Рабочее оборудование драглайна состоит из ковша с подвеской, стрелы и направляющего устройства.
Рабочее
оборудование отличается простотой конструктивного исполнения;
обеспечивает эффективное управление ковшом в процессе копания и
транспортирования. Вместе с тем, оборудование имеет и ряд недостатков, а
именно:
-потери породы при транспортировании ковша ввиду
уменьшения тяговой силы при перемещении ковша к месту разгрузки и,
соответственно, наклона ковша;
- невозможность совместной работы шагающего экскаватора с транспортным средством ввиду наличия зоны саморазгрузки ковша.
Конструктивное исполнение рабочего оборудования определяется условиями эксплуатации.
Ковш.
Ковши драглайнов позволяют вести разработку горных пород до IV
категории крепости по «Единым нормам выработки», в том числе пород,
требующих предварительного рыхления, с плотностью до 2,9 т/м3.
Характеризуются
ковши показателем удельной металлоемкости, т.е. отношением массы
порожнего ковша к его вместимости. В зависимости от назначения их
подразделяют на легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые с удельной
металлоемкостью 0,84... 1,6 т/м3. При этом с ростом вместимости ковша
его удельная металлоемкость снижается.
По конструкции ковши драглайнов бывают арочные и безарочные.
Арочный
ковш (рис. 3.2.14) состоит из сварного корпуса, козырька, отлитого
заодно с основаниями зубьев, и арки. Арка создает боковую жесткость
ковша и является местом крепления разгрузочного каната. Наибольшей
жесткостью
обладают литые арки, однако они тяжелее сварных. К передней части ковша
приваривают проушины для тяговых цепей, а к боковым стенкам
приклепывают проушины для цепей подъема. Через траверсу и балансир цепи
соединяют с подъемными канатами. В основание козырька вставляют зубья. К
днищу ковша, чтобы защитить его от изнашивания, приваривают стальные
полозья.
Для предохранения подъемных цепей от истирания о ковш
предусмотрена распорная балка. Центр тяжести ковша с грузом находится
между подъемными цепями и аркой. Поэтому при ослаблении тягового и
разгрузочного канатов последний проскальзывает по блоку, ковш
поворачивается вокруг осей крепления подъемных цепей и порода свободно
выгружается через открытое пространство под аркой и между тяговыми
цепями. В транспортном положении ковш удерживается в горизонтальном
положении с помощью натянутых тяговых и разгрузочного канатов.
Совокупность деталей, соединяющих ковш с тяговыми и подъемными канатами,
называют упряжью ковша.
В безарочных ковшах арка отсутствует и
разгрузочные канаты крепятся к боковым стенкам ковша. Конструкция
безарочного ковша вполне устойчива, имеет малую удельную металлоемкость
(1 т/м3), позволяет расширить режущую кромку, в результате чего
облегчаются заполнение и разгрузка ковша и уменьшается возможность
образования пустот в ковше при черпании.
Стрела. По конструктивному
исполнению стрелы драглайнов можно объединить в четыре группы: вантовые,
трехгранные жесткие, ферменные и комбинированные.
Вантовыми
стрелами оснащены драглайны производства МК «Уралмаш» такие, как:
ЭШ-10.75; ЭШ-14.75; ЭШ-15.90А и ЭШ-25.100А [1]. Вантовая стрела состоит
из одной вертикальной и двух наклонных вантовых ферм, имеющих один
центральный сжатый пояс трубчатого сечения, надвое разветвляющийся в
месте крепления стрелы к поворотной платформе. Элементы, работающие на
растяжение, выполнены из канатов, что делает стрелу легкой и достаточно
прочной.
Вантовая
стрела экскаватора ЭШ-15.90А (рис.3.2.15) составлена из трубчатых
элементов: первый от пяты стрелы представляет собой пространственную
жесткую конструкцию из элементов 1-3, а три остальных являются вантовыми
фермами. Сжатый пояс образован трубой, а растянутые пояса вертикальной и
горизонтальной вантовых ферм выполнены из канатов закрытого типа. В
вершине жесткой конструкции установлен узел крепления подвески стрелы.
Трубчатые вертикальные стойки вместе с канатами образуют вертикальную
вантовую ферму, а профильные боковые стойки и канаты — две боковые
вантовые фермы. Диагональные оттяжки увеличивают жесткость стрелы,
препятствуя ее скручиванию. Вверху центральный стержень заканчивается
рамой, на которой установлены блоки для подъемных канатов.
Трехгранные жесткие стрелы также выпускает МК «Уралмаш» и оснащает ими драглайны: ЭШ-11.75; ЭШ-25.90; ЭШ-20.100; ЭШ-15.110; ЭШ-30.100; ЭШ-40.100; ЭШ-25.120.
Стрела (рис. 3.2.16) выполнена из трех жестких трубчатых поясов /, 2, 4, образующих с головной частью трехгранную пирамиду с вертикальными трубчатыми стойками и вантовыми диагональными связями. Верхний трубчатый пояс 4 стрелы предварительно напряжен системой вантовых канатов до суммарной силы, равной силе растяжения от концевой нагрузки и силе тяжести стрелы, что увеличивает выносливость стрелы. Стрела на жестких серьгах подвешивается к стойке поворотной платформы. На верхнем поясе стрелы расположены ролики для подъемных канатов. Последние касаются роликов при ослаблении натяжения, например во время копания. Трехгранная трубчатая стрела с канатными раскосами тяжелее, чем вантовая, но очень надежна в эксплуатации.
Ферменная стрела состоит из верхней и нижней частей, связанных шарниром. Раскос поддерживает нижнюю часть.
Подвеска стрелы канатная. Наличие излома геометрической оси нижнего пояса в вертикальной плоскости исключает возможность запрокидывания верхней части стрелы относительно шарнира.
Комбинированная стрела включает в себя основание в виде трехгранной пирамиды и верхнюю часть — фермы прямоугольного сечения. Вертикальные составляющие силы в подъемном канате вызывают растяжение в верхнем канатном поясе и сжатие в нижнем жестком поясе. Силы инерции, действующие на рабочее оборудование при повороте платформы, воспринимаются нижним поясом.
Направляющее устройство предназначено для направления тягового и подъемного канатов при навивке на барабаны. В него входят система наводки тягового каната, установленная на платформе, и поворотные головные блоки, расположенные на стреле.
На экскаваторах малой мощности система наводки тягового каната состоит из двух вертикальных блоков, размещенных на поворотной обойме, и двух горизонтальных блоков.
На экскаваторах большой мощности система наводки включает в себя нижние блоки, установленные с возможностью поворота относительно вертикальной оси, и верхние блоки, смонтированные на надстройке (рис. 3.2.17).