Особенности конструкции экскаватора ЭО-4225

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Назначение, общее устройство, кинематическая схема экскаватора

экскаватор гидравлический привод гусеничный

Назначение.

Экскаватор ЭО-4225 (рис. 1) полноповоротный, универсальный строительный экскаватор на гусеничном ходу с объемным гидравлическим приводом. Он предназначен для выполнения земляных работ на грунтах I-IV категорий по ГОСТ 17343-71 [I-IV группы по ЕНИР (Единым нормам и расценкам), сб. 2, вып. I, 1975 г.] и предварительно разрыхленных скальных и мерзлых грунтах с кусками размерами не более 400 мм при температуре окружающей среды от -40 до +40° С, а в тропическом исполнении до +55° С. Экскаватор применяют для разработки карьеров, рытья котлованов, траншей, каналов, погрузки грунта и сыпучих материалов. С помощью экскаватора можно рыхлить скальные породы и мерзлый грунт специальным сменным органом -- рыхлителем.

Рис.1 Общий вид экскаватора ЭО-4225 с оборудованием обратная лопата.

Конструкция экскаватора предусматривает возможность использования сменного рабочего оборудования следующих видов: обратной лопаты, обратной лопаты с удлиненной рукоятью, прямой лопаты, прямой лопаты с поворотным ковшом, погрузочного оборудования, грейфера, грейфера с удлинителем, рыхлителя. В зависимости от вида выполняемой работы и характеристики разрабатываемых грунтов, экскаватор имеет ковши различных объемов 0,3-1,5 м³. Конструкция ходовой части экскаватора предусматривает возможность установки как обычных так и уширенных звеньев, что снизит давление на грунт до 0,4 кгс/м² и улучшит условия передвижения и работы экскаватора на слабых и переувлажненных грунтах.

Технологические возможности гидравлического экскаватора ЭО-4225 с "жесткой" подвеской рабочего оборудования значительно шире технологических возможностей экскаватора Э-652Б с "гибкой" подвеской рабочего оборудования.

Общее устройство.

Экскаватор состоит из трех составных частей: гусеничной тележки, поворотной платформы и рабочего оборудования. На рис.2 показан экскаватор без рабочего оборудования. Гусеничная тележка 8 является опорной базой всего экскаватора и служит для его передвижения. На тележку через опорно-поворотное устройство 7 опирается поворотная платформа 2. На поворотной платформе размещены: силовая установка 1, механизм поворота 3, гидросистема 11, кабина 4, электрооборудование, гидроцилиндры 6 стрелы, базовая часть стрелы 5, противовес 9, рычаги 12 механизма управления и капоты 10. На экскаваторе монтируют один из видов сменного рабочего оборудования.

Рис.2 Экскаватор без рабочего оборудования

Силовая установка, состоящая из дизельного двигателя (дизеля) и насоса, является источником энергии для всех механизмов и агрегатов экскаватора. От насоса через гидрораспределители рабочая жидкость поступает под давлением к исполнительным механизмам: гидромоторам и гидроцилиндрам. Гидрораспределителями управляют с помощью рычагов и педалей, расположенных в кабине машиниста. Все механизмы и агрегаты на поворотной платформе закрыты капотами.

Конструкция кабины машиниста, приборы, расположенные на панелях пульта управления, а также система отопления и вентиляции обеспечивают условия для производительной работы на экскаваторе. Все базовые узлы экскаватора и рабочего оборудования изготовлены из низколегированной стали.

Кинематическая схема.

Дизель 4 (рис. 3) через упругую муфту 2 передает движение насосу 1, а через клиноременную передачу -- генератору 3, являющемуся источником электроэнергии для вспомогательных механизмов. Насос подает рабочую жидкость к гидромоторам 6 привода редукторов механизма поворота, механизма передвижения и гидроцилиндрам рабочего оборудования. Редуктор 5 механизма поворота представляет собой трехступенчатую зубчатую передачу, размещенную в корпусе. Выходная шестерня 7 соединена с зубчатым венцом 8 опорно-поворотного устройства. Механизм передвижения состоит из двух редукторов -- правого 16 и левого 9. Конструкции редукторов механизма передвижения и механизма поворота аналогичны. Различие их состоит в числе зубьев первой пары шестерен 12 и конструкции выходного вала 10, на котором смонтировано ведущее колесо 11 гусеничной ленты 15. Направляющее колесо 14 гусеничной ленты смонтировано на валу механизма натяжения 13 гусеничной ленты.

