ШАГАЮЩИЙ ЭКСКАВАТОР ЭШ 40.85

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

«Механическое оборудование карьеров» для студентов направления 551800, специальности 170100

(в том числе сокращенные сроки обучения)

 2001 год

Шагающий экскаватор ЭШ 40.85

Шагающий экскаватор ЭШ 40.85 предназначен для использования в горнодобывающей промышленности на вскрышных работах.

Техническая характеристика экскаватора ЭШ 40.85

Общее устройство экскаватора

Общий вид экскаватора представлен на рис.1. Экскаватор состоит из поворотной части, к которой относятся поворотная платформа 3 с установленным на ней оборудованием, кузов 2 и рабочее оборудование, включающее ковш 4 и стрелу 5, а также гидравлический механизм ша-гания 1. Поворотная часть опирается на опорную раму (базу) и враща-ется относительно ее на опорно-поворотном устройстве. Габаритные размеры экскаватора представлены на рис.2.

Экскаватор обслуживает сменная бригада, состоящая из семи че-ловек: машиниста, двух первых и двух вторых помощников и электро-слесаря.

Рост единичной мощности и рабочих параметров экскаватора по-зволил, в отличие от ранее применявшихся экскаваторов ЭШ 20/90, значительно увеличить объем выполняемых вскрышных работ, обеспе-чить вскрытие пластов при высоте вскрышного уступа 45 м и расши-

рить границы применения бестранспортной вскрыши в сложных горно-геологических условиях.

Устройство экскаватора

Расположение оборудования на поворотной платформе показано на рис.3. Поворотная платформа – прямоугольная рама с размерами 25,5  30 м. Секции платформы соединяются при монтаже высокопроч-ными болтами.

В хвостовой части платформы расположены подъемная 1 и тяго-вая 2 лебедки, одинаковые по конструкции.

Вращение поворотной части экскаватора осуществляется четырь-мя поворотными механизмами 3.

Передвижение экскаватора производится при помощи гидравли-ческого механизма шагания 6.

Для смазки основных узлов и механизмов экскаватора служит централизованная система смазки. Смазочные станции 5 расположены в специальном отапливаемом помещении.

Управление экскаватором осуществляется из правой или левой кабин 4.

Рабочее оборудование

Рабочее оборудование экскаватора состоит из стрелы, подвески стрелы, ковша с канатами и блоков.

Стрела (рис.1) выполнена в виде трехгранной фермы и состоит из трех жестких трубчатых поясов 6, трубчатых распорок 7 и раскосов 8 из канатов. На стреле расположены головные блоки 9, блоки 10 подъем-ных канатов, а также поддерживающие блоки и ролики.

В рабочем положении стрела удерживается при помощи жестких подкосов 11, присоединенных к надстройке.

Для подъема и опускания стрелы служит стреловая лебедка и по-лиспаст подвески.

Ковш (рис.4) сварнолитой конструкции состоит из сварного кор-пуса 1 с литым козырьком 2 и кронштейнами 3 для цепей упряжи. Кор-пус имеет сужение к задней стенке с уклоном боковых стенок 2 и рас-ширение кверху.

Две пары отверстий в боковых стенках для присоединения тяго-вых цепей используются для регулирования заглубления ковша. Для увеличения износостойкости козырек и боковые стенки наплавлены твердым сплавом.

Сменные коронки 4 надеваются на зубья козырька и закрепляются болтами.

Подъемные цепи упряжи состоят из четырех отрезков якорных цепей 5, распорки 6, верхней подвески 7 и соединительных деталей.

Тяговые цепи состоят из двух якорных цепей 8, сварных концевых звеньев, прицепного устройства и соединительных деталей. Разгрузоч-ное устройство состоит из двух якорных цепей 9 со сварными конце-выми звеньями, разгрузочного каната 10 и концевых деталей, при по-мощи которых этот канат соединяется с цепями и аркой ковша, а цепи – с тяговым прицепным устройством 11. На верхней подвеске 7, соеди-няющей упряжь с подъемными канатами, установлен разгрузочный блок 12.

Ковш подвешен на четырех тяговых канатах (рис.5) диаметром

64 мм с разрывным усилием 30 кН. Длина каждой ветви подъемного каната 220 м, тягового – 130 м.

Головные блоки (рис.6) установлены в головной части стрелы и служат для направления подъемных канатов от ковша на блоки, распо-ложенные на верхнем поясе стрелы в ее хвостовой части.

Четыре блока 1 установлены на общей оси 2. Ось 2 закреплена на раме 3, которая может качаться на цапфах 4, установленных на стреле в подшипниках 5. Блоки вращаются на двухрядных конических ролико-подшипниках 6. Осевые усилия воспринимаются упорным роликопод-шипником 7. Для предотвращения выхода канатов из ручьев блоков предусмотрено ограждение 8.

Направляющие блоки тяговых канатов (рис.7) установлены в пе-редней части поворотной платформы и предназначены для направления тяговых канатов на блоки, расположенные на передней стойке. Четыре блока 1 диаметром 2000 мм установлены попарно в двух корпусах 2. Блоки вращаются на двухрядных конических роликоподшипниках на втулке 3, надетой на ось 4.

