Text
                    БИБЛИОТЕКА МОЛОДОГО МАШИНИСТА СТРОЙКИ
ГИДРАВЛИЧЕСКИМ
ЭКСКАВАТОР

БИБЛИОТЕКА МОЛОДОГО МАШИНИСТА СТРОЙКИ А. В. Раннев А. К. Рейш ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭКСКАВАТОР
ББК 38.623 Р 22 УДК 621.879-82 :69.057.7 Рецензент А. Л. По.тесицкий. начальник ВПО «Союзгидромаш». Раннев А. В., Рент А. К. Р 22 Гидравлический экскаватор-М.: Стройиздат, 1983.-119 с., ил.-(Б-ка молодого машиниста строй- ки). На примере двух наиболее распространенных моделей экскаваторов ЭО-3322Б и ЭО-4121А в книге изложено: устройство основных сборочных единиц гидравли- ческих экскаваторов, систем i ид ро пр и вода, рабочего оборудования. Основное вни- мание уделено эксплуатации и техническому обслуживанию идравлических экска- ваторов. Книга красочно оформлена и хорошо иллюстрирована. Для рабочих-механизаторов строительных организаций. 3204010000—339 047(01 >-83 К Б-18-44-83 ББК 38.623 М hl © Стройиздат, 1983
ВВЕДЕНИЕ В нашей стране ежегодно строят тысячи промышленных предприятий, десятки тысяч жилых домов, новые сети автодорог и железнодорожных ли- ний. вводят в действие новые сети ирригационных и мелиоративных систем. Осуществление пятилетних планов капитального строительства требует вы- полнения колоссальных объемов земляных работ, из которых около поло- вины производится одноковшовыми экскаваторами. Выпуск экскаваторов пре- вышает 40 тыс. машин в юд. . Одноковшовые экскаваторы появились почти полтора века назад. В Рос- сии они впервые были применены при строительстве железной дороги Пе- тербург-.Москва. Незначительный выпуск экскаваторов в начале XX века был организован на Путиловском заводе. Интенсивное развитие отечествен- ное экскаваторостроение получило после Великой Отечественной войны. В 1955 г. было уже выпущено свыше 4500 одноковшовых экскаваторов, а в начале 60-х годов Советский Союз опередил США по их производству. В 1965-1975 гг. произошел коренной перелом в развитии конструкции экска- ваторов в сторону резкого увеличения выпуска машин с гидравлическим при- водом. Вызвано это тем. что гидравлические экскаваторы позволяют не только в 1.25... 1.5 раза повысить производительность по сравнению с экска- ваторами других типов, но и значительно поднять уровень механизации многих видов земляных работ за счет использования большого числа сменных видов рабочего оборудования и рабочих органов. В 1980 г. производство гидравлических экскаваторов составило свыше 75% общего выпуска одно- ковшовых строительных экскаваторов. Эффективное использование этих машин требует высокой квалификации обслуживающего персонала, постоянного повышения уровня знаний и овла- дения передовыми методами управления, обслуживания и эксплуатации. В особенности эти требования возросли с организацией крупносерийного производства гидравлических экскаваторов, которые имеют особенно сложное устройство большинства агрегатов. Важность повышения эффективности применения строительной техники особенно подчеркнута в решениях XXVI съезда КПСС, которыми преду- смотрено значительное сокращение затрат ручного труда в строительстве, оснащение строительных организаций высокопроизводительными машинами и механизмами и улучшение их использования за счет повышения сменности работы. Настоящая книга предназначена для повышения квалификации молодых машинистов гидравлических экскаваторов. Главы 1 и 2 написаны Ранневым А. В., главы 3 и 4 -Рейшем А. К. 1*
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 1. Назначение и классификация. Одноковшовый экскаватор является землеройной машиной циклического действия. Он пред- назначен для разработки и перемещения грунта. Универсальный одноковшовый экскаватор, кроме того, может производить пла- нировочные, погрузочные, монтажные, сваебойные и другие работы при помощи различного сменного рабочего оборудо- вания. Одноковшовыми экскаваторами разрабатывают сыпучие и связные грунты, а также осуществляют погрузку разрыхленных мерзлых грунтов и скальных пород. Величина кусков при рыхлении должна составлять не более 1/3 ширины ковша. По назначению одноковшовые экскаваторы подразделяют на следующие основные группы: для строительных и строительно-карьерных работ; для карьерных работ; для вскрышных работ; для открытых горных и гидротехнических работ; для туннельных и шахтных работ. Строительные и строительно-карьерные экскаваторы (масса 2...250 т, объем ковша 0,1...6 м3) являются универсаль- ными машинами, с помощью которых выполняют многие строительные работы. Карьерные экскаваторы (масса 75...1000 т, объем ковша 2...20 м3) в основном предназначены для разработки тяжелого грунта в карьерах и в гидротехническом строительстве с по- грузкой его в транспортные средства. Вскрышные экскаваторы (масса 170...13 000 т, объем ков- ша 4... 160 м3) используют для выемки грунтов, закрывающих полезные ископаемые, или на открытых горных работах и в гидротехническом строительстве. В нашей стране на таких видах работ чаще всего применяют вскрышные и карьерные экскаваторы с ковшами, объем которых более 10 м3. Туннельные и шахтные экскаваторы с укороченным ра- бочим оборудованием (масса 16...30 т, объем ковша 0.5...1 м3) предназначены для работы под землей при строительстве раз- личных инженерных сооружений и разработке полезных ис- копаемых. 4
В Советском Союзе до 90% выпускаемых одноковшовых экскаваторов являются универсальными строительными маши- нами с ковшами, объем которых 0,25...2,5 м3. Одноковшовые универсальные экскаваторы классифицируют по типу привода, по возможности вращения поворотной части, по конструкции ходового устройства, по подвеске и видам рабочего оборудования. Классификацию экскаваторов по типу привода (рис. 1) производят по числу и принципу работы установленных на машине двигателей и по типу передач. Одномоторными называют экскаваторы, у которых все ра- бочие механизмы приводятся одним или несколькими двига- телями. работающими на один вал. Экскаватор с механиче- ским приводом характеризуется наличием механической транс- миссии. Если гидродинамическая передача (преимущественно гидротрансформатор) включается в механическую трансмиссию, такую машину называют экскаватором с гидромеханическим приводом. Многомоторными называют экскаваторы, у которых рабо- чие механизмы приводятся несколькими независимо работаю- щими двигателями. Многомоторные экскаваторы, у которых каждый рабочий механизм приводится от отдельного двига- теля, называют экскаваторами с индивидуальным приводом механизмов, а многомоторные экскаваторы, у которых каждый из двигателей приводит в движение несколько рабочих меха- низмов,-экскаваторами с групповым приводом. В многомо- торном экскаваторе с индивидуально-групповым приводом ис- пользуют как индивидуальный, так и групповой привод. Рис. 1. Классификация экскаваторов по типу привоза 5
В механической трансмиссии движение от силовой установ- ки передается с помощью шестеренных, цепных, клиноременных и канатных передач. Эти типы передач являются наиболее старыми и в настоящее время находят все меньшее применение на экскаваторах.’Гораздо чаще применяют гидравлический или электрический привод. В объемном гидроприводе энергия от силовой установки передается при помощи жидкости. Первичным потребителем энергии являются насосы (один или несколько), нагнетающие жидкость под давлением по гидросети к гидро двигателям, от которых приводится в движение рабочее оборудование, рабочий орган и механизмы экскаватора. Объемные гидропередачи в экскаваторах могут быть осуществлены и без добавления к ним механических передач. При электрическом приводе передача энергии от силовой установки к механизмам машины производится как электри- ческим, так и механическим способом. В смешанных передачах употребляют два или три типа различных передач. На большинстве экскаваторов получили распространение смешанные электромеханические или гидро- механические передачи. По возможности вращения поворотной части экска- ваторы бывают полноповоротными, т. е. с вращающимися во- круг вертикальной оси платформами на неограниченный угол, и неполноповоротными, когда угол вращения ограничен. По конструкции ходового устройства строительные экскаваторы разделяют на гусеничные, пневмоколесные, на базе самоходной машины, на специальном шасси (рис. 2). Гусенич- ным называют экскаватор на гусеничном ходовом устройстве с минимально допускаемой площадью опорной поверхности гусениц (рис. 2, я). Он предназначен для работы на грунтах с высокой несущей способностью. Гусеничный экскаватор с увеличенной поверхностью гусениц служит для работы на грун- тах с низкой несущей способностью (рис. 2, б). Пневмоколесным называют экскаватор на колесном ходо- вом устройстве, управление которым осуществляется с пово- ротной части (рис. 2, в). Одноковшовый экскаватор на базе самоходной машины име- ет ходовое устройство на базе трактора (рис. 2, Э) или автомо- биля. Можно использовать и другие виды самоходных машин. Навесным называют экскаватор на базе самоходной машины, например на базе трактора или автомобиля. К одноковшовым экскаваторам на специальном шасси от- носят машины на колесном ходовом устройстве в виде спе- циального шасси автомобильного типа (рис. 2, г). По подвеске рабочего оборудования различают экска- ваторы с гибкой и жесткой подвеской. К машинам первого 6
Рис. 2. Классификация экскаваторов по ходовому устройству а гусеничный; б-гусеничный с увеличенной поверхностью гусениц; e-пневмоколесный; г на специальном шасси; б-на базе трактора Рис. 3. Классификация экскаваторов по подвеске рабочею оборудования а—с гибкой подвеской; б-с жесткой подвеской типа относят экскаваторы с гибкими связями (преимуществен- но канатами) для удержания и приведения в действие рабо- чего оборудования (рис. 3, а). Если для этой цели используют жесткие связи (преимущественно гидравлические цилиндры), то такой экскаватор является машиной с жесткой подвеской ра- бочего оборудования (рис. 3, б). 2. Основные параметры и индексация. Основные параметры экскаваторов характеризуют их конструктивные и эксплуата- ционные показатели (рис. 4). Ими определяется производитель- ность и возможность использования машин на различных работах и с различным рабочим оборудованием (прямая и обратная лопаты, погрузчик, грейфер и т.д.). 7
Продолжительность рабочею цикла-время выполнения комплекса опера- ций от момента введения в действие рабочего оборудования до возвра- щения его в исходное положение. Ради) с копания RK- расстояние от оси вращения поворотной части до наиболее удаленной точки режущего контура ковша. Радиус вьп ручки RB-расстояние от оси вращения поворотной части до вертикальной линии, проведенной через нижнюю точку ковша или его от- крытого днища при разгрузке. Высота копания /Л расстояние от уровня стоянки экскаватора до ре- жущего контура ковша при копании выше уровня стоянки. Глубина копания Нк- расстояние от уровня стоянки экскаватора до ре- жущего контура при копании ниже уровня стоянки. Высота вьп рузки Н3- расстояние от уровня стоянки экскаватора до уровня нижней точки ковша или его открытого днища при погрузке. Рис. 4. Рабочие размеры экскаватора а-с обратной лопатой; б-с прямой лопатой Рис. 5. Колея экскаватора Рис. 6. База экскаватора а и б-колесных; г-гусеничных б 8
Преодолеваемый экскаватором уклон пути-наибольший угол подъема, ко- торый преодолевает экскаватор с постоянной скоростью при заданных до- рожных условиях. Конструктивная масса-масса экскаватора с рабочим оборудованием и противовесом, но без заправки, иначе называется сухой. Рабочая масса-масса экскаватора с рабочим оборудованием, противо- весом и заправкой. Среднее давление на грунт-отношение рабочей массы экскаватора к пло- щади его опорной поверхности. Нагругка на колесо-наибольшая нагрузка на одно ходовое колесо. Колея-расстояние между продольными осями, проходящими через сере- дины опорных поверхностей ходового устройства (рис. 5). Бага колесною экскаватора расстояние между вертикальными осями пе- редних и задних ходовых тележек или колес (рис. 6. а и 6). Бага гусеничною экскаватора расстояние между вертикальными осями передних и задних колес или катков ходового устройства, участвующих в передаче нагрузок на грунт (рис. 6, в). Системой индексации (маркировки) одноковшовых экскава- торов называется принцип, который заложен в структуру ин- декса (марки), обозначающего ту или иную машину и отра- жающего ее основную характеристику. До 1968 г. в индексе отечественных экскаваторов указывался только объем наименьшего для данной машины ковша и порядковый номер модели (например, Э-301 -экскаватор с ковшом 0,3 м3, порядковый номер модели 1; Э-652А-С ковшом 0,65 м3, модель 2, прошедшая первую модернизацию; Э-10011 — с ковшом 1 м3, модель 11; Э-1252Б-С ковшом 1,25 м3, модель 2, прошедшая вторую модернизацию и т.д.). Такие индексы экскаваторов не дают представления ни о типе ходового уст- ройства, ни об исполнении рабочего оборудования, что важно для характеристики конструкции машины и ее эксплуатацион- ных возможностей. Кроме того, марки разных экскаваторов, в том числе с одинаковыми ковшами имели различное число основных знаков (например, Э-1003 и Э-10011). Неправильным является также определение класса одноков- шового экскаватора только по вместимости одного из при- меняемых на этой машине ковшей. Так, например, по аб- солютному большинству параметров и по своей конструкции экскаваторы Э-5О5А и Э-651 почти не отличались друг от друга, однако из-за разной вместимости ковша (0,5 и 0,65 м3) индексы у них принципиально различны. Следует принять во внимание, что на этих машинах могли быть применены ковши полукруглой формы вместимостью 0,8 м3. Если учесть, что на одном и том же гидравлическом экскаваторе могут исполь- зоваться ковши, вместимость которых отличается более чем вдвое, то становится ясной необоснованность индексации экска- ватора только по вместимости ковша. Более правильным будет определение класса экскаватора по совокупности параметров (массе машины, вместимости ковша, мощности двигателя). В настоящее время применяется индексация, при которой в индексе экскаватора имеются четыре основные цифры, соот- 9
о I- Краткая техническая характерис1нка i ндрав.шческих универсальных экскаваторов Показатель ЭО-2621А Э-5О15А ЭО-3322Б ЭО-4321 ЭО-4121А ЭО-5122 ЭО-6122 • Рабочая масса, т 5,7 12,7 14,5 19,5 22,4 38,5 56,2 Мощность силовой установки, кВт 44 55 55 59 95,6 125 150 Тип ходового устройства На базе ко- лесного трактора Гусеничный Пневмоко- лесный Пневмоко- лесный Гусеничный Гусеничный Гусеничный Вместимость ковша, м3 0,25 0,5 0,5 0,65 1 1,6 2,5 Объем сменного ковша, м3 0,25-0,5 0,4-0,65 0,4—1 0,4 1 0,65-2 1,25-2,8 1,6 4 Наибольшая глубина (высота) копа- ния, м 3 4,5 5 6,7 7,1 7,3 10,7 Наибольший радиус копания, м 5 7 8,2 10,16 10,2 10,6 10,2 Наибольшая высота выгрузки, м Продолжительность никла, с: 2,2 5,5 5,2 6,18 5,2 5,5 5,3 обратной лопаты 15 16 15,5 16 17 24 29 прямой » 15 — — 15 14,5 20 23 Число видов сменного рабочего оборудования и рабочих органов ♦ 13 11 21 16 26 8 6 Примечание. Для экскаватора ЭО-6122 показатели даны для оборудования прямой лопаты.
ветственно обозначающие: размерную группу машины, тип хо- дового устройства, конструктивное исполнение рабочего обо- рудования и порядковый номер модели данного типа и ис- полнения. Кроме того, используются дополнительные буквен- ные обозначения порядковой модернизации данной машины и ее климатического исполнения: для северных, тропических и влажных тропических условий работы. Например, индекс ЭО-3322АТ обозначает: экскаватор одно- ковшовый универсальный 3-й размерной группы, на пневмо- колесном ходовом устройстве, с жесткой подвеской рабочего оборудования, вторая модель, прошедшая первую модерниза- цию, тропическое исполнение или ЭО-5113БС-экскаватор од- ноковшовый универсальный 5-й размерной группы, на гусенич- ном ходовом устройстве, с гибкой подвеской рабочего обо- рудования, третья модель, прошедшая вторую модернизацию, северное исполнение. Следует отметить, что одинаковое число основных цифр в индексе для экскаваторов всех типов и размеров создает удобство для машинной обработки статистических данных при планировании и учете выпускаемых машин. Основные технические характеристики выпускаемых в СССР универсальных гидравлических экскаваторов приведены в табл. 1. Более 75% общего объема производства экскаваторов в на- шей стране занимают гидравлические. ГЛАВА 2. УСТРОЙСТВО ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ Гидравлический экскаватор состоит из грех основных частей (рис. 7): ходового устройства, поворотной платформы с механиз- мами и рабочего оборудования. Рабочий процесс экскаватора включает операции рабочего цикла и передвижение машины, которое производится после то- го, как с места стоянки станет невозможно или неудобно произ- водить дальнейшую разработку грунта. Рабочий цикл имеет пять основных операций: копание грун- та, перемещение заполненного грунтом ковша к месту разгруз- ки путем вращения поворотной платформы с рабочим оборудо- ванием, разгрузку грунта из ковша в отвал или в транспорт, по- ворот платформы с порожним ковшом к забою, опускание и установку ковша для следующего копания. Для сокращения продолжительности рабочего цикла обычно совмещают четвер- тую и пятую операции, а при работе в отвал-вторую и третью. 11
Рис. 7. Схема гид- равлическою экска- ватора 1 - ходовое устройство; 2- поворотная платформа; 3 рабочее оборудование 11 12 3 4 Рис. 8. Экскаватор ЭО-2621А / отвал бульдозера; 2, 13, 15, 17 и 2/-гидроцилиндры; 3-рама бульдозера; 4 топливный бак; 5 трак- тор; б-бак гидросистемы; 7-насосная группа; 8 рама; 9-кабина; 10 сиденье машиниста; // гидро- распределители; /2-механизм поворота; 14-рукоять; /6-ковш; /8-стрела; /9-соединительный трубопро- вод; 20-поворозная колонна; 22-выносная опора Кроме перечисленных в рабочем цикле могут быть и допол- нительные операции, например, подъем ковша или всего рабо- чего оборудования после заверешения копания, увеличение или уменьшение радиуса выгрузки ковша и радиуса копания. Все дополнительные операции обычно совмещают с основными, что- бы быстрее осуществлять рабочий цикл и увеличить произ- водительность машины. Использование гидравлического привода на универсальных строительных экскаваторах обеспечивает повышение их произво- дительности за счет увеличения усилия на зубьях ковша и наполнения его грунтом. Жесткая подвеска рабочего оборудо- вания повышает точность выполнения земляных работ, а также обеспечивает их выполнение в стесненных условиях при сущест- венном сокращении объема ручного труда. Число видов смен- ного рабочего оборудования может быть увеличено до несколь- ких десятков наименований. За счет упрощения технического обслуживания сокращается численность обслуживающего персо- нала. Эффективное использование мощности силовых установок, реализация значительно больших (в 2...3 раза) усилий резания 12
Рис. 9. Конструктивные схемы полнопово- роты х гидравлических экскаваторов а-ЭО-3322 с обратной лопатой и ковшом вместимостью 0,5 mj; б-ЭО-4121 с прямой лопатой и ковшом вмести- мостью 1 м1; в-ЭО-5122 с погрузчиком и ковшом вместимостью 2,8 мЛ; /-силовая установка; 2-бак гидросистемы; 3 капот; 4-кабина; 5 и 6-нижняя и верхняя части стрелы; 7, 9 и 1!-гидроцилиндры; 8-рукоять; /0-ковш; /2-ходо- вая тележка; 13 механизм хода; /4-роликовый опорно- поворотньСй круг; /5-механизм поворота платформы; /6-противовес и увеличение (в 1,25...2,8 раза) вместимости ковшей приводят к резкому росту производительности экскаваторов. Отсутствие громоздких механических передач и более рациональная компо- новка агрегатов обеспечивают значительное снижение (на 50... 60%) массы машины. Поэтому наряду с массовым производством широко извест- ных навесных гидравлических экскаваторов ЭО-2621А (рис. 8) в последние годы созданы полноповоротные гидравлические экскаваторы с ковшами вместимостью 0,5...4 м3 на базе еди- ных конструктивных схем (рис. 9) и широкой унификации аг- регатов и узлов. 1. Гидравлические системы привода. Основные показатели ра- боты экскаваторов с гидроприводом, такие как производитель- ность машины, качество выполнения различных земляных работ, рациональное совмещение рабочих операций, максимальное ис- пользование мощности силовой установки, полностью определя- ются примененной системой привода. Системы гидропривода одноковшовых экскаваторов класси- фицируют по количеству устанавливаемых насосов (потоков жид- кости, подаваемых в напорные линии), по использованию пото- ков жидкости (с разъединением или объединением напорных линий) и по виду питания гидродвигателей (с индивидуальным или групповым питанием). На отечественных экскаваторах наибольшее распространение получила двухпоточная система привода, в которой рабочая жидкость подается в две напорные линии( рис. 10). На экска- ваторе, таким образом, работают две гидравлические системы: одна из них от базовой машины (трактора), другая-для при- вода рабочего оборудования. Гидросистема трактора включает шестеренный насос 1 типа НШ-32Э, который приводится в движение от вала дизеля че- в
рез редуктор 2. Скорость вращения насоса 179,4 рад/с, произ- водительность 51 л/мин. Насос 1 через распределитель 6 подает жидкость в гидроцилиндр стрелы 79 и в гидроцилиндры ме- ханизма поворота 14 и 76, а также через тракторный распре- делитель #-в гидроцилиндры выносных опор 72 и 13 и в гид- роцилиндр бульдозера 11. Гидросистема экскаватора включает два шестеренных насоса 20 и 22 типа НШ-32Э. которые через распределитель 5 подают жидкость в цилиндры стрелы 79, рукояти 18 и ковша 77. Валы насосов 20 вращаются со скоростью 166 рад е, что со- ответствует производительности 47 л/мин. Скорость вращения вала насоса 22 составляет 7 4 рад/с, а производительность- 20 л/мин. Объединение потоков для питания цилиндра стрелы произ- водится вручную с помощью специального золотника, через ко- торый дополнительно подается поток от насоса 7. При этом не только увеличивается производительность экскаватора за счет сокращения времени подъема ковша с грунтом при работе об- ратной лопатой, но и обеспечивается независимое управление стрелой при копании. Для ограничения давления в запертой поршневой полости цилиндра стрелы при копании установлен разгрузочный клапан 4, перепускающий жидкость в штоковую полость цилиндра 19 и избыток жидкости в бак 3. С целью увеличения крутящего момента, развиваемого ме- ханизмом поворота, жидкость подается в поршневые полости цилиндров 14 и 76, а их штоковые полости соединяются меж- ду собой. Потери жидкости в штоковых полостях компенсиру- ются через обратный клапан 75, соединенный с трубопроводами цилиндров рукояти 18. Плавное торможение механизма поворота в середине хода осуществляется с помощью перепускного клапана 7, а в конце хода-за счет демпферных устройств, смонтированных в крыш- ках цилиндров 14 и 16. Для сохранения устойчивости экскаватора при работе устано- влены клапаны 9, обеспечивающие свободный подвод жидкости к поршневым полостям цилиндров 12 и 13 и запирающие слив .жидкости, когда внешние нагрузки приложены к штокам вынос- ных опор. При подаче жидкости в штоковые полости иглы 10 откры- вают свободный слив жидкости из поршневых полостей. Баки, фильтры, охладители рабочей жидкости и детали гидро- линий являются общими по конструкции с аналогичными эле- ментами на других машинах. Для полноповоротных экскаваторов наилучшим образом предъявляемым требованиям удовлетворяет двухпоточная систе- ма привода с насосами регулируемой производительности. При этом для экскаваторов до четвертой размерной группы вклю- 14