Рис.3 Кинематическая схема экскаватора

2. Описание сборочных единиц

Гусеничная тележка.

Гусеничная тележка (рис. 4) обеспечивает передвижение экскаватора в забое и на небольшие расстояния, воспринимает нагрузки, возникающие при работе, и передает вес машины на грунт. Тележка представляет собой сварную металлоконструкцию -- раму 5, на которой смонтированы поворотная роликовая опора 9, правый 2 и левый 1 редукторы механизма передвижения, гидроразводка, опорные катки 7 (на рисунке даны два варианта) и поддерживающие ролики 8, механизм натяжения З. Между натяжным колесом, ведущим колесом механизма передвижения, поддерживающими роликами и опорными катками установлена бесконечная гусеничная лента 6.

Рама тележки (рис. 5) состоит из двух боковых балок 1, на которых с одной стороны находятся разъемные опоры 2 для установки редукторов механизма передвижения, а с другой -- направляющие 7 для установки подвижной опоры натяжного колеса. Наверху балки приварены кронштейны 3 для поддерживающих роликов, снизу -- отверстия для установки опорных катков.

Боковая балка 1 представляет собой сварную конструкцию из двух швеллеров 11, изготовленных из низколегированной стали и связанных между собой полосами 4 и диафрагмами 5. На боковые балки сверху установлены и приварены две поперечные балки 10 коробчатого сечения, изготовленные из полос толщиной 16 и 20 мм. На одной из них приварены уши 12 для крепления редукторов механизма передвижения и косынки 13 для транспортировки. Поперечные балки соединены балками 9 также коробчатого сечения.

На раму, образованную из балок, приварена литая обечайка 8 для крепления поворотной роликовой опоры 9 (см. рис. 4). Внутри обечайки между балками 9 (см. рис. 5) приварен швеллер 6 для установки коллектора 4 (см. рис. 4).

Рис.4 Гусеничная тележка

Поворотная роликовая опора. Поворотная роликовая опора 9 (см. рис. 4) предназначена для соединения поворотной плат формы с гусеничной тележкой. Поворотная роликовая опора 9 состоит из зубчатого венца 25, с зубьями которого сцепляется шестерня поворотного механизма, нижней полуобоймы 22, верхней полуобоймы 21 и цилиндрических роликов 23. Ролики расположены между венцом 25 и полуобойм 21 и 22 крестообразно и могут перекатываться по специальным дорожкам, изготовленным в венце 25 и полуобоймах 21 и 22.

Поворотная роликовая опора 9 установлена между рамой гусеничной тележки и поворотной платформой. Венец 25 прикреплен болтами 24 к обечайке 8 (см. рис. 5). Верхняя полуобойма 21 (см. рис. 4) и нижняя 22, соединенные между собой болтами 20, прикреплены к кольцу 19, приваренному к платформе.

Механизм натяжения гусеничной ленты. Долговечность работы гусеничной ленты, механизма передвижения, опорных и поддерживающих катков и рамы зависит от правильного натяжения гусеничной ленты. Для осуществления натяжения гусеничной ленты установлен механизм натяжения.

Рис. 5 Рама

Механизм натяжения (рис. 6) гусеничной ленты состоит из натяжного колеса 1, установленного на сферических роликовых подшипниках 5, оси 3, установленной в ползунах 2 и 14 и зафиксированной от поворота шпонкой 4, вилки 6, соединенной с ползунами болтами, и цилиндра 8 с плунжером 7. В цилиндре смонтированы шариковый обратный клапан 10 и масленка 11. Натяжное колесо 1 установлено ползунами в направляющие 7 (см. рис. 5) вилки боковых балок 1 и может свободно передвигаться. Цилиндр 8 (см. рис. 6) шаровой опорой 9 упирается в сферическое гнездо чашки, приваренной на боковой балке, а плунжер 7 -- в расточку вилки 6.

