* Данная статья не является руководством к действию, а носит исключительно информационный характер. Рекомендуем консультироваться со специалистами по каждой конкретной машине.
Для работ в условиях бездорожья лучшим решением стала гусеничная спецтехника. Экскаваторы в гусеничном исполнении надежны, эффективны и незаменимы в масштабных проектах. Они проходят там, где колесные аналоги беспомощны: по скользким, вязким и рыхлым грунтам, в болотистой и горной местности, где дорог нет в принципе. Благодаря мощным двигателям и гидравлике, такие машины способны выполнять объемные задачи в сжатые сроки.
Сегодня мы сделаем подробный разбор устройства гусеничного экскаватора. Расскажем об особенностях машины, ее основных блоках. Уделим особое внимание устройству ходовой тележки, принципу ее работы и возможным неисправностям. Дадим профессиональные рекомендации по качественному обслуживанию ходовой.
Гусеничный экскаватор: что это такое и для чего нужен
Что такое экскаватор в гусеничном исполнении? Так называется самоходная спецтехника с цикличным принципом выполнения операций и ходовой гусеничного типа. Ее основным назначением являются землеройные работы: выемка, погрузка и перемещение грунтов, скальных пород, сыпучих материалов.
Гусеничные экскаваторы востребованы в разных отраслях:
строительство зданий, сооружений (частное, коммерческое, государственное);
прокладка дорог, коммуникаций;
коммунальное хозяйство в населенных пунктах;
очистка, планировка и благоустройство территорий;
лесное хозяйство, агрокомплекс;
горнодобывающая промышленность, карьеры.
Такая популярность не удивительна. Если сравнивать экскаваторы на колесном и гусеничном ходу, последние выигрывают по целому ряду параметров.
Лучшая проходимость: гусеницы равномерно распределяют вес спецтехники, снижая удельное давление на грунт до 0,4-0,6 кг/м2 (у колесных данный параметр составляет 2,5-4). Таким образом экскаватор может перемещаться и работать на сыпучих песчаных, заболоченных участках, в грязи.
Повышенное сцепление с грунтом, способность преодолевать сложные препятствия, уклоны. Грунтозацепы позволяют уверенно перемещаться по обледенелой или рыхлой поверхности. А большая площадь гусениц дает возможность без труда преодолевать канавы, бугры, спускаться или подниматься по крутым склонам.
Отменная устойчивость техники в процессе копания и перемещения. Низкий центр тяжести, широкая ходовая с большой площадью гусениц уменьшают риск опрокидывания. Гусеничные экскаваторы уверенно чувствуют себя на крутых склонах, в процессе земляных работ с большим заглублением (рытье глубоких траншей, котлованов).
Стоит отметить и надежность всей конструкции. Машины изначально проектируются для работ в экстремальных условиях, с предельными нагрузками, в 2-3 смены. Они отлично адаптированы для суровых российских условий.
Общая схема устройства гусеничного экскаватора
Землеройная спецтехника представляет собой сложную систему, включающую механические, силовые, гидравлические и электронные компоненты. Все они взаимодействуют в тесной связке, обеспечивая точное и быстрое выполнение команд оператора.
Стандартная схема гусеничного экскаватора включает три основных блока:
ходовая часть принимает на себя массу машины с грузом и отвечает за передвижение техники. Состоит из опорной рамы, двух гусеничных лент с системой колес и катков;
поворотная платформа с силовыми агрегатами и кабиной. Именно на ней размещаются органы управления, топливные баки, двигатели и гидронасосы;
рабочее оборудование, состоящее из стрелы, рукояти и ковша. Позволяет выполнять основные функции спецтехники (копание и выемку грунта, перемещение, погрузку грузов).
Ходовую базу и платформу соединяет ключевой элемент: опорно-поворотное устройство (ОПУ) с приводом от гидромотора. По сути, это большой горизонтальный подшипник с внутренним и наружным кольцами, шариками или роликами из закаленной стали. ОПУ позволяет платформе с кабиной и рабочим оборудованием вращаться на 3600 относительно неподвижной ходовой тележки.
Поворотная платформа и рабочее оборудование
На поворотной платформе монтируется вся верхняя часть гусеничного экскаватора:
кабина оператора с системами управления и контроля;
ДВС на бензине или дизельном топливе, электромотор, аккумулятор;
баки с топливом, техническими жидкостями, гидравлические насосы;
массивный противовес, расположенный позади кабины. Он компенсирует массу рабочего органа и нагруженного ковша, не позволяя технике опрокидываться даже при максимальном вылете стрелы.
К поворотной платформе крепится стрела: самая массивная, ключевая часть навесного оборудования. Подвижная рукоять, в свою очередь, соединяет стрелу с ковшом.