Рис. 10. Гидравлическая схема привода экскаватора ЭО-2621 с элементами кинематики /. 20 и 22-насосы; 2 и 21 -редукторы, 3 бак; 4 - разгрузочный клапан; 5, 6 и 8 - гидрораспределители; 7-перепускной клапан; 9 н /5-обратные клапаны; /0-иглы; 11...14, /б.../9-гидроцилиндры Рис. 11. Типовая гидравлическая схема универсальною полноповоротного экска- ватора /, 2 и 8-1идромоторы; 3...7-гидроцилиндры; 9 и 70-блоки гидрораспределителя; //-сдвоенный насос 15
чительно целесообразно применять сдвоенные аксиально-поршне- вые насосы с суммирующим регулятором мощности, выпускае- мые в едином агрегате, включающем также и раздаточный редуктор для привода насосов. Использование насосов регули- руемой производительности позволяет по сравнению с насоса- ми постоянной производительности уменьшить мощность, необ- ходимую для привода насосной установки, а также снизить потери энергии на дросселирование и нагрев рабочей жидкости. Структура типовой гидравлической схемы полноповоротного гидравлического экскаватора показана на рис. 11, а условное обозначение элементов гидросистем дано в табл. 2. Питание осуществляется от сдвоенного насоса 11. Распреде- лительные устройства состоят из двух блоков 9 и 10. Пер- вый питается от одной секции насоса, а второй-от другой, к которой автоматически присоединяется силовой поток от первой секции при нейтральном положении золотников пер- вого блока гидрораспределителя. Таким образом, участвующие в цикле экскавации исполнительные механизмы, управляемые с помощью блока гидрораспределителя 9, питаются от одной секции насоса, а в механизмы стрелы, рукояти и ковша, управ- ляемые блоком гидрораспределителя 10, может поступать си- ловой поток рабочей жидкости от обеих секций насоса. В блок гидрораспределителя 9 входят питаемые параллельно золотники управления поворотом платформы и рукоятью. Зо- лотник рукояти используется для независимого управления ру- коятью при совмещении ее движения со стрелой или ковшом, что обеспечивается раздельным управлением (разными рукоятка- ми или различными движениями одной рукоятки) золотников рукояти, размещенных в первом и втором блоках гидрораспре- делителя. Золотники второго блока соединены по схеме последова- тельного питания «стрела - рукоять» и «стрела - ковш», что поз- воляет совмещать эти движения. В эту группу может вхо- дить также устройство для управления безнасосным опусканием стрелы. Схема гидропривода экскаваторов типа ЭО-3322 отличается от типовой наличием дополнительного (резервного) золотника в первом блоке для управления поворотом верхней части стрелы при оборудовании грейфера, отсутствием во втором бло- ке последовательного питания, раздельным питанием располо- женного во втором блоке золотника управления рукоятью. Раз- дельное питание необходимо для независимого управления ею при совмещении с движением стрелы или ковша в связи с тем, что оба золотника управления рукоятью (размещенные в первом и втором блоках) дублированы и включаются всег- да одновременно. Максимальное давление в гидросистеме 17,5 МПа, вследствие чего диапазон автоматического регулирования насоса при постоянной мощности равен 1,8. 16
2. Условные обозначения элементов гидропривода Наименование Условное обозначение Насос нерегулируемый: /ж\ с постоянным направлением потока с реверсируемым потоком ф Насос регулируемый: zVs-’ с постоянным направлением потока с реверсируемым потоком Гидромотор нерегулируемый: с постоянным направлением потока с реверсируемым потоком Гидромотор регулируемый: с постоянным направлением потока с реверсируемым потоком Бак: | под атмосферное давление выше атмосферного давления 1 ниже » » Фильтр для жидкости _ — Охладитель жидкости — Обратный клапан Дроссель (местное сопротивление в линии) _ Регулирующий орган: нормально закрытый » открытый 17
Продолжение табл. 2 Наименование Условное обозначение Предохранительный клапан: прямого действия непрямого » Гидролиния связи (трубопроводы): всасывания, напора, слива управления дренажная (отвод утечек) Соединение гидролиний связи Перекрещивание гидролиний связи (несоединенные линии) Подвод жидкости под давлением Слив жидкости из гидросистемы Удаление воздуха из гидросистемы Схема гидропривода экскаваторов типа ЭО-4121 соответст- вует описанной выше типовой Максимальное давление 22 МПа, что обеспечивает диапазон регулирования насосов, равным 2, и высокие значения \ аксимальных усилий копания. При этом давление в привода механизма поворота ограничено 16 МПа, что снижает эквивалентное давление на наиболее нагруженном насосе до 14 МПа и обеспечивает надлежащую долговечность насосной устаног кй и гид ромотора поворота. Здесь приведена лишь принципиальная структурная схема гидропривода мехачизмов, лры имающих участие в выполнении рабочего цикла экскаватора. Не затронуты вопросы ограничения нагрузок, пре, (отвращения разрыва потока жидкости при попут- ных нагрузка», и другие, доя решения которых в гидравли- ческих приводах упомянутых машин применены соответствую- щие устройства. 18
Структурная схема гидропривода экскаваторов ЭО-4321 за- вода «Красный экскаватор» принципиально не отличается от типовой. Однако конструктивно она выполнена иначе. В ней использованы три моноблочных трехзолотниковых гидрораспре- делителя с сервоуправлением, что дает возможность не только снизить усилия на рычагах управления, но и исключить педали. Дальнейшее совершенствование гидропривода экскаваторов должно идти по пути улучшения конструкции и качества основ- ных узлов и разработки системы автоматизации процесса ко- пания и планировочных работ. Автоматизация процесса копа- ния и использование сервоуправления позволят улучшить условия труда машиниста, оптимально использовать мощность силовой установки, что создаст реальные возможности для дальнейшего повышения эксплуатационной производительности машин. 2. Силовое гидравлическое оборудование. Частью объемной гидравлической передачи является насос. Он преобразует сооб- щаемую ему первичным двигателем (например, дизелем, электро- двигателем) механическую энергию в энергию потока рабочей жидкости. Рабочая жидкость транспортируется по трубопроводам к гидродвигателю, который преобразует энергию потока жид- кости в механическую энергию ведомого звена гидродвигателя (вала гидромотора или штока гидроцилиндра), приводящего в действие исполнительный механизм. На гидравлических экска- ваторах применяют объемные насосы в основном двух типов: шестеренные и поршневые. Объемным называют насос, в ко- тором жидкая среда перемещается путем периодического из- менения объема занимаемой ею камеры, попеременно сооб- щающейся с входом и выходом насоса. К шестеренным на- сосам относят зубчатые насосы с рабочими органами в виде шестерен, обеспечивающих геометрическое замыкание рабочей камеры и передающих крутящий момент. Роторно-поршневы- ми называют роторно-поступательные насосы с рабочими ор- ганами в виде поршней или плунжеров. Объемные гидродвигатели представляют собой объемные гидромашины, предназначенные для преобразования энергии по- тока рабочей среды в энергию выходного звена. Наибольшее распространение на экскаваторах получили гидродвигатели двух типов: гидроцилиндры и гидромоторы. Гидроцилиндром называют объемный гидродвигатель с посту- пательным движением выходного звена (штока или плунжера). Различают гидроцилиндры одно- и двустороннего действия. У первых движение выходного звена под действием рабочей жидкости вомзожно только в одном направлении, а у вторых-в двух противоположных направлениях. Гидромотором называют объемный гидродвигатель с неогра- ниченным вращательным движением выходного звена (вала). Имеются объемные гидромашины, называемые насос-моторами. которые могут работать как в режиме объемного насоса, так 19
Всасывание Нагнетание Рис. 12. Схема шестеренною насоса с внешним зацеплением / и 2-ведущая и ведомая шестерни; 3-корпус и в режиме объемного гидромотора. Обычно это унифициро- ванные изделия, которые используют либо в качестве насоса, либо в качестве гидромотора. На гидравлических экскаваторах, наибольшее применение получили шестеренные и роторно-порш- невые гидромоторы. У шестеренного гидромотора рабочие ка- меры образованы рабочими поверхностями зубчатых колес и корпуса, а у роторно-поршневого гидромотора-рабочими поверх- ностями поршней и цилиндров. Шестеренные насосы бывают с внешним и внутренним за- цеплением. В насосе с внешним зацеплением (рис. 12) при вращении шестерен 1 и 2 в направлении, указанном стрелка- ми, жидкость, заключенная во впадинах шестерен, переносится из полости всасывания в полость нагнетания и затем выдав- ливается в напорную линию. Число зубьев у шестерен при- нимают обычно равным 6...12. В полости всасывания зубья выходят из зацепления и освобождаемый объем заполняется жидкостью. Затем процесс повторяется. Чтобы уменьшить утеч- ки, стремятся сделать минимальными зазоры между шестерня- ми и корпусом насоса. При изготовлении зубьев с высокой точностью утечки по линии их контакта могут быть сведены к нулю. На экскаваторах применяют в основном односекционные (с одной парой шестерен) насосы. На ряде экскаваторов приме- нены шестеренные насосы с внешним зацеплением типа НШ с давлением 10 МПа. Насосы с внутренним зацеплением применяют значтельно реже. Они более компактны, но сложнее по конструкции и до- роже, чем насосы с внешним зацеплением. Односекционный насос НШ-32Э показан на рис. 13. Веду- щая 8 и ведомая 9 шестерни изготовлены заодно с валами и заключены в алюминиевый корпус 7, который закрыт крыш- кой 5, прикрепляемой болтами 10. Плавающие втулки 6 явля- ются опорными подшипниками скольжения для валов и од- новременно выполняют роль упорных подшипников для торцов шестерен 8 и 9. Положение одной втулки относительно дру- гой фиксируют лысками и проволокой. 20
5 2 6 7 8 9 Рис. 13. Шестеренный насос НШ-32Э в ра$резе (а. о) и детали насоса (в) /, 2. 12 и /3-кольца: 3-отверстие; 4 уплотнение; 5 крышка; 6 втулка; 7 корпус насоса; 8 и 9 шестер- ни; /0-болт; //-пластина Плавающие втулки автоматически прижимаются к шестерням независимо от износа их трущихся поверхностей подачей рабо- чей жидкости под давлением под торцы втулок. Этим дости- гается высокий к.п.д. насоса и увеличивается срок его службы. Во избежание перекосов втулок из-за неравномерной нагрузки со стороны всасывающей камеры установлена разгрузочная плас- тина 11, обтянутая резиновым кольцом. Жидкость, просочив- 21
Рис. 14. Шестеренный гидромотор / корпус; 2- шайба; 3 и 5-крышки; 4-кольцо; 6, 8 и /О-шесгерни; 7-ось; 9-болт; А. 6 и В по- лости Рис. 15. Схемы аксиально-поршневого насоса а действие поршня, б работа насоса; «-конструк- тивная схема; г-схема действия неподвижного рас- пределительного диска; /-неподвижный распредели- тельный диск; 2 вращающийся блок; 3-поршень; 4 - шток; 5 - наклонный диск; 6 вал; 7 - дуговое окно; 8 отверстие в цилиндре шаяся по валам шестерен, поступает через отверстие 3 крыш- ки 5 и отверстие ведомой шестерни 9 в полости, которые соединены с камерой всасывания. Резиновые кольца / и 2, а также манжетное уплотнение 4 предотвращают утечку жид- кости из корпуса насоса. Уплотнение 4 закреплено в крыш- ке 5 опорным /2 и разрезным пружинным 13 кольцом. На хвостовике вала ведущей шестерни 8 сделаны шлицы для соединения насоса с двигателем посредством муфты. К боковым плоскостям корпуса 7 насоса болтами прикреплены патрубки, соединяющие полости нагнетания и всасывания с со- ответствующими трубопроводами. 22
Насосы выпускаются правого и левого вращения. На корпу- се насоса должно стоять обозначение «правый» или «левый». Чтобы изменить направление вращения, нужно поменять места- ми ведущую 8 и ведомую 9 шестерни, повернуть крышку 5 на 180\ а также повернуть втулки 6, так чтобы изменилось положение линии их контакта по стыковым плоскостям относи- тельно нагнетательной и всасывающей полостей. Шестеренный гидромотор показан на рис. 14. Корпус 1 гидро- мотора сверху закрыт крышкой 3, через полости А и Б кото- рой подводится рабочая жидкость, а через дренажную полость В отводятся утечки. Гидромотор включает в себя три ведущие шестерни 8 (в разрезе видна одна шестерня), свободно вра- щающиеся на осях 7 и приводящие в движение ведомую шестерню 6, изготовленную заодно с валом. С помощью шай- бы 2 распределяется жидкость, поступающая через полости А и Б. Нижняя крышка 5 служит одновременно фланцем для крепления гидромотора. Все детали гидромотора стянуты по пе- риметру болтами 9. Поверхность разъема уплотняется пятью резиновыми кольца- ми 4. Шестерня 10, закрепленная на консольной части ведомой шестерни 6, непосредственно зацепляется с зубчатым колесом приводимого механизма. Такой гидромотор развивает большой крутящий момент, поэтому его называют высокомоментным и используют для непосредственного привода механизмов без ре- дукторов, например для привода механизма поворота платфор- мы. Шестеренные насосы и гидромоторы просты по конструкции, малогабаритны, могут работать при высокой частоте вращения. Полный к.п.д. большинства шестеренных насосов в рабочей зоне не превышает 0,6...0,75. Эта величина является наимень- шей по сравнению с полным к.п.д. насосов других типов. Кро- ме того, шестеренные насосы имеют небольшой срок службы при работе с высоким давлением. Поэтому их рекомендуется применять в тех гидропередачах экскаваторов, где к.п.д. не име- ет существенного значения. Поршневые насосы и гидромоторы широко применяют в гидроприводах экскаваторов как на навесных, так и на многих полноповоротных машинах. Наибольшее распространение полу- чили роторно-поршневые насосы двух типов: аксиально-поршне- вые и радиально-поршневые. Аксиально-поршневые насосы и i идромоторы. Их кинемати- ческой основой служит кривошипно-шатунный механизм, в ко- тором цилиндр перемещается параллельно своей оси, а поршень движется вместе с цилиндром и одновременно, вследствие вра- щения вала кривошипа, перемещается относительно цилиндра. При повороте вала кривошипа на угол <р (рис. 15,и) поршень перемещается вместе с цилиндром на величину а и относитель- но цилиндра на величину С. Поворот вала кривошипа вокруг 23
оси у (рис. 15,6) на угол Р приводит также к перемещению точки Л, в которой палец кривошипа шарнирно соединен со штоком поршня. Если вместо одного взять несколько цилиндров и располо- жить их по окружности блока или барабана, а кривошип за- менить диском, ось которого наклонена к оси цилиндров на угол у, причем р + у = 90', то плоскость вращения диска сов- падет с плоскостью вращения вала кривошипа. Тогда будет получена принципиальная схема аксиального насоса (рис. 15,в), у которого поршни перемещаются при наличии угла у между осью блока цилиндров и осью ведущего вала. Угол у обычно принимают равным 12...15°, а иногда он достигает 30°. Если угол у постоянный, то и объемная по- дача насоса постоянна. При изменении в процессе работы угла у наклона диска 5 изменяется также ход поршней 3 на один оборот ротора и соответственно изменяется подача насоса. Насос состоит из неподвижного распределительного диска /, вращающегося блока 2, поршней 3, штоков 4 и наклонного диска 5, шарнирно соединенного со штоком 4. В распредели- тельном диске 1 сделаны дуговые окна 7 (рис. 15,г), через ко- торые жидкость засасывается и нагнетается поршнями. Между окнами 7 предусмотрены перемычки шириной в, отделяющие полость всасывания от полости нагнетания. При вращении бло- ка отверстия 8 цилиндров совпадают либо с полостью вса- сывания, либо с полостью нагнетания. При изменении направ- ления вращения блока 2 функции полостей меняются. Для умень- шения утечек жидкости торцовую поверхность блока 2 тщатель- но притирают к распределительному диску 5. Диск 5 вращается от вала 6, а вместе с диском вращается блок цилиндров 2. Схема автоматически регулируемого аксиально-поршневого насоса показана на рис. 16. В этом насосе регулятором пода- Рнс. 16. Схема регулируемою ак- сиально-поршневого насоса / шайба; 2-плунжер; 3-вал; 4-поршень; 5- пружина Рис. 17. Аксиально-поршневой уни- фицированный насос-гидромотор а унифицированный качающий узел; 6 нерегу- лируемый насос-гидромотор; / вал; 2 » 15- кольца; 3, 9 и 18 втулки; 4-пластина; 5-цент- ральный шип; 6 пружина; 7-блок цилиндров; 8-распределительный диск; /0 штифт; 11 -ша- тун: /2-поршень; /3 и 14-шарикоподшипни- ки; 16 и 20 крышки; /7-уплотнение; /9-кор- пус 24
чи является шайба /, связанная с валом 3 и соединенная с поршнем 4. На поршень с одной стороны действует пру- жина 5, а с другой-давление в напорной гидролинии. При вращении вала 3 шайба 1 перемещает плунжеры 2, которые засасывают рабочую жидкость и нагнетают ее в гидролинию. Подача насоса зависит от наклона шайбы /, т. е. от давления в напорной гидролинии, изменяющегося в свою очередь от внешнего сопротивления. Для насосов небольшой мощности по- дачу насоса можно также регулировать вручную путем измене- ния наклона шайбы, для более мощных насосов применяют спе- циальное усилительное устройство. 25
Аксиально-поршневые гидромоторы устроены так же, как и насосы. Аксиально-поршневые регулируемые и нерегулируемые насо- сы и гидромоторы, применяемые на экскаваторах Э-5015А, ЭО-3322А(Б), ЭО-4321 и ЭО-4121А, отличаются унифицирован- ной конструкцией качающего узла (рис. 17,а). Опорами ведущего вала 1 служат три шарикоподшипника: два радиально-упорных 13 и один радиальный 14. От осевого перемещения внутрен- ние кольца подшипников удерживаются двумя пружинными коль- цами 15, втулкой 3 и запорным кольцом 2. В передней крыш- ке 16 установлено манжетное уплотнение 17, опирающееся на втулку 18. В сферические гнезда фланца вала / входят семь шатунов 11, которые вместе с центральным шипом 5 прижаты к фланцу вала штампованной пластиной 4. На шипе 5 с по- мощью штифта 10 зафиксирован блок цилиндров 7, наружная поверхность которого опирается на распределительный диск 8. Опорами шипа 5 служат с одной стороны сферическая головка, а с другой-бронзовая втулка 9, запрессованная в диск 8. Внутри блока цилиндра находятся семь поршней 12, завальцо- ванных на шатунах 11. Предварительное прижатие блока цилинд- ров к диску 5 достигается тарельчатыми пружинами 6. Если ось вала 1 совпадает с осью шипа 5, как показано на рис. 17,д, то при вращении вала поршни не совершают возвратно-поступа- тельного движения и не производят всасывания и нагнетания рабочей жидкости. Рассмотрим конструкции нерегулируемого и регулируемого одинарного и сдвоенного насосов, выполненных на базе описан- ного качающего узла. У нерегулируемого насоса блок цилинд- ров 7 повернут так, что ось шипа 5 составляет некоторый угол с осью вала 1 (рис. 17,6). Поэтому при вращении блока поршни 12 всасывают и нагнетают жидкость через каналы дис- ка 8. При изменении величины и направления наклона блока цилиндров 7 изменяются величина и направление потока рабо- чей жидкости. Если зафиксировать угол наклона блока цилинд- ров 7, то насос становится нерегулируемым. Описанная конструк- ция позволяет насосу работать и в режиме гидромотора. В регулируемом насосе имеется возможность изменения на- клона блока в процессе работы. Регулируемый аксиально-порш- невой насос (рис. 18) включает в себя поворотный корпус 14, который может быть повернут с помощью цапфы 9 по отно- шению к корпусу 3 на угол до 25 . Количество подаваемой жидкости при этом пропорционально углу наклона блока ци- линдров 11 и числу оборотов вала насоса /. При такой кон- струкции достигается бесступенчатое регулирование назвисимо от частоты вращения приводного двигателя. Усилие, которое необходимо приложить к цапфе 9. может быть таким, что управление подачей насоса без применения усиливающих устройств станет невозможным. При высоком 26
Рис. 18. Регулируемый аксиально-норшневой насос / вал; 2 и /3-крышки; 3 корпус; 4...6-шарикоподшипники; 7-фланец; 8 шатун; 9-цапфа; 10 пор- шень; //-блок цилиндров. 12 распределительный диск. 14 поворотный корпус; /5 центральный шип рабочем давлении жидкости насосы выускают с усилителями механического и гидравлического типов. Механические усилители могут быть как с ручным, так и с электрическим управлением. Гидравлические усилители могу иметь дистанционное управление. Применяют также устройства, автоматически изменяющие угол наклона блока цилиндров в зависимости от давления в гидро- системе (регуляторы постоянной мощности или ограничители мощности). На экскаваторах ЭО-3322А, Э-5О15А, ЭО-4321 и ЭО-4121А установлены сдвоенные аксиально-поршневые насосы, которые состоят из двух унифицированных качающих узлов, смонтиро- ванных в одном корпусе. Сдвоенные насосы (рис. 19) исполь- зуют тогда, когда нужно создать два потока рабочей жидкос- ти. Полное использование мощности приводного двигателя обес- печивается с помощью встроенного сумматора мощности, ко- торый рапрсделяет мощность между потребителями таким обра- зом, что сумма их остается постоянной и равной установлен- . ной мощности привода. Вал 4 сдвоенного насоса (рис. 19,ц) получает вращение от приводного двигателя и через встроен- ный в насос редуктор 3 передает движение валам качающих узлов. Поворотные корпуса / и 2 качающих узлов сдвоенного на- соса установлены на подшипниках и могут поворачиваться во- круг вертикальной оси на угол 25е, чем и достигается изме- 27
Рис. 19. Сдвоенный аксиально-поршневой насос с сумматором мощности а-гидравлическая схема; б-общий вид; 1 и 2-поворотиые корпуса; 3-редуктор; 4-вал насоса; 5-гра- всрса; 6-комплект пружин; 7-золотник; в-ограничитель хода; 9-цапфа блока цилиндров; /0-тяга ре- гулятора; //-винт; 72-шайба нение подачи насоса. Оба поворотных корпуса жестко связаны траверсой регулятора 5 и поворачиваются синхронно под воз- действием регулятора мощности. Регулятор мощности (рис. 19,6) представляет собой золот- ник 7, помещенный непоредственно в корпусе сдвоенного на- соса. Золотник 7 соединен цапфами 9 с блоками цилиндров и воспринимает с одной стороны усилия пружин 6, а с другой усилие, создаваемое давлениями Рг и Р2. Ступени золотника 7 регулятора имеют равные площади. Под каждую ступень под- водится давление нагнетания от качающих узлов, т.е. Р{ и Р2. При работе с малым давлением пружины 6 регулятора удер- живают поворотные корпуса 1 и 2 на наибольшем угле по- ворота, обеспечивая максимальную подачу насоса. Когда давле- ние возрастает, двухступенчатый золотник 7 сжимает пружины 6, снижая подачу насоса. Пружины регулятора и упорную шай- бу 12 подбирают таким образом, чтобы сохранить постоянной заданную мощность привода. К преимуществам аксиально-поршневых насосов и гидромо- торов относятся компактность, высокий к.п.д. при большом дав- лении, сравнительно малая инерционность, значительная энерго- емкость на единицу массы (в некоторых высокооборотных кон- струкциях она достигает 12 кВт/кг). 28
Недостатками этих насосов и гидромоторов являются необ- ходимость в тонкой фильтрации рабочей жидкости, сложность изготовления и трудность обеспечения длительного срока службы некоторых деталей (например, подшипника блока цилиндров у насосов с золотниковым распределителем). Радиально-поршневые насосы (рис. 20) и гидромоторы. Осно- вой насоса является кривошипно-шатунный механизм, у которо- го роль шатуна выполняет статор 7, соосный оси 0ь а ци- линдры сделаны в роторе 2. При вращении ротора вокруг оси 02, имеющей по отношению к оси эксцентриситет е, пор- шень совершает вращательное движение вместе с ротором и возвратно-поступательное движение относительно ротора. Жидкость подводится под поршень и отводится из-под поршня по двум каналам 3, сделанным вдоль оси ротора. Жидкость вытесняется (нагнетается) при вращении поршня от точки А к точке С и при перемещении его к центру (к оси) 02. При работе необходимо, чтобы поршни были прижаты к статору. Достигается это либо за счет пружин, помещаемых под поршень, либо с помощью ползунов, перемещающихся в пазах статора, либо за счет подкачивающего насоса, благодаря ко- торому поршни прижимаются к статору в полости всасывания насоса. В радиально-поршневом гидромоторе аналогичного типа поршни прижимаются давлением жидкости, подводимой под поршни. Рис. 20. Кинематическая схема ра- диально-поршнево/ о насоса Рис. 21. Высокомоментный радиально-поршневой i идромотор экскаватора Э-5015А /-болт; 2. 7 и 13 крышки, 3 распределитель. 4- корпус распределителя; 5 жиклер; б-шатун; 8-фильтр; 9-поршень; /0-корпус гидромотора; 11 -кольцо; /2-роликоподшипники: /4-вал; /5-клапан; 16-пласти- на; 17 - муфта 29
