КАРЬЕРНЫЙ ЭКСКАВАТОР ЭКГ – 10

Карьерный экскаватор ЭКГ – 10

Методические указания к практическому занятию по изучению конструкции карьерных экскаваторов по дисциплине

«Механическое оборудование карьеров»

для подготовки студентов по направлению 551800,

специальности 170100 (в том числе сокращенные сроки обучения)

КАРЬЕРНЫЙ ЭКСКАВАТОР ЭКГ – 10

Экскаватор ЭКГ – 10 -карьерная полноповоротная электрическая лопата на малоопорном гусеничном ходу.

Экскаватор предназначен для разработки и погрузки в транспортные средства полезных ископаемых или пород вскрыши на открытых горных работах, а также для выполнения больших объемов земляных работ в промышленном строительстве.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСКАВАТОРА ЭКГ-10

Вместимость ковша, м3

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЭКСКАВАТОРА

Экскаватор ЭКГ-10 (рис.1) состоит из рабочего оборудования 1, поворотной платформы 2 с установленным на ней кузовом 3 с меха-низмами и ходовой тележки 4.

В кузове размещены все механизмы поворотной платформы за ис-ключением напорной лебедки. Доступ ко всем механизмам при прове-дении ремонтных работ обеспечивается через съемные секции крыши кузова. Установленная на крыше вспомогательная лебедка 5 предназна-

чена для механизации замены канатов и других быстроизнашивающих-ся деталей.

В передней части платформы, справа, установлена кабина маши-ниста 6. Поворотная платформа, стрела 7, рукоять 9 и нижняя рама хо-довой тележки – сварные металлоконструкции из проката и стальных отливок. В задней части ходовой тележки размещен кабельный барабан

8. Механизмы подъема и поворота, расположенные в кузове, а также механизмы хода и напора приводятся в действие электродвигателями постоянного тока по схеме генератор – двигатель. Вспомогательные механизмы приводятся электродвигателями переменного тока, питае-мыми от понижающего трансформатора.

РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

В рабочее оборудование экскаватора (рис.1) входят ковш 10 с под-веской, рукоять 9, стрела 7, подвеска стрелы 11, двуногая стойка 12 и механизм открытия днища ковша 13.

КОВШ (рис.2) состоит из корпуса 3, днища 4, зубьев 2, подвески 1

и механизма торможения днища 5.

Корпус сварен из передней и задней литых стенок и двух боковых вставок. Передняя стенка отлита из высокомарганцевистой стали, а зад-няя из углеродистой. На передней стенке закреплено пять сменных зубьев.

Подвеска ковша состоит из литого коромысла и обоймы с блока-ми, которые огибает подъемный канат.

Днище ковша представляет собой плиту из высокомарганцевистой стали, усиленную ребрами, на которой отлиты направляющие для засо-ва и закреплен рычаг механизма открывания днища.

Ковш оборудован регулируемым механизмом торможения днища, позволяющим уменьшить колебания и ослабить удары днища о ковш.

РУКОЯТЬ (рис.3) – однобалочная, разгруженная от кручения ме-таллоконструкция. Балка 3 рукояти сварена из нескольких обечаек и концевой отливки 5, имеющей фланец для крепления ковша при помо-щи двадцати двух болтов. Обечайки изготовлены из листов легирован-ной стали.

На балке рукояти укреплены напорный 1 и возвратный 6 полубло-ки, которые огибают напорный и возвратный канаты, сообщающие ей поступательное движение. Для ограничения хода рукояти служат упо-

ры 2 и 4. На балке имеется кронштейн 7, в отверстиях которого уста-новлен валик механизма открывания днища ковша.

Поглощающий аппарат 8 служит для амортизации удара ковша о забой. Напорный полублок 1 и корпус 9 поглощающего аппарата – съемные и крепятся к балке рукояти болтами. Установка поглощающе-го аппарата и напорного полублока производится после установки ру-кояти в седловой подшипник.

В гнездо упора возвратного полублока 6 заложен резиновый амор-тизатор для смягчения возможных ударов о седловой подшипник.

Для предотвращения выпадания канатов из ручьев полублоков на них установлены съемные уголки 10.

СТРЕЛА (рис.4) двухбалочной конструкции состоит из шарнирно-сочленных нижней 1 и верхней 3 секций. Обе секции представляют со-бой сварные металлические конструкции из горячекатаных стальных труб, листов и отливок. Нижняя секция стрелы закреплена в кронштей-нах поворотной платформы при помощи пальцев 7. В средней части стрелы на напорной оси 6 установлен седловой подшипник 2.