Двигатель и гидравлическая система
Силовой агрегат вырабатывает энергию, необходимую для движения и функционирования всех систем. Чаще всего на гусеничные модели ставят дизельные двигатели внутреннего сгорания. Но, существуют газ-бензиновые и электрические аналоги.
Гидравлическая система питается от центрального двигателя и отвечает работу ходовой части, навесного оборудования, поворотного устройства.
Принцип ее действия достаточно прост:
мотор вырабатывает энергию, которая запускает работу гидронасосов;
они создают давление масла в герметичной гидравлической системе, согласно закону Паскаля;
через гидрораспределители масло подается к нужным гидроцилиндрам и гидромоторам;
гидромоторы приводят в движение ведущие колеса, ковш и другие механизмы.
Управление осуществляется с помощью изменения скорости вращения гидромоторов и силы давления. Например, для подъема стрелы создается повышенное давление в соответствующем гидроцилиндре, а при опускании оно плавно сбрасывается.
Кабина оператора
Комфорт водителя напрямую влияет на эффективность и точность выполнения задач. Именно поэтому рабочие места на современных моделях оборудованы по новейшим технологиям.
Эргономичное подрессоренное сиденье снижает уровень вибраций и подстраивается под телосложение человека.
Чувствительные джойстики обеспечивают высокоточное, ювелирное управление.
Панорамное остекление дает круговой обзор.
Система климат-контроля поддерживает комфортный микроклимат в кабине в любой обстановке, фильтрует наружный воздух.
Пассивная защита ROPS/FOPS усиливает безопасность водителя в случае ЧС: сохраняет жизнь и здоровье при опрокидывании, падении на крышу кабины тяжелых предметов (валунов, строительных конструкций, деревьев).
В таких кабинах снижен уровень шума, а высокий уровень внимания и работоспособности сохраняется в течение всей смены.
Стрела, рукоять и навесное оборудование
Рабочее оборудование является своеобразной «рукой» гусеничного экскаватора: гибкой, подвижной, мощной. Она состоит из трех основных частей.
Массивная стрела определяет радиус действия экскаватора (вылет и высоту), глубину копания. Может быть жесткой (моноблочной), составной (из нескольких подвижных секций на шарнирном соединении), удлиненной.
На стреле крепится рукоять - прочная стальная балка с проушинами или замками для фиксации ковша. Вместе стрела и рукоять обеспечивают подъем и спуск навесного оборудования, позволяют дотягиваться до отдаленных участков площадки или копать глубокие котлованы.
Современные стрелы снабжены быстросъемным соединением (квик-каплер). Они позволяют быстро менять один тип ковша на другой в течение одной смены.
Сегодня выпускаются ковши под определенные задачи:
универсальные, идущие в базовой комплектации;
усиленные для работы с плотными, мерзлыми и каменистыми грунтами, разрушения бетона;
суперпрочные скальные для горнодобывающего комплекса;
узкие и вытянутые траншейные;
широкие, плоские планировочные;
погрузочные увеличенного объема.
И это далеко не весь ассортимент. Специализированное навесное оборудование позволяет выполнять определенные виды работ с максимальной эффективностью, в кратчайшие сроки.
Устройство ходовой части гусеничного экскаватора
Шасси на гусеничном ходу является чрезвычайно сложной и дорогостоящей системой опор, направляющих и подвижных элементов. Благодаря широким гусеницам, такая ходовая превращает экскаватор в вездеход, с блеском решая проблему бездорожья, позволяя уверенно передвигаться по неровной поверхности. При этом гусеничная база ежедневно выдерживает огромные нагрузки и нуждается в регулярных осмотрах, правильном техническом обслуживании. Рассмотрим ходовую часть гусеничного экскаватора подробнее.
Основные элементы гусеничной тележки
Шасси на гусеничном ходу состоит из нескольких частей:
усиленная Х-образная рама: жесткий несущий каркас, на который монтируются все остальные опорные части;
ведущие колеса-звездочки;
направляющие колеса-ленивцы;
опорные катки, принимающие на себя вес всей машины;
поддерживающие катки для лент;
две гусеничные цепи;
плоские металлические башмаки (траки).
Теперь вы знаете, как ответить на вопрос: ленивец экскаватора - что это? Так называются колеса, задающие направление при движении техники и регулирующие степень натяжения цепи. Именно поэтому их прозвали «лентяями»: по сравнению с другими элементами ходовой, они большую часть времени «отдыхают».
Гусеничная лента: как ширина башмаков влияет на работу
Теперь разберем подробнее устройство гусеницы экскаватора. Гусеничными цепями называют замкнутые ленты, состоящие из массивных металлических звеньев. Ведущие звездочки цепляют звенья, перемещая их вниз или вверх. Ленты двигаются, заставляя передвигаться всю машину по собственному «дорожному полотну» из прочного, закаленного металла. На звеньях крепятся башмаки (металлические листы с грунтозацепами). От них зависит степень сцепления с грунтом, распределение веса машины, улучшенная устойчивость.