Если в насосе изменить эксцентриситет е путем перемеще- ния статора, то тем самым будет изменено действие полостей всасывания и нагнетания на обратное. Изменение эксцентриси- тета вызывает соответствующее изменение подачи насоса. Радиально-поршневые насосы применяют для создания дав- ления до 25 МПа и подачи от 5...500 л/мин при угловой скорости ротора 625...156 рад/с. Радиально-поршневые гидромоторы аналогичны по устройст- ву насосам. На экскаваторах Э-5О15А для привода механизма поворота применен высокомоментный радиально-поршневой гид- ромотор (рис. 21). Эксцентриковый вал 14 гидромотора опи- рается на два роликоподшипника 12, один из которых установ- лен в корпусе 10 гидромотора, а второй-в нижней крышке 13. В соприкосновении с валом 14 находятся пять шатунов 6, которые приводят в движение поршни 9. Трущиеся поверхности шатунов 6 и вала 14 надежно смазываются маслом, подавае- мым из цилиндра гидромотора через фильтры 8, запрессован- ные в. поршни, по каналам в шатунах и жиклеры 5. Шатуны 6 находятся в постоянном констакте с поверхностью эксцентри- кового вала 14 и удерживаются упорными кольцами 11. Боковое смещение шатунов 6 ограничено опорными пласти- нами 16. Сверху к корпусу гидромотора 10 прикреплен корпус 4, в котором расположен распределитель 3, регулирующий поступ- ление рабочей жидкости в гидромотор и слив ее в линию гид- росистемы. Через муфту 17 распределитель 3 постоянно соеди- нен с валом 14 и вращается вместе с ним. К корпусу 4 распределителя присоединены два трубопровода от гидросистемы. Необходимое уплотнение между распределите- лем 3 и его корпусом, а также между цилиндрами и порш- нями гидромотора достигается установкой уплотнительных фто- ропластовых колец. Кроме крышки 13, внутренние полости гид- ромотора закрыты также крышками 2 и 7. Сбоку к корпусу 10 гидромотора прикреплен разгрузочный дренажный клапан 75. На нижнем выступающем конце эксцент- рикового вала жестко с помощью шпонки закреплена обегаю- щая шестерня механизма поворота, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом на ходовой раме. Гидромотор работает следующим образом. Из нагнетатель- ного трубопровода рабочая жидкость под давлением поступает в корпус' 4 распределителя, а затем в распределитель 3. По- лость нагнетания распределителя 3 соединена с нагнетательны- ми окнами в его центральной части, через которые жидкость поступает в каналы Л. соединенные с каналами корпуса 10 гидромотора. При этом жидкость попадает в два или три ци- линдра гидромотора в зависимости от положения окон распре- делителя 3 относительно отверстий корпуса 4. Под давлением жидкости поршни 9 начинают перемещаться в цилиндрах и че- рез шатуны 6 приводят во вращение вал 14. В результате зо
обегающая шестерня механизма перекатывается но зубчатому венцу и поворотная платформа экскаватора вращается относи- тельно его ходовой тележки. Во время работы гидромотора часть поршней 9 перемеща- ется от центра, выталкивая жидкость через окна в цилиндрах в каналы корпуса 10 гидро мотора и корпуса 4 распределителя. Из канала Б жидкость затем перетекает в сливную линию гид- росистемы. Если давление жидкости, проникающей в дренажную линию через зазоры притертых полостей, превышает допусти- мую величину, поршень клапана 15 сжимает пружину и жид- кость выходит наружу через отверстие В. Это сигнализирует о снижении к.п.д. гидромотора. Гидроцилиндры являются простейшими гидродвигателями, вы- ходным звеном которых может быть как шток или плун- жер, так и корпус гидроцилиндра. В гидроцилиндре одностороннего действия (рис. 22,а) усилие на выходном звене (например, штоке), возникающее при нагне- тании в рабочую полость гидроцилиндра жидкости под давле- нием, может быть направлено только в одну сторону (рабо- чий ход). В противоположном направлении выходное звено пе- ремещается, вытесняя при этом жидкость из гидроцилиндра, толь- ко под влиянием возвратной пружины 6 или другой внешней силы, например силы тяжести. Поршневые гидроцилиндры одно- стороннего действия на экскаваторах применяют обычно в систе- мах управления и для привода некоторых вспомогательных ме- ханизмов. Гидроцилиндры двустороннего действия (рис. 22,6) в отли- чие от гидроцилиндров одностороннего действия включают в се- бя две рабочие полости, поэтому усилие на выходном звене и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабо- Нис. 22. Схема i идроци.тиндра одност оронне> о (о) и двустороннею действия с односторонним (о) и двусторонним (в) штоком /-корпус; 2 шток; 3-штуцер; 4-поршень; 5 манжета: 6-пружина; 7 и 8 уплотнения 31
чая жидкость (противоположная полость при этом соединяется со сливом). Полость гидроцилиндра, в которой расположен шток, называется штоковой, а противоположная-поршневой. При на- гнетании рабочей жидкости в поршневую полость усилие на выходном звене больше, чем при подаче жидкости под тем же давлением в штоковую полость. Рабочую жидкость в полости гидроцилиндров можно пода- вать как через корпус, так и через шток. Трубопроводы, под- водящие и отводящие рабочую жидкость, обычно стараются крепить на том элементе гидроцилиндра, который не соверша- ет возвратно-поступательного движения. Наиболее распространены в экскаваторах с гидроприводом силовые гидроцилиндры двустороннего действия с односторон- ним штоком (рис. 22,6). Гидроцилиндры с двусторонним што- ком (рис. 22,в) применяют в основном для привода поворо- та рабочего оборудования некоторых навесных экскаваторов, при- чем подвижным звеном является корпус гидроцилиндра. На- ружный конец штока обычно крепят шарнирно. Схемы различных вариантов крепления копуса гидроцилинд- ра показаны на рис. 23. Жесткое крепление (рис. 23,я...в) при- меняют в основном для небольших гидроцилиндров системы управления. В экскаваторостроении чаще используют шарнир- ное крепление корпуса гидроцилиндра (рис. 23,г и 6). Гидро- цилиндры рабочего оборудования крепят шарнирно (рис. 23,6), причем в обоих местах шарнирного крепления (у корпуса и штока) применяют сферические подшипники скольжения типа ШС. Эти подшипники допускают поворот на небольшой угол пальца в любой плоскости, обеспечивают свободный монтаж и демонтаж шарнирного соединения и исключают заклинивание его при небольших перекосах из-за неточности изготовления элементов рабочего оборудования. Гидроцилиндр (рис. 24) на давление 16 МПа, используемый для рабочего оборудования экскаватора ЭО-3322А, состоит из следующих основных частей: собственно гидроцилиндра (гильзы 19 с приваренной к ней задней крышкой), навинченной на гиль- зу 79 передней крышки 9 с отверстием под шток, штока 18 с проушиной 2 и поршня 75. В проушине 2, ввинченной в на- ружный торец штока 18, и в проушине задней крышки гидро- цилиндра установлены с помощью пружинных колец сфериче- ские подшипники 7 типа ШС. Рабочая жидкость подается в поршневую и штоковую по- лости гидроцилиндра соответственно через отверстия А и Б. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей и пе- редача усилия от давления в рабочей полости на шток 18 со- здается поршнем 75 с манжетами 14 и уплотнительным коль- цом 13. Поршень 75 крепят на внутреннем конце штока 18 гайкой 16, фиксируемой шплинтом 17. Перетечки из полости в полость гидроцилиндра предотвращаются на наружной по- 32
Рис. 23. Жесткое и шарнирное крепления корпуса i идроцилнндра а и г га корпус (гильзу); 6 и d-за заднюю крышку; e-за переднюю (штоковую) крышку Рис. 24. Гидроцилиндр экскаватора ЭО-3322.4 / подшипник; 2-проушина; 3-грязесьемник; 4. 5, 8 и Н-кольна; 6 и /4-манжеты; 7 и /2-манжето- держатели; 9-передняя крышка; 10 контргайка; 11 демпфер; /5-поршень; 16 и 22 гайки; 17 шплинт; /Я-шток; 19 гильза; 20-кромка крышки; 21 втулка верхности поршня манжетами 14, по внутренней - кольцом 13. Манжеты 14 удерживаются от осевого перемещения по поршню 15 манжетодержателями 12. Передняя крышка 9 фиксируется на резьбе гильзы 19 ци- линдра контргайкой 10. Запрессованная в крышке 9 втулка 21 служит направляющей для штока 18. Утечкам из штоковой полости гидроцилиндра препятствуют установленное в проточке крышки 9 уплотнительное кольцо 8, а также манжета 6 и уплотнительные кольца 4 и 5 во втул- ке 21. От осевого перемещения при движении штока манжета 6 удерживается манжетодержателем 7. Со стороны наружного торца крышки 9 установлен грязесъемник 3, который удержи- вается гайкой 22, ввернутой во внутреннюю резьбу крышки. На штоке рядом с поршнем 15 установлен демпфер 11, смягчающий удр поршня в переднюю крышку в конце его пол- ного хода. В конце хода штока налево щель между кромкой 20 крышки 9 и конической поверхностью демпфера //, через 2-95 33
которую рабочая жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в отверстие Л, уменьшается. При этом поршень затор- маживается за счет дросселирования масла через уменьшающую- ся щель. Есть и другие конструкции демпфирующих (дроссельных) устройств. Например, на рис. 25,а показаны конструктивные схемы дроссельного устройства, тормозящего шток при подхо- де поршня к передней кышке гидроцилиндра. При движении поршня 3 (рис. 25,а,I) вправо поступающая через канал А жидкость, отжимая кромку втулки-манжеты 5, проходит к порш- ню. При движении поршня в обратном направлении (рис. 25.а.II) жидкость вначале проходит свободно. Когда втулка-манжета 5 войдет в отверстие, соединяющее канал А с поршневой по- лостью гидроцилиндра, кромка манжеты 4 перекроет его под давлением жидкости. Поршень тормозится при продавливании жидкости через канал дросселя 2. Интенсивность торможения регулируют винтом дросселя 1. Для торможения штока гидроцилиндра при подходе к задней крышке может быть применено устройство, показанное на рис. 25,6. При движении штока жидкость вначале сливается через отверстия А и Б в крышке гидроцилиндра 8 и через отверстие В и щель дросселя 7. Когда хвостовик штока вхо- дит в отверстие А, жидкость сливается в отверстие Б только через щель дросселя 7, что уменьшает скорость штока и пре- дотвращает удар поршня о крышку. Из крайнего положения поршень может перемещаться быстро с полным усилием, так как при этом жидкость подается к поршню через отверстие Б и обратный гидроклапан 6. На рис. 25,в показано устройство для торможения поршня в конце хода в результате дросселирования жидкости с помощью подвижного винтового дросселя. В крышке 9 расположена втул- ка К), в которой перемещается золотник 11. На наружной поверхности золотника нарезана демпферная спиральная канавка 12. При нагнетании жидкость поступает в цилиндр или через каналы Д и Е, или через обратный клапан 13 и отверстие Ж. Слив до начала торможения идет свободно через каналы Е и Д. Поршень, приближаясь к крышке цилиндра, упирается в золотник 11 и, сжимая пружину /4, вдвигает его внутрь втулки 10. Золотник 11 перекрывает свободный слив из канала Е в канал Д, и рабочая жидкость из цилиндра, которая долж- на идти на слив, продавливается в канал Д через канавку 12. При торможении по мере приближения поршня к крышке скорость его падает, а следовательно, уменьшается и количест- во жидкости, поступающей из цилиндра на слив. Расход жидкос- ти, идущей через демпфер, изменяется в этом случае от мак- симального до нуля (при остановке поршня). Поэтому для под- держания досгаточого сопротивления канавка 12 выполнена с переменным поперечным сечением. 34
Рис. 25. Демпфирующие (дроссельные) ус i ройс т ва i идроци.чинаров для торможения поршня при его подходе к крышке а передней; б задней; в с винтовым дросселем; г- выносное дроссельное; /-винт; 2 и 7-лроссели; 3 поршень; 4 манжета; 5 втулка-манжета; 6. 13 и 16 обратные гидроклапаны; 8 и 9-крышки; /0-втул- ка; 11 и 15-золотники; /2-канавка; 14 пружина Рис. 26. Установка и привод сдвоенною насоса на экскаваторах ЭО-3322 / картер дизеля; 2 промежуточный картер; 3 и 11 болты; 4 насос; 5-вал насоса, 6-шлицевая втул- ка; 7 карданная головка; 8 ведущая вилка; 9-маховик; 10 ведущий фланец; 12 коленчатый вал дизеля 2 35
Для торможения штока гидроцилиндра применяют также вы- носные дроссельные устройства, называемые конечными выклю- чателями (рис. 26,г). При сливе из гидроцилиндра рабочая жидкость поступает в отверстие 3 и через отверстие И направляется в гидрорас- пределитель. Если шток сдвигает золотник 75, то жидкость сливается через узкую щель К, в результате чего происходит торможение. Обратный клапан 16 служит для свободного про- хода жидкости при движении штока от конечного положения в обратную сторону, когда жидкость из отверстия И посту- пает в отверстие 3. Из полости /7, образованной крайней проточкой золотника, жидкость отводится через дренажное от- верстие М. Насосные установки предназначены для подачи рабочей жид- кости под давлением в систему гидропривода экскаватора. Различают однонасосные и многонасосные установки. Однона- сосные установки на современных гидравлических экскаваторах применяют очень редко и только для навесных и прицепных машин малой мощности. Наиболее широко применяют двух- и трехнасосные установки. На рис. 26 показана двухнасосная установка экскаваторов ЭО-3322 и ее привод от вала дизеля. Сдвоенный регулируемый аксиально-поршневой насос 4 бол- тами 3 крепят к фланцу промежуточного картера 2, который укреплен на картере 1 маховика дизеля 9. Вращение от вала дизеля 12 на вал насоса 5 передается через болты 11 и фланец 10 (крепящие маховик 9 на валу 12) на ведущую вилку 8, посаженную на шлицевой валик фланца 10. От вилки 8 через карданную головку 7 и ее втулку 6 вращение передается валу 5, с которым втулка связана шлице- вым соединением. На гидравлических экскаваторах Э-5015А, ЭО-3322Б. ЭО-4321 и ЭО-4121А для привода основных движений также используют двухнасосные установки (сдвоенный насос) регулируемой объем- ной подачи. Расход рабочей жидкости, поступающей от насосной установки к гидродвигателям, регулируется автоматически и сов- местно. Автоматическое регулирование обеспечивает (в диапазоне регулирования) постоянную мощность, передаваемую выходящим из насосной установки потоком рабочей жидкости назависимо от внешней нагрузки. На рис. 27 показана трехнасосная установка навесного на тракторе экскаватора с редуктором привода насосов. Корпус 1 редуктора прикреплен болтами к корпусу трансмис- сии трактора. На первичном валу 4 на шлицах установлена шестерня 3, которая с помощью рукоятки 73, валика 77 и вил- ки 72 может быть введена в зацепление с шестерней тракто- ра и с валом-шестерней 8. 36
Рис. 27. Трехнасосная установка навесного экскаватора / корпус редуктора; 2-шарикоподшипники; 3-шсстсрнй; 4 вал; 5-фланец. 6 и 7-насосы; 8 - вал-шестер- ня; 9-зубчатая муфта; /О-шариковый фиксатор; Л валик; 72-вилка: /3-рукоятка При выключении редуктора шестерня 3 выходит из зацеп- ления с шестерней трактора, но остается в зацеплении с валом- шестерней 8 редуктора. Включение и выключение шестерен 3 определяются шари- ковым фиксатором 10. С помощью зубчатых муфт 9 насосы 6 и 7 соединяются с валами редуктора, которые опираются на шарикоподшипники 2. Переходные фланцы 5 служат для фиксации положения насосов 6 и 7 относительно корпуса редук- тора 1. 3. Системы и аппаратура управления. Система управления гидравлического привода экскаватора предназначена для изме- нения направления движения и регулирования скорости выход- ных звеньев (штоков, валов) гидродвигателей, а также для предохранения конструкции экскаватора от перегрузок. Регули- рование скорости достигается изменением расхода жидкости, поступающей в гидродвигатель. Основными элементами систем управления являются регули- рующие устройства (клапаны, гидрораспределители, дроссели), а также механические шарнирно-рычажные и другие системы, с помощью которых машинист управляет регулирующими устрой- ствами. 37
Некоторые из входящих в систему управления регулирующих устройств действуют автоматически, другие находятся под конт- ролем машиниста. Устройства для регулирования давления дей- ствуют, как правило, автоматически. Устройствами, которые ре- гулируют направление движения и расход рабочей жидкости, в большинстве случаев управляет машинист. По принципу регу- лирования скорости (расхода) различают дроссельное и объем- ное регулирование, причем в обоих случаях оно может быть автоматическим или ручным. В гидросистемах с дроссельным регулированием расход жид- кости регулируется устройствами, представляющими собой гид- равлические сопротивления, устанавливаемые на пути потоков жидкости. К ним могут быть отнесены и распределительные устройства (например, гидрораспределители золотникового типа), в которых изменяется площадь сечения для прохода жидкости. Гидрораспределитель используют также для изменения направ- ления потока жидкости и соответственно реверса движения ра- бочего элемента. Системы с дроссельным регулированием обычно применяют при использовании насосов постоянной подачи и нереверсируе- мых автоматически регулируемых насосов для ручного регу- лирования скорости выходных звеньев гидродвигателей незави- симо от величины внешних сопротивлений их Движению. В гидросистемах с объемным регулированием изменение расхода жидкости обеспечивается изменением рабочего объема насоса, т.е. его объемной подачи. Реверсирование движения в закрытых гидросистемах достигается изменением направления подачи жидкости насосом. При этом идущие к гидродвига- телю гидролинии высокого и низкого давления меняются мес- тами. • На большинстве экскаваторов с гидравлическим приводом применяют нереверсивные регулируемые насосы (с нереверси- руемым потоком жидкости), объемная подача которых изме- няется автоматически в зависимости от нагрузки. Гидросисте- мы с такими насосами требуют применения гидрораспреде- лителей. Кроме того, число устанавливаемых на экскаваторе насосов обычно меньше числа приводимых от них двигателей. Поэтому нужны распределительные устройства, направляющие поток жидкости от насоса к тому или иному гидродвигателю и используемые также для дроссельного регулирования этого потока. Таким образом, на гидравлических экскаваторах применяют оба вида регулирования расхода: объемное (автоматически ре- гулируемые насосы) и дроссельное (ручное управление гидро- распределителями). Устройства для регулирования давления служат как для ограничения максимального создаваемого насосом давления в системе, так и для ограничения давления, вызываемого дей- 38
ствием внешних сил в любой точке системы. К таким устрой- ствам относятся напорные (предохранительные) и редукционные гидроклапаны. Гидроклапанами управляют либо с помощью непосредственно поступающего к ним потока жидкости под давлением, либо дистанционно. Для регулирования направления потока жидкости применя- ют обратные клапаны, допускающие движение жидкости только в одном направлении, и гидрораспределители. Подачу (расход) жидкости регулируют дросселями (дроссельными устройства- ми) и гидрораспределителями (обычно золотникового типа). Применяют также устройства для комбинированного ре- гулирования, которые выполняют несколько функций и состоят из нескольких аппаратов различного назначения, конструктив- но объединенных в одном агрегате, что позволяет сократить количество трубопроводов и снизить массу агрегатов. Предохранительные клапаны защищают механизмы и эле- менты гидропривода экскаваторов от перегрузок, ограничивая давление жидкости в системе допустимым пределом. Их уста- навливают непосредственно на насосах и гидромоторах, в гидро- распределителях, фильтрах и на трубопроводах. В последнем случае их заключают в отдельные корпуса. Предохранительные клапаны обычно регулируют на давле- ние, превышающее номинальное на 10...20%. При давлении в системе, превышающем допустимую величину, клапан от- крывается и перепускает жидкость в полость низкого давления, а при давлении ниже заданного клапан надежно запирает проход жидкости в полость низкого давления. По принципу действия предохранительные клапаны разделяют на клапаны прямого (давление жидкости действует непосредственно на за- порный элемент) и непрямого действия (давление жидкости действует на вспомогательный клапан, управляющий переме- щением запорного элемента). Предохранительные клапаны прямого действия подразделя- ют на обычные, когда давление жидкости действует на всю активную площадь запорного элемента, и дифференциальные, когда давление действует только на часть площади. По кон- структивному исполнению клапаны могут быть шариковыми, конусными, плунжерными (золотниковыми). Шариковые клапаны просты по конструкции и дешевы в изготовлении. Принцип действия клапана основан на уравнове- шивании силы давления жидкости, действующей на шарик 4 (рис. 28, я), усилием пружины 3. Клапан открывается, когда давление действующей на шарик жидкости больше, чем уси- лие сжатой пружины 3. При этом давление жидкости под шариком падает, так как напорная линия А соединяется со сливной Б и клапан закрывается. Под действием возросшего давления клапан снова открывается и процесс повторяется. 39
Рис. 28. Схемы шариковых и конусных клапанов прямого действия а-с центрированным шариком; б-с «сцентрированным шариком; e-с центрированным клапаном; г-с нсцентрированным клапаном; 1-болт; 2-корпус; 3 пружина; 4-шарик; 5-центрирующий элемент; 6-кла- пан; Л-канал высокого давления; Б-сливной канал Таким образом, быстро и часто открываясь и закрываясь, шарик разбивает седло. Шариковые клапаны бывают с центрированным (рис. 28, а) и нецентрированным шариком (рис. 28, б). В клапанах с центрированным шариком направляющие центрирующего эле- мента 5 препятствуют боковым перемещениям шарика. За счет малого зазора между корпусом 2 и элементом 5, а также наличия демпфирующего отверстия в элементе 5 колебания шарика в осевом направлении удается гасить, что устраняет вибрацию шарика и, следовательно, предохраняет его седло. Клапаны с нецентрированным шариком проще в изготов- лении, но из-за отсутствия центрирования шарик в них может перемещаться также и в боковые стороны, вследствие чего нарушается герметичность клапана и он пропускает рабочую жидкость в сливную линию даже будучи закрытым. Поэтому их, как правило, применяют в системах с небольшим расхо- дом жидкости, в которых давление редко достигает величины регулировки клапана. Конусные клапаны более совершенны, чем шариковые. Как правило, они центрированы и могут поворачиваться только от- носительно своей оси, поэтому отличаются более высокой гер- метичностью. Неустойчивую работу и вибрацию, вызывающие повышен- ный износ седла и клапана, усталостные разрушения трубо- проводов и соединений, отрицательно сказывающиеся на сро- 40
Рис. 29. Блок предохранительных клапанов конусного типа с механическим (а) н гидравлическим (б) демпфированием / демпфер; 2-клапан; З-пружйна; 4 -гайка; 5-плунжер ке службы насосов, устраняют, применяя демпфирующие устройства или клапаны с обратным конусом. Например, для предохранения механизма поворота от пере- грузок установлены два смонтированных в одном корпусе пре- дохранительных клапана прямого действия конусного типа с механическим демпфированием колебаний (рис. 29, а). Полости А и Б соединены с рабочими линиями гидромотора поворота При давлении в одной из линий, превышающем давление настройки клапана, жидкость перепускается в другую гидро- линию. Вибрация такого клапана при работе значительно мень- ше, чем, например, клапана, показанного на рис. 28, г, вслед- ствие бокового расположения отверстий А и Б. При прохож- дении через клапан потока жидкости он прижимается давле- 41
