II. Общее устройство, работа и управление ЭО-4124 с обратной лопатой.
Техническое описание
Назначение экскаватора:
Одноковшовый универсальный экскаватор ЭО-4124 на гусеничном ходу тракторного типа с гидравлическим приводом (рис.1) предназначен для разработки грунтов I...IV категории и предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтов в диапазоне температур от -50С до +40С.
Экскаватор применяется для разработки карьеров, рытья котлованов, траншей, каналов, погрузки грунта и сыпучих материалов.
Перечень рабочего оборудования:
· Рабочее оборудование обратная лопата
· Обратная лопата с моноблочной стрелой
· Удлиненная рукоять обратной лопаты
· Прямая лопата
· Прямая лопата с поворотным ковшом
· Погрузочное оборудование
· Грейфер
· Рыхлитель
· Гидромолот
· Рабочее оборудование захватно-клещевого типа с однозубым рыхлителем
· Рабочее оборудование захватно-клещевого типа с трезубым рыхлителем
Рабочее оборудование:
К рабочему оборудованию экскаватора относятся те узлы, с помощью которых производится непосредственно разработка (черпание, перенос и выгрузка) грунта или другого материала, а также рыхление грунта рыхлителем или гидромолотом.
Рабочее оборудование экскаватора может изготавливаться с базовой частью стрелы или с моноблочной стрелой.
Базовая часть 11 (рис. 1) стрелы используется при всех видах сменного рабочего оборудования, навешиваемого на экскаватор. Оно представляет собой сварную конструкцию коробчатого сечения, имеющую в нижней части две пятых с отверстиями для соединения с поворотной платформой экскаватора, в верхней части два отверстия для присоединения элементов рабочего оборудования и одно для крепления гидроцилиндров 12 стрелы.
Рабочееоборудованиеобратнаялопата ссоставнойстрелойсостоитиз базовой части 11 (рис.1) и головной части 8 стрелы, соединительной тяги 10, рукояти 6, ковша 9, тяги ковша 5, гидроразводки 2, гидроцилиндра 1 рукояти, осей и деталей крепления.
Головная часть 8 стрелы представляет собой сварную конструкцию коробчатого сечения.
Рукоять 6 представляет собой сварную конструкцию коробчатого сечения, соединенную шарнирно с головной частью стрелы и поворачиваемую гидроцилиндром 1.
К рукояти шарнирно крепятся ковш 9 и рычаг 4. Поворот ковша осуществляется гидроцилиндром 3 через шарнирно соединенные рычаг 4 и тягу 5.
В гнездах ковша установлены зубья 7с износостойкой наплавкой.
Все пальцы шарнирных соединений выполнены с приварными стопорными планками, которые закрепляются на базовых элементах рабочего оборудования и не допускают их поворачивания.
Рабочееоборудованиеобратнаялопатасмоноблочнойстрелойсостоит из стрелы 3 (рис. 2), рукояти 4, ковша 8, тяги 7, рычага 6, гидроцилиндра 5 ковша, гидроразводки 2, осей и деталей крепления. Моноблочная стрела может быть использована для оборудования прямая лопата, грейфер, гидромолот, рыхлитель и оборудовании захватно-клещевого типа.
Она заменяет одновременно базовую и головную части стрелы, а также соединяющею их тягу.
Обратная лопата может быть оборудована удлиненнойрукоятью (рис. 3), ковшами различной вместимости, в том числе профильным и очистным.
Рабочееоборудованиегрейфер состоит из используемых в обратной лопате базовой части 6 (рис. 4) и головной части 3 стрелы, рукояти 1, гидроцилиндра рукояти 4, тяги 5, трубопроводов гидроразводки 7 и грейфера 2, подвешенного с помощью двух пальцев на рукоять. Вместо базовой части 6, головной части 3 стрелы и тяги 5 может использоваться моноблочная стрела.
