ТРАНШЕЙНІ ЕКСКАВАТОРИ, Довідник будівельника, Екскаватори, Довідник будівельника
ТРАНШЕЙНІ ЕКСКАВАТОРИ
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Траншийні екскаватори застосовують на будівництві лінійних підземних комунікацій відкритим способом для копання траншів прямокутного та трапецеїдального профілю під газонафто-, водо- та продуктопроводи, каналізаційні та теплофікаційні системи, кабельні лінії зв'язку та електропостачання, а також для копання тран стрічкові фундаменти будівель та споруд та оконтурювання котлованів та виїмок.
Екскаватори є самохідними землерийними машинами безперервної дії з багатоковшовим або безковшовим (скребковим) робочим органом, які при своєму поступальному переміщенні розробляють позаду себе за один прохід траншею певної глибини, ширини та профілю з одночасним транспортуванням ґрунту в бік від траншеї. Продуктивність траншейних екскаваторів, що постійно пересуваються під час роботи і відокремлюють ґрунт від масиву за допомогою групи безперервно рухаються по замкнутому контуру ковшів або скребків, у 2. 2,5 рази вище, ніж у одноковшових машин, при вищій якості робіт і менших енерговитратах на 1 м 3 розробленого ґрунту. Причому траншейні екскаватори здатні ефективно розробляти як мерзлі, і мерзлі грунти.
Кожен траншейний екскаватор складається із трьох основних частин: базового пневмоколісного або гусеничного тягача, що забезпечує поступальний рух (подачу) машини; робочого обладнання, що включає робочий орган для копання траншей і поперечний (до поздовжньої осі руху машини) відвальний пристрій для евакуації розробленого ґрунту у відвал або транспортні засоби: допоміжного обладнання для підйому-опускання робочого органу та відвального пристрою.
Робочим органомланцюгових екскаваторів (рис. 1) є однорядний або дворядний вільно провисає нескінченний ланцюг 5, що огинає похилу раму 7 і несе на собі ковші або скребки 6.
Мал. 1. Схема роторного траншейного екскаватора
Робочим органом роторних екскаваторів (рис. 2) є жорсткий ротор (колесо) 12 з ковшами або скребками 11, що обертається на роликах 8 рами 9. Ширина відриваються робочими органами ЕТЦ і ЕТР траншей прямокутного профілю залежить від ширини ковша або на ковша елементів. На той самий базовий тягач можуть бути навішені змінні робочі органи з різною шириною і кількістю ковшів (скребків) для копання траншей з різними параметрами профілю. Для отримання траншей трапецеїдального профілю робочі органи ЕТЦ та ЕТР обладнають активні пасивними укосоутворювачами.
Мал. 2. Схема ланцюгового траншейного екскаватора
Активні укосоутворювачі дволанцюгових ЕТЦ (рис. 1, а) являє собою похило розташовані ланцюги 8 з поперечними різцями, що здійснюють зворотно-поступальний рух. Пасивні укосоутворювачі ротор машин виконані у вигляді двох похилих змінних ножів 13 (рис. 2, а), жорстко закріплених з боків рами ротора. Укосоутворювачі застосовують роботі в немерзлих ґрунтах з низькою несучою здатністю.
Для розробки мерзлих ґрунтів ланцюгові екскаватори обладнають спеціальними змінними робочими органами. Ковші ЕТР при розробці мерзлих ґрунтів оснащуються спеціальними змінними зубами, армованими твердосплавними зносостійкими пластинами. Копання мерзлих ґрунтів ведеться на знижених швидкостях тягача та робочого органу, тому продуктивність екскаваторів знижується у 3. 5 разів.
Під час роботи ланцюг або ротор рухаються у площині пересування тягача. Відділення ґрунту відмасиву та заповнення ним робочого органу здійснюй в результаті повідомлення ланцюга або ротора двох суміщених рухів копання: основного - поступального щодо рами (для ланцюга) або обертального навколо своєї осі (для ротора) та руху подачі - поступального у напрямку руху машини. Основний рух сприяє відокремленню шару ґрунту та спрямований по дотичній до траєкторії копання. Рух дачі регулює товщину шару ґрунту, що відокремлюється, і спрямований перпендикулярно (нормально) дотичному. Співвідношення швидкостей цих рухів відокремлює траєкторію руху ріжучих елементів робочого органу в поздовжньо-вертикальній площині, яка є похилою прямою у ланцюгових екскаваторів (рис. 1, б) і трооїд у роторних (рис. 40, в).
