Как основное оборудование в области инженерного строительства, принцип работы экскаватора сочетает в себе многодисциплинарные технологии, такие как механическая передача, гидравлические системы и электрическое управление. Ниже приводится подробный анализ его принципа работы с точки зрения основной структуры, передачи мощности, работы гидравлической системы и рабочего процесса:
Основная конструкция экскаватора и источник энергии
1. Энергетические системы
Двигатель: обычно используется дизельный двигатель (несколько электрических экскаваторов используют электродвигатели) для питания всей машины. Дизельные двигатели из - за большого крутящего момента, адаптации к плохим условиям работы, стали основным выбором.
Распределение мощности: выходная мощность двигателя передается через трансмиссию (например, сцепление, коробку передач) в гидравлический насос, ходовой двигатель и другие компоненты.
2. Три основных рабочих устройства
Движущая рука: соединяет основную конструкцию кузова с ковшом и реализует тангаж вверх и вниз через растяжку гидравлического цилиндра.
Ковш: расположен на передней части движущегося рычага, управляет его растяжением через другой набор гидравлических цилиндров, регулирует радиус работы и глубину раскопок.
Ковш: детали, непосредственно выполняющие действия раскопок, приводящие его к включению и опрокидыванию через гидравлический цилиндр, форма ковша спроектирована для разных типов в соответствии с условиями работы (например, земляной участок, скала).
II. Гидравлическая система: « мышечный привод» экскаватора
Гидравлическая система лежит в основе точного действия экскаватора, принцип работы которого основан на законе Паскаля (передача давления жидкости) и состоит в основном из следующих частей:
1. Гидравлический насос
Роль: преобразование механической энергии двигателя в гидравлическую энергию (жидкость высокого давления).
Тип: в основном используется поршневой насос или зубчатый насос, поршневой насос из - за высокой эффективности, большого давления, часто используется в больших экскаваторах.
Рабочий процесс: двигатель вращает гидравлический насос, насос всасывает масло из топливного бака, образует жидкость высокого давления путем сжатия, транспортируется по трубопроводу в каждый гидравлический цилиндр.
Гидравлический цилиндр и исполнительный механизм
Гидравлический цилиндр движущейся руки: управление подъемом и падением движущейся руки. Когда масло высокого давления поступает в безрезультатную полость гидравлического цилиндра, поршень толкает рычаг вверх; При возврате масла стрела опускается.
Гидравлический цилиндр ковша: управление растяжением стержня ковша по принципу, аналогичному гидравлическому цилиндру стрелы.
Гидравлический цилиндр ковша: управляет опрокидыванием и разгрузкой ковша и реализует положительное и обратное действие через двухсторонний гидравлический поток масла.
3. Гидравлический контрольный клапан
Функция: регулировать поток, давление и поток жидкости масла для достижения точного управления действием.
Тип: Включает переключающий клапан (контролирует направление действия), сливной клапан (ограничивает давление системы, предотвращает перегрузку), дроссельный клапан (регулирует расход, контролирует скорость действия) и так далее.
4. Гидравлические топливные баки и вспомогательные компоненты
Топливный бак хранит гидравлическое масло и фильтрует примеси через фильтр, охладитель снижает температуру жидкости масла, чтобы обеспечить стабильную работу системы.
Система ходьбы и вращения: реализация перемещения и рулевого управления устройством
1. Ходячая система
Конструкция: гусеничная или колесная (несколько небольших экскаваторов), гусеничная с независимым приводом через ходовой двигатель с левой и правой сторон.
Принцип: Гидравлический двигатель получает жидкость высокого давления после вращения, приводя гусеничную цепь через редуктор для достижения вперед, назад или поворота (разница скоростей гусеницы с обеих сторон регулирует угол рулевого управления).
2. Ротационные системы
Состав: Включает вращающуюся опору (большой зубчатый круг) и вращающийся двигатель.
Принцип работы: вращающийся мотор приводит к вращению малой шестерни, приводит к вращению большого зубчатого кольца (фиксированного с платформой автомобиля), так что платформа автомобиля (с приводным рычагом, ковшом и т. Д.) для достижения поворота на 360 °, отрегулируйте направление работы.
Электрические и контрольные системы: « нервный центр» экскаватора
1. Электрические системы
Отвечает за запуск двигателя, освещение, дисплей приборов и другие функции, современные экскаваторы также оснащены датчиками (например, датчиками расхода топлива, датчиками гидравлической температуры масла), мониторинг состояния оборудования в режиме реального времени.
2. Электронные системы управления
Функция: Интеграция данных датчиков через ECU (электронный блок управления), оптимизация распределения давления и расхода в гидравлической системе, достижение координации действий и энергосбережения.
Интеллектуальная технология: некоторые модели высокого класса вводят GPS - позиционирование, автоматическую систему выравнивания и даже функцию дистанционного управления для повышения точности и безопасности работы.
V. Типичный рабочий процесс: пример раскопок
Позиция и настройка: Переместите ковш над рабочей точкой с помощью системы ходьбы и вращения, а рычаг опускается, чтобы ковш соприкасался с землей.
Операция раскопок:
Гидравлический цилиндр ковша вытягивается, а гидравлический цилиндр ковша переворачивается, так что ковш врезается в почву или скалу.
Гидравлический цилиндр движущейся руки поднимается, в то время как гидравлический цилиндр ковша восстанавливается, материал « выкапывается».
Поворот и разгрузка:
Поворотный двигатель приводит платформу автомобиля в поворот к точке разгрузки, гидравлический цилиндр ковша переворачивается, материал выгружается.
Сброс и повторение: вращающаяся платформа поворачивается обратно в рабочую точку, движущаяся рука падает и переходит в следующий цикл.
Ключевые технические принципы и сценарии применения
Передача и усиление силы: Гидравлическая система толкает большой поршень (гидравлический цилиндр) через небольшой поршень (гидравлический насос) для достижения « небольшого усилия», так что ковш может выдерживать несколько тонн или даже десятки тонн силы раскопок.
Адаптация к условиям работы:
земляные работы: ковш спроектирован как широкий и мелкий, уменьшающий сопротивление;
Скальные операции: Усиление материала ковша (износостойкая сталь), повышение давления гидравлической системы, использование с дробильным молотом и другими принадлежностями.
VII. РЕЗЮМЕ
Принцип работы экскаватора можно резюмировать следующим образом: двигатель обеспечивает мощность → гидравлическая система преобразует механическую энергию в гидравлическую энергию → гидравлический цилиндр привод рабочего устройства для выполнения действия → электрическая система управления для координации точной работы каждого компонента. Эта система не только обеспечивает надежность высокоинтенсивных операций, но и обеспечивает гибкость действий благодаря сочетанию гидравлических и электронных технологий, что делает ее незаменимым оборудованием в горнодобывающей, строительной, муниципальной и других проектах.