Грейферсостоитиз следующих основных частей: двух челюстей 1 (рис.5), двух тяг 10, рамы 8, поворотной головки 4, серьги 5, подвески 6, гидроцилиндра 3, ползуна 2. Каждая челюсть 1 в одной точке соединена шарнирно с рамой 8 и во второй – через тягу 10 с ползуном 2. Режущая кромка и приваренные зубья челюсти направлены твердым сплавом. 
Рабочееоборудованиепрямаялопата состоит избазовой части (рис. 6) и головной части стрелы 2 стрелы оборудования обратная лопата, служащей в данном случае рукоятью, гидроцилиндра 1 привода рукояти, ковша 4 с зубьями 5, механизма открывания 3 днища ковша, тяг 6, гидроразводки 7, осей и деталей крепления.
Механизмоткрыванияднищаковшасостоит из засова (рис.7), цепи 2, двуплечего рычага 3 и гидроцилиндра 5. Рычаг 3 установлен шарнирно на оси 4. Гидроцилиндр 5 нижней проушиной соединен шарнирно с рукоятью, а проушиной штока – с рычагом 3. При включении механизма открывания днища ковша, шток гидроцилиндра выдвигается и через рычаг 3, цепь 2 выдвигает засов 1. Днище ковша поворачивается под действием собственной массы.
Рабочееоборудованиепрямаялопатасповоротнымковшом служит для земляных и погрузочных работ. Рабочее оборудование прямая лопата с поворотным ковшом состоит из базовой части 8 (рис. 8) стрелы, специальной рукояти 2, ковша 6, гидроцилиндра 3 ковша, гидроцилиндра 1 рукояти, рычага 4, тяги 5, трубопроводов гидроразводки 7, осей и деталей крепления. К передней части рукояти шарнирно с помощью пальцев крепится поворотный ковш 6. Поворот рукояти осуществляется гидроцилиндром 1, который нижней проушиной шарнирно соединен с базовой частью 8 стрелы, а проушиной штока – с рукоятью 2. Порот ковша осуществляется с помощью гидроцилиндра 3, который размешен внутри рукояти и крепится шарнирно к проушинам рукояти и рычагу 4.
Погрузочноеоборудование состоит из базовой части 9 (рис.9) стрелы, рукояти 3, двух тяг 4, гидроцилиндра 1 рукояти, подвески 6, ковша 7,гидроцилиндра ковша 5, трубопроводов гидроразводки 8, осей и деталей крепления.
Рабочееоборудованиерыхлитель (рис.10) предназначен для рыхления мерзлого грунта. Рыхление мерзлого груза производится с повышенным усилением резания, поэтому с целью предотвращения перегрузок металлоконструкций экскаватора допустимая глубина забоя при рыхлении ограничивается двумя метрами.
Рыхлительпредставляетсобой цельнолитую конструкцию 1 (рис.11). С целью предохранения режущей части от износа приваривается наплавленная твердым сплавом коронка 2.На проушинах рыхлителя приварены скобы 3 для стопорения осей крепящих рыхлитель к рукояти.
Рабочееоборудованиегидромолотпредназначено для рыхления мерзлых грунтов, горных пород, взламывания дорожных покрытий и фундаментов. Оно состоит из используемых в обратной лопате базовой части 1 (рис. 12) стрелы, головной части 2 стрелы, рукояти 3, собственно гидромолот 7, гидроразводки 4, состоящей из трубопроводов рукавов высокого давления, гидроцилиндров привода рукояти и ковша, осей и деталей крепления.
Гидромолот 7 крепиться к рукояти 3 обратной лопаты экскаватора посредством переходного кронштейна 5 с использованием деталей, применяемых для крепления ковша обратной лопаты. Подсоединение гидромолота к переходному кранштейну осуществляется с помощью осей 6. Рабочая жидкость проводится к гидромолоту через трубопроводы и рукава высокого давления 4.