нием жидкости к противоположной от отверстия стенке е благодаря трению о стенку колебания его тормозятся и зна- чительно уменьшаются. На экскаваторах Э-5О15А установлен блок клапанов прямого действия с гидравлическим демпфированием колебаний (рис. 29, б). Собственно клапан 2 выполнен полым с обратным кону- сом (коническая внутренняя поверхность), который плотно при- жат пружиной 3 к седлу клапана и запирает выход рабочей жидкости из полости А в полость В. При этом демпфер 1, который может перемещаться внутри клапана 2, прижат дав- лением жидкости в полости А в крайнее правое положение относительно клапана. Буртик демпфера упирается во внут- реннюю коническую поверхность клапана 2. При повышении давления в полости А рабочая жидкость, воздействуя на коническую поверхность клапана 2, быстро открывает его, сжимая пружину 3, и проходит из полости А в полость В. Под реактивным давлением потока жидкости, воздействующего на торец демпфера /, последний движется вслед за клапаном 2, но медленнее, чем клапан, так как для этого жидкость из полости Б в полость А должна вы- жаться через малое отверстие в демпфере. При понижении давления в полости А клапан 2 под дей- ствием пружины начинает закрываться. Однако закрывается он медленно, так как он упирается в буртик сместившегося вправо демпфера 1 и плавно перемещается в сторону закры- тия вместе с демпфером по мере наполнения полости Б жид- костью, которая проходит туда через отверстие малого диа- метра в демпфере /. Вследствие простоты конструкции, компактности и быстро- ты срабатывания предохранительные клапаны прямого дейст- вия применяют широко. Следует иметь в виду, что предо- хранительные клапаны, которые рассчитаны на частую работу и большие расходы жидкости, иногда называют перепускными. К ним, например, относятся клапаны, применяемые в гидро- приводе механизма поворота и работающие в каждом цикле экскавации. Дифференциальные клапаны прямого действия применяют при большом расходе жидкости и высоком давлении с целью уменьшения действующих усилий и размеров пружин. В диф- ференциальном клапане (рис. 30, а) пружина воспринимает толь- ко часть усилия, создаваемого давлением жидкости. Для это- го в золотнике 1 установлен поршень 2, нижний торец ко- торого прикасается с пробкой 3 клапана. Жидкость поступает в полость А и через сверления в золотнике 1 в полость Б над поршнем. На пружину золотника действует усилие, равное произведению давления жидкости на площадь поршня 2. 42
Слив в, бак Рис. 30. Предохрани 1е.|ьные клапаны дифференциального типа и непрямою дей- ствия а-плунжерного типа (с поршнем в золотнике): б-конусный; в непрямого действия; 1 золотник; 2-поршень золотника; 3-пробка; 4 корпус: 5 и 7-пружины; 6 -клапан; 8-крышка; 9 винт На рис. 30, б показан конусный дифференциальный клапан, у которого жидкость воздействует на поверхности золотника, ограниченные диаметрами и d2. Обычно разность площадей конической dx и цилиндриче- ской части d2 золотника не меньше чем 1/4 площади кони- ческой части dx золотника, так как при малом усилии сжатия пружины работа клапана будет неустойчивой вследствие влия- ния трения. Предохранительные клапаны непрямого действия (рис. 30, в) применяют для ограничения давления при передаче боль- ших мощностей. Эти клапаны позволяют поддерживать за- данное давление независимо от расхода жидкости. На золотник / действует слабая пружина 5, которая стре- мится переместить его в крайнее нижнее положение. В поршне золотника 1 сделано отверстие Б малого диаметра, являющееся демпфером и соединяющее полости А и Б. Пока давление жидкости, действующее на конусный клапан 6, не превышает давления, на которое отрегулирована пружина 7, клапан 6 закрыт и давление в полости В равно давлению в полости А. При этом золотник 1 под действием пружины 5 находится в крайнем нижнем положении и напорная полость А отсое- динена от сливной Г. 43
При давлении, превышающем настройку пружины 7, конус- ный клапан 6 открывается и перепускает жидкость на слив через канал Д золотника 1. К конусному клапану 6 жидкость поступает из полости А через демпфер (отверстие) Б и канал Е. Ввиду малого диа- метра демпфера Б создается перепад давления до и после него, в результате чего возникает усилие, поднимающее зо- лотник 1 вверх. При этом полость А высокого давления сое- диняется с полостью Г низкого давления и поток под дав- лением, определяемым настройкой пружины 7, направляется на слив в бак. Обратные клапаны предназначены для того, чтобы про- пускать поток жидкости только в одном направлении и исклю- чать ее обратное движение. Они различаются по конструкции (шариковые и конусные) и принципу действия (неуправляемые и управляемые). На рис. 31, а показан неуправляемый шариковый обратный клапан. В седле 2 штуцера 1 установлен шарик 3, который прижимается к седлу слабой пружиной 4. Жидкость поступаю- щая под давлением в канал А, воздействуя на шарик 3, легко преодолевает сопротивление пружины и проходит в по- лость Б и сообщающийся с ней канал В. Если же в по- лости Б давление выше, чем в канале Л, то оно прижимает шарик к седлу тем сильнее, чем больше разница давлений в полости Б и канале А. Таким образом, жидкость можег проходить только из канала А в полость Б. Обратное ее движение исключается. Управляемый шариковый обратный клапан (рис. 31, б) от неуправляемого отличается тем, что при подаче жидкости под давлением в канал Е управления клапаном поршень 8 с иг- лой 7 и шариком 3 смещаются влево, сжимая пружину и открывая свободный проход жидкости из канала Д в канал Г и обратно. Если в канале Е нет давления, то пружина прижимает шарик к седлу, запирая проход жидкости из ка- нала Д в канал Г. Распределительные устройства (гидрораспределители или рас- пределительные блоки) предназначены для управления потоком жидкости. По конструктивному исполнению их подразделяют на три основные группы: золотниковые, клапанные, крановые. В золотниковых потоком жидкости управляют посредством возвратно-поступательного перемещения золотников, в клапан- ных-путем открытия и закрытия специальных клапанов, в крановых - поворотом распределительного элемента кранового аппарата. По числу подсоединенных каналов различают двух-, трех- и четырехходовые гидрораспределительные устройства. Двух- ходовые гидрораспределители (рис. 32, а) с двумя каналами (напор, рабочий отвод) служат для пропуска или перекрытия 44
Рис. 31. Неуправляемый (а) и управляемый (б) шариковые обратные клапаны 1 и 6-штуцсра; 2-седло; 3 шарик; 4 пружина; 5-направляющие; 7-игла; ^-поршень Рис. 32. Гидрораспре- делители а - двухходовые; б - трехходо- вые; в-четырехходовые; г трехпозиционные; д-четырех- позиционные а Рабочий отвод| й Напор| Hanopl |Слив I I Слив напор потока жидкости, трехходовые (рис. 32, б) с тремя каналами (напор, слив, рабочий отвод)-для управления гидродвигателями одностороннего действия, четырехходовые (рис. 32, в) с четырь- мя каналами (напор, слив, два рабочих отвода)-для управ- ления гидродвигателями двустороннего действия. Число кана- лов может быть и более четырех. По числу рабочих позиций (фиксированных положений) гид- рораспределительные устройства подразделяют на двух- (одно 45
рабочее, одно нейтральное), трех- (два рабочих и одно ней- тральное), четырехпозиционные (два рабочих, одно нейтральное и одно плавающее) и т.д. (рис. 32, г и Э). При плавающем положении обе полости гидродвигателя соединены между со- бой и со сливом. В системах гидропривода экскаваторов обычно применяют золотниковые гидрораспределители. Золотниковые гидрораспре- делители по исполнению корпуса бывают секционные и мо- ноблочные. Секционные гидрораспределители (рис. 33, я) состоят из не- скольких секций. Конструктивное исполнение секции может быть различным. Это значительно расширяет область применения гидрораспределителей при использовании небольшой номенкла- туры унифицированных секций разных типов (рабочих, напор- ных, сливных, промежуточных). Таким образом, создается воз- можность организации специализированного крупносерийного производства их. Секционные гидрораспределители удобны в эксплуатации. Изношенную секцию можно легко заменить и отремонтировать. Недостатками их являются увеличенные га- бариты и масса, наличие уплотняемых поверхностей на сты- ках секций. Последний из них тем серьезнее, чем выше дав- ление в системе гидропривода. Моноблочные гидро распределители (рис. 33, б) с одним или несколькими золотниками выполняют в одном корпусе (блоке). Их габариты и масса значительно меньше, чем сек- ционных, что весьма важно для размещения на машине. Оп- ределенное число золотников и клапанов в моноблочном гид- рораспределителе ограничивает его применение только данным конкретным типом машин. Моноблочные гидрораспределители целесообразно применять при большой серийности выпуска машин с одинаковой системой гидропривода. Схема соединения золотников гидрораспределителей может быть параллельной, последовательной и индивидуальной. В гидрораспределителе с параллельной схемой соединения золот- ников (рис. 34, а) при одновременном включении золотников проточный канал Ж закрыт, с напорной линией Д сообщают- ся каналы В и Г, которые соединены с трубопроводами, иду- щими к двум разным гидродвигателям. При этом противо- положные полости гидрораспределителей соединены через ка- налы Б и Е со сливной гидролинией А. При использовании такого гидрораспределителя трудно осуществлять совмещение двух и более рабочих движений с регулированием их скорости, так как жидкость стремится поступать в гидродвигатель ра- бочего органа с наименьшим внешним сопротивлением. В гидрораспределителе с последовательной схемой соеди- нения золотников (рис. 34, б) при включенных золотниках ка- нал Г золотника 1 соединен с напорной линией Д гидро- распределителя, а канал Е-с каналом В золотника 2, линия 46
Рис. 33. Секционные (а) и моноблочные (б) iпарораспределители Рис. 34. Схемы соедине- ния золотников и схемы конструктивно! о исполне- ния гидрораспределителей а - параллельная; б - последова- тельная; в-индивидуальная; г-с проточной раз!рузкой насоса; д-то же, с клапанной; 1 и 2 золотники 47
слива которого сообщается через канал Б со сливной линией А гидрораспределителя. Таким образом жидкость из напорной линии Д поступает в канал Г к гидродвигателю, управляе- мому золотником /, а из него по каналам Е и В к гид- родвигателю. который управляется золотником 2. Гидрораспределитель подобной конструкции позволяет сов- мещать две и более рабочие операции с более удобным, чем при параллельном питании, регулированием их скоростей, но давление в насосе при этом будет равно сумме перепадов давлений в приводимых гидродвигателях. В гидрораспределителях с индивидуальной схемой соеди- нения золотников (рис. 34, в) напорная линия Д соединена с каналом Г золотника, расположенного ближе к напорной линии, линия слива через канал Е соединена со сливной линией А гидро распределителя. На рисунке золотник 1 показан во включенном положении, а золотник 2-в нейтральном. При одновременном включении нескольких золотников жидкость поступает только к тому гидродвигателю, который управляет- ся золотником, расположенным ближе других к напорной ли- нии. Схема разгрузки насоса при нейтральном положении всех золотников гидрораспределителя может быть проточной и кла- панной. В гидрораспределителях с проточной схемой разгрузки (рис. 34, г) напорная гидролиния В соединена со сливной гид- ролинией Б специальным проточным каналом Л, который пе- рекрывается при включении любого из золотников. Приме- нение такой схемы позволяет плавно включать движение ме- ханизмов и устранять повышение давления в гидросистеме во время включения золотников. Однако в гидрораспредели- телях с несколькими золотниками достаточно велики потери давления при проходе жидкости через проточный канал со сложной конфигурацией. В гидрораспределителях с клапанной схемой разгрузки (рис. 34, д) напорная гидролиния В соединена со сливной гидро- линией Б через специальный клапан Д, линия Г управления которым соединена со сливной гидролинией. Насос разгружа- ется при определенном малом давлении независимо от числа золотников в гидрораспределителе. Недостатком такой схемы является возникновение пиков давления при резком включе- нии золотников, когда перекрывается линия Г. Гидрораспределитель секционного типа с параллельной схе- мой соединения золотников и проточной схемой разгрузки насоса (рис. 35) применяют на большинстве отечественных гид- равлических экскаваторов (например, ЭО-3322А, ЭО-4121А). В напорной секции 1 установлены предохранительный кла- пан 4 прямого действия и обратный клапан 5, препятствую- щий перетеканию жидкости из гидродвигателей на слив через проточный канал при промежуточных положениях золотника 48
в 1 Рис. 35. Секционный гидрорас- пределитель с проточной разгруз- кой насоса и параллельной схе- мой соединения золо1ников / и 2 напорная и рабочая секции: 3-слив- ная секция: 4 и 5-предохранительный ► обратный клапаны; 6 золотник; 7-пружи- на; 8 -шайба Рис. 36. Моноблочный ।идрораспределитель с клапанной разгрузкой насоса и параллельной схемой соединения золотников / и 4-пружины предохранительного клапана и переливного золотника; 2 предохранительный клапан; J-корпус: 5 и 6-золотники переливной и управления 49
6 гидрораспределителя. Рабочая секция состоит из литого кор- пуса и золотника 6, фиксируемого в нейтральном положении пружиной 7 и шайбами 8. Сливная секция 3 предназначена для отвода жидкости в бак. В нейтральном положении золотников 6 поток жидкости от насоса поступает в полость В и направляется через про- точный канал Г в сливную гидролинию Д. Так происходит разгрузка насоса. При перемещении золотников 6 в рабочее положение проточный канал перекрывается, жидкость через обратный клапан 5 поступает к отводам в исполнительные органы. Гидролинии Е и Ж гидрораспределителя предназна- чены для слива жидкости из гидродвигателей. Гидрораспределитель позволяет плавно включать и выклю- чать механизмы и регулировать рабочие скорости перемеще- нием золотника, что обеспечивается конфигурацией регулирую- щих кромок золотника, размерами и геометрией каналов, очеред- ностью их открытия и закрытия. Моноблочный трехзолотниковый гидрораспределитель с па- раллельной схемой соединения золотников и клапанной раз- грузкой насоса (рис. 36) используют на навесных (на тракто- рах) гидравлических экскаваторах. При нейтральном положении золотников 5 отводы В и Г к рабочим органам заперты, а гидролиния управления пе- реливным золотником 5 соединена со сливной гидролинией Е. При этом поток жидкости от насоса, преодолевая сопро- тивление пружины 4 золотника 5 под небольшим давлением (0,2...0,3 МПа), направляется по каналу Ж в сливную гидро- линию Е. При включении любого из золотников гидрораспределителя гидролиния Д управления перекрывается. Жидкость через демп- фер в золотнике 5 поступает в полость Л, давление жид- кости, действующее на золотник 5 с двух сторон, уравнове- шивается, и он под действием пружины 4 перемещается впра- во и отсоединяет поток жидкости от сливной гидролинии Е. Жидкость через золотник гидрораспределителя направляется к гидродвигателю. Если давление в соединенных через демпфер полостях Б и А выше давления настройки пружины 1 предохранительного клапана 2, жидкость из полости Л через клапан 2 поступа- ет в сливную гидролинию (на рисунке не показано). Коли- чество жидкости, поступившей из полости Л на слив, не может быть пополнено через малое отверстие демпфера (диаметр 1,1 мм). Поэтому золотник 5 под давлением, действующим в полости Б на его горцы, преодолевает сопротивление пру- жины 4. перемещается влево и соединяет напорную Б и сливную Е гидролинии. При этом поток жидкости под дав- лением, определяемым давлением настройки пружины / кла- пана 2, направляется в гидробак. 50
При понижении давления в системе клапан 2 закрывается, давление жидкости, действующее на золотник 5, уравновеши- вается, и золотник 5 под действием пружины 4 перемещается вправо, разъединяя напорную и сливную гидролинии. Характерная особенность этого гидрораспределителя - меха- ническая обработка всех отверстий и карманов в корпусе 3, вследствие чего в гидросистему не попадают включения, ко- торые бывают на литых внутренних поверхностях. Во избежание увеличения числа трубопроводов и соеди- нений в гидролиниях к гидрораспределителям экскаваторов присоединяют ряд других гидроаппаратов: предохранительный и переливной клапаны, дополнительные устройства для управ- ления специфическими операциями, например безнасосным опус- канием стрелы. Устройство для управляемого безнасосного опускания стре- лы применяют для сокращения продолжительности цикла эк- скавации (в основном обратной лопаты) за счет возможности совмещения трех движений при двух насосах, а также для увеличения скорости опускания стрелы под действием собствен- ного веса, для обеспечения мягкого падения ковша на грунт благодаря возможности плавно регулировать скорость опуска- ния стрелы, для повышения удобства управления и обеспе- чения возможности использовать прямую лопату с погрузочным ковшом на погрузочных работах, в том числе на подборке материалов с твердого горизонтального основания, за счет возможности работы гидроцилиндра стрелы в плавающем по- ложении. 4. Механизмы поворота и передвижения, ходовые устройства. Механизмы поворота на гидравлических экскаваторах различны по конструкции. На навесных неполноповоротных машинах используется поворотная колонна, а на полноповоротных экс- каваторах-механизм для вращения платформы на неограни- ченный угол. Механизм поворота (рис. 37) навесного экскаватора ЭО-2621А состоит из поворотной колонны, цепной передачи и гидроци- линдров. Поворотный корпус 2 опирается на конические ро- ликоподшипники 7 и 10 и вращается относительно стакана 9 головки рамы с .помощью цепной звездочки /5, приводи- мой в движение цепью 13 от гидроцилиндров 12. Оба ци- линдра работают попеременно. Если шток одного цилиндра втягивается, то цепь 13, соединенная с ним тягой И, по- ворачивает звездочку 15 и корпус 2, а другой цилиндр со- вершает холостой ход. В корпусе 2 сделаны проушины 1 и 3 для установки стрелы и ее гидроцилиндра, а также прилив 8 с пальцем 6 для фиксации механизма поворота в транспортном положении. При работе машины палец поднят вверх и своей нижней частью упирается в ограничители поворота, которые распо- 51
5 7 о 9. Рис. 37. Механизм поворота непо.шопо- воро1ною экскава- юра / и Э-проушины; 2-кор- пус; 4 пробка; 5 и 76- масленки; 6-палец; 7 и 10 роликоподшипники; в-прилив; 9-стакан; 11 тяга: 13 - цепь; звездочка 12 -гидроцилиндр; /4-гайка; 15- ложены на раме экскаватора и служат для стопорения колонны в случае обрыва цепи. Механизм поворота платформы полноповоротного экскава- тора, устанавливаемой с помощью опорно-поворотного круга на раме ходового устройства, приводится в действие высоко- моментным или низкомоментным гидромотором (рис. 38). Высокомоментный гидромотор (рис. 38, б) обеспечивает кру- тящий момент на его выходном вале, достаточный для не- посредственного привода обегающей шестерни 3, находящейся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворот- ного круга 4. Поэтому при применении высокомоментного гидромотора в механизме поворота обычно имеется только одна зубчатая передача. 52
Рис. 38. Механизм поворота нолноповоротных экскавато- ров а-с низкомоментным гидромотором' 6-с высокомоментным гидромотором; 1 и 5-гидромоторы; 2 редуктор; 3 обегающая шестерня; 4-опорно-пово- ротный круг При приводе от низкомоментного гидромотора необходи- мо увеличить создаваемый им крутящий момент, для чего применяют редуктор, связывающий валы гидромотора и обе- гающей шестерни. На рис. 38, а показан механизм поворота платформы экскаватора ЭО-4121А с низкомоментным гидро- мотором. Вал гидромотора связан соединительной муфтой с валом- шестерней редуктора, от которой вращение передается обегаю- щей шестерне 3, консольно закрепленной на выходном валу. Корпус редуктора, установленный в расточке стакана, прива- ренного к раме поворотной платформы, удерживается болта- ми от - поворота в стакане под действием реактивного кру- тящего момента при работе. 53
Соединительную муфту охватывает жестко соединенный с ней тормозной шкив, который при отсутствии давления в обеих рабочих линиях питания гидромотора 1 затормаживает- ся тормозными колодками нормально замкнутого тормоза. При включении золотника управления, подающего рабочую жидкость к гидромотору 7, тормоз автоматически размыкает- ся с помощью гидроразмыкателя. Тормоз на входном валу редуктора дает возможность удер- живать платформу от поворота пол действием горизонталь- ных нагрузок, возникающих при копании стенки траншеи, при расположении экскаватора на уклоне и т.д. Механизмы передвижения и ходовые устройства гидравли- ческих экскаваторов имеют несколько характерных разновид- ностей (рис. 39). Механизм передвижения гусеничных экскаваторов имеет, как правило, раздельный привод каждой гусеничной ленты от низ- комоментного гидромотора через шестеренный редуктор, кото- рый унифицирован на ряде машин с редуктором механизма поворота. Независимый привод механизма передвижения в 2...3 раза сокращает затраты времени на передвижку в забое и повышает мобильность экскаватора при длительных переездах. Конструкция гусеничного хода экскаваторов ЭО-4121А (рис. 39, а) выполнена унифицированной с выпускаемыми круп- ными сериями экскаваторами с механическим приводом. Для повышения долговечности, сокращения затрат на техническое обслуживание и с целью унификации с сельскохозяйственными и дорожными машинами на экскаваторе ЭО-4123 применен гусеничный ход тракторного типа со звеньями из проката (рис. 39, 6). На экскаваторах ЭО-3322А (Б) и ЭО-4321 при- менены принципиально различные конструкции пневмоколесных ходовых устройств (рис. 39, в и г). Рис. 39. Ходовые устройства гидравлических экскаваторов а ЭО-4121А; 6 ЭО-4123; в ЭО-3322; г-ЭО-4321; /-ходовая рама; 2 и 4 гидромоторы; 3 коробка передач; 5 выносная опора; 6 гусеничный ход тракторного типа; 7-гусеничный ход экскаваторного типа 54
На экскаваторе ЭО-3322 поворотную платформу устанавли- вают на ходовую тележку, которая во многом унифициро- вана с тележкой широко распространенного механического эк- скаватора Э-302Б (ЭО-ЗЗИГ), а привод переднего и заднего мостов осуществлен от низкомоментного аксиально-поршневого гидромотора через двухскоростную коробку перемены передач и горизонтальные валы с зубчатыми муфтами. На экскаваторе ЭО-4321 ходовое устройство имеет четыре широкопрофильных колеса, раздельный привод которых осу- ществлен от высокомоментных гидромоторов через ступич- ные редукторы. Такая конструкция ходовой тележки обеспе- чивает повышенную проходимость при движении по пересе- ченной местности и четыре ступени скоростей от 0 до 20 км/ч. 5. Сменное рабочее оборудование. На универсальных гидрав- лических экскаваторах широко применяют следующие виды сменного рабочего оборудования: обратную и прямую лопаты, грейфер и погрузчик. Обратная донага является основным видом рабочего обо- рудования для экскаваторов второй, третьей и четвертой раз- мерных групп. При работе обратной лопатой реализуются большие уси- лия копания, так как отпор грунта воспринимается не только весом рабочего оборудования, но и весом всей машины: улуч- шается наполнение ковша и точность выгрузки за счет его поворота относительно рукояти, появляется возможность ши- рокого применения удлиненных стрел и рукоятей, а также профильных ковшей для рытья, очистки каналов, кюветов, мелиоративных сооружений и т.п. По конструктивной схеме рабочее оборудование обратной лопаты выпускают нескольких разновидностей. Основными уз- лами всегда остаются: стрела, состоящая на экскаваторах ЭО-3322А( Б) и ЭО-4121А из двух частей 3 и 4 (рис. 40), ру- коять 7, ковш 9 и гидроцилиндры подъема стрелы 7/, по- ворота рукояти 5 и ковша 6. Стрелу обратной лопаты изготовляют пустотелой сварной из легированного металлопроката. Пяту стрелы шарнирно укрепляют в проушинах поворотной рамы 1, к которой присоединены также и гидроцилиндры 11 подъема стрелы. Штоки этих гидроцилиндров шарнирно сое- динены со стрелой и при их выдвижении изменяется угол наклона стрелы по отношению к поворотной платформе. Рукоять 7 подвешена на стреле и может поворачиваться по часовой стрелке или против ее при выдвижении или втя- гивании штока гидроцилиндра 5. Ковш 9 закреплен на ру- кояти 7 в одной точке и поэтому также может свободно поворачиваться с помощью гидроцилиндра 6. Основная 3 и удлиняющая 4 части стрелы соединены меж- ду собой пальцем. Чтобы во время работы не было пово- 55