Работа механизма осуществляется нагнетанием через масленку 11 в гидроцилиндр 8 густой смазки, которая, действуя на плунжер 7, передвигает натяжное колесо 1, натягивая ленту. Уплотнительное кольцо 13, манжета 12 и обратный клапан 10, состоящий из штуцера, шарика и пружинки, удерживают смазку в полости цилиндра 8.

Опорный каток и поддерживающий ролик. Опорный каток опирается на нижнюю часть ленты, передает силу тяжести экскаватора и участвует в передвижении экскаватора. Поддерживающий ролик удерживает верхнюю часть ленты от провисания.

Рис. 6 Механизм натяжения

Опорный каток 7 (см. рис. 4) состоит из двух штампованных, соединенных с помощью сварки, половин 12, в которые запрессованы две бронзовые втулки 18, оси 26, чашек 13. Для предохранения трущихся частей от пыли и грязи и предупреждения вытекания смазки поставлены резиновые уплотнительные кольца 16 и уплотнения 17. Уплотнение состоит из двух капроновых колец и резиновых манжет. Ось прикреплена к полкам боковых балок двумя дуговыми болтами 15. Втулки 18 смазываются через масленку 14.

Устройство поддерживающего ролика 8, устанавливаемого на кронштейнах боковых балок, аналогично устройству опорного катка и полностью с ним взаимозаменяем.

Гусеничная лента. Гусеничная лента 6 (см. рис. 4) предназначена для передвижения экскаватора. Сверху лента опирается на поддерживающие ролики 8, а опорные катки 7 катятся по нижней ветви гусеничной ленты.

Рис.7 Гусеничная лента

Гусеничная лента состоит из отдельных звеньев (рис. 7). Звено представляет собой отливку из высокопрочной стали, имеющую выступ 1, который заходит в пространство между кулаками ведущего колеса и проушин, при помощи которых звенья соединены между собой пальцами 3. По концам пальцы застопорены заклепками 5. Каждые два звена соединены двумя пальцами 3. При передвижении экскаватора по скользкой до-роге на звенья гусениц надевают конические шпоры 4. Число устанавливаемых шпор зависит от степени скольжения и составляет обычно не более 6--10 на одну гусеницу.

Механизм передвижения. Передвижение экскаватора в забое и между объектами осуществляется механизмом передвижения. Механизм передвижения состоит из двух гидромоторов 11 (см. рис. 4) и двух редукторов -- правого 2 и левого 1. Между гидромотором и редуктором (рис. 8) установлена соединительная муфта и тормоз. Гидромотор 4 (рис. 9) установлен в расточке гильзы 3 и прикреплен четырьмя болтами 5. Гильза 3 привинчена к корпусу редуктора 18 (см. рис. 8) пятью болтами 1 (см. рис. 9). Вал гидромотора 4 и первичный вал-шестерня 11 (см. рис. 8) редуктора соединены между собой с помощью полумуфт 2 и 6 (см. рис. 9), в цилиндрических пазах которых установлено восемь резиновых шашек 7.

Редуктор механизма передвижения цилиндрический трехступенчатый с зубчатым зацеплением. Первая пара -- косозубая, две другие -- прямозубые.

Вал 19 (см. рис. 8) и валы-шестерни 11, 14 и 16 установлены на подшипниках качения 5, 9, 10, 12, 13, 15, 17, 20 и 24, которые смонтированы в стальном корпусе 18 и стакане 22. На выходном валу 19 установлено ведущее колесо 6, которое представляет собой стальную отливку восьмигранной формы со ступенчатыми гнездами для выступов гусеничных звеньев. Каждый редуктор механизма передвижения закреплен цапфой корпуса редуктора и стаканом 22 в разъемных опорах 23 боковой балки и проушиной 1 корпуса редуктора при помощи пальца 2, шплинта 3 и шайбы 4 прикреплен к проушинам 5, привариваемым к балкам рамы гусеничной тележки.