На верхнем конце верхней секции установлены блоки 4 подвески стрелы и головные блоки 5.

СЕДЛОВОЙ ПОДШИПНИК (рис.5) установлен на напорной оси 1 на подшипниках скольжения 5. Корпус 6 седлового подшипника пред-ставляет собой стальную отливку, в которой на осях 7 установлены ро-лики 8, служащие для восприятия боковых нагрузок от рукояти. В про-цессе работы рукоять опирается на опорный ролик 9, установленный на напорной оси. Двухручьевые блоки 4 для напорного и возвратного ка-натов установлены на напорной оси на подшипниках качения. Верхняя секция 3 стрелы соединяется с нижней секцией при помощи валиков 2. В продольном направлении напорная ось фиксируется хомутами 10.

ГОЛОВНЫЕ БЛОКИ (рис.6) установлены на оси 1 и состоят из подвижных блоков 3 и неподвижных полублоков 2. Подвижные блоки смонтированы на подшипниках качения и служат для перемещения ра-бочих ветвей подъемного каната. Неподвижные полублоки через упор 4 опираются на трубу верхней секции стрелы и крепятся к ней шпилька-ми 5. Они служат для крепления неподвижных ветвей подъемного ка-ната. На оси 1 с внешней стороны крепятся блоки 6 подвески стрелы, зафиксированные на оси полухомутами 7.

ПОДВЕСКА СТРЕЛЫ состоит из двух параллельных ветвей кана-тов и двух жестких подкосов, соединяющих нижнюю секцию стрелы с двуногой стойкой.

ДВУНОГАЯ СТОЙКА (рис.7) служит для удержания стрелы и пе-редачи усилий на поворотную платформу. Она состоит из задней 1 и передней 2 стоек, соединенных шарнирно пальцем 4. На задней стойке установлены блоки 3, используемые при монтаже стрелы. Правая зад-няя балка двуногой стойки служит воздухосборником пневмосистемы экскаватора.

МЕХАНИЗМ ОТКРЫВАНИЯ ДНИЩА КОВША предназначен для выдергивания засова в момент разгрузки. Закрывание днища про-исходит самопроизвольно в момент опускания ковша для начала копа-ния.

Выдергивание засова осуществляется электродвигателем с помо-щью каната и системы рычагов. Электродвигатель, установленный на поворотной платформе, постоянно включен. На его валу консольно си-дит барабан, с которого сматывается канат при выдвижении рукояти. Крутящий момент на барабане достаточен для выбора слабины каната. В момент открывания днища двигатель переключается на номинальный ток, что создает крутящий момент, достаточный для выдергивания за-сова.

ОБОРУДОВАНИЕ НА ПОВОРОТНОЙ ПЛАТФОРМЕ

На поворотной платформе (рис.8) установлены подъемная лебедка 1, напорная лебедка 2, механизм поворота 3, компрессор 4, станция централизованной смазки 5, механизм открывания днища ковша 6 и электрооборудование. На экскаваторе ЭКГ-10 применяется тиристорная система управления главными приводами.

Поворотная платформа опирается на ходовую тележку через опорно-поворотное устройство, состоящее из центральной цапфы, ро-ликового круга и зубчатого венца.

ЛЕБЕДКА ПОДЪЕМНАЯ (рис.9) предназначена для подъема ковша посредством сдвоенного канатного полиспаста.

Лебедка приводится в действие двумя электродвигателями 2,

снабженными дисковыми тормозами 1.

Крутящий момент от каждого электродвигателя передается на ба-рабаны 3 и 5 через планетарные редукторы, размещенные внутри бара-

банов. Барабаны 3 и 5 соединены промежуточным барабаном 4 и обра-зуют со стойками 9 и 10 единый блок. Электродвигатели дополнитель-но опираются на стойки 6. Стойки 9 и 10 крепятся болтами к поворот-ной платформе, а стойки 6 привариваются.

БАРАБАН-РЕДУКТОР (рис.10) представляет собой планетарный редуктор, смонтированный внутри барабана. Крутящие моменты от электродвигателей через зубчатые муфты 1 и торсионы 2 передаются на ведущие шестерни 3 редуктора. От ведущих шестерен 3 через сателли-ты 4 движение передается на колеса 5, имеющие по два венца внутрен-него зацепления и жестко связанные с барабаном 6 через диск 7. Одно-временно от сателлитов 4 движение получают водила 8, а от них через центральные шестерни 9 сателлиты 10, сцепленные с венцами колеса 5. Водила 11 застопорены при помощи зубчатых втулок 12, запрес-сованных в неподвижные стойки. Первая ступень барабана-редуктора работает как дифференциал, а вторая как обычная зубчатая передача с

паразитной шестерней.

