Поворот экскаватора – рабочее движение, выполняемое практически при всех технологических операциях. Вращение платформы обеспечивается работой специального устройства, которое является важной частью конструкции землеройной самоходной спецтехники. В статье рассмотрим подробно поворотный механизм экскаватора: его составляющие, принцип работы и правила обслуживания.

  1. Что это такое, зачем нужно?
  2. Поворотный механизм экскаватора: устройство и основные элементы
  3. Как это работает
  4. Существующие виды
  5. Правила обслуживания для продления сроков службы
  6. Вероятные проблемы
  7. Заключение
  8. Ответы на актуальные вопросы

Что это такое, зачем нужно?

Поворотный механизм в своём классическом исполнении иначе называется опорно-поворотным устройством, сокращённо ОПУ. И именно этот важный конструкционный узел обеспечивает корректное и безопасное вращение поворотной платформы спецтехники вокруг вертикальной оси. Благодаря ему оператор может задавать направление разработки, не меняя при этом пространственное положение техники, не перемещая её.

ОПУ соединяет поворотную платформу, на которой размещены рабочее оборудование, силовой агрегат (двигатель) и кабина, с рамой ходовой части. Среди других функций узла восприятие радиальных, опрокидывающих и осевых нагрузок, действующих на платформу, передача таких усилий на раму ходовой, а также уменьшение сопротивления вращения рамного элемента. Это обеспечивает высокую скорость и точность движений, минимизирует риски опрокидывания и смещения, а также продлевает срок службы спецтехники.

Функционирование механизма определяет мобильность спецтехники, её способность поворачивать и подавать стрелу с ковшом в нужных направлениях, охватывать большой радиус и демонстрировать хорошую производительность работ с разными материалами.

Важно! ОПУ предусмотрено во всех типах машин, среди которых большие карьерные экскаваторы, строительные, вскрышные, шахтные, компактные мини-машины.

Поворотный механизм экскаватора: устройство и основные элементы

Конструкция ОПУ состоит из таких частей:

  • Выполненные из стали внутреннее и внешнее кольца. В них предусматриваются резьбовые отверстия для монтажа других деталей либо гладкие отверстия для фиксации болтами. На внешнем кольце или на наружном расположен зубчатый венец.
  • Тела качения. Они представлены роликами или шариками, которые отвечают за плавные вращательные движения, а также минимизируют трение и центрируют компоненты механизма.
  • Уплотнители. Их функция – герметизация, надёжная защита элементов конструкции от влаги, загрязнений и прочих внешних негативных факторов.
  • Элементы крепежа в виде болтов. Они фиксируют внешнюю часть механизма на платформе, а внутреннюю – на раме ходовой.

Как это работает

Повороты выполняются благодаря работе гидравлического привода. Он запускает гидромотор и активирует систему гидравлических шлангов, а также гидронасос. Силовой агрегат техники превращает механическую энергию в гидравлическую, создаваемую давлением жидкости. А гидронасос заставляет двигаться гидравлический двигатель. Возникающее усилие вращает платформу.

Включается механизм оператором, который воздействует на руль. Он задаёт направление и скорость движения. Интенсивность вращения корректируется изменением давления масла, которое поступает в гидромотор. А чтобы платформа не двигалась без команд оператора, предусматриваются гидравлические и механические тормозные защитные устройства.

Когда включается гидравлический двигатель, срабатывает гидротолкатель тормоза, находящегося в замкнутом состоянии. Тормозной механизм выключается, а муфта освобождается. Крутящий момент направляется от вала гидродвигателя через понижающий редуктор и муфту на бегунковую шестерню. Она обкатывается по зубчатому венцу и крутит платформу.

Существующие виды

По конструкции поворотные механизмы делятся на три типа:

  • Роликовые. В основе узла – система маленьких цилиндрических роликов, располагающихся перпендикулярно относительно осей друг друга. Роликовые ОПУ выдерживают значительные нагрузки.
  • Шариковые. Среди главных элементов таких ОПУ нижнее и верхнее кольца, а также находящиеся в сепараторе шарики. Это похоже на классический подшипник шарикового типа. Такой вариант считается наиболее распространённым, он надёжен, эффективно принимает на себя радиальные и осевые нагрузки, а также позволяет максимально сокращать высоту техники. Шариковые поворотные механизмы часто внедряются в строительные и карьерные экскаваторы. Они просты в обслуживании и дольше служат благодаря обеспечению полноценной смазки дорожек.
  • Катковые. В конструкции предусмотрены верхний и нижний кольцевые рельсы, катковый круг, а также центральная цапфа. Последняя отвечает за центрирование платформы. Такой тип считается устаревшим и несовершенным, встречается в отдельных моделях отечественной спецтехники прошлых поколений.

По особенностям поворота выделяют два вида механизмов:

  • Полноповоротные. Их платформа вокруг собственной оси вращается на все 360°. Повороты обеспечивает именно опорно-поворотный механизм, то есть ОПУ. Полноповоротные машины маневренные, многозадачные, многофункциональные, гибкие, подходят для комплексных работ с операциями, совершаемыми в разных направлениях (демонтаж строений, организация инженерных коммуникаций, рытьё котлованов).
  • Неполноповоротные. У них угол поворота платформы ограничен до 180 градусов, а иногда и меньше – вплоть до 90. На шасси кабина с оборудованием зафиксирована не ОПУ, а поворотной колонкой, которая может устанавливаться на поперечных направляющих для возможности движения вместе с главным рабочим органом влево или вправо с жёсткой фиксацией в нужной точке. Неполноповоротная спецтехника уступает предыдущей в маневренности, рассчитана на узкий спектр задач, зато без проблем обслуживается и экономично функционирует.

