Estructura básica y principio de funcionamiento de la excavadora.
Estructura básica y principio de funcionamiento de la excavadora.
Estructura general de la excavadora hidráulica de un solo cucharón
La estructura general de una excavadora hidráulica de un solo cucharón incluye unidad de potencia, dispositivo de trabajo, mecanismo de giro, mecanismo de control, sistema de transmisión, mecanismo de desplazamiento y equipo auxiliar, como se muestra en la figura.
La unidad de potencia, la parte principal del sistema de transmisión, el mecanismo de giro, el equipo auxiliar y la cabina de una excavadora hidráulica de rotación completa de uso común están instalados en una plataforma giratoria, generalmente llamada plataforma giratoria superior. Por lo tanto, la excavadora hidráulica de un solo cucharón se puede resumir en tres partes: dispositivo de trabajo, plataforma giratoria superior y mecanismo de desplazamiento.
La excavadora convierte la energía química del diésel en energía mecánica a través del motor diésel y convierte la energía mecánica en energía hidráulica a través de la bomba de pistón hidráulico. La energía hidráulica se distribuye a cada actuador (cilindro hidráulico, motor de giro + reductor, motor de desplazamiento + reductor), cada actuador convierte la energía hidráulica en energía mecánica para realizar el movimiento del dispositivo de trabajo, el movimiento giratorio de la plataforma giratoria y el movimiento de marcha de toda la máquina.
02
Sistema de energía de la excavadora
1 La ruta de transmisión de potencia de la excavadora es la siguiente
(1)
Ruta de transmisión de potencia de desplazamiento: motor diesel - acoplamiento - bomba hidráulica (energía mecánica convertida en energía hidráulica) - válvula de distribución - junta rotativa central - motor de desplazamiento (energía hidráulica convertida en energía mecánica) - caja reductora - rueda motriz ——Oruga de cadena ferroviaria— —lograr caminar
(2)
Ruta de transmisión del movimiento giratorio: motor diésel - acoplamiento - bomba hidráulica (energía mecánica convertida en energía hidráulica) - válvula de distribución - motor giratorio (energía hidráulica convertida en energía mecánica) - caja reductora - rodamiento giratorio - realizar rotación
(3)
Ruta de transmisión del movimiento de la pluma: motor diesel - acoplamiento - bomba hidráulica (energía mecánica convertida en energía hidráulica) - válvula de distribución - cilindro de la pluma (energía hidráulica convertida en energía mecánica) - realizar el movimiento de la pluma
(4)
Ruta de transmisión del movimiento del cucharón: motor diésel - acoplamiento - bomba hidráulica (que convierte energía mecánica en energía hidráulica) - válvula de distribución - cilindro del balancín (que convierte energía hidráulica en energía mecánica) - realización del movimiento del balancín
(5)
Ruta de transmisión del movimiento de la cuchara: motor diesel - acoplamiento - bomba hidráulica (energía mecánica convertida en energía hidráulica) - válvula de distribución - cilindro de la cuchara (energía hidráulica convertida en energía mecánica) - realización del movimiento de la cuchara
1. Rueda guía 2. Junta giratoria central 3. Válvula de control 4. Transmisión final 5. Motor de desplazamiento 6. Bomba hidráulica 7. Motor 8. Válvula solenoide de velocidad de desplazamiento 9. Válvula solenoide de freno de giro 10. Motor de giro 11. Mecanismo de giro 12 , Cojinete de giro
2. Unidad de potencia La unidad de potencia de una excavadora hidráulica de un solo cucharón utiliza principalmente un motor diésel vertical de varios cilindros, refrigerado por agua y con potencia calibrada de una hora.