Товщина стружки, що відокремлюється ланцюговим робочим органом, практично стала по всій висоті вибою. Роторний робочий орган відокремлює стружку змінної товщини, що досягає максимального значення лише на рівні осі обертання ротора. Швидкість руху копання робочого органу та швидкість подачі (пересування машини) підбирають такими, щоб незалежно від глибини траншей забезпечувалося 100% наповнення ковшів. Робоча швидкість пересування екскаваторів при копанні траншей безступінчасто регулюється в широкому діапазоні в залежності від умов роботи, фізико-механічних властивостей грунтів і становить 5.800 м/год у ланцюгових машин і 10.500 м/год - у роторних. Для повчання таких швидкостей трансмісії ходових пристроїв базових тягачів ЕТЦ ЕТР обладнають гідромеханічними зменшувачами ходу. Швидкість руху робочого органу багато в чому визначається способом розвантаження ковшів у роторних екскаваторів та динамічними навантаженнями, що діють на ланцюг, у ланцюгових. Швидкість робочого органу ланцюгових машин вбирається у 2,4 м/с, у роторних - 2 м/с.Робочі органи сучасних траншейних екскаваторів мають кілька швидкостей руху, причому знижені швидкості використовують при копанні траншей у важких талих та мерзлих ґрунтах. На обох типах машин використовують гравітаційний метод розвантаження під впливом своєї ваги грунту.
Розвантаження відокремленого від масиву і піднятого з траншеї ґрунту проводиться у дволанцюгових ЕТЦ на поперечний відвальний стрічковий конвеєр 3 (див. рис. 1, а) при повороті ковшів або скребків 6 щодо приводних зірочок 4 ланцюгів. Евакуація піднятого скребками на поверхню ґрунту по обидва боки від траншеї у одноланцюгових ЕТЦ здійснюється двома шнеками 9 (рис. 1, в) гвинтового відвального конвеєра, що приводиться в обертання від ланцюга робочого органу, або скребковим конвеєром. У роторних екскаваторів (див. рис. 2, г) грунт з ковшів 11 розвантажується при досягненні ними верхнього крайнього положення над поперечним відвальним стрічковим конвеєром 7, розташованим усередині ротора 12. Передчасному висипанню грунту з ковшів у внутрішню порожнину ротора при їх щит 6. Стрічкові конвеєри ЕТЦ і ЕТР відкидають грунт у праву або ліву сторону паралельно траншеї у відвал або транспортні засоби (див. рис. 1, а і 2, б).
Зазвичай конвеєри мають криволінійну форму, що у поєднанні з досить великою швидкістю стрічки (3,5. 5 м/с) забезпечує необхідну висоту підйому та дальність відкидання ґрунту.
Глибина траншеї, що відривається, у ЕТЦ і ЕТР регулюється гідравлічним підйомним механізмом, яким здійснюється також переведення робочого орана з транспортного положення в робоче і навпаки. Робочий орган ЕТЦ з'єднаний з гідроциліндрами 1 (див. рис. 1, а) підйомного механізму важільною системою 2 і заглиблюється ними в ґрунт, утримується в заданому положеннівиглиблюється із ґрунту примусово.
Робочий орган ЕТР підвішений на пластинчастих ланцюгах 4 і 5 (див. рис. 2, а) підйомного механізму і заглиблюється в ґрунт до заданої позначки під дією власної сили тяжіння, а утримується в заданому положенні і виглиблюється з ґрунту примусово гідроциліндрами 2 і 3. Незалежний примусовий підйом-опускання обох кінців робочого органу дозволяють заглиблювати ротор і виводити його з траншеї при нерухомому екскаваторі і вести роботи в обмежених міських умовах, що характеризуються наявністю густої мережі доріг, підземних комунікацій і т. п. Задня частина робочого органу ЕТР при копанні підвішеному стані або спирається на пневмоколесо. Позаду ротора встановлено зачистний пристрій 10 для зачистки дна траншеї від грунту, що обсипається.