Машины и оборудование для разработки мерзлых грунтов. Далее: Общие сведения о машинах для бестраншейной разработки грунта

Далее: Общие сведения о машинах для бестраншейной разработки грунта

Наибольшее распространение для разработки мерзлых грунтов силовым воздействием получили общестроительные машины: бульдозеры-рыхлители на базе гусеничных промышленных тракторов тяговых классов 10…25: ДЗ-117А; ДЗ-116В (трактор Т-130МГ-1); ДЗ-126А, ДЗ-126В-1, ДЗ-126В-2 (тракторы ДЭТ-250М и ДЭТ-250М2). Для разработки наиболее тяжелых мерзлых грунтов применяют бульдозеры-рыхлители на базе тракторов тягового класса 35: ДЗ-94С, ДЗ-94С-1 (трактор Т-330) и ДЗ-141ХЛ (трактор Т-500).

Для разработки траншей в мерзлых грунтах получили распространение роторные траншейные экскаваторы непрерывного действия: ДТ-162, ЭР-7АМ, ЭТР-204, ЭТР-223, ЭТР-223А, ЭТР-224, ЭТР-224А. ЭТР-253А, ЭТР-254; роторные бесковшовые фрезерные машины ЭТР-134 и цепные экскаваторы типы ЭТЦ-165А, ЭТЦ-208Д с базовым сменным оборудованием.

Силовой принцип используется также при разработке мерзлого грунта сменными рабочими органами к одноковшовым экскаваторам — зубьями-рыхлителями и захватио-клешевыми рабочими органами (рис. 11.1, 11.2). На экскаваторах врезание зуба-рыхлителя в мерзлый грунт осуществляется под действием усилия в гидроцилиндрах и веса машины.

При этом в начальный момент происходит врезание зуба в грунт, а затем после поворота зуба на определенный угол задняя плоскость корпуса (опорная площадка) упирается в целик грунта, изменяя.

Рис. 11.2. Экскаватор с захватио-клешевым рабочим органом: а — однозубым, б — трехзубым

На экскаваторах могут быть применены два типа конструкции зуба-рыхлителя. В первом типе расстояние от шарнира поворота до режущей кромки зуба больше, чем расстояние от шарнира до задней плоскости зуба. Такая конструкция позволяет разрабатывать грунт методом силового резания.

Во втором типе расстояние от шарнира поворота до определенного места на задней плоскости корпуса зуба больше, чем расстояние от шар-плечо приложения сил. Усилие на режущей кромке зуба увеличивается и происходит объемный скол грунта. Технические характеристики гидравлических экскаваторов, оснащенных зубьями-рыхлителями представлены в табл. 11.1.

Захватно-клеше вой рабочий орган устанавливается на рукояти экскаватора и состоит из рамы, одним концом шарнирно соединенной с рукоятью. На втором конце в зависимости от конструкции имеются три зуба или один центрально расположенный зуб.

Таблица 11.1

Технические характеристики одноковшовых гидравлических экскаваторов с рабочим органом

Рама приводится в действие дополнительным гидроцилиндром. Силы, возникающие в зубьях рыхлителя и ковша, направлены навстречу друг другу, что снижает передачу нагрузки на металлоконструкции рабочего оборудования. На захватно-клещевом рабочем органе с одно-зубым рыхлителем установлен дополнительный зуб, которым можно самостоятельно производить рыхление мерзлого фунта, работая способом «снизу вверх». Технические характеристики гидравлических экскаваторов, оснащенных захватно-клещевым рабочим органом, представлена в табл. 11.2. В последние годы получили признание активные рабочие органы к универсальному одноковшовому экскаватору в виде вращающейся фрезерной головки.

Таблица 11.2

Технические характеристики одноковшовых гидравлических экскаваторов с клещевым рабочим органом

Фрезерная головка непрерывного действия навешивается на рукоять (рис. 11.3). Основными преимуществами такого устройства являются: возможность работы в городских условиях благо-даря низкому уровню шума и вибрации, компактность, возможность чистой обработки поверхности забоя, многоцелевого его использования. Производительность фрезерной головки для экскаваторов 3-й размерной группы в зависимости от разрабатываемого материала и составляет от 3 до 25 м3/ч.

