Устройство экскаватора довольно сложное, и его полезно знать для понимания функционирования и назначения техники. В статье расскажем подробно о строении и механизме такой землеройной машины. Также рассмотрим основные части экскаватора: названия, назначение и функции.
Общее устройство экскаватора: все составляющие и их описания
Итак, из чего состоит экскаватор? В нём можно выделить оборудование трёх типов:
- Силовое. Это двигатель и гидравлика, приводящие в действие все подвижные узлы и рабочие механизмы.
- Ходовое. Это шасси, без которого невозможны перемещения машины.
- Рабочее. Это главный инструмент, осуществляющий все манипуляции. В стандартной комплектации такие функции выполняет ковш, но он может заменяться другим оборудованием.
Ниже подробно рассмотрим, как устроен экскаватор, схематично изобразим его составляющие и опишем их назначение, характеристики.
Ходовая часть
Она представлена шасси: гусеничным, рельсовым, понтонным (амфибийным), шагающим или колёсным. Конструкция ходовой части зависит от её конкретного вида. Так, устройство колесного экскаватора предполагает наличие карданного вала, заднего и переднего мостов, несущей рамы, коробки передач (трансмиссии), непосредственно колёс, а такое отвала и откидных опор. Движение запускается гидравлической системой, включающей гидродвигатель. Предусмотрены тормозная и стояночная системы, а передняя ось дополняется поворотным механизмом.
Из чего состоит гусеничный экскаватор? Его шасси является рамой, в центре которой расположена опорная часть, оснащённая зубчатым венцом. Также устройство экскаватора гидравлического на гусеничном ходу включает следующие составляющие:
- элементы гидравлики;
- привод;
- гусеницы, оснащённые механизмом натяжения;
- катки: опорные и направляющие
- защитные кожухи слева и справа.
Ход движения регулируется путём стопора гусениц, которые получают привод через редуктор многоступенчатого типа от гидравлического мотора.
Факт! Шагающее шасси состоит из плиты-основания, поднимаемой и перемещаемой опорными башмаками. При таком исполнении машина словно шагает.
Рабочие элементы
Это всё то, что обеспечивают выполнение предусмотренных функционалом операций:
- Стрела, перемещающаяся в вертикальной и горизонтальной плоскостях, то есть поворачивающаяся вокруг оси техники и меняющая угол наклона. Это главный узел, соединяющий поворотную платформу с рукоятью, на которой находится рабочее оборудование. Стрела экскаватора устройство может иметь шарнирное или монолитное. В последнем случае она выполнена в виде балки из прочного металла, зафиксированной одним концом на платформе. Второй конец подвижно соединён с рукоятью. При шарнирном исполнении стрела выполнена из сегментов, скреплённых друг с другом с помощью шарниров. Это позволяет работать даже в ограниченных пространствах, осуществлять движения по любым сложным траекториям.
- Рукоять. Это промежуточное звено между описанной выше стрелой и рабочим оборудованием. Она играет роль подвижного соединения и увеличивает радиус зоны действия.
- Ковш. Он может быть представлен в виде прямой или обратной лопаты. Первая осуществляет копание или иные манипуляции в направлении от экскаватора и выше уровня стоянки машины. А обратная лопата движется, наоборот, к технике. Она рассчитана на работы ниже уровня расположения экскаватора.
Ковши различаются по объёму (вместимости), представлены в широком ассортименте. Они бывают стандартными, усиленными, погрузочными, рыхлительными, зачистными, планировочными, скальными, решётчатыми, профильными, траншейными. Также существуют усовершенствованные модификации: планировщики, струги, грейферы, драглайны.
Дополнительное навесное оборудование
Благодаря использованию дополнительной оснастки возможно задействовать технику в различных операциях, выполняемых на производственных, добывающих, сельскохозяйственных и других предприятиях.
Рассмотрим наименования и функции некоторого сменного оборудования:
- буры для выполнения бурения;
- захваты для надёжного захватывания грузов и их перемещения;
- рыхлители для разрыхления грунтов, демонтажа построек и дорожных покрытий;
- гидромолоты и свайные коперы для забивания и заглубления в землю свай;
- корчеватели пней;
- манипуляторы для различных операций – разрушения, переноса;
- краны для грузоподъёмных работ;
- гидроножницы для разрыхления почв, демонтажа конструкций, изъятия камней;
- бульдозерные отвалы для засыпки неэкскплуатируемых траншей, ям, оврагов.
Подвижная платформа и опорно-поворотное устройство
На шасси размещается поворотная платформа. На ней находятся силовая установка с двигателем и гидравликой, а также кабина. В полноповоротных машинах кабина способна вращаться вокруг собственной оси в разных направлениях на 360°. В неполноповоротных моделях угол поворота меньше – от 45 до 90°.
Платформа размещается на поворотно-опорном устройстве, которое может быть одно- или многоступенчатым. Первое устанавливается в маломощной технике, рассчитано на небольшие нагрузки и осуществляет вращения платформы благодаря зубчатым колёсам, смонтированным в один ряд. Многоступенчатый механизм используется в производительных, мощных машинах. Он снабжён несколькими ступенями стандартных зубчатых колёс или усовершенствованных механических систем передачи.