Сателлиты 10, 4 и барабаны 13 и 6 вращаются на подшипниках ка-чения, а шестерни 3 – плавающие.

В крышках 14 имеются регулировочные винты 15 с шариком для выбора осевого зазора ведущих шестерен 3.

Торможение подъемной лебедки при работе производится проти-вотоком. Для аварийного и экстренного торможения предусмотрены дисковые электромагнитные тормоза, которые выполняют также функ-цию стояночных тормозов, срабатывая при размыкании цепи управле-ния и обесточивании экскаватора.

Подъемный канат 1 рис.11,а экскаватора ЭКГ-10 закреплен обои-ми концами на барабанах 5 и 6 лебедки, а средней частью охватывает блоки подвески ковша 4, головные блоки 2 и уравнительные полублоки

3. Для ограничения подъема ковша на стреле установлен конечный вы-ключатель.

ЛЕБЕДКА НАПОРА (рис.12) предназначена для сообщения руко-яти возвратно-поступательного движения.

Лебедка приводится в действие двумя электродвигателями 4, снабженными дисковыми тормозами 3 и соединенными упруго-предохранительными муфтами 5 закрытыми кожухами 7 с редукторами

6. Редуктор 6 – горизонтальный, трехступенчатый с цилиндрическими зубчатыми передачами. Смазка зубчатых передач и подшипников осу-ществляется разбрызгиваением масла из ванны в корпусе редуктора,

для чего на ведущем валу установлены два разбрызгивателя. Для нор-мальной работы подшипников и зацепления при пониженных темпера-турах в редукторе предусмотрен подогрев масла. На концах тихоходно-го вала редуктора посажены барабаны 1 и 2.

При этом барабан 1 выполнен разъемным для регулирования на-тяжения напорного и возвратного канатов. Канаты крепятся в пазах ба-рабанов с помощью сухарей 8 и винтов 9.

Схема запассовки напорного и возвратного канатов приведена на рис. 11,б. Напорный 1 и возвратный 2 канаты закреплены на барабанах 3 напорной лебедки таким образом, что при навивании напорного с них сматывается возвратный и наоборот. Огибая блоки 6, установленные на оси седлового подшипника, канаты воздействуют на полублоки 5 и 4, закрепленные на рукояти.

Торможение напорной лебедки при работе производится противо-током. Для аварийного торможения служат дисковые электромагнит-ные тормоза, которые также выполняют функцию стояночных тормо-зов. Для ограничения перемещения рукояти предусмотрен конечный выключатель.

ПОВОРОТНЫЙ МЕХАНИЗМ экскаватора выключает два одина-ковых привода (рис.13). Каждый из них состоит из электродвигателя 2, снабженного дисковым тормозом 1, и редуктора 3 вертикального ис-полнения. Редуктор крепится к поворотной платформе шпильками (см. А-А), а для восприятия реактивного момента служат втулки 4, запрес-сованные в нижний фланец редуктора и приваренные к поворотной платформе. На конце тихоходного вала 5 редуктора сидит шестерня, сцепленная с зубчатым венцом, закрепленным на раме ходовой тележ-ки.

Смазка зубчатых передач редуктора принудительная от индивиду-альной насосной установки. Во избежание работы редуктора поворота с неработающей насосной установкой на нагнетательном трубопроводе установлено реле давления 7. Для слива масла служит труба 8. Редук-тор механизма поворота (рис.14) – двухступенчатый, планетарный вер-тикального исполнения.

Ведущая шестерня 1 крепится на валу электродвигателя гайкой 2. От шестерни 1 крутящий момент через три сателлита 3, обегающих не-подвижное центральное колесо 4, передается водилу 5, а от него на шестерню 6 второй ступени и далее через четыре сателлита 7, обегаю-щих второй венец колеса 4, на водило 8.

Водило 8 зубчатой муфтой 9 соединено с выходным валом 10, шестерня которого входит в зацепление с зубчатым венцом. Сателлиты 3 и 7 вращаются на подшипниках качения. Шестерня 6 вращается на упорном подшипнике 11. Вертикальный вал 10 имеет верхнюю опору в корпусе редуктора и нижнюю в расточке стакана поворотной платфор-мы. Обе опоры – на сферических двухрядных роликоподшипниках.

