейером. У роторных экскаваторов (см. рис. 2, г) грунт из ковшей 11 разгружается при достижении ими верхнего крайнего положения над поперечным отвальным ленточным конвейером 7, расположенным внутри ротора 12. Преждевременному высыпанию грунта из ковшей во внутреннюю полость ротора при их подъеме препятствует передний донный щит 6. Ленточные конвейеры ЭТЦ и ЭТР отбрасывают грунт в правую или левую сторону параллельно траншее в отвал или в транспортные средства (см. рис. 1, а и 2, б).
Обычно конвейеры имеют криволинейную форму, что в сочетании с довольно большой скоростью ленты (3,5...5 м/с) обеспечивает необходимую высоту подъема и дальность отброса грунта.
Глубина отрываемой траншеи у ЭТЦ и ЭТР регулируется гидравлическим подъемным механизмом, которым осуществляется также перевод рабочего орана из транспортного положения в рабочее и наоборот. Рабочий орган ЭТЦ соединен с гидроцилиндрами 1 (см. рис. 1, а) подъемного механизма рычажной системой 2 и заглубляется ими в грунт, удерживается в заданном положении и выглубляется из грунта принудительно.
Рабочий орган ЭТР подвешен на пластинчатых цепях 4 и 5 (см. рис. 2, а) подъемного механизма и заглубляется в грунт до заданной отметки под действием собственной силы тяжести, а удерживается в заданном положении и выглубляется из грунта принудительно гидроцилиндрами 2 и 3. Независимый принудительный подъем-опускание обоих концов рабочего органа позволяют заглублять ротор и выводить его из траншеи при неподвижно стоящем экскаваторе и вести работы в стесненных городских условиях, характеризующихся наличием густой сети дорог, подземных коммуникаций и т. п. Задняя часть рабочего органа ЭТР при копании находится в подвешенном состоянии или опирается на пневмоколесо. Позади ротора установлено зачистное устройство 10 для зачистки дна траншеи от осыпающегося грунта.
Вернуться к списку
|
Распечатать
|
