Статьи

Роторные экскаваторы поперечного копания

Роторные экскаваторы поперечного копания, называемые также роторными стреловыми экскаваторами, применяют для разработки однородных или с некрупными каменистыми включениями грунтов до IV категории включительно. Их используют на вскрышных работах и карьерной добыче строительных материалов, разработке больших котлованов и других выемок в промышленном и мелиоративном строительстве, возведении насыпей, дамб, плотин, на погрузочно-разгрузочных работах на складах насыпных материалов. Мощные модели этих машин применяют также для разработки более тяжелых грунтов, открытой добычи угля и других полезных ископаемых.

Строительные дизель-электрические роторные экскаваторы, изготовленные на базе одноковшовых экскаваторов 4-й и 6-й размерной группы, разрабатывают грунты выше уровня стоянки до 7,5 м и ниже этого уровня до 3,5 м при радиусе копания до 11,5 м и технической производительности в грунтах 1-й категории до 550 м3/ч. По удельной энергоемкости эти машины находятся на уровне лучших экскаваторов непрерывного действия (0,22...0,24 (кВтч)/м3).

В конструкциях роторных стреловых экскаваторов, в отличие от базовых одноковшовых, сохранены ходовое и опорно-поворотное устройства, частично или полностью поворотная платформа, на которой расположена силовая дизель-генераторная установка (обычно в хвостовой части с целью ее уравновешивания), насосная станция, механизм поворота, кабина с органами управления и две стойки-пилоны. В верхней части пилонов шарнирно закреплена стрела с ротором на конце и приемным ленточным конвейером, расположенным вдоль стрелы. Для работы на ярусах различных уровней стрела может поворачиваться в вертикальной плоскостигидроцилиндром. Ротор с ковшами по его периферии и тарельчатый питатель для перегрузки фунта на приемный конвейер приводятся во вращение электродвигателем через систему карданных валов и зубчатых передач, а приемный конвейер — мотор-барабаном  со встроенными в него электродвигателем и редуктором. Отвальный конвейер опирается на центрально установленный подпятник и может поворачиваться относительно него в плане посредством индивидуального электропривода. Вертикальное положение отвального конвейера регулируют гидроцилиндром. Приводится отвальный конвейер мотор-барабаном на его дальнем конце.

При разработке грунта верхним копанием (выше уровня стоянки) существует несколько технологических схем, по одной из которых экскаватор располагают перед забоем на расстоянии вылета стрелы. Отвальный конвейер устанавливают по высоте и в плане в положение разгрузки (в отвал или в транспортное средство). Вертикальным перемещением стрелы при вращающемся роторе или перемещением всего экскаватора на забой при фиксированной стреле ротор заглубляют в грунт на высоту яруса. Фиксируя в этом положении стрелу одновременным поворотом платформы и вращением ротора при движении ковшей снизу вверх разрабатывают грунт, отделяя его от массива и вынося ковшами вверх, разгружают грунт на тарельчатый питатель в виде наклонного вращающегося диска. С помощью скребка грунт ссыпается с питателя на приемный конвейер, транспортируется к центральной части платформы и перегружается на отвальный конвейер, которым выносится и разгружается в транспортное средство или в отвал. В конце поворотного перемещения платформы, ограниченного шириной захватки забоя, ротор со стрелой опускают до уровня следующего яруса и реверсивным движением поворотной платформы при прежнем вращении ротора повторяют экскавацию грунта. После разработки последнего яруса, чаще всего соответствующего уровню стоянки экскаватора, машину перемещают в направлении к забою на новую стоянку и повторяют землеройный процесс.

Для работы нижним копанием ковши на роторе переставляют, поворачивая их на 180° для возможности разработки грунта вращением ротора в обратном направлении. Опустив стрелу, грунт разрабатывают по описанной выше схеме для верхнего копания. Для надежного транспортирования грунта круто наклоненным приемным конвейером используют прижимной конвейер, который устанавливают над приемным конвейером. Грунт перемешается между лентами двух конвейеров, рабочие ветви которых движутся в одном направлении.

Цепные экскаваторы поперечного копания применяют для добычи строительных материалов, в основном глины в карьерах кирпичных заводов. Их производительность достигает 45 м3/ч при глубине карьера до 8,5 м. Энергоемкость разработки грунта составляет 0,39... 1,33 (кВтч)/м3.

Базовая часть машины состоит из нижней рамы, металлоконструкций надстройки, рельсо-колесного ходового оборудования и механизмов привода ковшовой цепи, ходового устройства, подъема и опускания ковшовой рамы с питанием электропривода от электрической сети.

В процессе работы экскаватор перемещается по рельсам вдоль разрабатываемого карьера. Рабочий орган, состоящий из П-образной ковшовой рамы, подвешенной к стойке базовой части через два полиспаста и, ковшовой цепи, приводного вала со звездочками, натяжных колес и поддерживающих роликов, установлен поперек перемещения экскаватора. Выносимый из забоя грунт разгружается в бункер или на отвальный конвейер.

Ковшовая рама состоит из четырех шарнирно сочлененных участков: верхней и нижней рам, верхнего и нижнего планирующих звеньев. С помощью полиспастов  и  можно получить различные конфигурации ковшовой рамы, которыми обеспечиваются требуемые схемы как нижнего, так и верхнего копания.

Техническую производительность цепных экскаваторов поперечного копания определяют по формуле при коэффициенте наполнения ковшей кн=0,7...1,2 (меньшие значения для плотных, большие — для слабых грунтов).