Механизм напора одноковшового экскаватора

Напорные механизмы в экскаваторах выполняются по различным схемам зависимого, независимого и комбинированного напора. По способу передачи движения на рукоять их подразделяют на зубчато-реечные (кремальерные) и канатные. В зубчато-реечных механизмах передача движения рукояти осуществляется шестерней, закрепленной на валу седлового подшипника. Шестерня находится в зацеплении с зубчатой рейкой (кремальерой), приваренной или прикрепленной болтами к рукояти.

При зависимом напоре напорное движение осуществляется в результате натяжения подъемного каната при оттормаживании возвратного барабана. Подъемный канат, закрепленный одним концом на барабане механизма напора, сматывается с барабана и поворачивает его, а вместе с ним шестерни, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками. Для возврата рукояти включают муфту возвратного барабана. При этом подъемный канат, закрепленный на рукояти, движется от головы стрелы вниз, увеличивая скорость опускания ковша. Рукоять подают вперед (без опускания ковша) при освобождении тормоза возвратного барабана с одновременным включением подъема. Возвратное движение рукояти без подъема ковша производится при включении муфты возвратного барабана с одновременным оттормаживанием. Зависимый напор обеспечивает плавное изменение толщины стружки, что сглаживает нагрузки на двигатель. Однако зависимый напор не дает возможности регулировать усилие напора в зависимости от изменяющихся внешних сопротивлений.

Напорное усилие имеет разные значения для разработки связных и твердых грунтов. При зависимом напоре трудно обеспечить необходимое усилие для разработки этих грунтов. Поэтому не всегда можно получить нужную толщину стружки даже и при разработке слабых грунтов, особенно при свободном резании: в этом случае доля напора требуется большая, чем при блокированномрезании.

При независимом напоре движения подъема и напора не зависят одно от другого. Следовательно, по данной схеме можно получить необходимые усилия напора и для разработки прочных грунтов. Система удобна в управлении. Достоинством независимого напора являются возможность применения любого полиспаста подъема, реализации высокого напорного усилия при любом рабочем усилии подъема, независимость скорости напора от скорости подъема, четкость ощущения машинистом реализуемого усилия напора.

Комбинированный напорный механизм представляет собой сочетание схем и конструкций зависимого и независимого напорных механизмов, обеспечивая высокие скорости зависимого напора и высокие усилия независимого.

Для экскаваторов с ковшом вместимостью до 0,4 м³ иногда применяют безнапорную схему. В этом случае рукоять укрепляется в стреле шарнирно, а напор создается с помощью веса стрелы и рукояти при подъеме и опускании стрелы с помощью лебедки подъема. Такая схема позволяет применять ковши и рукояти, унифицированные для прямой и обратной лопат.

Напорные механизмы. Для нормальной работы прямой лопатой необ-ходимо, чтобы в процессе копания рукоять вместе с ковшом могла изменятьсвой вылет относительно оси вращения. С этой целью экскаватор снаб-жается напорным механизмом, а сама рукоять устанавливается в специаль-ном устройстве, называемом седловым подшипником. Не имеют напорного механизма только малые модели экскаваторов, у которых напорное усилие создается за счет движения стрелы.

Напорные механизмы могут быть независимыми, зависимыми и комбинированными. Независимым называется такой механизм, где необ-ходимые усилия и скорости напора не зависят от силы натяжения и скоро-сти каната механизма подъема. При многомоторном приводе этот механизм выполняется с канатной или цепной передачей. Канатный привод предпо-чтительней, так как амортизирует действие динамических нагрузок. На рис. 1, а показана схема независимого напора. От звездочки напор-ного механизма 2 через цепь 4 движение передается к напорному барабану 5. Выдвижение рукояти осуществляется навиванием напорного каната 6 на напорный барабан. Для перемещения рукояти в обратном направлении реверсируется направление вращения напорного вала.

На рис. 1, б показана схема зависимого канатно-реечного напорного механизма. Здесь скорости подъема и напора зависят друг от друга. При выдвижении рукояти 11подъемный канат 12 сматывается с барабана и уменьшает скорость подъема ковша. Возвратное движение рукояти осуще-ствляется включением возвратного барабана 13 и навиванием на него возвратного каната 7. При комбинированном напоре (рис. 11, в) второй конец подъемного каната 12 закрепляется не на стреле, как это имеет место в случае независимого напора, а на напорном барабане 5. Поэтому при подъеме ковша дополнительное напорное усилие создается за счет силы тяжести ковша. К достоинствам зависимого напорного механизма относятся простота конструкции и отсутствие необходимости реверсирования, так как для движения в одном направлении используется сила тяжести ковша и рукояти. Но зависимый напор может применяться только при двухкратном полиспасте. Самым главным его недостатком является сложность управле-ния механизмом, поэтому применяется он только на малых моделях экска-ваторов. Независимый напор используется на экскаваторах всех мощно-стей. Он наиболее удобен в использовании, но требует механизма реверси-рования и более дорогой в изготовлении. В комбинированном напоре при подъеме ковша за счет его силы тяжести на барабане напорного вала создается крутящий момент, величина которого достаточна для создания нормального напорного усилия.

Рис. 1. Схемы напорных механизмов: а — независимый канатный напор; б — зависимый напор; в — комбини-рованный канатный напор при одновальиой лебедке;1 — вал, 2 — звездочка напорного механизма; 3 — подъемная лебедка; 4 — цепь; 5 — барабан напорной лебедки; 6 — канат; 7- возвратный канат; 8 — блок; 9 — блоки головы стрелы; 10 — блок ковша; 11 — рукоять; 12 -подъемный канат; 13- возвратный барабан