5 11 Рис. 40. Схема обратной лопаты экскаватора ЭО- 3322 /-поворотная рама; 2-кабина машиниста; 3 и 4 нижняя и верх- няя части стрелы; 5. 6 и 11 -гидроцилиндры; 7-рукоятъ; 8-рычаг ковша; 9-ковш; /0-тяга; /...///-положения, в которых можно устанавливать тягу 10 рота одной части стрелы по отношению к другой, между ними дополнительно устанавливают тягу 10. Обратной лопатой работают следующим образом (рис. 41). 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 по- воротом ковша и поворотом рукояти (полож. I). Величину стружки в процессе копания регулируют с по- мощью гидроцилиндра стрелы путем ее подъема или опус- кания. После того как наполненный грунтом ковш будет под- тянут к стреле или повернут по отношению к рукояти на- столько, чтобы грунт не высыпался, рабочее оборудование 56
Рис. 41. Схема работы об- ратной лопаты 1 -ковш; 2 и 4 - гидроцилиндры; 3 рукоять; 5 и 6-удлиняющая и ос- новная части стрелы; /...///-по- ложения ковша поднимают из забоя с помощью гидроцилиндра стрелы (по- лож. II), 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 (полож. III). Затем производят обратный поворот плат- формы 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. Составная стрела состоит из двух частей: основной и уд- линяющей. Основную часть стрелы, как правило, используют при установке различных видов сменного рабочего оборудо- 57
вания, например, обратной и прямой лопат, грейфера, погруз- чика. Удлиняющую часть стрелы при переходе с одного вида оборудования на другой можно либо сохранить, например при переоборудовании обратной лопаты на грейфер, либо де- монтировать. Наряду с составной стрелой на некоторых моделях экска- ваторов применяют и неразъемную стрелу. Такая стрела Г- образной формы применена на экскаваторах Э-5О15А, ЭО-3322Б и ЭО-4121А. В конкретных условиях обратную лопату оборудуют смен- ными ковшами различной вместимости и формы. Ковш обратной лопаты в большинстве случаев изготов- ляют сварным. Он состоит из корпуса без открывающегося днища. Число зубьев, устанавливаемых на передней стенке, зависит от ширины ковша и вида работ, для которых пред- назначен ковш. Ковши для рытья траншей часто снабжают дополнитель- ными зубьями, укрепленными на боковых стенках. Назначение этих зубьев - подрезать стенки траншей во избежание закли- нивания в них корпуса, которое вызывает излишний расход энергии на преодоление трения ковша о стенки траншеи. Кро- ме того, боковые зубья позволяют при необходимости рас- ширять отрытую траншею. Зубья устанавливают в гнезда раз- личной конструкции и крепят с помощью болтов или шплин- тов. Ковш обратной лопаты (рис. 42) экскаватора ЭО-3322А со- стоит из задней стенки 8, двух боковых стенок 4, передней стенки с козырьком 2 и зубьев 1 и 3. Корпус ковша свар- ной. Задняя стенка 8 скруглена, чтобы избежать зрения о грунт при повороте ковша. Зубья / заканчиваются суживающимся хвостовиком, кото- рый 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 с помощью заклепок. 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 проу- шина 7 предназначена для соединения с рычагом, приводи- мым в действие гидроцилиндром поворота ковша. Прямая лопата. Конструктивная схема рабочего оборудо- вания прямой лопаты экскаватора ЭО-4121А показана на рис. 43. Основными узлами всегда остаются стрела 7. рукоять 2, ковш 5 и цилиндры 9 и 8 подъема стрелы и поворота ру- кояти. 58
2 А-А Рис. 42. Ковш обратной лопаты экскава юра ЭО-3322 / и 3-зубья; 2 козырек; 4-боковая стенка; 5-боковой лист; 6 и 7-проушины; К задняя стенка; 9-клин; 10 заклепка; /7-режушая кромка Рис. 43. Рабочее оборудование примой .lonaibi экскаватора ЭО-4121А а-с неноворотным ковшом; 6-е поворотным ковшом; / стрела; 2 рукоять: 3-тяга; 4-зуб ковша; 5-ковш; б-петля днища ковша; 7...10-гидроцилиндры; / и II положения ковша при копании Ковш может быть присоединен к рукояти жестко с по- мощью тяги 3 и тогда для открывания днища ковша уста- навливают специальный цилиндр 7 (рис. 43, а). Для повыше- ния эффективности работы ковш могут крепить к рукояти шарнирно и в этом случае его поворачивают относительно 59
рукояти с помощью гидроцилиндра 10 (рис. 43, б). На экс- каваторе ЭО-4121А устанавливают как неповоротный, так и поворотный ковш. Стрелу прямой лопаты устанавливают также, как и стре- лу обратной лопаты. На большинстве экскаваторов стрелу обратной лопаты полностью или частично используют и для прямой лопаты. Рукоять подвешивают к стреле шарнирно и могут пово- рачивать по часовой или против часовой стрелки с помощью гидроцилиндра 8, устанавливаемого под стрелой. Прямой лопатой работают следующим образом. Втягивая шток гидроцилиндра 8 рукояти, поворачивают ее по часовой стрелке и, опуская одновременно стрелу, устанавливают ковш в первоначальное положение для копания. Чтобы заполнить ковш, переводят рукоять из положения I в положение II, выдвигая шток гидроцилиндра рукояти. Заглубление ковша и регулирование толщины стружки грун- та производят гидроцилиндрами 9 стрелы, опуская или под- нимая ее по отношению к поворотной платформе на нужную высоту. После того как ковш наполнится грунтом или по- родой, поднимают стрелу и выводят ковш из забоя. Затем, поворачивая платформу вместе с рабочим оборудованием, пе- ремещают грунт к месту разгрузки. В случае необходимости при этом одновременно поднимают ковш на большую высо- ту. С этой целью используют как гидроцилиндр стрелы, так и гидроцилиндр рукояти. Для разгрузки ковша либо открывают его днище, втяги- вая шток гидроцилиндра 7 (рис. 43, а), либо поворачивают ковш гидроцилиндром 10 (рис. 43, б). Потом поворачивают ковш к забою и рабочий цикл повторяют. Операции обрат- ного поворота и опускания ковша в исходное положение для копания обычно совмещают с целью сокращения длительности рабочего цикла машины и повышения ее производительности. Поворотный ковш на гидравлическом экскаваторе ЭО-4121А значительно расширяет область его применения. При этом используют специальную рукоять 2 (рис. 43, б). Ковш 5 при- соединяют к рукояти шарнирно, так как он может изменять свое положение с помощью гидроцилиндра 10, который шар- нирно крепят к проушинам рукояти, а шток гидроцилиндра также шарнирно присоединяют к ковшу. Прямой лопатой с поворотным ковшом можно выполнять не только разработку и погрузку грунта, но и вести пла- нировку забоя. В процессе копания такой лопатой могут участвовать гидроцилиндры 8, 9 и 10. По конструкции стрела и рукоять прямой лопаты в ос- новном аналогичны таким же узлам обратной лопаты. Погрузчик. Экскаватор с рабочим оборудованием погруз- чика предназначен для разработки грунтов и погрузки сы- 60
Рис. 44. Рабочее оборудование погрузчика экскаватора ЭО-3322Б 1 стрела; 2, 9 и /4-гидроцилиндры; 3 и 15 - трубопроводы; 4 и Я-пальцы; 5-ось; 6 тяга стрелы; 7-рукоять; /О-подвеска ковша; //-рычаг; 72-тяга ковша; /3-ковш; 16 поворотная платформа пучих и дробленых материалов выше уровня стоянки маши- ны. Как и прямая лопата, погрузчик работает движением ков- ша от себя (от машины в сторону забоя или отвала ма- териалов). Вместимость ковша погрузчика в 1,5..2 раза боль- ше емкости ковша прямой лопаты, что позволяет существенно повышать производительность экскаватора. Кинематическая схема этого вида рабочего оборудования обеспечивает движение режущей кромки отвала по прямоли- нейной горизонтальной траектории на уровне стоянки на дли- не от 2 м и более. Это позволяет планировать площадку, на которой стоит машина. Другое отличие погрузчика от обратной лопаты-это возможность поворота ковша после внедрения его в разрабатываемый материал. Устройство погрузчика ЭО-3322А (Б) показано на рис. 44. В качестве стрелы часто используют нижнюю основную часть 3 стрелы обратной лопаты (см. рис. 40). Для подъема стрелы оставляют также гидроцилиндры 11 обратной лопаты, которые крепят к поворотной платформе 16. Штоки гидроци- линдров 14 присоединяют с помощью пальцев 4 к рукояти 7, которая подвешивается на оси 5, установленной в стреле 1. 61
К нижней части рукояти крепят подвеску 10 и гидроцилиндр 9 ковша. Гидроцилиндры 14 стрелы проушинами штоков соединены шарнирно не со стрелой 1, а с кронштейнами рукояти 7. Рукоять 7 и тяги 6 соединены шарнирно со стрелой 1 и с подвеской 10 ковша. В результате образуется шарнирный че- тырехзвенник (параллелограмм): рукоять 7, подвеска 10 ковша, тяги 6, стрела 1. Шарнирное соединение проушин штоков гидроцилиндров стрелы с кронштейнами рукояти и шарнир- ный четырехзвенник обеспечивают горизонтальное перемеще- ние ковша погрузчика, т. е. планировку определенного участка поверхности. Тяги 6 изготовлены из труб с приваренными по обоим их концам проушинами, предназначенными для шарнирного соеди- нения со стрелой и подвеской ковша. Поворот рукояти осуществляют с помощью гидроцилинд- ра 2, который нижней проушиной соединен шарнирно с крон- штейном стрелы, а проушиной штока-с кронштейнами рукояти. Подвеска 10 ковша представляет собой сложную сварную кон- струкцию. соединенную шарнирно с рукоятью 7, тягами 6, рычагом 11 ис ковшом 13. Кроме того, к подвеске ков- ша приварены два разъемных подшипника скольжения, в кото- рых установлен на двух цапфах цилиндр 9 ковша. Цилиндр ковша проушиной штока соединен шарнирно с ры- чагом И, который, кроме отмеченных выше двух шарнирных соединений (с подвеской ковша и с проушиной штока ковша), имеет шарнирное соединение с ковшом 13 через тягу 12. Система, состоящая из цилиндра 9 ковша, рычага 11, тя- ги 12, обеспечивает поворот ковша погрузчика вокруг шар- нира подвески ковша. Ковш 13 погрузчика закрытого типа. Положения ковша во вре- мя работы представлены на рис. 45. Полож. I,соответствует нача- лу операции копания ниже уровня стоянки машины. Положения II и III показывают взаимное расположение элементов ра- бочего оборудования при движении ковша по горизонтальной прямой на уровне стоянки машины. При подъеме ковша на максимальную высоту он занимает положение V. Разгрузку ков- ша производят поворотом его вокруг шарнира крепления к рукояти с помощью цилиндра 2 (полож. IV). Грейфер предназначен для разработки грунтов, расположен- ных как ниже, так и выше уровня стоянки экскаватора, для погрузки и разгрузки сыпучих материалов и дробленых пород, а также для рытья глубоких колодцев и котлованов, очистки прудов и каналов. На экскаваторах с гидравлическим приводом устанавливают жестко подвешенные грейферы, которые крепят на рукояти об- 62
ратной лопаты вместо ковша. Основное преимущество жестко подвешенного грейфера по сравнению с канатным заключается в том, что им можно создать необходимое давление на грунт при врезании, т.е. независимо от веса грейфера успешно раз- рабатывать плотные грунты. Сменное рабочее оборудование грейфера экскаватора ЭО- 3322Б показано на рис. 46. Оно включает стрелу 1 и рукоять 3, используемые от обратной лопаты, подвеску 4, механизм 5 поворота ковша и гидроцилиндр 8 для замыкания и откры- вания челюстей ковша 11. Механизм поворота 5 ковша служит для установки рабо- чего органа в плане, чтобы удобнее и эффективнее вести зем- ляные работы. Поворот возможен на 120 в каждую сторону. Достигается он при подаче жидкости по рукавам 6 в одну из полостей гидроцилиндра механизма поворота. При этом пере- 63
Рис. 46. Рабочее оборудование грейфера экскаватора ЭО-3322Б / стрела; 2 и 8 гидроцилиндры; 3-рукоять; 4-подвеска; 5-механизм поворота ковша; 6 и 7-рукаиа; 9-ползун; 10 и /4-тяги; //-ковш; /2-ось; 13 стойка мешается поршень с зубчатой рейкой, которая вращает шестер- ню, укрепленную с помощью шпонки на корпусе гидроцилинд- ра 8. Вращение гидроцилиндра 8 через стойки 13 передается ковшу 11. Для перемещения челюстей ковша по рукавам 7 масло под давлением подается в гидроцилиндр 8. Когда шток гидроци- линдра 8 выдвигается, то он перемещает ползун 9 и через тяги 10 поворачивает челюсти вокруг неподвижных осей 12 до пол- ного их замыкания. При втягивании штока гидроцилиндра 8 ползун 9 поднимается вверх и через тйги 10 раскрывает че- люсти ковша. Для увеличения параметров (высоты подъема, глубины копания) тяга 14, соединяющая верхнюю и нижнюю части стрелы, снимается и заменяется гидроцилиндром ковша обратной лопаты. Существуют три вида соединения грейферных ковшей с ру- коятью, отличающихся возможностью поворота ковша в плане: неповоротное, неполноповоротное и полноповорогное. При лю- бом виде соединения возможно продольное и поперечное рас- качивание ковша. Описанная конструкция относится к неполно- поворотным. При копании на большую глубину штангу грейфера наращи- вают промежуточными вставками. 64
1 -челюсть ковша; 2, 5 и 7-гид- роцилиндры; 3-рукоять; 4 и 6-уд- линяющая и основная части стре- лы; I. IV-положения ковша Рис. 47. Схема работы । рейфера Положения ковша грейфера в различные моменты работы показаны на рис. 47. В полож. I ковш находится в раскрытом состоянии на дне котлована или колодца перед началом смы- кания челюстей, т.е. перед заполнением ковша. Полож. II аналогично полож. I, только здесь показан момент начала ко- пания с уровня стоянки машины. После заполнения ковша его поднимают на необходимую высоту, выдвигая штоки гидроци- линдров стрелы и поворачивая рукоять вокруг шарнира крепле- ния к стреле. В полож. III ковш поднят в закрытом состоянии на мак- симальную высоту. Когда поворотная платформа с рабочим оборудованием повернута к месту разгрузки, челюсти ковша рас- крываются (полож. IV) и грунт или другой сыпучий материал высыпется. Сменными рабочими органами гидравлических экскаваторов являются ковши (рис. 48, 7, 2 и 3) различного размера, кон- 3-95 65
Рнс. 48. Сменные рабочие ор1аны для земляных и i рудоподъемных работ 1. 2 и 3-ковши обратных лопат; 4 ковш для дренажных работ; 5-ковш для рытья узких траншей; 6-ковш для планировочных работ;’ 7-зачистной ковш; 8, 9 и /О-погрузочные ковши; //-бульдозер- ный отвал; /2-многозубовый рыхлитель; 13-однозубовый рыхлитель; /4-крановая подвеска; /5-над- ставка для бокового смещения ковша фигурации и конструкции. Ковши сварные. Число зубьев зави- сит от ширины ковша и вида работ, для которых ковши пред- назначены. Ковши для рытья траншей часто снаожают допол- нительными боковыми зубьями. Зубья обычно крепят в специаль- ных гнездах с помощью чеки. Многие машины оснащают ков- шами для работы в липких и влажных грунтах. Эти ковши снабжаются автоматическими выталкивателями - элементами, очищающими внутреннюю поверхность ковша при разгрузке грунта. Для рытья дренажных каналов и узких траншей применяют ковши, показанные на рис. 48, 4 и 5. Ковши для планировоч- ных и зачистных работ показаны на рис. 48, 6 и 7. Они от- личаются значительной шириной и чаще всего имеют режущую кромку без зубьев. Режущая часть ковша представляет собой плоский нож, приваренный к днищу и боковым стенкам. Ци- линдрическая форма задней стенки и днища облегчает запол- нение ковша грунтом и его разгрузку. Погрузочные ковши (рис. 48, 8, 9 и 10) в отличие от пла- нировочных выполняют меньшими по ширине, но большими по высоте. При ремонте и реконструкции дорог, а также при погруз- ке кусковых материалов в транспорт применяют ковш с ребра- ми жесткости. Зубья в этом случае крепят болтами. 66
Для засыпки ям и траншей может быть смонтирован буль- дозерный отвал (рис. 48, //), а для рыхления грунтов и пород и взламывания асфальтовых покрытий применяют многозубовые и однозубовые рыхлители (рис. 48, 12 и 14). Их используют также при корчевании пней. Чтобы вести грузоподъемные работы, устанавливают крано- вую подвеску (рис. 48, 13), а для проведения погрузочных работ используют грейферные и захватные рабочие органы. Что- бы можно было вести работы вблизи фундаментов зданий и других сооружений, к машине прилагают надставку (рис. 48, 15), которая обеспечивает боковое смещение ковша относительно продольной оси стрелы. ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСКАВАТОРОВ 1. Краткие сведения о грунтах. Грунты минерального про- исхождения, разделяются на скальные и нескальные. Скальные грунты по строению разделяют на однородные и слоистые. Однородные скальные грунты отличаются значи- тельной прочностью и для разработки экскаватором требуется их предварительное дробление. Слоистые скальные грунты сло- жены из песчаников, известняков, доломитов и глинистых слан- цев. К нескальным грунтам относятся глины, лёсс, мергели, пески и гравий. Глины в чистом виде встречаются редко. Обычно они содержат примеси песка и других пород. При содержании глины 10. ..30% их называют суглинками, при со- держании ее 10% и менее-супесками. Лёсс содержит 5. ..10% глины, до 60% кварцевой пыли, 10...20% извести. Лёсс обла- дает значительной влагомерностью, поэтому он легко размыва- ется текучими водами. Мергелями называют глины с содержа- нием 40. ..60% углекислой извести. Пески-продукт разрушения кристаллических пород. Пески бывают мелкие (до 0.005 мм) и крупные (до 4 мм). Галька, гравий и валуны-это грубооб- ломочные породы, состоящие из продуктов разрушения извер- женных и осадочных пород. Размеры частиц гравия-5...40 мм; 40. ..200 мм-гальки и 200. ..800 мм-валунов. Техническая пригодность грунтов определяется связностью (сцеплением) между частицами, размером и формой частиц, од- нородностью состава, углом естественного откоса, влажностью, влагоемкостью и растворимостью в воде, пластичностью, рас- ширяемостью и сжимаемостью при различном содержании влаги и под действием температуры окружающей среды. з 67
Рис. 49. Земляные соору- жения /-откос верховой; 2 1ребень пло- тины ; 3 - берма; 4 - откос ни зовой; 5-зуб;б-отвал; 7-рабочая берма; 8 бровка откоса; 9 резерв; /0-на- горная канава; //-кавальер; 12- кювет; 13 обочина; /4-проезжая часть; /5-выезд из котлована; /6-крепленис боковых стенок траншеи 2. Краткие сведения о земляных сооружениях. Земляные ин- женерные сооружения образуются в грунтовом массиве или возводятся из грунта, уложенного на поверхности земли. Земляное сооружение называется выемкой, если оно располо- жено ниже поверхности земли (рис. 49,6, е, и, к) и насыпью, если оно возведено на поверхности земли (рис. 49,а, г, д, з). Если земляное сооружение находится на косогоре, то оно мо- жет состоять частично из выемки и частично из насыпи 68
Рис. 50. Схема рабочего места экскаватора, оборудованною обратной лопатой 1-1 -ось предыдущей стоянки экскаватора; II-II-ось стоянки экскаватора; Rg- радиус выгрузки грунта из ковша; Нр высота выгрузки грунта; Нк-высота забоя; Ro радиус габаритной установки экскаватора; 0,5 .4-половина длины ходового устройства; Rt-наименьший радиус копания на уровне стоянки; R, наи- больший радиус копания на уровне стоянки; R3 наибольший радиус копания; а-величина передвижки, у.т.-центр тяжести разрабатываемого элемента грунта; 0О-средний угол поворота на выгрузку; Лт-рас- стояние от оси грунтовозной дороги до нижней бровки откоса; ,4Пр-ширина проходки 69
Рис. 51. Схема сооружении канала экскаватором Э-5015А, оборудованною об- ратной лопатой 1-1...IV JV-осн проходов экскаваторов; I-отвал; 2-ссчснис проходки; 3-кавальср (рис. 49„ж). В полувыемке и полунасыпи может также разме- щаться и канал (рис. 49,в). По назначению земляные сооружения подразделяют на гидро- технические-плотины и дамбы (рис. 49,а), водоподающие и осу- шительные каналы (рис. 49,6, в, г); дорожные - земляное полот- но для железных и автомобильных дорог (рис. 49,6, е, ж, з); сооружения промышленного и гражданского строительства-кот- лованы (рис. 49, и) и траншеи (рис. 49, к). После возведения подземной части сооружений (фундаментов) или укладки ком- муникаций в траншеи производят обратную засыпку неисполь- зованной части котлована и траншеи. Для защиты выемки до- рожного полотна от притока поверхностных вод с обеих сто- рон ее устраивают канавы (кюветы). С верхней стороны выем- ки устраивают нагорную канаву для отвода воды, стекающей со склонов. 3. Применение сменного рабочего оборудования. Рабочее место экскаватора включает площадку, на которой стоит экскава- тор, часть поверхности, которая разрабатывается с места стоян- ки экскаватора, а также площадку, на которой устанавливаются транспортные средства под погрузку. При разработке грунта в отвал к рабочему месту относят также площадку для раз- мещения нагружаемого грунта. Размеры и форма рабочего мес- та зависят от габаритов экскаватора и вида рабочего обору- дования. На рис. 50 показана схема рабочего места экскаватора при разработке боковой проходкой грунта с погрузкой в автомо- бильный транспорт. Основными технологическими параметрами забоя являются: глубина разработки, длина передвижки, сред- ний угол поворота на выгрузку, высота и радиус разгрузки. 70
Рис. 52. Схема ра- бочего места экска- ватора, оборудован- ною прямой лопа- той (обозначение см. на рис. 50) Эти параметры, определяющие продолжительность цикла, могут быть определены графическим или графоаналитическим методами. Рабочее обрудование обратная лопата широко использу- ется при разработке котлованов и траншей, а также при со- оружении осушительных каналов. На рис. 51 показана последовательность разработки канала- экскаватор разрабатывает сечение канала за четыре проходки. Оборудование прямая лопата (рис. 52) применяется при разработке котлованов и выемок, там где низкий уровень грун- товых вод позволяет экскаваторам и автотранспортным средст- 71
Рис. 53. Схема ра- бочею места экска- ватора. оборудован- ною погрузчиком (обозначения см. на рис. 50) Рис. 54. Схема рабочею места экскаватора, оборудованною грейфером (обозна- чения см. на рис. 50) «-нормальной длины; б-с удлинителем 72
вам перемещаться по дну выработки. Работа прямой лопатой ведется всегда с погрузкой грунта в самосвалы. Погрузочное оборудование применяется при погрузке строй- материалов из штабелей (рис. 53) и при разработке легких грунтов. Особенностью этого вида оборудования является дви- жение ковша в горизонтальном направлении, что позволяет производить подборку материалов из штабелей. Оборудование грейфер на гидравлических экскаваторах при- меняется при разработке узких и глубоких выемок (рис. 54). Применение грейфера с удлинителем обеспечивает получение более узких и более глубоких выемок для сооружения опор. ГЛАВА 4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ 1. Основные обязанности обслуживающего персонала. Маши- нист экскаватора управляет экскаватором, несет ответственность за качество работ, заботится о своевременном снабжении экска- ватора всеми необходимыми материалами, руководит техниче- ским обслуживанием машины, отвечает за соблюдение правил безопасной работы. 2. Подготовка экскаватора к работе. При пуске силовой уста- новки необходимо: проверить заправлен ли топливный бак топливом, а систе- ма охлаждения двигателя водой или незамерзающей жидкостью; запустить двигатель при выключенной муфте сцепления; прогреть двигатель, установить угловую скорость 104... 145 рад/с, плавно включить муфту сцепления; проверить работу насоса на холостом ходу при различных режимах работы двигателя. При температуре окружающего воздуха ниже — 20°С необ- ходимо прогреть рабочую жидкость. Вентилятор охладителя включать после достижения рабочей жидкостью температуры 50 С. Пускать новый или прошедший ремонт экскаватор в работу под нагрузкой без предварительной обкатки категорически за- прещается. Работа экскаватора без предварительной обкатки приведет к задирам гильз цилиндров и подшипников дви- гателя, к задиру или заклиниванию плунжеров насосов, гидро- моторов и других аппаратов и агрегатов гидропривода. Обкат- ка экскаватора обеспечивает надежную работу и удлиняет срок его службы. Обкатку экскаваторов следует проводить под наблю- дением механика. Во время обкатки происходит приработка трущихся деталей при постепенном увеличении нагрузки от ми- нимальной до максимальной. 73