Гидромолотсостоитиз следующих основных узлов: рабочего цилиндра 9 ( рис. 13) направляющей трубы 8, ударной части 6, рабочего инструмента клина 1. Фиксация рабочего цилиндра 9 относительно направляющей трубы 8 осуществляется разжимным устройством, состоящим из оси 25, и втулок 26 и 27. Ограничение перемещения клина 1 производиться с помощью пальцев 24.
Клин перемещается в направляющей трубе по запрессованным бронзовым втулкам 2 и 4.
Крепление ударной части 6 к хвостовику штока 7 рабочего цилиндра 9 осуществляется через амортизаторы 15. На закаленной шайбе 16 устанавливается шариковый сепаратор 14. Внутри направляющей трубы , в нижней ее части, устанавливается резиновый амортизатор 5 в виде кольца.
Для уменьшения динамических нагрузок на экскаватор в опорах гидромолота устанавливается резиновые амортизаторы 11.
Гидромолот работает следующим образом. В исходном положении ударная часть 6 (рис. 10) лежит на торцевой поверхности клина 1, что соответствует нижнему положению рабочего поршня 34 (рис. 11). Золотник 26 под действием пружины 30, установленной под его нижним торцом, занимает верхнее положение, соединяя штоковую полость гильзы 31 рабочего гидроцилиндра с напорной, поршневую полость – со сливной магистралью гидросистемы, плунжер 7 гидроаккумулятора при этом занимает верхнее положение.
При включении гидромолота рабочая жидкость поступает через золотник 26 по каналам в корпусе 28 и седле 48 обратного клапана в штоковую полость гильзы 31 рабочего гидроцилиндра и в над плунжерную полость гидроаккумулятора. Рабочий поршень 34 движется вверх, начинается подъем ударной части. При этом жидкость из верхней полости гильзы 31 рабочего гидроцилиндра сквозь окна 21 гильзы через золотник 26 вытесняется по сливной магистрали в бак. Плунжер 7 гидроаккумулятора при этом под действием давления рабочей жидкости в напорной магистрали перемещается в низ и сжимает рабочую жидкость в замкнутом объеме полостей жидкостной пружины гидроаккумулятора, тем самым заряжая аккумулятор.
В конце разгона вверх рабочий поршень 34 перекрывает сливные окна 21, вследствие чего давление в поршневой полости гильзы 31 рабочего гидроцилиндра и над верхним торцом золотника 26 повышается. Так как вследствие разности диаметров площадь верхнего торца золотника больше площади его нижнего торца, золотник перемещается в нижнюю позицию, соединив при этом поршневую полость гильзы 31 с напорной магистралью, а штоковую полость – со сливной магистралью.
Далее происходит торможение ударной части. После остановки ударной части в верхнем положении начинается ее разгон вниз под действием сил собственной массы и давления жидкости, действующих на рабочий поршень. По мере нарастания скорости падения ударной части давление в напорной магистрали падает . Гидроаккумулятор, разряжаясь , движением плунжера 7 вверх вытесняет из надпоршневого пространства рабочую жидкость и тем самым сглаживает падение давления и предотвращает созданию вакуума в напорной магистрали. В конце хода вниз ударная часть наносит удар по торцу клина.
Перед нанесением удара верхняя кромка поршня 34 опускается ниже обратного клапана 46, при этом поршневая полость оказывается соединенной через обратный клапан со сливной магистралью. Вследствие этого давление в ней и над верхним торцом золотника 26 падает до величины, при которой пружина 30, установленная под золотником, может передвинуть его вверх.
Далее цикл работы повторяется.
Рабочийгидроцилиндрпредставляетсобой стальной корпус 28 (рис. 14), в который устанавливается стальная термообработанная гильза 31 с перемещающимся в ней поршнем 34.