Правила обслуживания для продления сроков службы

Для долговечности механизма и снижения вероятности его быстрого износа и поломок нужно соблюдать такие рекомендации:

  1. Обязательно изучите технические характеристики перед введением недавно купленной техники в эксплуатацию. В инструкции или техническом паспорте прописаны максимальные нагрузки и другие важные параметры.
  2. Не превышайте рекомендованную производителем максимальную грузоподъёмность. Если стабильно перегружать ковш, то крепления и другие детали быстро выйдут из строя и потребуют замены.
  3. Контролируйте прочность и надёжность крепёжных элементов. Во-первых, болты должны быть выполнены из закалённой стали. Во-вторых, желательно использовать элементы с плоскими шайбами и грубой резьбой. В-третьих, следует регулярно проверять надёжность фиксации болтов. Они должны быть хорошо затянуты и установлены во всех предусмотренных зонах крепления, а не только в участках увеличенных нагрузок.
  4. Обеспечивайте герметичность системы. Там, где это предусмотрено и возможно, применяйте уплотнители и периодически контролируйте их целостность.
  5. Осуществляйте очищение внутреннего зубчатого кольца и дорожки качения, а также регулярные смазки этих элементов. Очистки не допустят загрязнения, увеличивающего скорость износа. А смазывание минимизирует трение, которое также сокращает срок службы деталей.
  6. При любых возникающих неисправностях выполняйте диагностику для выявления места и причины поломки. Это лучше доверить специалисту.

Вероятные проблемы

При функционировании поворотного механизма вероятны такие проблемы:

  • Заклинивание. Чтобы исключить его, применяют сепаратор, разделяющий шарики между кольцами.
  • Блокирование демпфирующего отверстия клапана, отвечающего за ограничение давления. Клапанный элемент изнашивается из-за частых открытий. При его повреждениях в масляный насос проникают загрязнения, блокируя его. Следует проконтролировать степень износа клапана и при необходимости заменить его.
  • Неподвижность платформы. Она лишается способности вращаться из-за поломки клапана заливки масла либо предохранительного. Эту деталь следует демонтировать и заменить.
  • Повороты с явным скрипом. Это обусловлено нехваткой смазки или её сомнительным качеством, коррозией металлических деталей, деформацией уплотнителей или проникновением в агрегат механических частиц.
  • Стучащие звуки. Стуки могут слышаться из-за износа тел качения или дорожек, из-за плохо затянутых болтов.
  • Люфт поворотного механизма. Он может появляться из-за изменения геометрии посадочных зон. Другие причины – ослабленная затяжка крепёжных элементов, частично стёртые тела качения или беговые дорожки.
  • Утечка рабочей жидкости. Обычно она возникает из-за поврежденных рукавов и шлангов.
  • Меняющиеся показатели давления в гидравлической системе. Вероятные причины – выход из строя соленоидов или гидрораспределителей, деформации или повреждения сальников и манжет гидроцилиндров.
  • Перегрев масла в системе гидравлики. Он вероятен из-за сбоев, которые вызывают перегрузки узлов и нагревание рабочей жидкости.

Заключение

От исполнения и работы поворотного механизма зависит функционирование техники, её маневренность, производительность. Поэтому важно выбрать качественную, надёжную машину. Компания «Хит Машинери» предлагает спецтехнику разных видов: колёсные и гусеничные экскаваторы, бульдозеры, колёсные погрузчики, а также навесное оборудование.

Ответы на актуальные вопросы

Что влияет на срок службы поворотного механизма?

Долговечность такого узла зависит от разных факторов. Среди них масса техники, продолжительность циклов работы, климатические и погодные условия местности, угол наклона платформы при разработке, а также нагрузки, например, масса содержимого ковша, плотность грунтов или иных материалов, в которые внедряется рабочий орган.

Каковы особенности работы поворотного механизма?

Поворот башни экскаватора занимает до 60-80% общей продолжительности одного рабочего цикла. Поэтому сокращение длительности движения положительно сказывается на общей производительности работ. В современных машинах мощность узла сравнима с характеристиками основного силового агрегата. Но при этом скорость вращения платформы ограничивается прочностными параметрами рукояти и стрелы: при быстрых разгонах и резких торможениях они испытывают значительные инерционные нагрузки и могут ломаться.

В чём отличия поворотно-опорного узла многоковшовых экскаваторов?

Обеспечивающий повороты механизм в многочерпаковых машинах предполагает значительное сопротивление в области рабочего органа. Период равномерного движения довольно продолжительный, торможения и разгоны происходят гораздо быстрее. Большая доля сопротивления – это статические нагрузки. У всех многоковшовых экскаваторов есть предохранительные устройства. А ОПУ устойчиво к критическим боковым и вертикальным нагрузкам.

Можно ли промывать ОПУ водой?

Нет, промывка водой запрещена, так как может спровоцировать проникновение в дорожку качения влаги и загрязнений. А это чревато нарушением свойств смазки и коррозией.