Экскаватор - Excavator

Принцип работы гидравлического экскаватора.

Гидравлический экскаватор в действии

Панель приборов и органы управления экскаватора грузоподъемностью 3,8 тонны

Экскаваторы находятся тяжелая строительная техника состоящий из бум, ковшик (или палка), ведро и кабина на вращающейся платформе, известной как «дом».^[1] Дом стоит на ходовой части с треки или же колеса. Они являются естественным продолжением паровые лопаты и часто ошибочно называют электрические лопаты. Все движения и функции гидравлического экскаватора выполняются за счет использования гидравлическая жидкость, с гидроцилиндры и гидромоторы.^[2] Из-за линейного срабатывания гидроцилиндров их режим работы принципиально отличается от канатных экскаваторов, в которых используются лебедки и стальные канаты для выполнения движений.^[3]

Терминология

Экскаваторы еще называют экскаваторами, JCB.^[4] (собственное имя, в примере общий товарный знак ), механические лопаты или 360-градусные экскаваторы (иногда сокращенно «360»). Гусеничные экскаваторы иногда называют «гусеницами» по аналогии с экскаватор.^[5] в Великобритания колесные экскаваторы иногда называют «резиновыми утками».^[6]

использование

Снос дома экскаватором в г. Инвермер, Британская Колумбия.

Экскаваторы используются по-разному:

Копание траншеи, дыры, основы
Обработка материалов
Кисть с помощью гидравлической пилы и косилки
Лесохозяйственные работы
Лесное мульчирование
Строительство
снос с гидравлическим захватом, резаком и выключатель вложения
Общая подготовка / ландшафтный дизайн
Добыча полезных ископаемых, особенно, но не только открытый карьер
река дноуглубление
Вождение геморрой, в сочетании с Копер
Бурение валы для опор и горные работы, используя шнек или гидравлическая дрель
Уборка снега с снегоочиститель и снегоочиститель вложения

Экскаватор с тросовым приводом под Северо-Западом (ныне Terex ) имя в Конкурс Steam основания.
Колесный экскаватор Liebherr 314.
Экскаватор Link-Belt рытье траншей.
CAT 5230 при добыче угля.
Экскаватор L&T Komatsu на Индия.
New Holland E215 в Гамбурге, Германия.
Гусеница Экскаватор 350 л в Луисвилл, Кентукки, США, 2001. Обратите внимание на гидравлический большой палец.

Конфигурации

Современные гидравлические экскаваторы бывают самых разных размеров. Меньшие называются мини или компактные экскаваторы.^[7] Например, Гусеницы самый маленький мини-экскаватор весит 2060 фунтов (930 кг) и имеет 13 л.с.; их самая большая модель - самый большой из доступных экскаваторов (разработан и производился компанией Orenstein & Koppel, Германия, до поглощения в 2011 году компанией Caterpillar, названной «RH400»), CAT 6090, который весит более 2 160 510 фунтов (979 990 кг), имеет 4500 л.с., объем ковша 52,0 м³.

Гидравлические экскаваторы обычно имеют мощность двигателя до (обычно) трех гидравлические насосы а не механической трансмиссии. Два основных насоса подают масло под высоким давлением (до 5000 psi, 345 бар) для руки, поворотный двигатель, гусеничные двигатели и аксессуары, а третий - более низкого давления (~ 700 psi, 48 бар) насос для пилотного управления золотниковые клапаны; Эта третья схема позволяет снизить физические усилия при работе с элементами управления. Обычно 3 насоса, используемые в экскаваторах, состоят из 2 поршневых насосов переменной производительности и шестеренчатого насоса. Расположение насосов в экскаваторной установке меняется у разных производителей, использующих разные форматы.

Три основные секции экскаватора - это ходовая часть, дом и рука (также используется стрела). Ходовая часть включает гусеницы, гусеничную раму и бортовые передачи, которые имеют гидравлический мотор и зубчатая передача, обеспечивающая привод на отдельные гусеницы. Ходовая часть также может иметь лезвие как у бульдозера. В доме есть кабина оператора, противовес, баки двигателя, 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.^[8] Рука обеспечивает движения вверх-вниз и все ближе и дальше (или копание). Рукоять обычно состоит из стрелы, рукояти и ковша с тремя шарнирами между ними и домом.

