Экскаватор ЭО-4125

Общие сведения. Экскаватор ЭО-4124 (рис. 155) относится ко вто­рому поколению и со временем заменит экскаватор ЭО-4124А. Обе машины — одного назначения.

Экскаватор ЭО-4125 работает со следующими видами сменного рабоче­го оборудования и рабочих органов:

обратная лопата с составной или моноблочной стрелой и ковшами: 0,8 м³ — для разработки тяжелых

 

Рис. 155. Экскаватор Э-4125 с оборудованием грейфера

грунтов V...VI категорий; 1 м³ — разработки грунтов I...IV категорий с глубиной копания до 7,3 м и 1,25 м³ — I и III категорий;

прямая лопата с ковшами: 1 м³ — для разработки грунтов I...IV катего­рий и погрузки разрыхленных скаль­ных и мерзлых грунтов; 1,2 м³—для

разработки грунтов I..III категорий

и погрузки насыпных грунтов;

погрузчик с ковшами: 1,6 м³ для погрузки насыпных грунтов I...IV категорий и разработки грунтов I...II категорий; 1,45 м³—для погрузки насыпных грунтов I...IV категорий и 1,0 м³ для разработки грунтов I...IV категорий;

грейфер для отрывки колодцев,
траншей и котлованов в грунтах I...IV
категорий с ковшом 0,6 м и в грун­
тах I__ II категорий с ковшом, 0,75 м³.

Для специальных работ грейфер имеет ковш 0,38 м³. Для увеличения глубины

копания до 10,65 м грейфер оснащают удлинителем 2,5 м, а для рытья глубоких колодцев до 15,5 м — двумя удлинителями по 2,5 м и дополнитель­ным удлинителем 2,0 м;

ковши обратных лопат: профиль­ный (до 1,0 м³), зачистной (1,25 м³) и для мелиоративных работ и рытья узких траншей (0,3 м);

однозубый рыхлитель для взламы­вания мерзлой корки грунта с глуби­ной промерзания до 0,7 м;

гидромолот (устанавливают вместо ковша обратной лопаты) с наконечни­ком для рыхления мерзлых и скальных грунтов (глубиной до 1,5 м), взламы­вания дорожных покрытий, дробления негабаритных камней и других подоб­ных работ;

захватно-клешевой рабочий орган с трехзубым рыхлителем, которым дробят и грузят мерзлые грунты и асфальтобетонные покрытия, снима-

ют и укладывают бетонные плиты, грузят лес, разбирают старые здания и т. п.;

обратная лопата с зачистным устройством и глубиномером для зачистки котлованов и траншей дли­ной планируемого участка З...2,6 м на глубине 1... 3 м.

Основная отличительная особен­ность экскаватора ЭО-4125 по сравне­нию с экскаватором ЭО-4124 — приме­нение энергосберегающего гидропри­вода с комбинированным регулирова­нием насоса, улучшенной схемой коммутации, рекуперацией энергии при опускании стрелы и автоматиче­ским управлением дизелем. При этом минимальный расход топлива умень­шился до 30 %, что даст возможность экономить его. Максимальное давле­ние в гидросистеме 28 МПа, управле­ние сервогидравлическое, применена аварийная блокировка, предотвраща­ющая потери рабочей жидкости при обрыве гидропровода. Усовершен­ствована конструкция и других систем, механизмов и сборочных единиц гусеничного хода, редукторов и каби­ны. В результате повышена на­дежность, снижены затраты времени на техническое обслуживание и улуч­шены условия работы машиниста.

Гидравлическая система. Пред­ставленная на рис. 156 схема изобра­жает взаимодействие элементов гидро­системы при оборудовании обратной лопатой.

Рабочая жидкость из гидробака 1 подается сдвоенным насосом 61 (его секциями А и Б) к гидрораспределите­лям 50 и 47 с сервоуправлением (гидравлическим). При нейтральном положении золотников гидрораспреде­лителей напорные линии насоса 61 сое­динены со сливом, а рабочие полости гидроцилиндров 35, 37 и 41 рабочего оборудования и гидромоторов меха­низмов поворота платформы и пере­движения машины заперты.