Рис. 11.3. Фрезерная головка непрерывного действия:
1 — гидромотор; 2 — рама; 3 — сменные зубья; 4 — корпус головки

Конструкция фрезерной головки предусматривает быструю замену износившихся зубьев на новые и возможность установки ковша для выемки разработанного материала. Техническая характеристика такой головки приведена ниже.

Силовой принцип с использованием подачи широкозахватного рабочего органа с горизонтальной осью вращения осуществлен в машинах послойного фрезерования типа ДП-31ХЛ, ДП-31АХП, ЗФМ-2300, ЗФМ-3400, МГ1-56. Наличие на машинах переднего бульдозерного оборудования позволяет убирать разрыхленный фрезой грунт. Машины смонтированы на базе гусеничных тракторов тягового класса 10 (табл. 11.3). Рабочее оборудование установлено на корпусе заднего моста трактора и включает в себя 3- или 4-звенное навесное устройство, привод вращения фрезы (цепные и карданные передачи, редуктора), широкозахватную фрезу, гидроцилиндры подъема-опускания. В передней части трактора установлен противовес, уравновешивающий фрезерное оборудованием улучшающий работу бульдозера. На всех моделях машин установлен ходоуменьшитель, обеспечивающий понижение рабочих скоростей трактора.

Примечание.

Транспортные скорости тракторные.

Широкозахватный фрезерный рабочий орган выполнен в виде барабана, на горизонтальном валу которого закреплены кронштейны со сменным режущим инструментом, смещенным один относительно другого в горизонтальном и радиальном направлениях.

Фрезы машин ЗФМ-2300А и ЗФМ-2300М имеют сдвоенные кронштейны рабочих органов с зубьями, расположенными с диаметрально противоположных сторон.

На машинах МГ1-36, МП-58, ДП-31ХЛ и ДП-31АХЛ количество зубьев увеличено. Зубья расположены по двум спиральным линиям от центрального зуба, причем каждый зуб работает по самостоятельной линии резания. Это способствует более полному разрушению грунта. На машине ЗФМ-3400 режущие кромки зубьев расположены по трехзаходной спирали.

Освоенные Коростеньким заводом дорожных машин машины послойного фрезерования ДП-31ХЛ и ДП-31АХЛ выполнены по одинаковой конструктивной схеме (рис. 11.4). Машина ДП-31АХЛ состоит из базового трактора Т- 130МГ-1 с бульдозерным оборудованием, рабочего органа фрезерного типа, силовой передачи вращения рабочего органа, механизма его навески, гидропривода подъема-опускания рабочего органа, гидромеханического ходоуменьшителя, системы управления и противовеса.

Машина ДП-31АХЛ оборудована усовершенствованным рабочим органом, представляющим собой горизонтальный вал с приваренными к нему кронштейнами, на которых посредством скоб установлены литые режущие элементы.

Привод рабочего органа механический от вала отбора мощности (ВОМ) трактора. Он состоит из редуктора отбора мощности, цепных передач и бортовых редукторов.

Редуктор отбора мощности — односкорост-ной четырехступенчатый с тремя парами цилиндрических и одной парой конических шестерен.

Блок шестерен, перемещаясь вдоль шлицево-го вала, выравнивает крутящие моменты, передаваемые параллельными ветвями силовой передачи на вал фрезы. Для предохранения трансмиссии от перегрузок на входном валу редуктора отбора мощности установлена масляная фрикционная муфта предельного момента с металлоке-рамическими дисками.

Цепные передачи состоят из ведущих и ведомых звездочек, двухрядных втулочно-роликовых цепей. Цепные передачи закрыты защитными кожухами.

