Устройство ковша экскаватора

Производительность экскаватора в числе прочего зависит от конструкции ковша. Чем лучше конструкция, тем больше коэффициент наполняемости и меньше сопротивление грунта. Узнайте в статье, как устроен ковш и как его защищают от износа.

Типовая конструкция

Несущая конструкция любого ковша представляет собой подобие чаши, которая состоит из днища, задней и боковых стенок. Задняя стенка и днище образованы единым скруглённым стальным листом. Боковые стенки, они же «щёки», привариваются к этому листу с торцов. В верхней части конструкции находятся петли и проушины, чтобы крепить ковш к рукояти и гидроцилиндру. Между петлями и рукоятью иногда ставится специальное быстросъёмное устройство. Оно упрощает процесс смены навесного оборудования во время работы, где нужно периодически менять ковш на гидромолот, гидробур или что-то ещё.

Кроме основных элементов в ковше есть вертикальные и горизонтальные режущие профили. Эти части нужны, чтобы усилить способность ковша зарываться в грунт. Вертикальные профили приваривают к боковым стенкам, горизонтальный профиль находится снизу и к нему крепятся зубья.

Ковши изготавливают из низколегированных видов стали. В отличие от высоколегированной стали, устойчивой к коррозии, низколегированная сталь имеет повышенную ударо- и износостойкость.

Зеленым цветом на чертеже выделены укреплённые дополнительным металлом места: боковые режущие кромки, горизонтальная кромка и футеровочные пластины снаружи на днище

Виды ковшей

Универсальных ковшей не бывает, потому что для каждой задачи нужен свой ковш. Например, для работ с легкими материалами типа угля или торфа подходит стандартный ковш без дополнительных накладок, а для работ с габбро-диабазом или гранитом понадобится усиленный ковш, способный выдержать большие истирающие нагрузки. Ковши различаются по назначению, конструкции и объёму.

Как правильно выбрать объём ковша →

Приводим перечень основных видов ковшей гидравлического экскаватора («обратная лопата»):

Общеземельный ковш имеет меньше всего дополнительных защитных элементов в конструкции. Обычно общеземельный ковш не слишком тяжёлый, но объёмный, поэтому пригоден для работы с простыми среднеабразивными грунтами (торф, песок, опилки, уголь). Используется в общегражданском строительстве для рытья котлованов и прокладки коммуникаций (водопровод, теплопровод, электричество), а также для погрузочно-разгрузочных работ.

Усиленный ковш прочнее и тяжелее общеземельного ковша за счёт накладок усиления. Предназначен для работ в сфере общегражданского строительства на грунтах с высоким содержанием каменистых включений. Если каменистые включения в грунте не превышают половину,то выбирают усиленный ковш.

Траншейный ковш — узкий ковш с узкой специализацией. Его задача — вынимать минимальное количество грунта, делая узкую траншею для прокладки коммуникаций. Степень усиления может быть любая в зависимости от грунта, с которым предстоит работать. В траншейном важна сама форма.

Ковш-рыхлитель используют на смёрзшемся или страмбованном грунте, который нужно разрыхлить перед выемкой. Особенность ковша в удлинённых ступенчатых зубьях, которые принимают основной удар на себя и дробят твёрдый грунт перед выемкой.

Планировочный ковш очень широкий, поэтому его делают лёгким, чтобы не превышать максимальную грузоподъёмность экскаватора. Он не предназначен для рытья и погрузки грунта. Формирует скосы у дорог или выравнивает площадки. Как правило, устанавливается с гидроцилиндром, чтобы можно было менять угол наклона ковша.

Скальный ковш очень прочный и тяжёлый. В основном, используется в горнодобывающей промышленности на карьерных экскаваторах от 20 тонн. По бокам имеет дополнительные накладки — бокорезы, которые защищают боковые стенки от преждевременного износа. Защита устанавливается на зубья, боковые стенки и днище. Скальный ковш подвергается не только истирающим нагрузкам, но и ударным, поэтому он должен быть максимально прочным.

Профильный ковш имеет форму трапеции, чтобы создавать скошенные стенки в траншеях и канавах. Применяется для разделения сельскохозяйственных полей или рытья арыков, куда должна стекать лишняя вода.

Зеленый цвет на схеме показывает места на ковшах, куда устанавливается дополнительная защита от износа

Защита от износа

Ковш экскаватора — рабочий орган, который непосредственно взаимодействует с грунтом и подвергается колоссальным истирающим и ударным нагрузкам. Чтобы ковш как можно дольше прослужил, на него ставят усиление.

Усиление — это металлические элементы разной толщины, которые приваривают для прочности в᠎ разных частях ковша. Толщина металлических элементов зависит от типа ковша. Например, на скальных ковшах толщина усиления заметно больше, чем на общеземельных.

К накладкам усиления относятся следующие элементы оснастки ковшей:

Адаптеры, коронки и межзубьевая защита. Зубья ковша состоят из двух частей: адаптеров и коронок. Адаптер крепится к режущей кромке, а сверху на него надевается коронка. Когда коронка изнашивается, её заменяют на новую. Межзубьевая защита надевается на режущую кромку и предохраняет от преждевременного износа.

Бокорезы. Режущие кромки боковых стенок ковша врываются в грунт и подвергаются большим истирающим нагрузкам. Чтобы они не износились раньше времени, на них устанавливают бокорезы. Бокорезы одновременно режут грунт и защищают режущий профиль.

Угловая защита («пятки»). Накладки по всему периметру сварного соединения днища и боковины ковша. Привариваются для защиты швов и днища.

Футеровочные пластины привариваются к днищу ковша как снаружи, так и внутри в зависимости от планируемых нагрузок.

Боковые наплавки или цельные накладные пластины нужны для защиты боковых стенок ковша («щёк»).

Ковши комплектуются сменными элементами защиты от износа. Адаптеры и коронки — сменные зубья, межзубьевая защита для горизонтальной режущей кромки, наплавки на щёки, бокорезы для защиты вертикальной режущей кромки, футеровочные пластины для защиты днища и «пятки» для защиты углов

Подведём итог

1. В основе конструкции ковша — цельная стальная пластина и боковые стенки, которые вместе образуют подобие чаши.
2. От конструкции ковша зависит эффективность выполнения поставленной задачи и экскаватора.
3. Виды ковшей различаются по форме, объёмам и типу грунта, с которым предстоит работать.
4. Помимо основных элементов в конструкции ковша имеются различные усиления и защита, чтобы ковш лучше справлялся с задачами и дольше прослужил.