Существует два основных типа гусениц:
с узкими башмаками. У них отменная маневренность, сниженное сопротивление на твердых грунтах и лучшее сцепление. Но, машина теряет в устойчивости, может проваливаться в грязь или снег;
широкие башмаки или болотоходы. Снижают давление на грунт до минимума, что позволяет использовать технику на торфяниках, передвигаться по глубокому снегу. Минус один: повышенный износ элементов ходовой (пальцев, втулок).
Поэтому при выборе ширины ленты необходимо учитывать условия эксплуатации гусеничного экскаватора.
Как работает ходовая часть и гидромоторы
В отличие от колесных экскаваторов, крутящий момент с двигателя на шасси передается не карданным валом, а через гидравлику. Специальные гидромоторы хода встроены в бортовые редукторы и обеспечивают движение спецтехники. Чтобы повернуть машину, требуется корректировать движение гусениц. Одну из них, с той стороны, в которую нужен поворот, притормаживают или останавливают. Вторая продолжает движение, в результате чего техника разворачивается вокруг неподвижной гусеницы. Срабатывает и движение гусениц в противоположные стороны. А гидравлика обеспечивает плавную, согласованную работу всех механизмов, без опасных рывков.
Рабочий цикл оператора
Как работает гусеничный экскаватор?
Для управления используются джойстики или рычаги (в старых моделях):
движением рукояти на себя ковш заглубляют в грунт;
выполняют захват, закрывая ковш и подтягивая его к машине;
поднимают стрелу;
поворачивают платформу к отвалу/кузову самосвала;
разгружают ковш, открывая и опрокидывая его;
возвращают рабочий орган к участку работ.
В случае необходимости оператор перемещает технику на новую точку. Цикл повторяется до полного завершения поставленной задачи.
У опытных операторов действия доработаны до автоматизма. Они совмещают движения разных рычагов, джойстиков, ускоряя процесс и повышая производительность техники.
Обслуживание ходовой части и частые поломки
Как мы уже говорили, ходовая принимает на себя основные нагрузки, удары, вес всей конструкции с грузом. Ее отдельные части довольно быстро изнашиваются, требуют замены. Катки, башмаки, пальцы, звездочки становятся «расходными» материалами для владельцев гусеничных экскаваторов. Чтобы не доводить до серьезных поломок, необходимо ежедневно осматривать ходовую, менять изношенные или поврежденные комплектующие. В противном случае техника встает на длительный и дорогой ремонт, срывая сроки и высасывая деньги из бюджета.
Контроль натяжения гусениц
Еще одним важным моментом являются регулярные проверки натяжения гусениц экскаватора (нависания).Их нельзя сильно перетягивать, но и провисание недопустимо.
При избыточном натяжении увеличивается нагрузка на гидромоторы хода, втулки и пальцы быстрее выходят из строя.
Чрезмерный провис гусеницы на экскаваторе чреват ее потерей в грязи или при маневрах. И вы будете думать, как натянуть гусеницу на экскаваторе в полевых условиях. Кроме того, она бьет по каткам в процессе движения, истирает зубья звездочек и втулки.
Правильное натяжение бережет ходовую. Для большинства машин оптимальная величина провисания гусеницы в средней ее части составляет 20-35 мм (+10%).
Типичные неисправности и их профилактика
Перечислим самые частые поломки ходовой:
износ, трещины, сколы на зубьях ведущих колес;
истирание катков и направляющих;
разрушение подшипников катков;
вытягивание гусениц, истончение и деформация звеньев, башмаков.
Что должен сделать оператор для предупреждения серьезных поломок?
Ежедневный регламент ТО включает:
тщательную очистку шасси от загрязнений, попавших в механизм посторонних предметов;
проверку башмачных болтов. Если крепление разболталось, его нужно подтянуть;
визуальный осмотр для выявления утечек масла на редукторах, катках;
внешний осмотр на предмет повреждений, деформаций, износа;
проверка степени натяжения и регулировка гусениц.
Регулярные осмотры позволяют своевременно выявлять незначительные неисправности, предупреждая выход из строя сразу нескольких ключевых элементов или шасси в целом.
Подводя итоги отметим, что гусеничный экскаватор является единым, хорошо слаженным механизмом. Эффективность и бесперебойность его работы напрямую зависят от исправности ходовой части, гидравлического оборудования. Мелкие повреждения и неполадки, забитые фильтры снижают производительность. Впоследствии они приводят к серьезным поломкам, которые надолго выводят спецтехнику из строя. Именно поэтому мы настоятельно рекомендуем сделать ежедневный технический осмотр обязательным, вовремя проводить обслуживание узлов и механизмов гусеничного экскаватора. Только добросовестное отношение к машине сделает ее надежным помощником. Гарантирует безопасную и максимально эффективную работу без простоев с дорогостоящими ремонтами.