На редукторах механизма передвижения и поворота применяют нормально замкнутый тормоз колодочного типа (рис. 10). Полумуфта 6 (см. рис. 9) служит также шкивом тормоза. Стойки 2 и 8 (см. рис. 10) пальцами 10 шарнирно закреплены на основании 9, приваренном к гильзе. На стойках 2 и 8 шарнирно закреплены колодки 3. Тормоз замкнут усилием сжатой пружины 4 и выключается рабочей жидкостью, которая подается под давлением в цилиндр 6 и, действуя на поршень 5, отводит колодки 3 от тормозного шкива. Отход колодок 3 от шкива регулируют болтами 1, ввернутыми в резьбовые отверстия планок, приваренных к стойкам 2 и 8. Для фиксации положения колодок служат болты 7. На экскаваторах последних выпусков установлены тормоза дискового типа.

Рис.8 Редуктор механизма передвижения

Рис. 10 Тормоз

Гидромотор.

Гидромотор (рис. 11) предназначен для привода левой и правой гусениц хода и механизма поворота экскаватора.

Рис.11 Гидромотор

Устройство и принцип работы. Гидромотор 210.25.13.21 преобразует энергию потока рабочей жидкости в механическую энергию вращения на выходном валу. Направление вращения вала гидромотора (правое или левое) определяется направлением потока рабочей жидкости.

Гидромотор включает унифицированный качающий узел, установленный в корпусе 4. При работе в режиме мотора рабочая жидкость под давлением поступает в отверстие блока цилиндров через отверстие в крышке 8 и полукольцевой паз распределителя 9. Давление на каждый поршень 6 через шатун 5 передается фланцу вала 1 под углом 25°, в результате этого создается крутящий момент относительно оси вала. При вращении вала шатуны, обкатываясь по конусному отверстию поршня 6, приводят во вращение блок 7 цилиндров. За первую половину оборота вала отверстия блока цилиндров проходят мимо полукольцевого паза распределителя 9, связанного с напорной полостью, и заполняются рабочей жидкостью. За вторую половину оборота вытесняется рабочая жидкость в полость слива. Крутящий момент, развиваемый гидромотором, определяется внешней нагрузкой, приложенной к нему, и ограничивается предохранительными клапанами гидросистемы.

При изменении направления подачи рабочей жидкости меняется направление вращения вала гидромотора. Гидромотор приводится через эластичную муфту. Допустимая несоосность соединяемых валов не более 0,2 мм, наибольший угол перекоса осей 1⁰30'.

Рабочая жидкость, применяемая в гидросистеме, служит не только для приведения в действие гидроагрегатов, но одновременно смазывает и охлаждает детали гидромотора, поэтому загрязнение масла механическими примесями или влагой вызывает повышенный износ трущихся пар и может вывести гидромотор из строя.

При хранении гидромотора на складе, внутренняя полость должна быть заполнена рабочей жидкостью и все отверстия закрыты заглушками.

Ниже приведена характеристика гидромотора

Рабочий объем, см³/об.....................................................107

Крутящий момент, кгс^.м, при давлении 160 кгс/см²….26

Масса, кг:

в чугунном корпусе....................................................49

в алюминиевом корпусе.............................................19

В табл. 1 приведены возможные неисправности гидромотора.

Таблица 1 Возможные неисправности гидромотора и методы их устранения

В гидромоторе установлены подшипники, характеристика которых приведена в табл. 2.

Таблица 2 Характеристика подшипников качения

3. Неисправности гусеничного оборудования, способы и средства его диагностирования

Гусеничное оборудование ходовой части строительных машин воспринимает значительные знакопеременные нагрузки при постоянном воздействии пыли, влаги и грязи. Работа в тяжелых условиях приводит к интенсивному изнашиванию сборочных единиц гусеничного оборудования.

Наибольшему изнашиванию подвергаются проушины и пальцы гусениц, что приводит к увеличению шага гусеничных цепей и к увеличению износа звеньев гусениц и зубьев ведущих колес. В тяжелых условиях работают подшипниковые узлы гусеничного оборудования, и при увеличенном износе уплотнений резко возрастает интенсивность абразивного изнашивания подшипников, изменяются зазоры между элементами подшипниковых узлов и происходит ухудшение нагрузочного режима работы узлов.