Опорно-поворотный механизм оснащён тормозом для исключения случайных вращений. А скорость его движения контролируется путём изменения давления гидравлического масла. Также подвижная платформа снабжается противовесом, исключающим вероятность опрокидывания при поднятии тяжёлых грузов.
Кабина
В кабине располагаются:
- место оператора с удобным сиденьем;
- приборная панель с рычагами, индикаторами, дисплеями, кнопками для управления и контроля хода работы;
- климатическая система с опциями обогрева, кондиционирования, вентилирования.
Двигатель
Устройство гусеничного экскаватора, как и колёсного или иного, обязательно включает двигатель. Именно он вырабатывает энергию, приводящую в действие все составляющие спецтехники. Двигатель может быть следующих видов:
- Дизельный. Он мощен, выдерживает критические нагрузки, но непрост в обслуживании и функционирует с выбросом вредных выхлопов в атмосферу.
- Электрический. Он подключается к сети или работает на аккумуляторной батарее. Вреда для экологии нет, но мощность ниже, а для продолжительного функционирования нужны регулярные подзарядки аккумулятора или наличие источника электроэнергии поблизости.
- Гибридный. Это комбинированный вариант, в котором объединены электрический и дизельный приводы. Выбросы в атмосферу меньше, топливо расходуется более экономично.
- Газовый. Модели, работающие на природном газе, используются реже остальных. Но они экономичны, особенно в регионах со значительными газовыми запасами и свободным доступом к такому топливу.
Гидравлическая система
Гидравлическая энергия направляется через соответствующие клапаны и активирует гидроцилиндры рабочих органов. Система гидравлики представлена такими компонентами:
- помпа с возможностью регулирования мощности;
- распределительный модуль;
- клапанный блок;
- гидравлический двигатель;
- бак для масла, обеспечивающего работу всей системы;
- гидроцилиндры;
- гидравлические линии;
- фильтры для очистки;
- вспомогательные комплектующие для монтажа, соединения – фитинги, крепёжные детали.
Электрооборудование
Электросхема включает системы освещения, запуска двигателя и оповещения. В неё входят:
- генератор;
- вентиляторный двигатель;
- стартер;
- выпрямитель;
- блок предохранителей;
- амперметр;
- аккумулятор.
Как всё работает
Принцип работы экскаватора основан на преобразовании энергии. Сначала силовая установка формирует крутящий момент. Он передаётся через гидравлические элементы (мотор, насосы и линии) и механический привод. Созданное усилие приводит в действие подвижные механизмы поворотного устройства, ходовой части и гидроцилиндров рабочих элементов – стрелы, рукояти и ковша.
При работе энергия, образующаяся при сгорании дизеля в двигателе или создаваемая электромотором, трансформируется в силу гидравлической жидкости. Последняя совершает поступательные движения и после завершения рабочего полного цикла перемещается по гидролинии и через клапан переходит в гидравлический бак, где снова получает усилие. Функционирование происходит циклично.
Заключение
Зная все важные элементы экскаватора, гораздо легче правильно выбирать подходящую модель и разбираться в работе такой землеройной техники. Полезная информация из этой статьи может пригодиться при покупке или аренде машины.
Частые вопросы и ответы
Какое строение экскаватора?
Все составные части экскаватора подробно рассмотрены в этой статье. К ним относятся шасси, подвижная платформа, система гидравлики, силовой агрегат, опорно-поворотный механизм, кабина, а также стрела с рукоятью и зафиксированным на ней ковшом.
Как работает землеройная спецтехника с ковшом?
Схема работы экскаватора включает несколько этапов:
- забор почвы;
- подъём стрелы;
- поворот подвижной платформы для выгрузки содержимого в участок отсыпки;
- обратный ход – возвращение в первоначальное положение;
- повторение всего цикла.
Этот алгоритм актуален для одноковшовых моделей циклического действия. Но также есть многоковшовые машины, работающие по непрерывной схеме. Они оснащаются несколькими ковшами, зафиксированными на замкнутой цепи или роторе. Инструменты движутся по кругу и одновременно захватывают грунт и отбрасывают его в зону отвала.
Для чего используются экскаваторы?
Механизм экскаватора, в зависимости от его стандартного рабочего органа и дополнительного навесного оборудования, позволяет решать разные задачи. Возможно выполнять копание при подготовке траншей, каналов и котлованов, снимать верхние слои почвы, добывать рудные и угольные полезные ископаемые, разрабатывать скальные или иные горные породы, рыхлить грунт, формировать насыпи и отвалы, выравнивать зоны со сложным рельефом, перемещать материалы, производить погрузочные и разгрузочные работы, забивать сваи, бурить землю, разрушать постройки и демонтировать конструкции.
Чем можно заменить ковш?
Конструкция экскаватора современной модели позволяет оснащать его дополнительным оборудованием, чтобы увеличивать набор функций и делать технику более универсальной, подходящей не только для землеройных работ. Среди доступных навесных рабочих органов захваты, гидромолоты, манипуляторы, буры, гидравлические ножницы, бульдозерные отвалы, свайные коперы, корчеватели пней, рыхлители, краны.