От секции 59 гидрораспределителя рабочая жидкость поступает через центральный коллектор к левому гидромотору 27, а от секции 44 — к правому гидромотору механизма

передвижения. С помощью секции 56 гидрораспределителя управляют гидромотором механизма поворота платформы при вращении ее вправо или влево.

Золотники секций 49 и 57 гидро­распределителя включаются одновре­менно, направляя весь поток рабочей жидкости от насоса 61 в штоковые или поршневые полости гидроцилиндров 35 стрелы. То же самое происходит при включении золотников секций 43 и 56, когда при копании весь поток жид­кости от насоса направляется в порш­невую полость гидроцилиндра 37 ру­кояти. При обратном повороте рукоя­ти перемещают только золотник сек­ции 43.

Золотники секций 45 и 56 также включаются одновременно и направ­ляют весь поток рабочей жидкости от насоса в поршневую полость гидроци­линдра 41 ковша. При повороте ковша на выгрузку грунта включают только золотник секции 45.

Секция 46 служит для объединения переливного и сливных каналов гидро­распределителя в один канал, который соединен со сливной гидролинией.

С помощью золотника 42 управля­ют опусканием стрелы под действием собственного веса при нейтральном положении золотника секции 49, создавая «плавающее» положение рабочего оборудования, необходимое при производстве планировочных и за-чистных работ.

Промежуточная секция 48 необхо­дима для совмещения двух рабочих операций, выполняемых мри включе­нии золотников одного гидрораспреде­лителя, а именно подъема или опускания стрелы с поворотом рукояти или ковша по последовательной схеме. При совмещении указанных операций рабочая жидкость, сливающаяся из штоковых или поршневых полостей гидроцилиндров стрелы, поступает через обратный клапан промежу­точной секции в переливной канал и при включенных золотниках секций 43 или 45 в гидроцилиндры рукояти или ковша. Напорные секции 24 гидрораспре-

 

Рис. 156. Гидравлическая схема экскаватора ЭО-4125:

1—гидробак, 2- заправочная емкость, 3, 12 —шестеренные насосы, 4, 29, 33 —обратные клапаны, 5. 32 — пневмогидроаккумуляторы, 6, 14, 16, 31, 38, 39 —предохранительные клапаны, 7 — фильтр, 8, 27 —гидромоторы, 9, 30, 34, 42 — золотники, 10, 17, 67 —крановые аппара­ты, 11—демпфер, 13, 18, 22 — манометры, 15 — охладитель рабочей жидкости, 19 — система «Автогаз», 20, 25, 53. 54 — блоки клапанов, 21, 35,37, 41 — гидроцилиндры, 23 — компенсирующий бак, 24 — напорные секции, 26 — гидроразмыкатель тормоза, 28 — клапаны «ИЛИ», 36 — односторонний гидрозамок, 40 — центральный коллектор, 43...46, 48, 49, 56...59 — секции гидрораспределителя, 47, 50, 62 — гидрораспределители, 51, 52, 55 — блоки гидроуправления, 60 — дизель, 61 — сдвоен­ный насос, 63 — клапан-сапун, 64 — датчик температуры, 65 — указатель температуры, 66 — реле

делителей имеют предохранительные клапаны, отрегулированные на давле­ние 28 МПа, и обратные клапаны, которые,при включении золотников управления рабочим оборудованием не

позволяют перетекать рабочей жидко­сти в обратном направлении (от рабочих гидроцилиндров к гидро­распределителю).

Перепускные клапаны, смонтиро-

 

Рис. 156. Продолжение

ванные в блоках 25, установлены на рабочих секциях 44, 57 и 59 и предназ­начены для разгрузки гидромоторов от пиковых давлений при торможении или разгоне.

Предохранительные клапаны, так­же смонтированные в блоках 25 и уста­новленные на рабочих секциях меха­низма передвижения, отрегулированы на давление 25 МПа, а клапаны секции

57 механизма поворота — на давление 16 МПа и запломбированы.

Предохранительные клапаны 39 разгружают полости гидроцилиндров, гидрораспределители и гидропроводы от возникающих при копании ковшом чрезмерных реактивных давлений в за­пертых полостях гидроцилиндров. Клапаны отрегулированы на давление 32 МПа.

Рабочие полости пневмвгидроакку-мулятора 32 защищает от перегрузок предохранительный клапан 31, кото­рый также отрегулирован на давление 32 МПа.