Неправильное натяжение гусениц оказывает большое влияние на износ гусеничных цепей и на увеличение потерь мощности машины на передвижение. Потери мощности при неправильном натяжении гусениц увеличиваются на 7--9%.

Основными параметрами при диагностировании гусеничного ходового оборудования с учетом возможных изменений технического состояния основных сборочных единиц являются:

провисание гусеничной цепи (характеризует натяжение);

осевой люфт в подшипниковых узлах;

длина гусеничной цепи (характеризует износ гусеничной цепи).

Натяжение гусеничной цепи проверяется измерителем К.И-13903, представляющим собой неравноплечий рычаг, закрепленный на гибком шнуре. Один конец шнура заканчивается крючком для закрепления на гусеничном звене, второй конец -- ручкой для натяжения.

Натяжение гусеничной цепи определяют по величине провисания звеньев верхней ветви. При диагностировании крючок измерителя зацепляют за проушину звена, расположенного над опорным роликом, и ручкой натягивают шнур так, чтобы он лег на грунтозацепы, находящиеся над опорными роликами. Перемещают указатель (неравноплечий рычаг) вдоль шнура и устанавливают его над грунтозацепом наиболее провисшего звена. Затем, поворачивая указатель относительно шнура, определяют необходимость натяжения или ослабления гусеницы. При наличии просвета между большим плечом указателя и грунтозацепом гусеничную цепь необходимо натянуть. В случае невозможности вращения малого плеча указателя гусеничную цепь необходимо ослабить. Каждое плечо указателя является своеобразным калибром: малое плечо определяет минимально допустимое провисание цепи, большое плечо -- максимально допустимое.

Провисание гусеничной цепи можно также определить при помощи рейки и масштабной линейки. Для определения величины провисания рейку укладывают на выступающие грунтозацепы, расположенные над опорными роликами. Затем масштабной линейкой определяют расстояние от рейки до грунтозацпа наиболее провисшего звена. Номинальная величина провисания гусеничной цепи составляет 40...50 мм, допустимое значение-- 70...80 мм. Иногда вместо рейки используют капроновый шнур с пружинкой и двумя захватами на концах. По результатам измерений регулируют натяжение гусеничной цепи.

Техническое состояние гусеничных цепей характеризуется величиной износа пальцев и проушин и определяется по суммарному износу десяти звеньев, т. е. по их длине, которая измеряется рулеткой, или при помощи устройства КИ-8913 (рис. 12), состоящего из двух корпусов с захватами для установки на пальцы гусениц. На одном из корпусов смонтированы рулетка, стопор, регулятор точной установки устройства и гнездо для соединения корпусов в нерабочем состоянии. На втором (левом) корпусе устройства закреплен только выходной конец измерительной ленты рулетки.

Рис. 12 Схема проверки технического состояния гусениц устройством КИ-8913

1 -- гусеница; 2 -- левый корпус устройства; 3 --измерительная лента; 4 -- гнездо для левого корпуса; 5 -- стопор; 6 -- правый корпус устройства; 7 -- рулетка

Для определения износа гусеничной цепи левый корпус устройства закрепляют на пальце одного из звеньев верхней ветви цепи. Освободив стопор рулетки, отводят правый корпус устройства и устанавливают его на одиннадцатом пальце, считая палец под левым корпусом. Натягивают измерительную ленту и включают стопор. Затем натягивают верхнюю ветвь гусеничной цепи путем плавного трогания машины задним ходом до момента начала движения и останавливают машину. При натяжении гусеницы измерительная лента разматывается и стопором фиксируется в этом положении. Полученные значения соответствуют длине участка гусеничной цепи из десяти звеньев.

Определить износ гусеничной цепи можно также при помощи рулетки. Для этого надо натянуть верхние ветви гусеничной цепи движением машины задним ходом и измерить рулеткой длину участка из десяти звеньев.

Для каждой модели гусеничной машины имеются значения номинального и предельного значений длины десяти звеньев. Для тракторов Т-130, Т-100М номинальное значение составляет 2035 ... 2040 мм, а предельное -- 2100. ..2110 мм.