Обкатка экскаватора осуществляется в несколько этапов: обкатка дизельного двигателя на холостом ходу в течение 15...20 мин; обкатка сдвоенного насоса на холостом ходу в течение 60 мин; обкатка экскаватора на холостом ходу в течение 4 ч; обкатка экскаватора с различными нагрузками в течение 25 ч. Обкатка дви! ателя. Выключить муфту сцепления и запустить двигатель. После запуска первые пять минут двигатель должен проработать с минимальной угловой скоростью (73...83 рад/с), затем угловую скорость постепенно увеличивают, доводя до максимальной. Работающий двигатель прослушать, проверить показания контрольных приборов, плотность соединений в тру- бопроводах и фланцах. Давление масла в магистрали должно быть не менее 0,3...0,5 МПа при номинальной угловой ско- рости, при минимальной угловой скорости-не менее 0,1 МПа. При обнаружении повышенного (нехарактерного) шума или сту- ка, течи масла, воды или топлива необходимо выявить при- чины и устранить их. Убедившись в исправности двигателя, приступить к дальнейшей обкатке экскаватора. Обкатка сдвоенного насоса. Установить угловую скорость вала двигателя 93...114 рад/с и, плавно включая муфту сцепле- ния, провернуть насос в течение 5...10 с. Повторить эту опера- цию 3...4 раза. Постепенно увеличивая время включения муф- ты, перевести насос на постоянный режим работы и работать 10 мин. Плавно перевести насос на режим работы, соответ- ствующий 145 рад/с двигателя, и проработать 30 мин. Посте- пенно увеличивая угловую скорость двигателя, перевести насос на номинальный режим работы (186 рад/с) и проработать 20 мин. В каждом режиме: прослушать насос и при появлении резких звуков в корпу- се немедленно остановить двигатель и проверить положение запорного вентиля всасывающего патрубка насоса; проверить давление в сливной линии и при давлении выше 0,2 МПа обкатку прекратить, заменить фильтрующие элементы фильтров и повторить режим обкатки; следить за температурой рабочей жидкости в баке, при темпе- ратуре 50°С включить вентилятор охладителя. Убедившись в нормальной работе насоса на холостом ходу, нормальном давлении на сливе, можно приступить к обкатке экскаватора. Обкатка экскаватора на холостом ходу. Обкатку проводят на площадке с твердым грунтовым основанием или асфальто- вым покрытием. Экскаватор на холостом ходу обкатывают в течение 4 ч, плавно включая каждое движение рабочих органов и поворота платформы при раздельном и совмещенном режи- ме работы. 74
Во время первых 2-3 ч работы необходимо следить, чтобы движение рабочих органов, поворот платформы и передвижение выполнялись без срабатывания предохранительных и перепуск- ных клапанов гидросистемы, для чего необходимо плавно вклю- чать золотники и не допускать полного хода штоков гидро- цилиндров. В конце обкатки проверить работу гидросистемы в стопор- ном режиме, для чего нужно выдвинуть поочередно до упора гидроцилиндры ковша, рукояти и стрелы, затормозить механизм поворота тормозом и включить поворот платформы влево и вправо, затормозить ходовое устройство тормозом и поочеред- но включить правую и левую гусеницы. Обкатка экскаватора под нагрузкой. Экскаватор под нагруз- кой обкатывают в течение 5 ч (табл. 3). Во время обкатки экскаватора под нагрузкой необходимо периодически прослушивать силовую установку и осматривать агрегаты, следить за показаниями контрольных приборов. 3. Условия обкатки двигателя Этап обкатки Группа грунта Наполнение ковша, % 1 2 3 4 I 50 II 100 III, IV 50 III, IV 100 3. Рабочий цикл экскаватора состоит из следующих операций: копание, подъем рабочего оборудования, поворот на выгруз- ку, выгрузка грунта из ковша, поворот в забой, опускание ра- бочего оборудования. При копании стружку грунта следует брать равномерно, избегая пиковых нагрузок и стопорения рабочего органа. Не доводить поршни гидроцилиндров до упора. Регулярно очищать ковш от прилипшего грунта. Поворот на выгрузку следует на- чинать только после вывода ковша из грунта. Не допускается задевание рабочих органов за грунт при повороте. При выполнении рабочего цикла тормоза механизма передви- жения должны быть включены (выносные опоры должны быть оперты на грунт). При передвижении экскаватора должен быть включен тормоз поворота. При движении экскаватора под уклон рабочее оборудование опустить как можно ниже и не допускать превышения номи- нальной скорости (движение на обгонном режиме). При превышении скорости экскаватор следует остановить, выключив золотники, управляющие механизмом хода и только 75
после этого продолжать движение. Работа гидромоторов меха- низма передвижения в обгонном режиме может привести к вы- ходу их из строя, вследствие возникновения кавитации. При копании обратной лопатой следует подводить ковш к забою с помощью гидроцилиндра рукояти, а затем копать с помощью гидроцилиндра ковша. Для сокращения времени рабочего цикла при повороте на выгрузку рекомендуется поднимать стрелу и одновременно от- водить рукоять. При повороте в забой рекомендуется одновре- менно производить опускание стрелы и поворот рукояти. При работе погрузочным оборудованием рекомендуется брать грунт с верха отвала. Внедрение ковша в грунт производят с помощью гидроцилиндра рукояти, затем, не доводя ковш до стопорения, осуществляют его поворот и одновременно вклю- чают гидроцилиндры стрелы на подъем рабочего оборудования. Выгрузка происходит при повороте ковша. После выгрузки платформу экскаватора поворачивают к за- бою, а рабочее оборудование ставят в исходное положение. При этом ковш устанавливают так, чтобы угол резания был минимальным, но не было трения днища ковша о грунт. При работе грейфером копание осуществляется с помощью гидро цилиндра грейфера, а затем подъемом стрелы и рукояти выводят грейфер из забоя и поворачивают на выгрузку. Пово- рот выполняют плавно без резких разгонов и торможений, чтобы избежать раскачивания грейфера. При работе в стеснен- ных условиях, при выводе грейфера из забоя и опускании в забой можно поворачивать его, используя гидроцилиндр по- ворота. При повороте в забой опускают стрелу, затем, опуская стре- лу и поворчивая рукоять, вводят грейфер в забой. При необ- ходимости копания выемок глубиной более 7,9 м применяют удлинитель. При работе прямой лопатой копание осуществляется с по- мощью гидроцилиндра рукояти, напор производится опусканием стрелы. При этом скорость напора зависит от перемещения рычага управления. По окончании копания ковш отводят от забоя подъемом стрелы, и поворот на выгрузку совмещают с дальнейшим подъемом стрелы. Поворот в забой совмещают с опусканием стрелы и подворотом рукояти. Прямая лопата с поворотным ковшом выполняет операции прямой лопаты и погрузчика. Копание осуществляется преиму- щественно с помощью гидроцилиндра рукояти. Напорное уси- лие достигается опусканием стрелы в безнасосном режиме. По окончании копания ковш поворачивают, осуществляют подъем стрелы и поворот на выгрузку. Выгрузку производят поворо- том ковша. Поворот в забой совмещается с установкой ра- бочего оборудования в исходное положение. Перед началом ко- 76
пания ковш устанавливают так, чтобы угол резания был ми- нимальным, а днище ковша не касалось грунта. При работе в качестве погрузчика наполнение ковша материа- лом осуществляется одновременным включением гидроцилиндров стрелы на свободное опускание и рукояти (напор). По мере внед- рения ковша, его следует поворачивать на себя, чтобы избе- жать упора днища в грунт. Окончательное заполнение ковша происходит при его повороте на себя. После заполнения ковша поднимают стрелу. Дальнейшие операции проводятся как описано выше. При работе рыхлителя внедрение его в грунт осуществляет- ся включением гидроцилиндра рукояти. Дальнейшее рыхление осуществляется в основном гидроцилиндром ковша. Для опускания стрелы в безнасосном режиме не следует доводить рычаг управления до упора. При полном включении рычага происходит опускание стрелы на режиме насоса. 4. Управление экскаватором. Машинист экскаватора должен знать расположение и назначение рычагов и педалей управ- в 4. Рычат управления экскаватора ЭО-3322Б Рычаги и педали (номер позиции по рис. 55) Наименование Направление дви жен и я рычага Что соответствует данному положению рычага Рычаг управления подачей Вперед Остановка двигателя 1 Назад Увеличение угловой ско- рости вращения колен- чатого вала 2 Рычаг управления состав- Вперед Увеличение радиуса копа- ной частью стрелы при НИЯ грейфере Назад Уменьшение радиуса ко- пания 3 Рычаг управления откид- ными опорами Вперед Назад Опускание опор Подъем опор 4 Кнопка звукового сигнала От себя Включен 5 Рычаги управления: стрелой ковшом От себя На себя Влево Вправо Влево Опускание стрелы Подъем стрелы Поворот ковша от рукоя- ти Поворот ковша к рукояти Открывание ковша 6 Рулевое колесо Влево - Поворот колес влево- 7 Педаль тормоза хода вправо Вниз - вправо Включен 77
Продолжение табл. 4 Рычаги и педали (номер позиции по рис. 55) Наименование Направление движения рычага Чю соответствует данному поло- жению рычага 8 Кран управления стекло- Влево очистителем Вправо 9 Рычаги управления: рукоятью (при обратной От себя лопате) На себя поворотом платформы Влево Вправо 10 Стопор поворотной плат- Вниз формы Вверх 11 Включатель «массы» Вниз 12 Рычаг реверса хода для Вперед пониженных скоростей Назад на I —II передачах 13 Рычаг увеличения скорости Вперед хода вперед на I-II пе- редачах 14 Кран переключения скоро- Вперед стей Вправо 15 Кран управления стояноч- Назад ным тормозом Влево Включен Выключен Рукоять поворачивается от стрелы Рукоять поворачивается к стреле Поворот влево Поворот вправо Включен Выключен Включена Ход вперед Ход назад Увеличение скорости I скорость-передний мост включен II скорость-передний мост включен Выключен Включен 78
5. Рыча! и управления экскаватором ЭО-4121А Рычаги пода- чи (позиция на рис. 56) Управляемый механизм Действия управляемого механизма при положении рычага от себя на себя вправо влево 1 2 3 4 5 6 7 Стрела Опускание Подъем Напор ру- Возрат ру- стрелы стрелы кояти кояти (при совмещении операций) Механизм поворо- Поворот та платфор- мы вира- — — — во Левая гусеница Включение Включение движе- движения ния ле- левой гу- вой гусе- сеницы ницы назад вперед Рукоять ковша Возврат ру- Напор ру- Поворот Поворот кояти кояти ковша от рукояти (копание ковшом) ковша к рукояти (разгруз- ка ковша) Тормоз механизма Выключен передвижения Включен — — Тормоз механизма Выключен поворота Включен — — Угловая скорость Больше вращения ко- ленчатого вала двигателя Меньше Правая гусеница Включение Включение — — движения правой гусеницы вперед движения правой гусеницы назад Механизм поворо- Поворот та платфор- — — — мы влево 8 9 ления. Перед машинистом находятся рычаги и педали управ- ления основными механизмами, которые часто переключаются. Рычаги управления другими механизмами, включаемыми реже, размещаются сбоку (рис. 55 и 56, табл. 4 и 5). 5. Система техническою обслуживания. В процессе эксплуата- ции качество работы экскаваторов снижается из-за износа, деформации и разрушения отдельных деталей. При этом нару- шается регулирование, изменяются зазоры сопряжений, ослабе- вает крепление деталей, вследствие чего теряется точность вы- полнения операций, снижается производительность. 79 'А
Рис. 55. Рычаги уп- равления экскавато- ра ЭО-3322Б Рис. 56. Рыча! и уп- равления экскавато- ра ЭО-4121А Для поддержания экскаватора в работоспособном состоянии проводят следующие основные мероприятия: систематическое обслуживание путем своевременной очистки и протирки, регу- лирования, смазывания, заправки водой и топливом; устранение возникших неисправностей, замена или ремонт деталей и узлов. 80
6. Периодичность техническою обслуживания экскаватора, ч Тип основного двигателя ЕО ТО-1 ТО-2 ТО-3 Тракторный 8 60 Промышленный 8 50 240 960 250 — Первая часть этих мероприятий предусматривает организа- цию технического обслуживания (ТО), вторая-организацию ре- монта. В нашей стране принята единая для всех строительных организаций система технического обслуживания и ремонта ма- шин, которая представляет собой комплекс взаимосвязанных положений и норм, определяющих организацию и порядок проведения работ для заданных условий эксплуатации, с целью обеспечения показателей качества, предусмотренных в норматив- ных документах. В соответствии с назначением, объемом и составом работ, а также периодичностью выполнения техническое обслуживание подразделяют на следующие виды (табл. 6): ежесменное (ЕО), выполняемое регулярно перед началом рабо- ты, во время перерывов и после окончания работы; периодическое (ТО-1, ТО-2 и ТО-3), выполняемое после уста- новленного числа часов работы машины; сезонное (СО), выполняемое два раза в год. Для выполнения необходимых работ по регулированию, сма- зыванию и т.п. экскаватор укомплектован набором инструмен- тов и оснасткой (рис. 57), обеспечивающими выполнение всех необходимых работ. В технической документации на экскаватор указывается пере- чень работ различных видов технического обслуживания. В ка- честве примера приведен перечень работ технического обслужи- вания экскаваторов ЭО-3322А и ЭО-3322Б. При ежесменном обслуживании (ЕО): очистить экскаватор от пыли и грунта; подтянуть крепления двигателя, насосов и других составных частей; проверить герметичность систем питания, смазки и охлажде- ния двигателя; провести ежесменное техническое обслуживание двигателя; заправить при необходимости топливный бак и бачок пуско- вого двигателя; проверить уровень масла в редукторе сдвоенного насоса и при необходимости долить масло; проверить уровень рабочей жидкости в баке; провести смазочные работы согласно таблице смазки; при работающем двигателе проверить показания приборов; 81
при работающем двигателе проверить работу тормозов; при работающем двигателе проверить электрооборудование и приборы сигнализации: «стоп-сигнал», указатели поворота и фары. В конце смены следует выполнить следующие работы: втянуть штоки гидроцилиндров; опустить ковш на землю; заглушить двигатель и снять давление в гидросистеме путем 2.. .3-кратного реверсивного включения всех золотников и уста- новить рычаги управления в нейтральное положение; слить отстой из топливного бака; слить конденсат из ресиверов пневмосистемы; очистить экскаватор от пыли и грязи; произвести внешний осмотр соединений трубопроводов и ру- кавов высокого давления; проверить герметичность; отключить аккумулятор. При первом техническом обслуживании (ТО-1): провести ежесменное техническое обслуживание; проверить и при необходимости подтянуть крепление опор- Рис. 57. Инструмент и оснастка для выполнения техническою обслуживания /-ключ специальный; 2-съемник; 3-манометрические пробники на давление 1...3.5 МПа; 4-сумка инструментальная; 5-плоскогубцы комбинированное; 6-зубило; 7-переносная лампа; 8-масленка; 9 и /5-ключ для круглых гаек; /0-бородки; //-набор гаечных ключей; 12 шпилька; /3-воронка; 14 ведро; /6-ключи для гаек с внутренним отверстием; 17, 27 и 28-торцовые ключи; /8-вороток; /9-разводной ключ; 20-втулка для установки поршней гидроцилиндров; 2/-огнетушитель; 22-перчатхи резиновые; 23-шприц рычажно-плунжерный; 24 -отвертка; 25 - выколотка; 26-кувалда; 29-молоток; 30-ключ светильника; 31 -ко- вер диэлектрический; 32-бидон; 33 - приспособление для центровки муфты двигателя 82
ноповоротного круга, редуктора поворота, коробки передач ме- ханизма хода, мостов, колес; проверить с помощью шинного манометра давление в шинах (в шинах передних колес давление должно быть 0,6...0,65 МПа, задних -0,4.. .0,45 МПа); проверить натяжение ремней генератора и вентилятора ох- ладителя рабочей жидкости; провести техническое обслуживание двигателя; очистить аккумуляторную батарею, зачистить окислившиеся клеммы, смазать техническим вазелином неконтактирующие час- ти, очистить вентиляционные отверстия в пробках, проверить уровень электролита ,(высота электролита над защитной решет- кой 10...15 мм); произвести смазочные работы согласно таблице смазки; проверить давление рабочей жидкости перед фильтрами, при необходимости промыть корпус фильтра и заменить элементы фильтра. Давление перед фильтрами не более (0,3 ± 0,05) МПа. При втором техническом обслуживании (ТО-2): провести первое техническое обслуживание; провести второе техническое обслуживание двигателя; проверить крепление компрессора к раме шкива компрес- сора, головку корпуса компрессора; проверить уровень и плотность электролита (табл. 7); проверить степень разряженности аккумулятора в соответст- вии с климатической зоной эксплуатации экскаватора (табл. 8). Аккумулятор разряженный более чем на 25% зимой и на 50% летом снять и поставить на зарядку; проверить крепление рулевых тяг, подтянуть крепления ру- левого гидравлического управления; проверить состояние уплотнительных резиновых колец плун- жеров, разгрузочного устройства компрессора; 7. Плотнопь электролита при различных условиях эксплуатации Температура, °C Плотность электролита, кг/м3 + 5, ..., +40 0, ..., - 35 - 10, ..., -45 1,24 1,27 1,27 1,285 8. Плотность электролита, приведенная к 15°С, кг/м3 Заряженный Аккумулятор разряжен аккумулятор на 25% на 50% 1,31 1,27 1,23 1.29 1,25 1,21 1,27 1.23 1.19 1,25 1,21 1,17 1.23 1,19 1.15 83
проверить состояние шин и в случае наобходимости произ- вести с помощью компрессора через специальный рукав, под- соединяемый к крану отбора воздуха, подкачку шин; промыть воздушный фильтр компрессора, сменить масло в картере; отрегулировать механизм переключения скорости коробки перемены передач; отрегулировать работу стояночного тормоза. При третьем техническом обслуживании (ТО-3): провести второе техническое обслуживание; провести третье техническое обслуживание двигателя; проверить действие реле-регулятора и при необходимости отрегулировать его (регулирование желательно осуществить в электромастерской); проверить правильность показаний приборов по эталону; проверить состояние электропроводки и изолировать повреж- денные места; промыть топливный бак и бачок пускового двигателя; произвести смазочные работы согласно таблице смазки; проверить установку фар, при необходимости отрегулировать; отрегулировать тормоз рулевого управления; снять головку компрессора, очистить от нагара поршни, клапаны, седла, воздушные клапаны; проверить настройку клапанов гидросистемы и при необхо- димости отрегулировать их; разобрать клапан тормоза прицепа, проверить состояние резиновых уплотнений и при необходимости заменить их; проверить сходимость передних колес; осмотреть узлы металлоконструкций с целью выявления де- фектов (трещин, деформаций). При сезонном техническом обслуживании (СО): выполнить очередное техническое обслуживание при перехо- де к осенне-зимнему или к весенне-летнему периоду эксплуа- тации; заменить смазку; перевести двигатель на соответствующие условия эксплуата- ции; заменить рабочую жидкость; провести сезонную регулировку ре ле-регулятора; довести плотность электролита в аккумуляторной батарее до нормы. В качестве примера ниже приведены указания по регулиро- ванию и контролю состояния некоторых сборочных единиц, проводящихся при техническом обслуживании. Крепление двигателя и насосов. Проверяют крепление бол- тов 5 (рис. 58) амортизаторов, болтов 4, крепящих кронштейн амортизаторов к корпусу главной муфты, болтов 3 и 2, кре- пящих соответственно насос и муфту. 84
Рис. 58. Места крепления двигателя /масломерная рейка гидронасоса; 2-болты, крепящие сдвоенный гидронасос; 3-болты, крепящие ко- жух соединительной муфты; 4-болты, крепящие двигатель; 5-болты амортизирующих устройств под- моторной рамы Уровень масла в картере насоса проверяют с помощью масломерной рейки 1 (рис. 58). Он должен достигать верх- ней отметки рейки. Уровень рабочей жидкости в баке контролируется визуально. Жидкость в баке должна находиться на уровне верхней отмет- ки 7 (рис. 59) смотрового окна 6 бака 8. Если уровень жид- кости ниже нижней отметки 5, следует промыть фильтр запра- вочного рукава /, установить его в емкость с рабочей жид- костью и, поворачивая рукоять 4 ручного насоса 3, закреплен- ного на кронштейне 2, накачать рабочую жидкость в бак 8 до нужного уровня. При этом рабочая жидкость проходит через заправочный фильтр 9. Регулирование тормозов колес экскаватора заключается в ус- тановлении зазора между фрикционной накладкой 8 (рис. 60) колодки и барабаном 9 тормоза. Этот зазор должен быть равен 0,4 мм. Если зазор больше допустимого регулируют тормоз, для чего: вынуть шплинт 3, снять палец 4, отвернуть болт /; 85
Рис. 59. Бак рабо- чей жидкости и за- правочное устройст- во / рукав для отсоса жид- кости из бидона; 2-крон- штейн; 3 ручной насос; 4 ручка насоса; 5-ниж- няя отметка уровня ра- бочей жидкости; 6-смот- ровое окно бака; 7-верх- няя отметка уровня рабо- чей жидкости; 8-бак; 9- фильтр заправочного уст- ройства Рис. 60. Регулировка тор- мозов колес /-болт, крепяший рычаг на ва- лике; 2-рычаг; 3- шплинт: 4-па- леи; 5 -шток-вилки; 6-гайка; 7- мембранный пневмоцилиндр; 8- фрикционная накладка колодки тормоза; 9-барабан тормоза 86
снять рычаг 2, повернуть его вверх на один-два шлица и поставить на место, закрепить рычаг 2 болтом 1; соединить шток с вилкой 5, с рычагом 2 и с пальцем 4 и закрепить шплинтом 3. Ход рычага при давлении в пнев- мосистеме 0,5...0,7 МПа должен быть равен 20...30 мм. После регулирования хода штока вилку 5 закрепляют гайкой 6. Регулирование натяжения приводных ремней. Расположение ре- менных передач показано на рис. 61,а. Состояние ременной передачи 2 (рис. 61,6) привода генератора определяют нажа- тием силой 50...70 Н. Если отклонение ремня более 20...25 мм производят регулирование натяжения ремня. Для этого нуж- но ослабить болт 3, переместить генератор 5 по планке 4, закрепить болт 3 и проверить стрелу прогиба ремня. Если она больше 20...25 мм. операцию следует повторить. Состояние ременной передачи 8 привода проверяют нажа- тием на ремень между шкивом 12 коленчатого вала и шкивом 7 компрессора. Рис. 61. Устройства для натяжения ремней привода (енератора, компрессора и вентилятора а обпшй вид; 6-схема расположения передач; / шкив распределительного валика двигателя; 2-рсмснь привода генератора; 3-болт, крепящий уста- новку генератора; 4 планка с прорезью; 5-генсратор; 6 шкив генератора; 7-шкив компрессора; 8-ре- мснь привода компрессора и вентилятора; 9-натяжной шкив; 10-регулировочные гайки натяжного устройства; //-тяга; /2-шкив коленчатого вала двигателя; /3-головка компрессора; 14-компрессор; /5-болты, крепящие компрессор к раме 87