Предохранительный клапан 38, настроенный на давление 15 МПа, служит для контроля работы золотни­ка 34 ограничения разрядки, который при подаче сигнала от клапана 38 переключается и разрывает гидро­линию питания пневмогидроаккумуля-торов 32 от насоса 61.

Для ограничения усилия натяже­ния гусеничных лент в блоке 20 уста­новлен предохранительный клапан, отрегулированный на давление 28 МПа.

Для восполнения утечек рабочей жидкости из полостей гидроцилиндров стрелы и рукояти при срабатывании предохранительных клапанов 39 пре­дусмотрены обратные клапаны 33.

В сливной линии гидросистемы смонтированы линейные фильтры 7, очищающие рабочую жидкость, и охладитель 15, охлаждающий ее потоком воздуха, создаваемого венти­лятором. Привод вентилятора осуще­ствлен от гидромотора 8, питаемого шестеренным насосом 12, поставляе­мого с дизелем 60. Предохранительный клапан 14, настроенный на давление 15 МПа, защищает насос 12 от перегрузки. Предохранительный кла­пан 16, размещенный в гидросистеме параллельно охладителю 15, предотв­ращает повышение давления перед калорифером при низкой температуре рабочей жидкости.

Механизированная заправка рабо­чей жидкостью гидробака 1 и всей гидросистемы производится с по­мощью насоса 12 и блокировочного золотника 9, при переключении которо­го заправочная емкость 2 соединяется с насосом 12, который подает рабочую жидкость через фильтры 7 в бак 1. Клапан-сапун 63 поддерживает в гидробаке 1 избыточное давление, необходимое для ускоренной подачи рабочей жидкости к насосу 61.

Давление в гидросистеме контроли­руют по показаниям манометров 13,

18 и 22, включаемых крановыми
аппаратами 10.

На гидробаке 1 крепят датчик, от которого поступает электрический сигнал к указателю 65 температуры рабочей жидкости, который помещен в кабине машиниста.

Для предотвращения утечек рабо­чей жидкости из гидросистемы (в слу­чае обрыва гидропроводов) установле­но реле 66 уровня масла, которое сигнализирует о понижении уровня масла в гидробаке 1 ниже критическо­го, путем подачи электросигнала на электроуправляемый золотник для снятия давления в гидролинии управ­ления. При этом насос 61 резко снижает подачу рабочей жидкости и дизель снижает обороты до мини­мально устойчивого уровня.

Управление золотниками рабочих секций 56...59, 43...45 и 49 производят с помощью размещенных в кабине машиниста блоков гидроуправления 51, 52 и 55, которые при включении дают электросигнал на включение золотника гидрораспределителя. Для питания блоков гидроуправления, регулятора насоса 61, системы

19 управления дизелем («Автогаз»)
и тормозами механизмов поворота
и передвижения служит вспомогатель­
ная гидросистема, состоящая из
шестеренного насоса 3, установленно­
го на дизеле, клапана 6 и манометра
13. Предохранительный клапан 6,
отрегулированный на давление 3,5
МПа, защищает насос 3 от перегрузки.

В гидросистеме управления име­ется пневмогидроаккумулятор 5 с об­ратным клапаном 4, который обеспечи­вает накопление энергии рабочей жидкости за счет сжатия газовой полости. Это позволяет поддерживать необходимое рабочее давление в систе­ме управления в моменты включения двух золотников блоков управления и подачи сигнала на регулятор насоса 61.

Система 19 управления («Авто-газ») предназначена для обеспечения максимальных оборотов дизеля при включении любого золотника рабочих секций гидрораспределителей и сниже-

ния оборотов до холостых при перерывах в работе более 5 с. Это устройство снижает расход дизельного топлива при работе экскаватора.

Гидросистема экскаватора позво­ляет рекуперировать потенциальную энергию поднятого рабочего оборудо­вания при его опускании. В гидроси­стему энергосбережения экскаватора на поворотной платформе входят три пневмогидроаккумулятора 32, два блокировочных золотника 30, два гидрозамка 36, золотник 34 ограниче­ния зарядки и предохранительные клапаны 31 и 38.