3. Sistema de transmisión El sistema de transmisión de la excavadora hidráulica de un solo cucharón transmite la potencia de salida del motor diésel al dispositivo de trabajo, al dispositivo de giro y al mecanismo de desplazamiento. Existen muchos tipos de sistemas de transmisión hidráulica para excavadoras hidráulicas de un solo cucharón, que habitualmente se clasifican según el número de bombas principales, los métodos de ajuste de potencia y el número de circuitos. Existen sistemas de dosificación de un solo circuito con bomba simple o de doble bomba, sistemas de dosificación de doble circuito con doble bomba, sistemas de dosificación de múltiples circuitos con doble bomba, sistemas de dosificación variable ajustable con potencia dividida de doble circuito y doble bomba, sistemas de dosificación con doble circuito y doble bomba. sistemas variables ajustables de potencia total del circuito y sistemas de dosificación de múltiples bucles y bombas múltiples. O sistema de mezcla variable y otros seis tipos. Según el método de circulación de aceite, se divide en sistema abierto y sistema cerrado. Según el modo de suministro de petróleo, se divide en sistema en serie y sistema en paralelo.
1. Placa impulsora 2. Resorte helicoidal 3. Pasador de tope 4. Placa de fricción 5. Conjunto de amortiguador 6. Silenciador 7. Asiento de montaje trasero del motor 8. Asiento de montaje delantero del motor
Un sistema hidráulico en el que el caudal de salida de la bomba principal es un valor fijo es un sistema hidráulico cuantitativo; por el contrario, un sistema hidráulico en el que el caudal de la bomba principal se puede cambiar mediante un sistema de ajuste se denomina sistema variable. En el sistema cuantitativo, cada actuador funciona según el caudal fijo suministrado por la bomba de aceite cuando no hay desbordamiento. La potencia de la bomba de aceite se determina según el caudal fijo y la presión máxima de trabajo.
Entre los sistemas variables, el más común es el sistema variable de potencia constante de doble circuito y doble bomba, que se divide en variable de potencia dividida y variable de potencia total. El sistema de regulación de potencia variable dividida instala una bomba de potencia variable constante y un regulador de potencia constante en cada circuito del sistema, y la potencia del motor se distribuye uniformemente a cada bomba de aceite; el sistema de regulación de potencia total tiene un regulador de potencia constante que controla simultáneamente los cambios de caudal de todas las bombas de aceite en el sistema para lograr variables sincronizadas.
En el sistema abierto, el aceite de retorno del actuador fluye directamente al tanque de aceite, que se caracteriza por un sistema simple y un buen efecto de disipación de calor. Sin embargo, debido a la gran capacidad del tanque de combustible, existen muchas oportunidades para que el circuito de aceite de baja presión entre en contacto con el aire, y el aire puede penetrar fácilmente en la tubería y causar vibraciones. El funcionamiento de una excavadora hidráulica de un solo cucharón se basa principalmente en el trabajo del cilindro de aceite, y la diferencia entre cilindros grandes y pequeños es grande. Trabajan con frecuencia y generan mucho calor. Por ello, la gran mayoría de excavadoras hidráulicas de un solo cucharón utilizan sistemas abiertos;
La línea de retorno de aceite del actuador en el circuito cerrado no regresa directamente al tanque de aceite. Tiene una estructura compacta, un pequeño volumen del tanque de aceite y una cierta presión en las líneas de entrada y retorno de aceite. Es difícil que entre aire en la tubería y el funcionamiento es relativamente suave, lo que evita el impacto durante la inversión. Sin embargo, el sistema es complejo y las condiciones de disipación de calor son malas. En algunos sistemas, como el dispositivo de giro de una excavadora hidráulica de un solo cucharón, se utiliza un sistema hidráulico de circuito cerrado. Para compensar la fuga de aceite causada por la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor hidráulico, a menudo se proporciona una bomba de carga en un sistema cerrado.
4. Mecanismo giratorio
El mecanismo de giro gira el dispositivo de trabajo y la plataforma giratoria superior hacia la izquierda o hacia la derecha para excavación y descarga. El dispositivo de giro de una excavadora hidráulica de un solo cazo debe poder soportar la plataforma giratoria sobre el bastidor sin inclinarse y hacer que la rotación sea ligera y flexible. Por esta razón, las excavadoras hidráulicas de un solo cucharón están equipadas con un dispositivo de soporte de giro y un dispositivo de transmisión de giro, que se denominan dispositivos de giro.
1. Freno 2. Motor hidráulico 3. Reductor de engranajes planetarios 4. Corona dentada giratoria 5. Copa de aceite lubricante 6. Junta rotativa central
Las formas de transmisión del dispositivo de giro de la excavadora hidráulica de giro completo incluyen transmisión directa y transmisión indirecta.