Если стрела прогиба больше 20...25 мм, ослабляют гайки 10 натяжной тяги 11, отклоняя натяжной ролик 9 на себя. После перемещения тяги 11 проверяют стрелу прогиба рем- ня. Если она больше 20...25 мм, операцию повторяют. По окончании регулирования положение тяги закрепляют гайка- ми 10. Крепление головки компрессора произвести с помощью гаек 1...8 (рис. 62). Затяжку гаек следует произвести в два приема в последовательности, приведенной на рисунке. Сходимость колес переднею моста регулируют поперечной тягой 5 (рис. 63). Расстояние А по торцам тормозных бара- банов должно быть меньше В на 3...5 мм. Положение буксирного дышла 1 вдоль оси нижней тележки регулируют тягами 4 и 6 при положении колес «прямо». Регулирование механизма переключения скоростей произво- дят в такой последовательности: ослабляют гайку болта 15 (рис. 64) ступицы рычага 7 и ставят его в вертикальное положе- ние (это соответствует нейтральному положению муфты), уста- навливают нужное положение винта 2 и пружины 4. Ход штока мембранного пневмоцилиндра 1 регулируют гайками 8. Рас- стояние между гайками 8 с правой и левой стороны отно- сительно упора 16 должно быть одинаковым. Регулирование стояночного тормоза производят в такой по- следовательности : проверяют зазор между колодками И (рис. 65) и бара- баном 12, который должен быть 0,5...1 мм; при зазоре больше 1 мм освобождают палец 9 и разъе- диняют вилку 8 с рычагом 10, поворачивают гайку 7, осла- бив положение вилки 8 на штоке 1, поворачивают вилку 8 на два-три оборота, закрепляют ее гайкой 7, соединяют пальцем 9 рычаг 10 с вилкой 8; проверяют величину зазора. Если зазор все же больше 1 мм, операцию повторяют. Регулирование положения фар производят в такой после- довательности : устанавливают экскаватор на ровной горизонтальной пло- щадке перед вертикальным белым без отблесков экраном, раз- мещенным в тени. Расстояние от экрана до фар должно быть 7 м. Экскаватор должен стоять перпендикулярно к плоскости экрана; проверяют давление в шинах и поднимают рабочее обо- рудование в транспортное положение; проводят на экране две вертикальные линии А и В (рис. 66) на расстояние 1,6 м, соответствующем межосевому расстоянию центров фар, осевую линию О и горизонтальную линию С на высоте 875 мм от земли; ослабляют гайки крепления фар и включают дальний свет; 88
Рис. 62. Последо- вательность затяж- ки болтов головки компрессора Рис. 63. Схема ре- гулировки положе- ния колес передне- го моста /-буксирное дышло; 2- водило; 3- вилка; 4 -про- дольная боковая тяга; 5- поперечная тяга; б-про- дольная тяга; 7-гайка; 8- рычаг 89
Рис. 64. Регулирование механизма переключения скоростей / мембранный пневмоцилиндр; 2-винт; 5-шайба; 4-пружина; 5-шпилька. 6-шаровая шайба; 7 рычаг; 8-гайка; 9-палец; 10 и /3-вилки; //-кронштейн; /2-валик управления; /4-сухарь; /5-болт ступицы; 16 - упор перемещают фары так, чтобы центры световых пятен ле- вой и правой фар разместились соответственно на пересечении линий АС и ВС; выключают дальний свет и закрепляют положение фар. Разборка, сборка и контроль исправных деталей и сбороч- ных единиц. Текущий ремонт выполняют через 1920 ч работы по счетчику моточасов. Для выявления дефектов и ремонта производят частичную разборку экскаватора, устраняют неис- правность, заменяют некоторые детали, выполняют регулиро- вочные работы. Текущий ремонт должен обеспечить нормаль- ную эксплуатацию экскаватора до очередного планового те- кущего ремонта. При текущем ремонте экскаватора необходимо разбирать только те составные части, которые требуют ремонта. В тех- 90
Рис. 65. Регулирование стояночного тормоза /-шток; 2-скоба; 3-пружина; 4-кронштсйн; 5 мембранный пневмоцилиндр; 6-регулировочные гайки; 7 контргайка; 8-вилка; 9-палсц; 10 рычаг; //-тормозная колодка; /2-тормозной барабан Рис. 66. Регулиро- вание положения Фар нически обоснованных случаях допускается ремонтировать от- дельные сборочные единицы без демонтажа их с экскавато- ра. Во время ремонта разборочно-сборочные работы произво- дятся в специально приспособленных и оборудованных для этого цехах. Разборка и ремонт агрегатов гидропривода про- изводятся в закрытых цехах. Помещение должно быть хорошо освещено, пол должен иметь покрытие, исключающее образо- вание пыли и позволяющее производить уборку пылесосом. Ниже приведен примерный перечень работ при выполнении текущего ремонта. Гусеничная тележка: слить масло из редукторов механизма передвижения, снять крышки и проверить визуально состояние подшипников и зубь- ев шестерен; 91
проверить состояние муфт, при необходимости заменить резиновые шашки; проверить состояние тормозных накладок, при необходимос- ти заменить их; проверить уплотнения гидротолкателей, при обнаружении течи масла заменить их; проверить состояние уплотнений натяжных гидроцилиндров, в случае износа заменить их; проверить осевой и радиальный люфт оси и втулок опор- ных и поддерживающих катков. Если радиальный зазор боль- ше допустимого (0,7 мм), заменить бронзовые втулки; проверить состояние уплотнений катков и в случае вы- хода их из строя заменить; проверить износ пальцев гусеничной ленты, при необходи- мости заменить их; проверить работу гидромотора на наличие шума в под- шипниках; при наличии течи разобрать центральный коллектор и за- менить вышедшие из строя манжеты и защитные кольца. Силовая установка: проверить двигатель согласно инструкции по его эксплуа- тации ; проверить состояние резиновых шашек соединительной муф- ты насоса с дизелем и при необходимости заменить их; проверить состояние амортизаторов опор и при необхо- димости заменить их; при наличие течи через манжетные уплотнения гидрона- соса заменить вышедшие из строя манжеты. Механизм поворота: слить масло из редуктора, открыть крышку и проверить визуально состояние подшипников и зубьев шестерен; проверить состояние муфты и при необходимости заме- нить резиновые шашки; проверить состояние тормозных накладок, при необходи- мости заменить их; проверить уплотнения гидротолкателей, при обнаружении течи масла заменить их; проверить состояние шестерни и уплотнения выходного ва- ла редуктора; проверить работу гидромоторов на наличие шума в под- шипниках. Механизм управления: проверить зазоры в шарнирных соединениях механизма уп- равления (при увеличении отверстия до d = 12,35 мм, восста- новить первоначальный зазор установкой втулок). Кабина: произвести внешний осмотр состояния металлоконструкций 92
и при обнаружении дефектов (деформаций, трещин сварочных швов и т.д.) устранить их. Гидрооборудование: проверить работу гидроцилиндров и в случае замедленно- го их движения разобрать и заменить дефектные детали; снять и промыть бак для рабочей жидкости; при обнаружении течи в соединениях элементов трубопро- водов заменить уплотнительные кольца; при обнаружении течи масла по стыкам между рабочими секциями из-под блоков или по золотнику распределителей заменить вышедшие из строя уплотнительные кольца и ман- жеты ; разобрать предохранительные и перепускные клапаны рас- пределителей и проверить состояние их элементов; проверить настройку реактивных клапанов; проверить настройку напорного золотника; проверить состояние заправочного и магистрального филь- тров; при повышенном нагреве масла и самопроизвольном опус- кании рабочего оборудования (при исправных манжетах гид- роцилиндров) проверить распределитель и при необходимости заменить его; при потере производительности насоса произвести его за- мену. Электрооборудование: проверить состояние электропроводки. Проводку, имеющую повреждения, заменить; произвести разборку и сборку генератора в соответствии с инструкциями по эксплуатации этих генераторов. При этом проверить: состояние колец (при наличии рисок-прошлифовать стек- лянной бумагой № 00); состояние щеток (при износе их на 1/3 высоты-заменить); состояние крепления катушек шунтовых обмоток; состояние подшипников и заменить смазку в них; сопротивление изоляции обмоток генератора относительно корпуса, которое должно быть не менее 100 кОм (при со- противлении менее 100 кОм произвести сушку обдуванием на- гретым воздухом с доведением сопротивления изоляции до 0,5 МОм); состояние диодов при помощи тестера; проверить генератор в соответствии с инструкцией по экс- плуатации двигателя; проверить сопротивление изоляции относительно корпуса электродвигателя вентилятора, которое должно быть не ме- нее 100 кОм, при меньшем сопротивлении электродвигатель разобрать и просушить, проверить состояние подшипников электродвигателя и заменить смазку в них; 93
проверить работу реле-регулятора РР-362Б в соответствии с инструкцией по техническому обслуживанию; проверить работу стартера СТ-365; произвести обслуживание аккумуляторной батареи 6ТСТ-82 в соответствии с инструкцией по эксплуатации стартерных свинцово-кислотных батарей; проверить состояние и натяжение ремней привода генера- тора. Рабочее оборудование: тщательно осмотреть элементы металлоконструкций и при обнаружении дефектов (деформаций, трещин сварочных швов и т.д.) устранить их; проверить стопорение осей; проверить состояние шарнирных элементов (оси, втулки) рабочего оборудования (стрелы, рукояти, ковша), при необхо- димости заменить втулку (допустимый зазор в соединении втулка-палец 1,5 мм); проверить износ зубьев ковша и при необходимости за- менить их; при повышенном износе рабочего органа восстановить его или заменить. Порядок подготовки экскаватора к разборке. Перед раз- боркой экскаватора необходимо; привести составные части экскаватора в положение, обес- печивающее безопасное ведение работ (рабочее оборудова- ние должно быть предварительно опущено на подставку, в гидросистеме снято статическое давление); слить воду, топливо, масло из системы двигателя, гидрав- лической системы и из редукторов; очистить и вымыть экскаватор. Требования к разборке: сварные сборные единицы, а также сборочные единицы, имеющие запрессованные детали, разборке не подлежат, за исключением случаев необходимости ремонта или замены вхо- дящих в них деталей; при разборке резьбовых соединений следует применять клю- чи, отвертки, ручные машины (пневматические, электрические гайковерты) соответствующих типов и размеров. Снятые кре- пежные детали следует временно устанавливать на свои мес- та. Шпильки из гнезд не должны вывертываться, за исклю- чением случаев замены дефектной шпильки или ремонта де- тали, в которую шпильки ввернуты; при разборке подвижных соединений применение стальных молотков и выколоток не допускается; разборка сборочных единиц, имеющих в сопряжении не- подвижную посадку, должна производиться специальными съем- никами или на прессе с помощью оправок. Применение сталь- ных молотков, зубил или выколоток для выпрессовки дета- 94
лей и удары этим инструментом непосредственно по выпрес- совываемой детали не допускаются; шлифованные и полированные поверхности должны быть предохранены от повреждений; при снятии или выпрессовке подшипников качения должны выполняться следующие требования: усилие следует прилагать к внутреннему кольцу подшип- ника, которое имеет посадку с натягом на вал; не допускаются усилия выпрессовки через шарики или ро- лики, а также нанесение ударов по сепараторам; при разборке не должны обезличиваться: базовые детали и сборочные единицы экскаватора (пово- ротная платформа, рама тележки, стрела, промежуточная стрела, рукоять, верхняя и нижняя полуобоймы и венец поворотной роликовой опоры); зубчатые пары, штоки, поршни и цилиндры, сборочные единицы гидроразводок рабочего оборудования и тележки. Порядок разборки экскаватора. При разборке экскаватора необходимо кроме инструмента иметь подставки под рабо- чее оборудование, грузоподъемное средство (кран), моечное оборудование, емкости для рабочей жидкости. Снимать узлы рекомендуется в такой последовательности: рабочее оборудование, предварительно отсоединив от не- го рукава высокого давления и гидроцилиндры, переместить и уложить его на настил; разъединить электропроводку; канаты и кабину; бак для рабочей жидкости, отсоединив его от гидро- насоса, сливной трубы и остальных трубопроводов; маслоохладитель вместе с осевым вентилятором, пред- варительно отсоединив трубы сливной магистрали; магистральные фильтры; трехфазный генератор переменного тока; топливный бак и топливные трубопроводы; трубопроводы высокого давления, идущие от гидрорас- пределителей ; механизм поворота, отсоединив рукава высокого давле- ния и дренажные трубопроводы; напорный золотник системы управления тормозами, от- соединив трубопроводы; трубопроводы, идущие от насоса к напорным секциям распределителей; масляный и водяной радиаторы, отсоединив все мас- ляные и водяные патрубки; двигатель вместе с насосом, предварительно отсоединив рычаг управления главной муфтой и управления газоре- гуляторов; гидрораспределители, отсоединив золотники от тяг; 95
основную стрелу и установить подставку под заднюю часть поворотной платформы; противовес; поворотную платформу с нижней тележки; механизм передвижения, разъединив гусеничные ленты; центральный коллектор; натяжные колеса с натяжным устройством; ведущие колеса; поддерживающие катки; опорно-поворотное устройство; опорные катки. В технической документации завода-изготовителя имеются технологические карты на разборку и сборку каждой сбороч- ной единицы. После разборки сборочных единиц производит- ся промывка и проверка технического состояния с устране- нием мелких дефектов (забоин, заусенцев и т.п.). Выбраковка деталей должна производиться в соответствии с данными табл. 9. Остальные детали выбраковываются по признакам, влияющим на их работоспособность. Детали, имею- 9. Дефекты деталей Наименование деталей Подшипник Дефекты, при наличии которых детали выбраковываются Ощутимые радиальные и осевые люфты; выкра- шивание, шелушение усталостного характера на беговых дорожках, кольцах, шариках или роликах; раковины, чешуйчатые отслоения кор- розионного характера; трещины, обломы; цвета побежалости на беговых дорожках колец, ша- риках или роликах; отрыв головок заклепок сепараторов, ослабление заклепок, вмятины на сеператорах, затрудняющие вращение шариков или роликов, поломки сепараторов; выступы рабочих поверхностей роликов за торцы наруж- ных колец подшипников Шестерня, зубчатое колесо Облом зубьев; трещины любых размеров и рас- положений; значительный износ зубьев по тол- щине, заметный при осмотре (съедание зубьев) Деталь со шлицами Деталь со шпоночными пазами или шпонка Сдвиги, смятия и обломы шлицев: скручивание шлицев совместно с деталями; значительный износ шлицев по толщине, заметный при осмот- ре (съедание шлицев) Значительный износ, смятие и сдвиг боковой по- верхности, заметные при осмотрах 96
Продолжение табл. 9 Наименование деталей Дефекты, при наличии которых детали выбраковываются Деталь с резьбой Срыв более двух ниток; сдвиг ниток; значитель- ный износ ниток, заметный при осмотрах; смя- тие граней под ключи Вал или ось Трещины любых размеров и расположений; износ посадочных поверхностей под подшипники*; изгибы, заметные при осмотрах: вышеуказанные дефекты зубьев (вала-шестерни), шлицев, шпо- ночных пазов и резьб Корпус редуктора Трещины любых размеров и расположений, вы- ходящие на посадочные поверхности отверстий; износ отверстий под подшипники ** Пружина Изломы, трещины и расслоения; остаточные де- формации. нарушающие работоспособность сбо- рочных единиц; уменьшение длины в свободном состоянии пружин, работающих на сжатие, более чем на 7% Нажимной диск Износ рабочих поверхностей более допустимого Тормозные накладки Трещины и обломы, выходящие к отверстиям под заклепки; износ по толщине до головок заклепов Стрела, рукоять, рама Общие погнутости в вертикальной и горизонталь- ной плоскостях Баки, кабины, кожухи Сквозная коррозия стенок * Посадочная поверхность изношена, если внутреннее кольцо подшипника прокручиваемся рукой или если при покачивании подшипника обнаруживается зазор. ** Отверстие под подшипник считается изношенным, если наружное кольцо подшипника можно прокрутить рукой. щие дефекты, не вошедшие в таблицу, а также изношенные отверстия, шлицы, шпоночные пазы, резьбы, рабочие поверх- ности тормозных шкивов могут восстанавливаться наплавкой с последующей механической обработкой, постановкой допол- нительных деталей и пр. 6. Возможные неисправности экскаваторов и способы их устранения. Имеются характерные внешние признаки, свидетель- ствующие об исправном состоянии основных сборочных еди- ниц и агрегатов. % 4-95 97
Двигатель. Исправный двигатель легко заводится и устой- чиво работает на холостых оборотах. Отсутствуют дымление из выхлопной трубы и посторонние металлические стуки. От- сутствуют течи воды, масла и топлива из баков и соеди- нений. Муфта сцепления исправна, если нет пробуксовки и после ее выключения механизмы останавливаются. Редукторы. При включении исправных механизмов нет ме- таллических стуков, подтеканий масла из уплотнений и разъе- мов картеров. Работа осуществляется бесшумно и без силь- ного нагрева. Передачи переключаются четко без усилий. Ходовая часть исправна, если нет явных подтеков масла из редукторов и подшипниковых узлов опорных элементов, отсутствует чрезмерный износ деталей (гусеничных звеньев, пальцев, проушин). Гидросистема исправна, если выполнение рабочих операций осуществляется плавно, если нет самопроизвольного опуска- ния рабочего оборудования. В качестве примера приведены наиболее типичные неис- правности сборочных единиц экскаваторов (табл. 10). 10. Основные возможные неисправности и методы их устранения Неисправность и ее внешнее проявление Вероятная причина Метод устранения Откат экскаватора при копании Самопроизвольный по- ворот платформы при движении Не включаются тор- моза механизма хода или поворота Ослабление натяжения гусеничных лент Повышенный шум в ре- дукторах механизма хода и поворота Не запускается подогре- ’ ватель Износ фрикционных накладок тормозов или потеря жесткости пружин Нет давления в систе- ме управления, заеда- ние напорного золот- ника Износ манжеты гидро- цилиндра натяжного устройства Недостаток масла в корпусе редуктора Износ или поломка зубьев шестерен Износ или поломка подшипников Не поступает бензин из бачка Не открывается электро- магнитный клапан Заедание сердечника клапана, выход из строя катушки клапана Отрегулировать тор- моза Включить стопорное устройство Отрегулировать на- порный золотник Заменить манжету Залить масло до верхней метки щупа Заменить шестерни Заменить подшипники Продуть трубопровод Подтянуть контакты, проверить батарею Прочистить сердеч- ник, заменить катушку 98
Продолжение табл. 10 Неисправность и ее внешнее проявление Вероятная причина Метод устранения Отсутствует иодача воз- духа в подогревателе Не работает свеча нака- ливания подогрева- теля При работе подогрева- теля появляется пла- мя или густой дым После выключения элек- тромагнитного кла- пана работа подогре- вателя не прекраща- ется При включении какого- либо золотника не достигается необхо- димая рабочая ско- рость При включении золот- ников управления хо- дом или поворотом не преодолевается подъем экскаватором или поворот платфор- мы осуществляется медленно Заедание золотников Повышенный шум при работе насоса Течь рабочей жидкости по золотнику Течь рабочей жидкости по стыкам секций кол лектора Течь рабочей жидкости по штоку гидроци- линдра При движении экскавато ра гусеницы имеют различную скорость Не работает электро- двигатель вентиля- тора Пет контакта нако- нечника провода со свечой Перегорела контроль- ная спираль Перегорела спираль свечи Недостаточный накал спирали Неполное сгорание топлива Электро маг нитный клапан не работает Один из золотников, предшествующих вклю- чаемому, не установ- лен в нейтральное положение Нарушена регулировка перепускных клапанов В рабочую жидкость попали инородные частицы Недостаточное коли- чество жидкости в баке Выход из строя ман- жеты Выход из строя уплот- нений Износ уплотнений штока Нет нормального давле- ния в гидросистеме привода гидромотора хода Вышел из строя гидро- мотор Затянуть клеммы проводов. Заменить электродвигатель Подтянуть контакты Заменить спираль Заменить свечу Затянуть клеммы цепи свечи, зарядить ак- кумулятор Уменьшить подачу топлива Промыть электромаг- нитный клапан Отрегулировать длину тяг Отрегулировать пере- пускные клапаны Промыть золотник, сменить жидкость Добавить рабочую жидкость Заменить манжету Заменить уплотнения Заменить уплотнения Отрегулировать пере- пускные клапаны Заменить гидромотор !44* 99
Продолжение табл. 10 Неисправность и ее внешнее проявление Всроягная причина Метод устранения При нейтральном поло- Вышли из строя уплот- жении рукояток нения гидроцилинд- управления рабочее ров оборудование заметно опускается Вышли из строя уплотне- ния и детали предо хранительного клапана Утечки между клапаном и седлом предохрани- тельного клапана Перегрев рабочей жид- Засорение поверхно- кости свыше 70...75 С сти охлаждения охла- Заменить уплотнения Заменить уплотнения Клапан с седлом заменить или при- тереть Очистить ребра те- плообменника Тусклый свет при вклю- ченном аккумуляторе Быстрая потеря емкости неработающего ак- кумулятора Аккумулятор разряжен и плохо заряжается Отсутствует зарядный ток дигеля Окисление клемм и наконечников прово- дов Аккумулятор самораз- ряжается вследствие замыкания. Загрязне- ние электролита На поверхности акку- мулятора разлит электролит Сульфатизация пластин вследствие длитель- ного бездействия аккумулятора Пробуксовка привод- ного ремня генератора Плохой контакт цепи массы генератора и массы реле-регулятора Очистить наконечники и клеммы Заменить проводку Промыть батарею и зарядить ее Очистить поверхность батареи от электро- лита Заменить аккумулятор Натянуть ремень Определить место неисправности и устранить ее При неисправности какой-либо сборочной единицы бывает необходимо произвести разборку агрегата. Например, при установлении шума при работе редуктора и его перегреве необходимо отсоединить гидродвигатель, снять крышку и убе- диться, что зубчатые передачи исправны. Боковой зазор в зацеплении шестерен 0.4...0,75 мм. Правильность зацепления зубьев шестерен проверяют по отпечатку на рабочей стороне зуба. Если отпечаток (рис. 67) покрывает более половины дли- ны зуба и располагается на расстоянии 2...6 мм от наруж- ной кромки, значит зубчатые передачи не являются причиной неисправности. Следует проверить состояние подшипников до- ню
Рис. 67. Нормальное пято конiак- та на зубе ineciepHit рожек качения, тел качения, сепараторов. При самопроизвольном опускании рабочего оборудо- вания проверяют работу ре- гулирующих Iидроаппаратов (рис. 68). Отсоединяют труб- ки управления, снимают крышку 5. Золотник 3 при этом не возвращается в.*ис- ходнос положение (он дол- жен выступать на 3...5 мм выше корпуса). Не нарушая пломбы вывертыванием винта 7 определяют состояние клапана 8. Если причина неисправности не устраняется, необходимо за- менить уплотнения, притереть клапан с седлом или заменить их. Возможной причиной такой неисправности может быть также выход из строя уплотнений поршня гидроцилиндра. В этом случае гидроцилиндр необходимо снять, разобрать и за- менить манжеты. При сборке гидроцилиндра для затяжки круг- лых гаек необходимо пользоваться специальным ключом (рис. 69, 6?), а при установке поршня в корпус цилиндра оп- равкой 2 (рис. 69, б). Для снятия гидроцилиндра следует поль- зоваться съемником (рис. 70) Машинист, знающий конструкцию машины и имеющий опыт работы, может сам устранить большинство неисправностей. Неисправности топливной аппаратуры двигателя, элементов гидросистемы, а также приборов электрооборудования устра- няются специалистами на базах технического обслуживания и ремонта. 7. Заправка топливом, рабочей жидкостью и смазочными ма- териалами. Нормальная работа экскаватора в значительной сте- пени зависит от своевременной и правильной заправки топ- ливом, рабочей жидкостью и смазочными материалами. При- менять следует только рекомендованные инструкцией сорта материалов. Заправка топливом. Для дизелей экскаваторов рекомендует- ся применять топливо, указанное в табл. 11. Для заправки топливных баков экскаваторы оборудуются ручными насосами, на всасывающих рукавах должны быть установлены фильтры. Рекомендуется заправлять бак отстояв- шимся топливом. Перед заправкой необходимо протереть гор- ловины и крышки баков от пыли и грязи. 101