При включении золотника секции 49 гидрораспределителя на опускание рабочего оборудования жидкость из поршневой полости гидроцилиндра

35 стрелы поступает через гидрозамок

36 в пневмогидроаккумуляторы 32. Это вызывает сжатие газа в газовых полостях до давления настройки предохранительного клапана 31, а при включении золотника секции 49 на подъем рабочего оборудования жид­кость из пневмогидроаккумуляторов под давлением возвращается через гидрозамок 36 в поршневую полость гидроцилиндра 35 стрелы.

Работа на подъем рабочего обору­дования слагается из работы расшире­ния газа в пневмогидроаккумуляторах 32, соединенных гидропроводами с гидроцилиндрами 35, и работы насоса 61, который через секцию 49 подает рабочую жидкость в гидроцилиндры 35 стрелы.

После окончания работы и выклю­чения дизеля давление в системе управления падает до нуля и блокиро­вочный золотник 30 соединяет рабочие полости пневмогидроаккумуляторов 32 со сливной гидролинией и вся рабочая жидкость, под действием сжатого газа, перетекает в гидробак 1 для предотвращения самопроизволь­ного подъема рабочего оборудования при неработающем дизеле за счет утечек по зазорам.

В начале работы экскаватора необходимо произвести холостой подъ­ем рабочего оборудования. При после­дующем его опускании пневмогидро-

аккумуляторы 32 заряжаются. Таким образом, при каждом опускании рабочего оборудования происходит зарядка пневмогидроаккумуляторов объемом рабочей жидкости, вытесняе­мой из поршневой полости гидроци­линдров 35 стрелы.

Все последующие подъемы рабоче­го оборудования выполняются с уча­стием пневмогидроаккумуляторов. При этом в один из гидроцилиндров 35 направляется двойной поток рабо­чей жидкости от секций А и Б насоса 61, а в другой гидроцилиндр 35 такой же поток рабочей жидкости от пневмогидроаккумуляторов.

Плавающее положение рабочего оборудования создается при нажатии на педаль блока 51 управления. Гидрозамок 36 открывается, а зо­лотник 42 включается на слив.

В случае вывешивания экскаватора
достаточно нажать на педаль блока
51 и включить рычаг блока 55 на
опускание стрелы.

Работа экскаватора с оборудовани­ем обратной лопаты может произво­дится как с рекуперацией энергии, так и без нее. В последнем случае необходимо разъединить гидролинию, идущую от гидропровода поршневой полости правого гидроцилиндра стре­лы к гидролинии, соединяющей гидро­замок 36 и золотник 34 ограничения зарядки.

Конструкция гидросистемы натя­жения гусениц у экскаватора ЭО-4125 такая же, как и у экскаватора ЭО-4124 (см. рис. 138).

Сдвоенный насос с регулятором мощности. Насос включает в себя две унифицированные качающие секции (см. рис. 39, а) и регулятор мощности с гидроусилителем и нуль-установите­лем. Особенности конструкции регу­лятора мощности показаны на рис. 157.

Регулятор состоит из следующих основных частей, следящего устрой­ства, исполнительного цилиндра, зада­ющего цилиндра гидроусилителя и сумматора давления.

В исходном положении пружина 11 задающего цилиндра 9 гидроусили­теля через поршень 7, буртик тяги

 

6 и следящий золотник 3 перемещает поршень 2 в крайнее положение до упора в регулировочный винт 1. Это положение поршня 2 исполнительного цилиндра соответствует положению поворотных корпусов насоса на мини­мальном угле. Таким образом, при пуске дизеля насос имеет минималь­ную подачу, что обеспечивает сво­бодный пуск двигателя.

В канал А поступает жидкость от шестеренного насоса системы управле­ния под давлением, равным 3,5 МПа для нуль-установителя и гидроусили­теля. В канал Б подается жидкость под давлением от блоков дистанционного управления, находящихся в кабине машиниста. При нажатии на рычаг блока давление в линии управления передается на золотник гидрораспре­делителя и одновременно в штоковую полость гидроцилиндра 9.

Пружина 11 оттарирована таким образом, что при дальнейшем нажатии на рычаг управления и повышении давления рабочей жидкости ход поршня 7 пропорционален ходу рыча­га. Через пружины 8 и 10 поршень 7 перемещает следящий золотник 3, а поршень 2 через палец 5 и пластину 4 регулятора поворачивает корпуса на­соса на максимальный угол, увели­чивая подачу.