Рис. 11.4. Машина послойного фрезерования мерзлых грунтов ДП-3: 1 — бульдозерное оборудование; 2 — противовес; 3 — базовый трактор Т-130МГ-1; 4 — гидропривод рабочего органа; 5 — редуктор отбора мощности и ходоуменьшителя; 6 — предохранительная муфта; 7— верхняя тяга; 8 — бортовой редуктор; 9 — балка; 10 — рабочий орган; 11 — рама; 12 — гидропривод подъема-опускания; 13 — гидропривод ходоуменьшителя

Натяжение цепей регулируют натяжными устройствами, смонтированными натягах цепных передач. Для предохранения трансмиссии в случае обрыва одной из цепей в ведомых звездочках цепных передач установлены срезные пальцы.

Рамы цепных передач одновременно служат тягами, соединяющими редуктор отбора мощности с балкой, которая связывает между собой бортовые редукторы.

Ведущие шестерни расположены на одном валу с ведомыми звездочками цепных передач. Ведомые шестерни установлены консольно на валу рабочего органа.

Вал рабочего органа, бортовые редукторы и балка представляют собой жесткую металлоконструкцию, которая совместно с нижней рамой, корпусом редуктора отбора мощности и тягами образует шарнирный четырехзвенник.

Подъем и опускание рабочего органа производят двумя гидроцилиндрами, работающими от гидросистемы трактора. Для плавного опускания рабочего оборудования в штуцеры поршневых полостей гидроцилиндров встроены демпфирующие устройства. Управление подъемом-опусканием осуществляется с использованием секции трехсекционного тракторного гидрораспределителя, две другие секции предназначены для управления бульдозерным оборудованием.
Ходоуменьшитсль выполнен в виде гидромеханической силовой передачи, состоящей из гидропривода и механического редуктора.

Гидропривод включает в себя аксиально-поршневые насос и гидромотор, гидрораспределитель, дроссель, фильтр, гидробак и трубопроводы.

Редуктор ходоуменьшителя расположен в одном корпусе с редуктором отбора мощности на привод рабочего органа и имеет самостоятельную масляную ванну. Его установка не требует разборки и доработки трактора. Редуктор приводится гидромотором. Выходной вал редуктора через промежуточный вал коробки передач связан с валом первой передачи трактора.

Гидробак, фильтр, насос и гидромотор, а также часть трубопроводов гидропривода смонтированы на корпусе редуктора. Дроссель с обратным клапаном установлен в кабине трактора, распределитель — на крыле трактора.

Бесступенчатое регулирование скорости машины осуществляется дросселем, реверс машины — переключением золотникового распределителя.

Машины для разрушения мерзлого грунта динамическим воздействием устанавливаются на одноковшовых экскаваторах и тракторах тягового класса до 10. Это машины, созданные различными строительными организациями, в основном, для собственных нужд, отличаются низкой надежностью и производительностью.

Наибольший интерес представляют машины комбинированного действия — гидромолоты, являющиеся сменным рабочим органом к одноковшовым экскаваторам.

В настоящее время промышленностью освоен выпуск гидромолотов с энергией удара 1, 8—20 кДж (рис. 11.5). Они состоят из корпуса, в котором размещается массивный ударник, подвешенный к штоку поршня рабочего цилиндра, блока рабочего цилиндра, включающего распределительное устройство и гидроаккумулятор, и узла крепления сменного рабочего инструмента. Ударник подвешен к штоку поршня рабочего цилиндра посредством упругого шарнира, компенсирующего возможную несоосность направляющей трубы и гильзы цилиндра.

Узел крепления гидромолота к экскаватору состоит из двух дугообразных рычагов, представляющих собой жесткую раму. В рычагах имеются отверстия для крепления конца рукояти и рычагов поворота. При прижатии бойка к разрабатываемой поверхности включается линия питания и гидромолот начинает работать.

Технические характеристики гидромолотов, применяемых на экскаваторах, приведены в табл. 11.4.

Рис. 11.5. Экскаватор с рабочим органом «гидромолот»