В корпусе 28 рабочего гидроцилиндра расположен также гидроаккумулятор, состоящий из плунжера 7, втулки 6, стакана 8 и жидкостной пружины, заключенной в двух полостях 50 и 52, расположенных в корпусе и соединенных с подплунжерной полостью аккумулятора через отверстие 49, и между собой отверстием 51.
Для выпуска воздуха из гидравлической пружины при ее заполнении рабочей жидкостью предусмотрен вентиль 53. Плунжер 7 гидроаккумулятора опирается на пружину 2. Надпоршневое пространство аккумулятора соединяется с жидкостной пружиной через обратный клапан, состоящий из корпуса 15, втулки 10, пружины 11, шарика 14, предназначенного для пополнения утечек из полостей жидкостной пружины 50 и 52 при включении гидромолота.
В верхней части корпуса 28 гидроцилиндра расположен золотник 26 с корпусом 27и пружиной 30, служащей для реверса потока рабочей жидкости. В нижней части корпуса устанавливается обратный клапан 46. Плунжер 7 гидроаккумуляторов уплотняется фторопластовыми кольцами 12 и 13. Втулка 6 аккумулятора по нижнему торцу уплотняется медной шайбой 4.
Для уплотнения неподвижных соединений гидромолота используется резиновые кольца круглого сечения.
Рыхлительноеоборудованиезахватно-клещевоготипапредназначаетсядлярыхления мерзлых грунтов и асфальтобетонных покрытий с одновременной экскавацией, для съема и укладки дорожных плит, труб, установки колодцев, погрузки длинномерных материалов, разборки старых зданий и т.д.
Оборудованиезахватно-клещевоготипасоднозубымрыхлителем (рис. 15) состоит из базовой части 13 и головной части 11 стрелы, тяги 12, гидроцилиндров 2 и 3, тяги 7, рычага 6, используемых в обратной лопате, рукояти 5, ковша 9, однозубого рыхлителя-захвата 10, двух гидроцилиндров 4, гидроразводки 1, осей и деталей крепления.
Рукоять, в отличии от рукояти обратной лопаты, имеет два дополнительных отверстия: в хвостовой части – для гидроцилиндров привода рыхлителя, в головной части – для установки рыхлителя.
Однозубый рыхлитель-захват 10 состоит из сварной коробчатой рамы и шарнирно соединенной с ней стойки, имеющей возможность поворота на определенный угол, что необходимо для двустороннего копания.
Стойка рыхлителя в верхней части имеет тормозное устройство с тарельчатыми пружинами 8, а в нижней части заканчивается двусторонним зубом, концы которого наплавляются твердым сплавом. Привод рыхлителя осуществляется двумя гидроцилиндрами 4, взаимозаменяемыми с гидроцилиндром привода ковша обратной лопаты.
Оборудование захватно-клещневого типа с трезубым рыхлителем состоит из базовой части 12 (рис. 13) и головной части 10 стрел, тяги 11, гидроцилиндров 1 и 3, тяги 6, рычага 5, используемых в обратной лопате, рукояти 9 трезубого рыхлителя-захвата 8, ковша 7, двух гидроцилиндров 4, гидроразводки 2, осей и деталей крепления.
Рукоять, в отличии от рукояти обратной лопаты, имеет две дополнительные накладки для усиления отверстий крепления общей оси цилиндров, ковша и рыхлителя и более длинные втулки, в которых размещаются стопорные болты для крепления этой оси.
Трезубый рыхлитель захват состоит из сварной рамы и трех съемных зубьев: центрального и двух боковых. Для получения различных по величине усилий рыхления, боковые зубья сделаны выдвинутыми с установкой по длине в три положения. Для уменьшения износа зубья имеют наплавку из твердого сплава. Привод рыхлителя осуществляется двумя стреловыми гидроцилиндрами 4, взаимозаменяемыми с гидроцилиндрами привода стрелы обратной лопаты. Для обоих вариантов оборудования захватно-клещевого типа возможно применение моноблочной стрелы.