Конец хода поршня 7 соответствует углу 25° наклона поворотных корпусов насоса и давлению управления 2 МПа. При уменьшении наклона рычага на пульте давление управления падает, так же уменьшается угол наклона поворотных корпусов, а следователь­но, подача насоса снижается.

Когда давление управления дости­гает 2 МПа, выходное давление блока управления скачком возрастает до 3 МПа. В этот момент угол наклона поворотных корпусов насоса составля­ет 25°, а подача насоса является максимальной. Давление управления прижимает поршень 7 к упору гидроцилиндра 9 с усилием, значитель­но превышающем усилие сжатия всех трех пружин 8, 10 и 11.

При повышении давления в напор­ных гидролиниях насоса, которые

соединяются с каналами В и Г трубо­проводами, торец сумматора 12 нажи­мает на торец тяги 6, которая, сжимая пружины 10 я 8 регулятора мощности, перемещает золотник 3, а поршень 2 через палец 5 и пластину 4 уменьша­ет угол наклона поворотных корпусов насоса. Пружины 10 и 8 оттарированы так, что регулятор в этом режиме обеспечивает постоянство мощности потока рабочей жидкости от насоса.

Следовательно, ограничитель мощ­ности, гидроусилитель и нуль-устано­витель при плавном нажатии на рычаг управления позволяют регулировать скорость рабочих операций экскавато­ра. Если рычаг управления отпустить, то поворотные корпуса насоса автома­тически устанавливаются в положение минимальной подачи, которую регули­руют винтом 1.

На экскаваторе ЭО-4125 примене­ны гидромоторы, гидрораспределите­ли, гидроцилиндры, фильтры и центра­льный коллектор такой же кон­струкции, как и на экскаваторе ЭО-4124А.

Клапанная гидроаппаратура имеет такое же устройство, как и на экскаваторах ЭО-3323 и ЭО-4321Б.

Сменные виды рабочего оборудова­ния, механизм поворота платформы и гусеничная тележка также во многом унифицированы с экскаватором ЭО-4124А.

Контрольные вопросы

1. В чем особенности конструкции основных составных частей навесных гидравлических экскаваторов? 2. Какими видами сменного рабочего оборудования оснащают полнопово ротные гидравлические экскаваторы? 3. Как устроена ходовая тележка экскаватора ЭО-3322Д? 4. Каковы особенности размещения механизмов и оборудования на экскаваторе ЭО-3323? 5. Чем характерна конструкция гидрооборудования экскаватора ЭО-3323? 6. Каковы принципиальные отличия ходовой тележки экскаватора ЭО-3323 и ее составных частей? 7. В чем состоят конструктивные особенности экскаваторов ЭО-3122 и ЭО-3221? 8. Какие составные части являются характерны­ми для экскаватора ЭО-4321Б? 9. Каковы особенности устройства гидроаппаратуры эк­скаватора ЭО-4321Б? 10. Как осуществлен привод колес экскаватора ЭО-4321 Б?

Раздел третий. ЭКСКАВАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Экскаваторы с механическим при­водом по целому ряду конструктивных, технологических и экономических по­казателей уступают гидравлическим экскаваторам.

Механический привод для передачи движения от двигателя к рабочим механизмам и органам требует приме­нения разветвленной системы устройств, состоящих из большого количества механических элементов (см. рис. 2). Применение канатных передач усложняет кинематику рабо­чего оборудования и ограничивает его номенклатуру. На одномоторных эк­скаваторах не удается рационально расположить механизмы, так как единая трансмиссия машины предо­пределяет компоновку всех сборочных единиц. Отдельные механизмы и эле­менты передач (муфты, тормоза, цепи, канаты и др.) требуют частых регулировок или замены быстро изнашиваемых деталей. На канатных экскаваторах существенно увеличива­ется число мест смазывания, что повышает затраты времени на техниче­ское обслуживание машин.

В ряде случаев канатные экскава­торы имеют и технико-экономические преимущества, в особенности с рабо­чим оборудованием драглайна. Кон­струкция этих машин характерна своеобразной кинематикой различных видов рабочего оборудования.