Экскаватор

Экскаваторы представляют собой тяжелую строительную технику , состоящую из стрелы , рукояти (или рукояти), ковша и кабины на вращающейся платформе, известной как «дом». Дом стоит на шасси с гусеницами или колесами . Они являются естественным развитием паровых экскаваторов и часто ошибочно называются экскаваторами . Все движения и функции гидравлического экскаватора выполняются с помощью гидравлической жидкости , с гидравлическими цилиндрами и гидравлическими двигателями. Из-за линейного приведения в действие гидроцилиндров их режим работы принципиально отличается от экскаваторов с тросовым приводом, в которых для выполнения движений используются лебедки и стальные канаты.

Терминология

Экскаваторы также называют копателями, механическими лопатами или 360-градусными экскаваторами (иногда сокращенно просто «360»). Гусеничные экскаваторы иногда называют «гусеничными лопатами» по аналогии с обратной лопатой. В Великобритании и Ирландии колесные экскаваторы иногда называют «резиновыми утками».

Использование

• Рытье траншей , ям, фундаментов
• Обработка материалов
• Стрижка кустов гидравлической пилой и косилкой
• Лесохозяйственные работы
• Мульчирование леса
• Снос с помощью гидравлических захватов, режущих и ломающих насадок
• Добыча полезных ископаемых , особенно, но не только открытым способом
• Речные дноуглубительные работы
• Гидроэкстракция для доступа к хрупкой подземной инфраструктуре с использованием воды под высоким давлением
• Забивка свай совместно со сваебойным молотком
• Бурение стволов для фундаментов и взрывных работ с использованием шнека или гидравлической буровой установки .
• Уборка снега снегоуборочными и снегоуборочными насадками
• Утилизация самолетов

Конфигурации

Современные гидравлические экскаваторы бывают самых разных размеров. Меньшие называются мини- или компактными экскаваторами. Например, самый маленький мини-экскаватор Caterpillar весит 2060 фунтов (930 кг) и имеет мощность 13 л.с .; их самая большая модель — самый большой доступный экскаватор (разработанный и произведенный Orenstein & Koppel, Германия, до поглощения в 2011 году компанией Caterpillar под названием «RH400»), CAT 6090, который весит более 2 160 510 фунтов (979 990 кг), имеет 4500 л.с., а объем ковша достигает 52,0 м³.

Гидравлические экскаваторы обычно передают мощность двигателя на (обычно) три гидравлических насоса , а не на механическую трансмиссию. Два основных насоса подают масло под высоким давлением (до 5000 фунтов на кв. дюйм , 345 бар) для стрел , поворотного двигателя, гусеничных двигателей и вспомогательного оборудования, в то время как третий насос низкого давления (~700 фунтов на кв. дюйм , 48 бар) служит для пилотного управления золотниковые клапаны ; эта третья схема позволяет снизить физические усилия при работе с элементами управления. Как правило, 3 насоса, используемые в экскаваторах, состоят из 2 поршневых насосов переменной производительности и шестеренчатого насоса. Расположение насосов в агрегате экскаватора меняется у разных производителей, использующих разные форматы.

Тремя основными частями экскаватора являются ходовая часть , корпус и стрела (также используется стрела). Ходовая часть включает гусеницы, гусеничную раму и бортовые редукторы, которые имеют гидравлический двигатель и зубчатую передачу, обеспечивающие привод на отдельные гусеницы. Ходовая часть также может иметь отвал , аналогичный отвалу бульдозера. Дом включает в себя кабину оператора, противовес , двигатель, баки для топлива и гидравлического масла. Дом крепится к ходовой части с помощью центрального штифта. Масло под высоким давлением подается к гидравлическим двигателям гусениц через гидравлический шарнир на оси пальца, что позволяет машине беспрепятственно поворачиваться на 360° и, таким образом, обеспечивает движение влево и вправо. Рука обеспечивает движение вверх-вниз и ближе-дальше (или копающее движение). Руки обычно состоят из стрелы, рукояти и ковша с тремя шарнирами между ними и домом.