Верхняя цапфа корпуса 2 установлена в подшипнике скольжения 5, закрепленном на балке передней стойки, а нижняя его цапфа – в сфе-рическом двухрядном подшипнике 6 в расточке поворотной платфор-

мы. Вертикальная осевая нагрузка воспринимается упорным подшип-ником 7.

Для предотвращения выхода канатов из ручьев блоков служит корпус 8. Для обслуживания блоков предусмотрены площадки 9.

Блоки тяговых канатов, установленные на осях, закрепленных в пазах металлоконструкции надстройки, и блоки подъемных канатов, установленные на верхнем поясе стрелы, имеют диаметр 2000 мм. Они вращаются на двухрядных конических подшипниках и снабжены огра-ждением.

Подвеска стрелы (рис.8) состоит из двух жестких подкосов 1, рас-порки 2, вилок 3, подвижных 4 и неподвижных 5 блоков полиспаста и лебедки подъема стрелы 6. В рабочем положении стрела удерживается при помощи осей 7 и жестких тяг, присоединяющих подвеску к над-стройке.

Для подъема и опускания стрелы с помощью лебедки служит по-лиспаст подвески (рис.9). Канат полиспаста подвески диаметром 39 мм и длиной 520 м огибает подвижные 1 и неподвижные 2 блоки полиспа-ста и через уравнительные 3 и отводные 4 блоки направляется на бара-баны 5 лебедки подъема стрелы. Все блоки полиспаста установлены на подшипниках скольжения.

Лебедка подъема стрелы расположена над кровлей кузова на раме надстройки. Два барабана лебедки приводятся от электродвигателя че-рез червячно-цилиндрический редуктор.

Цилиндрическая поверхность барабанов выполнена гладкой и до-пускает трехслойную навивку каната. Равномерная укладка канатов на барабаны осуществляется канатоукладчиком, приводимым через цеп-ную передачу.

Подъемная и тяговая лебедки

Обе лебедки имеют одинаковую конструкцию и отличаются лишь креплением постамента под электродвигатели и длиной труб для слива масла из редуктора.

Кинематическая схема лебедки представлена на рис.10. Привод лебедки осуществляется от электродвигателей М, соединенных с мо-торными валами редукторов посредством эластичных муфт, на которых установлены колодочные тормоза Т. Через шевронные редукторы 1 и

косозубые шестерни 2 движение передается на зубчатые колеса 3, же-стко прикрепленные к барабану 4.

Лебедки оборудованы механическими тормозами, предназначен-ными для удерживания ковша в любой точке его траектории и стопоре-ния лебедок во время перерывов в работе. Максимальное расчетное усилие в канатах 24 кН. Скорость подъема ковша (номинальная) 2,8 м/с. Каждая из лебедок приводится четырьмя электродвигателями мощностью 1000 кВт при номинальной частоте вращения 630 об/мин. Диаметр барабанов лебедок – 2 м.

Барабан лебедки состоит из двух частей с левой и правой нарезкой для навивки каната, соединенных между собой болтами. К торцам ба-рабана с помощью болтов и призонных втулок крепятся косозубые зуб-чатые колеса с запрессованными в них осями, которыми барабан опи-рается на двухрядные сферические подшипники.

Крепление канатов на барабане осуществляется при помощи при-жимных планок.

Одноступенчатые шевронные редукторы собраны в сварных рамах по два с каждой стороны.

Электродвигатели устанавливаются попарно на два постамента, закрепленные на поворотной платформе.

Полумуфта, напрессованная на вал редуктора, служит тормозным шкивом колодочного тормоза с пружинным замыканием.

Автоматическое включение тормозов происходит при обесточи-вании экскаватора или при срабатывании системы защиты стрелы от растяжки ковша, а разжатие колодок происходит только при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндры. При выпуске воздуха из цилиндра колодки зажимают шкив.

Защита стрелы от растяжки ковша подъемными и тяговыми кана-тами осуществляется установкой сельсинов.

Механизм поворота

Механизм поворота состоит из четырех низкооборотных электро-двигателей, установленных на поворотной платформе. Мощность каж-дого электродвигателя 450 кВт, номинальная частота вращения 29 об/мин.

Электродвигатель 1 (рис.11) фиксируется на постаменте 3 шестью коническими штифтами 2, а постамент на поворотной платформе -че-тырьмя штифтами 4.

В постаменте расположена эластичная муфта 5, соединяющая вал электродвигателя с вал-шестерней 6, установленной в гильзе поворот-ной платформы на сферических роликовых двухрядных подшипниках. Верхний подшипник, воспринимающий вес вала, установлен в стака-не 7. Вал-шестерня 6 входит в зацепление с зубчатым венцом 8. Зубча-тый венец состоит из шестнадцати кованых секторов, каждый из кото-рых крепится к опорной раме (базе) призонными шпильками 9 из высо-копрочной стали.

На верхних концах валов двух из четырех электродвигателей по-ворота установлены шкивы 10 колодочных тормозов 11. Концы валов электродвигателей закрыты колпаками 12.