1.Tracción directa. Se instala un piñón impulsor en el eje de salida de un motor hidráulico de baja velocidad y alto par para engranar con el engranaje contrarrotante.
2.Transmisión indirecta. Una estructura de transmisión indirecta en la que un motor hidráulico de alta velocidad impulsa una corona dentada giratoria a través de un reductor de engranajes. Tiene una estructura compacta, una gran relación de transmisión y buena tensión de transmisión.
3.La estructura del motor hidráulico de pistones axiales es básicamente la misma que la del mismo tipo de bomba de aceite hidráulico. Se pueden utilizar muchas piezas en común, lo que facilita la fabricación y el mantenimiento, reduciendo así los costes.
4. Sin embargo, se debe instalar un freno para absorber el gran momento de inercia rotacional, acortar el tiempo del ciclo de operación de la excavadora y mejorar la eficiencia de producción. 5. Mecanismo de desplazamiento El mecanismo de desplazamiento respalda la calidad general de la excavadora y completa la tarea de desplazamiento. Utiliza principalmente tipos de orugas y neumáticos.
6.Mecanismo de traslación de orugas La estructura básica del mecanismo de traslación de orugas de una excavadora hidráulica de un solo cucharón es aproximadamente la misma que la de otros mecanismos de orugas, pero utiliza principalmente dos motores hidráulicos para impulsar una oruga cada uno. De manera similar a la transmisión del dispositivo giratorio, se puede utilizar un motor de alta velocidad y bajo par o un motor de baja velocidad y alto par. Una excavadora rotativa con dos motores hidráulicos en la misma dirección se desplazará en línea recta; Si sólo se suministra aceite a un motor hidráulico y se frena el otro motor hidráulico, la excavadora girará sobre la oruga en el lado de frenado. Si hay dos motores hidráulicos a la izquierda y a la derecha, invierta la rotación y la excavación está a punto de girar en su lugar.
Todas las partes del mecanismo de desplazamiento están instaladas en el marco de ejecución integral. La entrada de aceite a presión por la bomba hidráulica ingresa al motor hidráulico de desplazamiento a través de la válvula de inversión multicanal y la junta rotativa central. El motor convierte la energía hidráulica en par de salida y luego la transmite a la rueda motriz a través del reductor de engranajes y finalmente enrolla la oruga para realizar el funcionamiento de la excavadora. caminar.
La mayoría de las excavadoras hidráulicas de un solo cucharón utilizan orugas de estructura combinada y orugas planas; no hay orugas obvias. Aunque el rendimiento de adherencia es deficiente, son duraderos y dañan poco la superficie de la carretera. Son adecuados para operaciones en terrenos de roca dura u operaciones que cambian de ubicación con frecuencia. También hay orugas de tres espolones, que tienen una gran área de contacto con el suelo y una poca profundidad de los caracoles que cortan el suelo, lo que los hace adecuados para operaciones de extracción con excavadoras. Después de la implementación de la estandarización, se estipuló que las excavadoras debían utilizar zapatas laminadas que fueran livianas, de alta resistencia, de estructura simple y de bajo precio. Las zapatas triangulares utilizadas especialmente en pantanos pueden reducir la presión específica del suelo y mejorar la capacidad de la excavadora para pasar sobre suelo suelto.
7. Mecanismo de desplazamiento tipo neumático El mecanismo de desplazamiento de la excavadora tipo neumático consta de dos tipos: transmisión mecánica y transmisión hidráulica. El mecanismo de desplazamiento de la excavadora de neumáticos de accionamiento hidráulico se compone principalmente de un bastidor, un eje delantero, un eje trasero, un eje de transmisión y un motor hidráulico. El motor hidráulico de desplazamiento está instalado en una caja de cambios fijada al bastidor. La potencia se transmite a los ejes motrices delantero y trasero a través de la caja de cambios y el eje de transmisión. Algunas excavadoras accionan las ruedas mediante reductores de ruedas. El método de transmisión de alta velocidad que utiliza un motor hidráulico es confiable y elimina la necesidad de ejes móviles verticales de las cajas de transmisión superior e inferior en la transmisión mecánica. La estructura es simple y fácil de organizar.