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

Чаще всего используются моноблочные стрелы; у них нет движения, кроме прямого вверх и вниз.
У некоторых других есть костяшка стрелы который также может перемещаться влево и вправо в соответствии с машиной.^{[требуется разъяснение ]}
Другой вариант - это шарнир в основании стрелы, позволяющий ей гидравлически поворачиваться на 180 ° независимо от птичника; однако это обычно доступно только для компактные экскаваторы.
Стрелы с регулируемым углом наклона имеют дополнительный шарнир в середине стрелы для изменения кривизны стрелы. Их также называют штанги с тройным шарниром (TAB) или штанги из трех частей.

К концу стрелы прикреплена рукоять (или рукоять ковша). 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 мощность отрыва (более короткая рукоять). Чаще всего используются моно-палки, но существуют, например, телескопические.

На конце палки обычно есть ведро. Широкий ковш большой емкости (для грязи) с прямой режущей кромкой используется для очистки и выравнивания или там, где выкапываемый материал мягкий и зубья не требуются. Ковш общего назначения, как правило, меньше, прочнее и имеет закаленные боковые фрезы и зубья, используемые для прорыва твердого грунта и скал. Ковши имеют множество форм и размеров для различных применений. Есть также много других приспособлений, которые можно прикрепить к экскаватору для бурения, рыхления, дробления, резки, подъема и т. Д. Насадки могут быть прикреплены с помощью штифтов, аналогичных другим частям стрелы, или с помощью различных приспособлений. быстроразъемное соединение. Экскаваторы в Скандинавии часто имеют поворотно-наклонный механизм который позволяет навесному оборудованию вращаться на 360 градусов и наклоняться на +/- 45 градусов, чтобы повысить гибкость и точность экскаватора.

Иллюстрация органов управления гидравлического экскаватора, цвет органов управления соответствует движущейся части.

До 1990-х годов все экскаваторы имели длинный или обычный противовес, который свисал с задней части машины для обеспечения большего усилия копания и грузоподъемности. Это становилось неприятностью при работе в закрытых помещениях. В 1993 г. Янмар запустил первый в мире экскаватор Zero Tail Swing,^[9] что позволяет противовесу оставаться в пределах ширины гусениц при повороте, что делает его более безопасным и удобным для пользователя при использовании в ограниченном пространстве. Этот тип машин сейчас широко используется во всем мире.

Существует два основных типа конфигурации «Управление», которые обычно используются в экскаваторах для управления стрелой и ковшом, в обоих из которых четыре основных элемента управления копанием распределяются между двумя джойстиками x-y. Это позволяет опытному оператору управлять всеми четырьмя функциями одновременно. Самая популярная конфигурация в США - это SAE контролирует конфигурации, в то время как в других частях мира конфигурация управления ISO более распространена. Некоторые производители, такие как Takeuchi, имеют переключатели, которые позволяют оператору выбирать, какую конфигурацию управления использовать.

Навесное оборудование для экскаваторов

Возможности гидравлического экскаватора вышли далеко за рамки земляных работ благодаря ведра. С появлением навесного оборудования с гидравлическим приводом, такого как выключатель, а схватка или шнек, экскаватор часто используется не только для земляных работ. Многие экскаваторы оснащены быстроразъемное соединение для упрощенного монтажа навесного оборудования, повышающего эффективность использования машины на строительной площадке. Экскаваторы обычно используются вместе с грузчики и бульдозеры. Самый колесный, компактный а некоторые экскаваторы среднего размера (от 11 до 18 тонн) имеют засыпной (или бульдозерный) отвал. Это горизонтальный бульдозерный отвал прикреплен к ходовой части и используется для выравнивания и проталкивания удаленного материала обратно в отверстие.