Колодочный тормоз представляет собой тормоз стопорного типа с пружинным замыканием. При обесточивании экскаватора прижатие ко-лодок к тормозному шкиву производится пружиной. При растормажи-вании пружина сжимается пневмоцилиндром. На время перерывов в работе замыкание тормозов поворота осуществляется выключателем с пульта управления в кабине машиниста.

Опорно – поворотное устройство

Опорно – поворотное устройство состоит из роликового круга и центральной цапфы. Роликовый круг 13 (рис.11) состоит из 120 роли-ков, заключенных в две концентрические обоймы, представляющие из себя кольца, составленные из изогнутых полос. Ролики вращаются на чугунных осях, которые болтами скреплены с внутренней и наружной обоймой.

При вращении поворотной платформы ролики катятся между верхним 14 и нижним 15 рельсовым кругом. Рельсы представляют из себя кольца, состоящие из восьми дуговых частей каждый. Рельсовые круги крепятся к настилам поворотной платформы и опорной рамы (ба-зе) упорами и прижимными планками.

Центральная цапфа 1 (рис.12) является осью, вокруг которой вра-щается поворотная платформа. Подшипник центральной цапфы состоит из бронзовой втулки 2, запрессованной в сферическую втулку 3 и двух сферических колец 4, установленных в расточке поворотной платфор-

мы 5 при помощи фланца 6 и болтов 7. Бронзовая втулка 2 надевается на обработанную поверхность центральной цапфы. Сопряжение втулки 3 и колец 4 по сферической поверхности обеспечивает самоустановку втулки 2.

Механизм шагания

Перемещение экскаватора осуществляется при помощи гидравли-ческого механизма шагания. Он состоит из двух подъемных 1 (рис.13) и двух тяговых 2 гидравлических цилиндров, насосных установок и гид-роаппаратуры. К нижним шарнирам цилиндров подвешены опорные башмаки коробчатой сварной конструкции. Перемещается экскаватор при опоре на башмаки и переднюю кромку опорной рамы (базы) (см. рис.13,б).

Вспомогательные системы и оборудование

Для обеспечения нормальной работы основного оборудования и работ по обслуживанию и ремонту, а также для создания удобств об-служивающему персоналу служат:

Система вентиляции для очистки и подачи в кузов воздуха, охла-ждающего электрические машины и аппараты. Кроме того, внутри ку-зова создается избыточное давление, препятствующее проникновению в него пыли.

Пневматическая система предназначена для управления тормоза-ми, обдува электрообрудования, подачи сигнала, разбрызгивания смаз-ки и привода различного пневмоинструмента.

На экскаваторе установлены (рис.14) два компрессора 1 (один ре-зервный) производительностью 5 м3/мин каждый. Сжатый воздух от компрессоров через обратные клапаны 2 и муфтовый запорный вентиль

3 поступает в воздухосборник 4, снабженный предохранительным клапаном 5 и спускным краном 6. При работе компрессоров в повторно-кратковременном режиме устанавливаются разгрузочные устройства 7, автоматически сообщающие в начальный момент пуска компрессора участок магистрали перед обратным клапаном с атмосМфеаргиосйт.раль, выходящая из воздухосборника, снабжена двумя па-раллельно соединенными сборниками 8 частиц масла, влаги и т.п. На подъемной и тяговой лебедках установлено по два электропневматиче-

ских распределителя 9, через которые сжатый воздух подается в пнев-моцилиндры 10 тормозов. На два цилиндра тормозов поворотных меха-низмов установлен один электропневматический распределитель 11.

В системе установлено два реле давления 12 (рабочее и аварий-ное), манометр 13 и пневматический сигнал 14. Через редукционные клапаны 15 и запорные вентили 16 к магистрали подключаются шланги для привода пневмоинструмента и обдува электрооборудования.

Централизованная система смазки осуществляет смазку основной части узлов и механизмов экскаватора: роликового круга, зубчатого венца, подшипников центральной цапфы и поворотного механизма.

Грузоподъемные средства, имеющиеся на экскаваторе, предназна-чены для проведения монтажных, ремонтных и ряда вспомогательных работ. Внутри кузова установлен мостовой кран грузоподъемностью 20 т. На стреле – консольный кран грузоподъемностью 5 т. На правой и левой площадках – электрические тали.

Кабины оборудованы пультами управления главными приводами и механизмом шагания. Из кабины обеспечен хороший обзор забоя, ра-бочего оборудования и механизма шагания. Кабины утеплены, оснаще-ны кондиционерами, громкоговорящим переговорным устройством, указателем силы ветра и наклона экскаватора. Это обеспечивает удоб-ство работы экипажа в любое время года.

Рисунки

к методическим указаниям по изучению конструкции экскаватора ЭШ 40.85

Pиc.3. Расположение оборудования на поворотной платформе

 1

Pиc.4. Ковш

ШАГАЮЩИЙ ЭКСКАВАТОР ЭШ 40.85

Методические указания к лабораторной работе по изучению конструкции шагающих экскаваторов по дисциплине

«Механическое оборудование карьеров» для студентов направления 551800, специальности 170100

(в том числе сокращенные сроки обучения)

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