Каждый редуктор поворота имеет индивидуальную насосную установку 11 с шестеренным насосом. Всасывание масла производится из масляной ванны через фильтр 12. Нагнетание масла идет по трубо-проводу через указатель потока 13. Для подогрева масла в холодное время года в редукторе установлены электронагреватели 14. Торможе-ние механизма поворота производится противотоком. Для аварийного и стояночного торможения на верхних концах валов электродвигателей установлены электромагнитные дисковые тормоза. Конструкция тормо-за аналогична конструкции тормозов подъемной лебедки.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЦАПФА (рис.15) предназначена для центрирова-ния поворотной платформы и удержания поворотной части экскаватора от опрокидывания при копании.

Ось 2 центральной цапфы установлена в отливке рамы поворотной платформы и застопорена от проворачивания. Нижняя часть цапфы вращается во втулке, запрессованной в отливку нижней рамы.

Посредством гайки 5, опирающейся на сферическую шайбу 4, цапфа удерживает поворотную часть от опрокидывания. Гайка 5 стопо-рится планками 6 и вращается вместе с осью 2 центральной цапфы.

Во внутреннем канале оси 2 на втулках 1 и 9 установлена труба 3, по которым проходят кабели от поворотной платформы к электрообо-рудованию на нижней раме. Для предотвращения проворачивания тру-ба 3 раскреплена тягами 7. Сверху на фланец трубы 3 устанавливается токоприемник.

КУЗОВ экскаватора сварен из штампованных листов. Крыша вы-полнена секционной и крепится к кузову болтами. Стыки между сек-циями уплотняются шнурами из профилированной резины.

Кабина машиниста состоит из двух помещений. В нижнем вспо-могательном помещении размещены шкаф для одежды, умывальник, электрополотенце, холодильник, верстак. Верхнее рабочее помещение снабжено теплоизоляцией. Здесь расположены кресло машиниста, пульт управления, контрольно-измерительные приборы. На крыше ка-бины установлен кондиционер. Вентиляция кузова обеспечивается че-

тырьмя вентиляторами, установленными в задней части кузова, кото-рые подают 60 тыс. м3/ч очищенного воздуха, создавая в кузове избы-точное давление. Вентиляция двигателей подъема, напора и поворота, а также генераторов подъема и поворота – принудительная от отдельных вентиляторов.

Наружное освещение экскаватора осуществляется прожекторами заливающего света, установленными на кабине машиниста, на двуногой стойке, защитном кожухе высоковольтного трансформатора и на кузо-ве. Освещение кузова и кабины – светильниками от сети напряжением 220 В. Аварийное освещение от аккумуляторной батареи с напряжени-ем 12 В.

Входная лестница на экскаватор состоит из двух частей – подвиж-ной и неподвижной. При работе подвижная часть лестницы поднимает-ся. Предусмотрена блокировка, исключающая включение механизма поворота при опущенной лестнице. Для обеспечения нормальной рабо-

ты экскаватора предусмотрен противовес массой 45 -50 т. Отсеки про-тивовеса заполняются балластом с насыпным весом 3,0 – 3,5 т/м3.

ХОДОВАЯ ТЕЛЕЖКА

ХОДОВАЯ ТЕЛЕЖКА (рис.16) предназначена для установки на ней поворотной части экскаватора и его передвижения.

Тележка состоит из сварной нижней рамы 3, к которой с двух сто-рон крепятся гусеничные рамы 6. Крепление рам производится болтами и замковым соединением с клином 4. Кроме того, гусеничные рамы привариваются при монтаже.

К верхнему листу нижней рамы крепится зубчатый венец 1, с ко-торым входят в зацепление шестерни поворотных редукторов. В про-точке зубчатого венца размещен кольцевой рельс 2, на который опира-ется роликовый круг.

Каждая гусеница имеет четыре опорных катка. Два из них боль-шого диаметра установлены в центральной части и служат одновре-менно для поддержки верхней ветви гусеничной цепи.

Оси 7 опорных катков закреплены в гусеничных рамах и фикси-руются шпонками 5. Катки на осях крепятся хомутами 8. В задней час-ти гусеничных рам установлены ведущие колеса 9.

Каждая гусеничная цепь состоит из 37 звеньев, соединенных паль-цами. Натяжение цепей производится гидродомкратом и регулируется прокладками.

В подшипниковые узлы колес и катков заливается жидкая смазка. Для ее удержания предусмотрены уплотняющие кольца, прижимаемые пружинами.

Каждая гусеница приводится от отдельного электродвигателя 10 через редуктор 11 и бортовую передачу. Электродвигатель установлен на корпусе редуктора, который крепится к гусеничной раме. Соедине-ние двигателя с редуктором осуществляется эластичной муфтой, со-единенной болтами с тормозным шкивом колодочного тормоза ТКП– 300.