При разности износа правой и левой гусениц машины более 10 мм гусеничные цепи меняют местами. При достижении предельных значений меняют пальцы или заменяют гусеничные цепи.

При диагностировании подшипников направляющих колес и опорных катков в первую очередь определяют величину осевого зазора при помощи приспособления КИ-4850 (рис. 13). Усовершенствованная конструкция приспособления включает электромагнит, стойку, шток и индикатор. Электромагнит работает от постоянного тока напряжением 12 В и имеет кабель для подсоединения к аккумулятору или сетевому источнику питания. Индикатор позволяет измерять величину зазора в пределах 10 мм с погрешностью 0,02 мм. Масса приспособления 3,2 кг.

Рис. 13 Приспособление КИ-4850 для проверки зазоров в подшипниках

1 -- электромагнит; 2 -- стойка; 3 -- шток; 4 -- индикатор

При диагностировании подключают к электромагниту питание и с его помощью устанавливают приспособление на неподвижной части машины вблизи проверяемого колеса или поддерживающего ролика. Шток индикатора вводится в контакт с защитным колпачком или торцом оси проверяемой сборочной единицы, при этом ось штока совпадает с осью колеса или поддерживающего ролика. Перемещают колесо или ролик в осевом направлении и определяют по индикатору величину зазора. При превышении допустимых значений заменяют изношенные детали и регулируют зазор. Для разных видов машин допускаемое значение осевого зазора 0,5... 2 мм.

При определении осевого зазора опорных катков необходимо поддомкратить одну сторону гусеничной машины так, чтобы катки не касались гусеничного полотна, установить приспособление КИ-4850 и при перемещении опорных катков вдоль осей определить осевой зазор.

Иногда для определения величины осевого зазора используют щупы или круглые калибры. Перемещение деталей вдоль осей осуществляют вручную или с помощью ломика.

Большое внимание уделяется проверке состояния уплотнений подшипников ходовой части гусеничных машин. Уплотнения проверяют по значению давления, при котором появляется течь масла по стыкам деталей или из-под колпака уплотнения. В настоящее время применяют воздушный и гидравлический способы создания повышенного давления в полости проверяемой сборочной единицы.

При проверке уплотнений воздушным способом используют компрессорно-вакуумную установку КИ-4942. Сжатый воздух подают в полость проверяемой сборочной единицы через маслоналивное отверстие. Постепенно повышают давление: 0,02; 0,1 и 0,3 МПа. Появление течи при различных значениях давления свидетельствует о той или иной неисправности уплотнения. Так, появление течи при минимальном давлении может быть вызвано или отсутствием уплотнения или разрывом уплотнения, резинового чехла, а также износом резинового кольца. Появление течи масла при давлении до 0,1 МПа свидетельствует об ослаблении крепления корпуса, а при давлении до 0,3 МПа -- о несоответствии уплотнений техническим требованиям. После диагностирования необходимо удалить воздух из полости, проверяемой сборочной единицы.

При гидравлическом способе проверки для создания давления масла используют бачок с ручным насосом и манометром. Масло, как и при воздушном способе проверки, подается в проверяемую полость при максимальном давлении 0,3 МПа. В этом случае уплотнения проверяют одновременно со смазкой сборочных единиц ходового оборудования.

Иногда для проверки уплотнений применяют приспособление, состоящее из контрольного манометра, штуцера с золотником и трубки для подсоединения к проверяемой полости. В проверяемую полость через золотник накачивают воздух до давления 0,1...0,15 МПа и затем по манометру контролируют интенсивность падения давления воздуха в полости проверяемой сборочной единицы. При падении давления до 0,02 МПа в течение 1 мин необходимо заменить уплотнения проверяемой сборочной единицы.

При диагностировании гусеничного оборудования обращают внимание на следующие диагностические параметры:

-при общем диагностировании Д-1 на натяжение гусеничной цепи

-при углублённом Д-2 на износ гусеничных звеньев; износ ведущего колеса; зазор направляющих колес, опорных и поддерживающих катков.

Основные неисправности гусеничного ходового оборудования, причины и признаки приведены в табл. 3.

Таблица 3 Основные неисправности гусеничного ходового оборудования и способы их устранения

Размещено на Allbest.ru