Стрела крепится к дому и обеспечивает движение вверх-вниз. Это может быть одна из нескольких различных конфигураций:

• Наиболее распространены монострелы; у них нет никакого движения, кроме прямого движения вверх и вниз.
• Некоторые другие имеют поворотную стрелу , которая также может двигаться влево и вправо вместе с машиной.
• Другим вариантом является петля в основании стрелы, позволяющая гидравлически поворачиваться на 180° независимо от дома; однако обычно это доступно только компактным экскаваторам.
• Стрелы с регулируемым углом наклона имеют дополнительный шарнир в середине стрелы для изменения кривизны стрелы. Их также называют трехшарнирными стрелами (TAB) или стрелами из трех частей.

К концу стрелы прикреплена рукоять (или рукоять). Рукоять обеспечивает движение копания, необходимое для протаскивания ковша по земле. Длина рукояти не является обязательной в зависимости от того, требуется ли вылет (более длинная рукоять) или сила отрыва (более короткая рукоять). Наиболее распространена моно-палка, но есть и, например, телескопические.

На конце палки обычно ведро . Широкий вместительный (грязевой) ковш с прямой режущей кромкой используется для очистки и выравнивания или там, где выкапываемый материал мягкий и зубья не требуются. Ковш общего назначения (GP), как правило, меньше, прочнее и имеет закаленные боковые резцы и зубья, используемые для прорыва твердой почвы и камней. Ковши имеют множество форм и размеров для различных применений. Существует также множество других навесных приспособлений, которые можно прикрепить к экскаватору для бурения, рыхления, дробления, резки, подъема и т. д. Навесное оборудование можно прикрепить с помощью штифтов, аналогичных другим частям стрелы, или с помощью различных быстроразъемных соединений . Экскаваторы в Скандинавии часто имеют наклонно -поворотный механизм.что позволяет навесному оборудованию вращаться на 360 градусов и наклоняться на +/- 45 градусов, чтобы повысить гибкость и точность экскаватора.

Иллюстрация органов управления гидравлическим экскаватором, цвет органов управления соответствует движущейся части.

До 1990-х годов все экскаваторы имели длинный или обычный противовес, который подвешивался к задней части машины, чтобы обеспечить большее усилие копания и грузоподъемность. Это создавало неудобства при работе в ограниченном пространстве. В 1993 г. компания Yanmar выпустила первый в мире экскаватор с нулевым поворотом хвостовой части, который позволяет противовесу оставаться внутри ширины гусениц при повороте, что делает его более безопасным и удобным для пользователя при использовании в ограниченном пространстве. Этот тип машин в настоящее время широко используется во всем мире.

Существует два основных типа конфигурации «Управление», которые обычно используются в экскаваторах для управления стрелой и ковшом, оба из которых распределяют четыре основных элемента управления копанием между двумя джойстиками xy. Это позволяет опытному оператору управлять всеми четырьмя функциями одновременно. Наиболее популярной конфигурацией в США является конфигурация элементов управления SAE , в то время как в других частях мира более распространена конфигурация элементов управления ISO. У некоторых производителей, таких как Takeuchi, есть переключатели, которые позволяют оператору выбирать, какую конфигурацию управления использовать.

Навесное оборудование для экскаваторов

Возможности гидравлических экскаваторов вышли далеко за рамки земляных работ с использованием ковша . С появлением навесного оборудования с гидравлическим приводом, такого как гидромолот , грейфер или шнек , экскаватор часто используется во многих других целях, помимо раскопок. Многие экскаваторы оснащены быстроразъемным соединением для упрощения монтажа навесного оборудования, что повышает эффективность использования машины на стройплощадке. Экскаваторы обычно используются совместно с погрузчиками и бульдозерами . Большинство колесных, компактных и некоторых средних (от 11 до 18 тонн) экскаваторов имеют закладочный (или бульдозерный) отвал. Это горизонтальный бульдозерный отвал .крепится к ходовой части и используется для выравнивания и заталкивания удаленного материала обратно в скважину.