Редуктор – четырехступенчатый, коническоцилиндрический. Ко-ническая передача заимствована из ходового механизма автомобиля КрАЗ-256.

РОЛИКОВЫЙ КРУГ (рис.17) служит опорой поворотной плат-формы и состоит из 40 цилиндрических одноребордных роликов 2, кон-сольно сидящих на оси 3 на втулках 1. Оси закреплены в сепараторе 4. Наружное кольцо 6 сепаратора состоит из двух швеллеров, соединен-ных пластинами 7. Внутреннее кольцо 8 представляет собой отливку, надетую на центральную цапфу и соединенную радиальными швелле-рами 9 с наружным кольцом. Через трубу 5 осуществляется смазка цен-трального кольца. Каждый ролик смазывается индивидуально через пробку 10. Вытеканию масла с наружной стороны препятствует колпак 11, а со стороны сепаратора уплотнительные кольца 12.

КАБЕЛЬНЫЙ БАРАБАН (рис.18) предназначен для сокращения затрат ручного труда по переноске высоковольтного кабеля. Рама 3 ба-рабана 1 шарнирно устанавливается на редукторах гусениц, а растяж-ками 5, снабженными регулировочными стяжками 4, крепится к задне-му листу нижней рамы.

Привод кабельного барабана осуществляется от электродвигателя

6 через редуктор 8 и открытую зубчатую передачу, закрытую кожухом

9. На полой оси барабана расположено токоприемное устройство 7, к которому через ось подводится конец высоковольтного кабеля, наматы-ваемого на барабан. Укладка рядов кабеля осуществляется роликами каретки 10, перемещающейся по направляющей раме 11 на ходовых роликах. Привод каретки осуществляется цепной передачей 12 от оси барабана через червячный редуктор 2. На выходной вал червячного ре-

дуктора насажена звездочка второй цепной передачи, у которой одно из звеньев цепи связано с кареткой и перемещает ее при вращении бараба-на.

Электродвигатель 6 создает на барабане момент, достаточный для выбора слабины кабеля или его размотки при превышении натяжения в кабеле 90 кг.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Пневмосистема экскаватора предназначена для обдувания от пыли электрооборудования, распыления смазки и подключения пневмоинст-румента.

Принципиальная схема пневмосистемы приведена на рис. 19. Компрессорная станция, состоящая из компрессора 8 и электродвигате-ля 9, установлена на поворотной платформе. Производительность ком-прессора 0,7 м3/мин, рабочее давление 0,75 – 0,8 МПа. На всасывающем патрубке компрессора установлен воздушный фильтр 7. На нагнета-

тельном трубопроводе перед воздухосборником 2, которым служит правая балка двуногой стойки, установлены влаго-маслоотделитель 6 со спускным краном 5 и обратный клапан 4. Воздухосборник снабжен предохранительным клапаном 3 и спускным краном 1.

Из воздухосборника сжатый воздух подается через электропнев-матический распределитель 10 на распылитель 11, предназначенный для смазки зубчатого венца механизма поворота. Через запорный вен-тиль 13 воздух поступает в шланг, предназначенный для обдува элек-трооборудования и подключения пневмоинструмента. Здесь же уста-новлен манометр 12 и реле давления 14, предназначенное для автома-тического включения электродвигателя компрессора.

Рисунки

к методическим указаниям

«Карьерный экскаватор ЭКГ – 10»

Рис.1. Экскаватор ЭКГ–10

Рис. 2. Ковш 10 м2 с подвеской

Рис. 3. Рукоять

Рис. 4. Стрела

Рис. 5. Седловой подшипник

Рис. 6. Блоки головные

Рис. 7. Двуногая стойка

20

Рис.8. Расположение оборудования на поворотной платформе

Рис. 9. Лебедка подъема

Рис. 10. Барабан – редуктор

Рис. 11. Схема запасовки канатов: а) подъемной лебедки; б) напорной лебедки

Рис. 12. Лебедка напора

Рис. 13. Привод механизма поворота

Рис. 14. Редуктор механизма поворота

Рис. 15. Цапфа центральная

Рис. 16. Ходовая тележка

Рис. 17. Роликовый круг

Рис. 18. Кабельный барабан

Рис. 19. Принципиальная схема пневмосистемы

Карьерный экскаватор ЭКГ – 10

Методические указания к практическому занятию по изучению конструкции карьерных экскаваторов по дисциплине

«Механическое оборудование карьеров»

для подготовки студентов по направлению 551800, специальности 170100 (в том числе сокращенные сроки обучения)

///////////////////////////////////