7 Вне. 68. Регулирующий iидроапнараг /-пружина; 2-крышка пружины; 3-золотник; 4-корпус; 3-крышка; 6-корпус предохранительного кла- пана; 7-клапан; //-седло клапана 102
Рис. 69. Оснастка для сборки i ид ро- ли. шндра а ключ для установки круглых гаек; б-ус1анов- ка поршня гидроцилиндра с помощью оправки; / шток; 2-оправка: 3-корпус штока; 4-корпус гидроцилиндра 103
Рис. 70. Снятие опоры i идроцнлиндра съемником / винт съемника; 2-гайка съемника; 3-корпус; 4-ось; 5-шарнир штока гидроцилиндра Заправка рабочей жидкостью. Для заправки гидросистем экс- каваторов рекомендуется применять рабочие жидкости, указан- ные в табл. 12. Качество рабочей жидкости должно соответ- ствовать паспортным данным. При замене рабочей жидкости необходимо тщательно про- мыть гидросистему. Своевременная замена рабочей жидкости и промывка гидросистемы увеличивают срок службы агрега- тов гидропривода и обеспечивают бесперебойную работу экскаватора. Замена рабочей жидкости должна проводиться в помещении. Перед сливом рабочую жидкость надо разогреть до 60...70 С и в течение 10 мин производить имитацию рабочих движений всех гидроцилиндров и гидромоторов, чтобы привести во взвешенное состояние осевшие частицы грязи во всей гидро- системе экскаватора. Рабочее оборудование должно быть установлено так, что- бы поршни гидроцилиндров находились в крайних положе- ниях. При рабочем оборудовании обратная лопата стрела долж- на быть поднята в крайнее верхнее положение, рукоять и ковш отвернуты. После этого нужно остановить двигатель. Подвести кран и зачалить крюковую подвеску за рукоять около шарнира рукояти и ковша. Снять давление рабочей жидкости движением рукояток управления. Произвести разъем соединений трубопроводов, питающих гидроцилиндры рукояти и ковша, в местах соединений рукавов и трубопроводов от км
11. Топливо для дизельных двигателей Температура окру- По ГОСТ 4749-73* жающего воздуха, “С Выше О ДЛ (летнее) От 0 до — 20 ДЗ (зимнее) " 0 " - 30 То же По ГОСТ 305-73* Л (летнее) 3 (зимнее) ЗС (зимнее) 12. Рабочие жидкости для гидросистем экскаваторов Масло ТУ или ГОСТ Допустимая температура масла при эксплуатации. ®С длительной кратковременной МГ-30 ТУ 38-1-01-50-70 ВМГЗ ТУ 38-1-196-68 АМГ-10 ГОСТ 6794-75 -10... + 80 -40...+ 65 -50... + 50 -20...+ 85 -55... + 80 -50... + 50 13. Таблица смазки экскаватора обратной лопатой ЭО-4121А, оборудованного V Номера позиций Смазываемое изделие Смазочный материал по схеме смазки при температуре, на рис. 71 °C Для дли- тельного хранения Число смазы- ваемых точек от 5 до -40 от 5 до +50 Ежесменное техническое обслуживание ЕО Шарнирные соединения: 8 стрелы с поворотной платформой УС-1 или С 1-13 или УС-2 1-13 2 17 рукояти со стрелой То же То же To же 1 14 тяги с рычагами н ft ft 2 16 рычагов с рукоятью ft ft ft 2 15 ковша с рукоятью п ft tt 2 24 Техническое обслуживание Втулки катков гусеничного УС-1 ТО-1 1-13 или 1-13 16 8 18 хода Шарнирные соединения гидроцилиндров стрелы: с поворотной плат- или 1 То же УС-2 То же To же 2 9 формой со стрелой * ft ft 2 3 Подшипник муфты сцеп- п ft ft 1 23 ления двигателя Поверхности скольжения tt ft tt 4 19 натяжных устройств Шарниры рычагов управ- п ff tf 11 ления золотниками 5-95 105
Продолжение табл. 13 Номера позиций Смазываемое изделие Смазочный материал Для дли- Число по схеме смазки на рис. 71 при температуре, “С тельного хранения смазы- ваемых точек от 5 до -40 от 5 до +50 гидрораспределителей Шарнирные соединения: 12 гидроцилиндра ковша с рукоятью УС-1 1-13 ил и 1-13 1 или 1 УС-2 13 штока гидроцилиндра ковша с рычагами То же То же То же 1 10 гидроцилиндра рукоя- ти со стрелой н н " 2 11 штока гидроцилиндра рукояти с рукоятью Техническое обслуживание ТО-2 " 1 2 Передний и задний под- шипники муфты сцепле- ния УС-1 1-13 или или С УС-2 1-13 1 20 Ролики опорно-пово- ротного устройства ЦИАТИМ-203 илиНП-242 4 ВНИИ 21 Зубчатый венец СТ (НК-50) 1-13 1 27 Петли шарниров кабины и клапанов ТАП-15 30 23 Гидроцилиндры натяж- УС-1 1-13 или ных устройств или С УС-2 Техническое обслуживание ТО-3 1-13 2 5 • Зубчатые передачи и подшипники редуктора механизма поворота ТАП-15 1 6 Подшипники выходного вала редуктора меха- низма поворота УС-1 1-13 или или С УС-2 1-13 1 1 Зубчатые передачи, подшипники редуктора насоса ВМГЗ МГ-30 ВМГЗ 1 7 Центральный коллектор Подшипники: УС-1 1-13 или или С УС-2 1-13 1 4 генератора и электро- двигателя То же То же ъ То же 4 22 натяжных колес ft н 2 26 ведущих колес н п ” 2 25 Зубчатые передачи и ТАП-15 2 подшипники редукто- ров механизма пере- движения 106
14. Таблица смазки рабочего оборудования экскаватора ЭО-4121А Позиция на схеме смазки Смазываемое изделие Число смазы- ваемых точек 1 2 4 7 3 5 6 1 3 8 4 7 5 9 12 2 И 10 6 1 10 8 9 11 3 4 Прямая лопата (рис. 72) Ежесменное обслуживание ЕО Шарнирные соединения: стрелы с поворотной платформой 2 головной части стрелы с рукоятью 1 днища ковша 2 Техническое обслуживание ТО-1 Шарнирные соединения: гидроцилиндров стрелы с поворот- 2 ной платформой рукояти с головной частью стрелы 1 открывания днища ковша 2 рукояти со стрелой 4 Погрузчик (рис. 73) Ежесменное обслуживание ЕО Шарнирные соединения: стрелы с поворотной платформой 2 рукояти со стрелой 2 рукояти с подвеской ковша 2 тяг со стрелой 2 тяг с подвеской 2 ковша с подвеской ковша 2 гидроцилиндра ковша с подвеской 2 Техническое обслуживание ТО-1 Шарнирные соединения: стрелы с поворотной платформой 2 стрелы с рукоятью 2 гидроцилиндра рукояти со стрелой 1 гидроцилиндра рукояти с рукоятью 1 гидроцилиндра ковша с ковшом 1 Грейфер (рис. 74) Ежесменное обслуживание ЕО Шарнирные соединения: сгрелы с поворотной платформой 2 рукояти с головной частью стрелы 2 тяг с ползунами и челюстями грейфера 4 челюстей грейфера с рамой 2 Техническое обслуживание ТО-1 Шарнирные соединения: гидроцилиндров стрелы с поворотной 2 платформой рукояти с головной частью стрелы 1 гидроцилиндра рукояти с рукоятью 1 5* 107
Продолжение табл. 14 Позиция на Смазываемое изделие Число смазы- схеме смазки васмых точек 2 гидроцилиндра стрелы со стрелой 2 7 направляющих рамы 2 Техническое обслуживание ТО-3 6 Подшипники поворотной колонки 1 Примечание. При г=5..„—40°С применяется смазка УС-1 или С, при t = 5...50сС- 1-13 или УС-2, для длительного применения 1-13. гидрораспределителя, подставив две емкости для сбора загряз- ненной рабочей жидкости. Слить рабочую жидкость из трубопроводов, заменить ем- кости и, медленно опуская крюковую подвеску, слить рабо- чую жидкость из штоковых полостей гидроцилиндров рукояти и ковша. Поднять крюковую подвеску до крайнего отвернутого по- ложения рукояти. Произвести разъем трубопроводов, питаю- щих гидроцилиндры стрелы, в местах соединения их с гидро- цилиндрами, подставить емкости и слить рабочую жидкость из трубопроводов и поршневых полостей гидроцилиндров. Опустить рабочее оборудование до упора ковша в пол и расчалить крюковую подвеску. Соединить все трубопроводы. Открыть краны и слить рабочую жидкость из гидробака системы. Отвернуть пробку и слить рабочую жидкость из корпуса насоса. Произвести разъем трубопроводов, питающих гидромоторы, в местах соединения их с корпусами и слить рабочую жидкость из трубопроводов. Соединить трубопрово- ды, заменить фильтрующие элементы. Для слива рабочей жидкости из гидросистемы при ремон- те экскаватора, когда не требуется замена рабочей жидкости, используют систему откачки с помощью насоса. Для этого необходимо запустить двигатель при выключенной муфте сцеп- ления, при этом насос будет откачивать рабочую жидкость из гидросистемы и направлять ее в бак. Для предотвращения перелива рабочей жидкости из бака обратно в гидросистему в сливном трубопроводе в месте его подсоединения к баку нужно вывернуть штуцер датчика температуры рабочей жид- кости. Для заправки гидросистемы рабочей жидкостью служат шес- теренные насосы НШ-46УЛ или НШ 50-Л-2, установленные на дизельном двигателе. Перед заправкой заправочный фильтр и рукав промыть. Заполнив гидробак до уровня верхней риски на смотровом стекле, включить муфту сцепления и при малой угловой ско- рости двигателя поочередным включением золотников гидро- 108
распределителей заполнить трубопроводы и гидроцилиндры ра- бочей жидкостью и после этого дозаправить гидробак. По окончании заполнения гидросистемы рабочей жидкостью удалить воздух путем многократного включения (5... 10 раз) каждого гидроцилиндра, после чего гидробак долить. Контроль уровня рабочей жидкости производить на гори- зонтальной площадке при полностью вдвинутых гидроцилинд- рах ковша и рукояти и при опущенном до уровня стоянки ковша. Рабочая жидкость в гидробаке при этом должна быть на уровне верхней риски смотрового стекла. Заборную часть заправочного рукава не доводить до дна емкости на 100... 150 мм. Категорически запрещается использовать бывшую в упо- треблении, содержащую механические примеси или воду ра- бочую жидкость, а также смеси различных сортов масел. Смазывание агрегатов и сборочных единиц занимает до 50% общего объема работ по техническому обслуживанию. В инструкции по эксплуатации экскаваторов включены кар- ты и таблицы смазки, в которых указаны места и число точек смазывания, смазочный материал для летней и зимней эксплуатации. На различных моделях экскаваторов смазочные системы отличаются друг от друга расположением смазывающих де- талей, узлов и смазочных приборов. В качестве примера ниже приведены таблицы смазки экска- ватора ЭО-4121А с различным рабочим оборудованием (табл. 13, 14, рис. 71...74) Рис. 71. Карта смазки механизмов экскаватора ЭО-4121А, оборудованного об- ратной лопатой 109
Рис. 73. Кар । а смазки рабочего оборудования погрузчика экскаватора ЭО-4121А 8. Оплата труда и производительность одноковшовых экска- ваторов. Для обслуживающего персонала экскаваторов, работаю- щих на строительстве, действует единая шестиразрядная сетка тарифных ставок. Состав бригады, обслуживающей экскаватор, регламентируется Едиными нормами и расценками на строитель- ные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник 2 «Земляные работы». Вып. 1, 1975 г. На экскаваторах с ковшом до 0,4 м3 включительно должен работать один машинист 5 разр., по
5 4- Рис. 74. Карта смазки рабоче> о оборудова- ния f рейфера экскаватора ЭО-4121А на экскаваторах с ковшом 0,5 м3 и более-машинист 6 разр. и помощник. По производственным условиям на экскаваторах с ковшом 0,25...0,4 м3 (на отдельно стоящей машине, в труд- ных условиях и т.п.) в состав звена может быть включен по- мощник машиниста, а на экскаваторах с ковшом 0,5 м3 и более машинист может работать без помощника (в составе колонн машин, на небольших объектах в населенных пунктах и т.п-.). Существуют две основные формы оплаты труда обслужива- ющей экскаватор бригады-сдельная и повременная. При сдель- ной оплате труда сумма заработка зависит от выполненного объема работ и квалификации рабочих. Эта форма применяет- ся в случаях, когда можно пронормировать затраты труда и провести учет выработки. При повременной оплате труда сумму заработка определяют в зависимости от продолжительности работы и квалификации рабочего. В соответствии с планом организации работ на строитель- ном объекте, а также с существующими нормами и расценка- ми бригаде выдают задание на весь объем или на часть работ, подлежащих выполнению в определенный срок. Это задание записывают в наряд, который является первичным документом по учету работы. Для повышения материальной заинтересованности рабочих и улучшения использования машин существует аккордная сдель- но-премиальная оплата труда, при которой за досрочное вы- 111
полнение установленного заранее нарядом задания предусмотре- но премирование за каждый процент сокращения нормативного времени. Рабочих, работающих на повременной оплате труда, за качественное и своевременное выполнение задания премируют. Выработка экскаватора определяется его производитель- ностью. Существует производительность техническая и эксплуа- тационная. Техническая производительность экскаватора определяется производственными возможностями машины при условии ее работы без простоев. Практически всегда есть причины для простоев, связанные с погодой, поломками и т.п. Производительность, учитывающая реальные условия работы, называется эксплуатационной. Производительность бывает ча- совая, сменная, месячная и годовая. Часовая эксплуатационная производительность, м3/ч 3600 кн -----я— кв, Гц Кр где tu- продолжительность цикла, с; g - вместимость ковша, м3; Ки- коэф- фициент наполнения ковша; Кр-коэффициент разрыхления грунта; К№-коэф- фициент использования машины по времени. Коэффициент наполнения ковша составляет 1...0,55 в зави- симости от группы грунта. Коэффициент разрыхления состав- ляет: для песка и гравия-18%, для плотной глины-33%, для мокрой глины-40%, для взорванной породы-50%. Коэффициент использования машины по времени показывает отношение вре- мени чистой работы к общему затраченному времени. Приведенная выше формула показывает пути повышения производительности, основными из которых являются: увеличение наполнения ковша; сокращение времени цикла; сокращение простоев. 9. Техника безопасности при работе экскаваторов. Общие требования беюпасной работы: перед пуском двигателя машинист экскаватора вниматель- но осматривает машину и убеждается в полной ее исправ- ности. О всех неисправностях машины или ненормальных условиях эксплуатации, которые могут привести к аварии, машинист немедленно сообщает механику; все вращающиеся детали (зубчатые колеса, цепные переда- чи, маховики) ограждают кожухами; перед пуском двигателя и механизмов машинист дает сиг- нал предупреждения; при пуске двигателя рычаги управления устанавливают в нейтральное положение, а насосы выключают, если это пре- дусмотрено конструкцией; 112
пуск двигателя внутреннего сгорания пусковой рукояткой во избежание повреждения руки в результате обратного хо- да поршня производят при позднем зажигании, а пусковую рукоятку обхватывают так, чтобы все пальцы руки были с одной стороны; при пуске двигателя внутреннего сгорания посредством шнура нельзя наматывать шнур на руку, так как в случае преждевременной вспышки поршень может пойти в обратную сторону, что приведет к несчастному случаю; на экскаваторе следует соблюдать чистоту, необходимый инвентарь и инструмент хранить в предназначенном для них месте, находящиеся на поворотной платформе посторонние предметы могут послужить причиной аварии. Работа экскаватора в $абое: во время работы пребывание на экскаваторе и в радиу- се его действия посторонних лиц запрещается. Опасной яв- ляется зона, представляющая круг, описанный из центра вра- щения поворотной платформы максимальным радиусом копа- ния, увеличенным в 1,2...1,5 раза (большее значение для обратной лопаты); при работающих двигателе и механизмах экскаватора не разрешается крепить какие-либо части, смазывать их и осмат- ривать узлы, расположенные в опасных местах; при работе экскаватор должен стоять на горизонтальной площадке, которую выравнивают до начала работы. На пневмоколесном экскаваторе перед началом работ должны быть включены тормоза колес и стабилизаторы; работа навесным экскаватором допускается только при опущенных выносных опорах и отвале бульдозера. На пол- ноповоротном экскаваторе выносные опоры и отвал бульдо- зера должны быть опущены на грунт; при разработке высокого забоя удаляют находящиеся на верху забоя крупные камни и другие предметы, так как грунт может осыпаться, повредить экскаватор и быть при- чиной несчастного случая. Если сыпучий грунт по каким- либо причинам не осыпается под углом естественного отко- са, этот угол следует создать искусственным путем. Не разрешается подкапывать грунт лопатой, стоя в направлении сползания его, так как грунт может обрушиться. Работать в забое, имеющем «козырек», запрещается; при погрузке грунта в автомашины запрещается проносить ковш экскаватора над людьми и кабиной шофера (шофер дол- жен выйти из кабины и находиться на безопасном рас- стоянии); перед остановкой машины стрелу располагают вдоль оси экскаватора, а ковш опускают на землю; ковш чистят опущенным на землю с ведома и разре- шения машиниста; из
при обнаружении в грунте электрического кабеля, подзем- ного трубопровода и т.п. немедленно останавливают работу и извещают об этом администрацию; установка и работа экскаваторов под проводами дейст- вующих линий электропередачи любого напряжения не разре- шается; оставлять работающий двигатель без присмотра запре- щается; сменяющийся персонал обязан предупреждать сменщиков о всех неисправностях экскаватора, замеченных во время работы. Движение экскаватора: стрела должна быть установлена строго по оси движения, а ковш опущен на высоту не более 1 м от земли. Это правило не распространяется на навесные экскаваторы на базе тракторов; при передвижении экскаватора следует соблюдать «Пра- вила дорожного движения»; передвижение экскаватора с наполненным ковшом запре- щается ; гусеничный экскаватор перемещается ведомыми колесами вперед. При преодолении подъемов и наледей на гусеничные звенья устанавливают шпоры; экскаватор может перемешаться своим ходом через топ- кие или заболоченные места только по заранее уложенным шпалам, брусьям или щитам; проход экскаватора под проводами электролинии высоко- вольтной передачи разрешается в том случае, если расстоя- ние между проводами и верхней частью экскаватора не ме- нее 2 м; на уклонах экскаватор должен перемещаться с минималь- ной скоростью; стрелу, поворотную колонну и бульдозерное оборудование навесного экскаватора закрепляют в транспортном положении; переезд навесного на тракторе экскаватора по дорогам с продольным уклоном более 10 и поперечным более 15° категорически запрещается во избежание опрокидывания ма- шины; включать и выключать фиксатор механизма поворота на- весного экскаватора разрешается только из кабины; сходить и садиться на экскаватор во время движения запрещается; передвижение пневмоколесного экскаватора с включенны- ми стабилизаторами, с неисправным рулевым управлением и электропневмосистемой запрещается. 114
Монтаж и демонтаж: площадка, на которой производят монтаж или демонтаж экскаватора, должна быть ровной и свободной от ненужных предметов; при подъеме и опускании частей экскаватора рабочие должны находиться на безопасном расстоянии. При этом никакие перемещения груза по горизонтали не допускаются. Становиться на груз для создания равновесия категорически запрещается; в момент опускания груза устанавливать подкладки не разрешается. Необходимые подкладки подготавливают зара- нее или после незначительного вторичного подъема; по окончании работ груз опускают на землю, оставлять его в подвешенном состоянии запрещается; перемещать груз по рельсам или металлическим балкам допускается в том случае, если последние тщательно закреп- лены скобами и болтами. Скользящий по рельсам или балкам груз поддерживают лебедкой или воротом, но не руками.
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ........................................................ 3 ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 1. Назначение и классификация.............................. 4 2. Основные параметры и индексация....................... ГЛАВА 2. УСТРОЙСТВО ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЭКСКАВАТОРОВ 1. Гидравлические системы привода......................... 13 2. Силовое гидравлическое оборудование . . .............. 19 3. Системы и аппаратура управления....................... 37 4. Механизмы поворота и передвижения, ходовые устройства ... 51 5. Сменное рабочее оборудование........................... 55 ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ЭКСКАВАТОРОВ 1. Краткие сведения о грунтах............................. 67 2. Краткие сведения о земляных сооружениях................ 68 3. Применение сменного рабочего оборудования.............. 70 ГЛАВА 4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕС- КИХ ЭКСКАВАТОРОВ 1. Основные обязанности обслуживающего персонала........ 73 2. Подготовка экскаватора к работе........................ 73 3. Рабочий цикл экскаватора............................... 75 4. Управление экскаватором................................ 77 5. Система технического обслуживания...................... 79 6. Возможные неисправности экскаваторов и способы их устранения 97 7. Заправка топливом, рабочей жидкостью и смазочными мате- риалами ................................................ 101 8. Оплата труда и производительность одноковшовых экскаваторов 110 9. Техника безопасности при работе экскаваторов.......... 112
В серии «Библиотека молодого машиниста стройки» готовятся к выходу в свет следующие книги: СМОРОДИНОВ М. И. СВАЕБОЙНЫЙ КОПЕР, КОТОРАЯ ЗНАКОМИТ ЧИТАТЕЛЕЙ С ОСНОВНЫ- МИ ВИДАМИ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПРОИЗ- ВОДСТВОМ СВАЙНЫХ РАБОТ И ТЕХНИКОЙ БЕЗО- ПАСНОСТИ ПРИ ИХ ВЫПОЛНЕНИИ. ОСОБОЕ ВНИ- МАНИЕ УДЕЛЕНО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВА- НИЮ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТУ СВАЕБОЙНО- ГО ОБОРУДОВАНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННО НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ.
БАНДАКОВ Б. Ф., БОРИСОВ С. М. ЭКСКАВА- ТОР, В КОТОРОЙ В ПОПУЛЯРНОЙ ФОРМЕ РАССКА- ЗАНО О СОВРЕМЕННЫХ МОДЕЛЯХ ЭКСКАВАТО- РОВ. ПРИВЕДЕНЫ СВЕДЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТА- ЦИИ МАШИН И ОРГАНИЗАЦИИ ЭКСКАВАТОРНЫХ РАБОТ, ОПИСАНЫ НАИБОЛЕЕ РАЦИОНАЛЬНЫЕ ПРИЕМЫ РАБОТЫ МАШИНИСТА. ПЕРЕЧИСЛЕНЫ ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ, ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В МЕХАНИЗМАХ ЭКСКАВАТОРА, И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ. БОЛЬШОЕ ВНИМАНИЕ УДЕЛЕНО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ ЭКСКАВАТО- РОВ И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИХ ЭКС- ПЛУАТАЦИИ.
ТАРАСОВ В М. КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ, В КОТОРОЙ ИЗЛОЖЕНЫ СВЕДЕНИЯ О НАЗНАЧЕ- НИИ, КЛАССИФИКАЦИИ И ПРИНЦИПАХ ДЕЙСТ- ВИЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ СТАН- ЦИЙ. ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ УДЕЛЕНО ВОПРОСАМ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВА- НИЯ СТАНЦИЙ, УСТРАНЕНИЮ ВОЗМОЖНЫХ НЕ- ИСПРАВНОСТЕЙ, ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТЫ МАШИ- НИСТА. Все книги, выходящие в этой серии, красочно оформлены и хо- рошо иллюстрированы. Они предназначены для молодых рабочих- строителей и механизаторов.
Александр Владимирович Раннев Арвид Карлович Рейт ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЭКСКАВАТОР Редакция литературы по технологии строительных работ Зав. редакцией Е.А. Ларина Редактор Т.А. Карабиннева Художественный редактор В. А. Козлов Технический редактор Е.Л. Темкина Корректор Н.О. Родионова ИБ № 2857 Сдано в набор 10.1281. Подписано в печать 06.08.82. Т-13298. Формат 60 х 9O‘/i6 Д- л Бумага офсетная. Гарнитура Журн.-рубл. Печать офсетная. Печ. л. 7,5. Усл. печ. л. 7,5. Усл. кр.-отт. 30,75. Уч.-изд. л. 7,52 Тираж 30 000 экз. Изд. № AV11-9034. Зак. №95. Цена 70 коп. Стройиздат, 101442 Москва, Каляевская, 23а Отпечатано с диапозитивов Можайского полиграфкомбината Союзполиграфпрома при Государст- венной комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Можайск, ул. Мира, 93. Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 150014. Ярославль, ул Свободы, 97.
70 коп. Серия "Библиотека молодого машиниста стройки" адресована тем, кто недавно закончил профессиональную учебу и трудится самостоятельно. но не имеет достаточного опыта. В книгах этой серии рассказывается о машинах разных моделей, эффективности их использования, приемах работы, техническом обслуживании и ремонте в условиях строительной площадки, технике безопасности.