Рамные конструкции являются ключевыми несущими элементами экскаваторов. К ним относятся: нижние и опорные рамы, металлоконструкции поворотной платформы, а также элементы верхнего строения и надстройки.
Нижние и опорные рамы
Эти компоненты служат основной несущей системой машины. В мощных шагающих драглайнах и роторных экскаваторах с шагающе-рельсовым ходом опорные рамы (базы) представляют собой масштабные круглые сварные конструкции. Например, у модели ЭШ-100.100 диаметр базы достигает 27 метров при высоте 2,5 метра. Конструкция включает центральную цапфу, верхний и нижний настилы, а также систему кольцевых и радиальных диафрагм, обеспечивающих жёсткость.
Из-за транспортных ограничений рамы собирают из множества секций (иногда более 30), которые свариваются на месте монтажа. Этот процесс требует особой технологии и строгой последовательности операций для минимизации деформаций и обеспечения точности положения центральной цапфы. Контроль геометрии осуществляется с помощью оптических приборов.
Для обеспечения точности сопряжения с ходовым оборудованием опорные поверхности (например, платики под рельсы и зубчатый венец) подвергают механической обработке на месте установки. Расчёт таких сложных, статически неопределимых конструкций выполняется с применением компьютерного моделирования по специализированным программам.
Нижняя рама — центральный узел нижнего строения. Она воспринимает нагрузки от всей верхней части экскаватора через опорно-поворотное устройство и распределяет их на ходовое оборудование (гусеницы, шагающе-рельсовую базу или лыжи).
Металлоконструкции поворотной платформы
В карьерных лопатах поворотная платформа — это сварная конструкция коробчатого сечения, собранная из стальных листов. Она формируется пересекающимися вертикальными листами, которые сверху и снизу закрыты горизонтальными настилами.
Для передачи веса вращающейся части экскаватора на роликовый круг в конструкции платформы предусмотрена кольцевая балка. Передняя часть усиливается мощной балкой, которая через проушины воспринимает нагрузки от стрелы во время копания.
У мощных драглайнов, таких как ЭШ-100.100, поворотная платформа имеет прямоугольную форму и состоит из верхнего и нижнего настилов, соединённых системой продольных и поперечных балок.
Металлоконструкции верхнего строения
Конструкции верхнего строения роторных экскаваторов отличаются значительным разнообразием. Для мощных машин с длинными стрелами их часто собирают из трубчатых или балочных элементов. Узлы соединяются шарнирно, что позволяет создавать лёгкие, но при этом жёсткие пространственные системы, способные выдерживать серьёзные эксплуатационные нагрузки.