2.3. П0гру30чн0-разгру30чные машины

В строительном производстве для погрузочно-разгрузочных работ широко используются самоходные погрузочные машины — строи­тельные погрузчики.

Различают погрузчики периодического и непрерывного действия; гусеничные (на базе гусеничных тракторов) и пневмоколесные (на базе двухосных тягачей и самоходных шасси); с двигателями внут­реннего сгорания и с электродвигателями постоянного тока с пита­нием от аккумуляторных батарей; с гидравлическим и механическим приводом рабочего оборудования.

Погрузчики периодического действия разделяются на одноковшо­вые и вилочные. Они выполняют раздельно операции по загрузке, транспортированию и разгрузке материала (груза) с транспортирова­нием их на небольшие расстояния (до 50-60 м) в пределах строитель­ной площадки или склада.

Одноковшовые погрузчики применяются в основном для погрузки-разгрузки, перемещения и складирования насыпных, мелкокусковых материалов и штучных грузов, а также для экскавации и погрузки в

25

автосамосвалы (или отсыпки в отвал) неслежавшихся грунтов I'­ll групп и естественного грунта 111 группы.

По способу разгрузки рабочего органа различают погрузчики:

1. с передней разгрузкой (фронтальные погрузчики);

2. с боковой разгрузкой: а) с поворотом стрелы на 180° (полупово­ротные погрузчики); б) с опрокидыванием ковша на сторону;

3. с задней разгрузкой: а) с перекатыванием ковша на разгрузку по направляющим; б) с подъемом ковша на стреле;

4) с комбинированной передней и задней разгрузкой.

Наиболее распространены в строительном производстве универ­сальные фронтальные и полуповоротные погрузчики на пневмоко-лесном и гусеничном ходу, которые кроме основного рабочего орга­на — ковша оснащаются еще комплектом быстросъемного сменного рабочего оборудования, обеспечивающего универсальность их при­менения.

Фронтальные погрузчики (рис. 2.7) выпускаются на гусеничном и пневмоколесном ходу и обеспечивают разгрузку ковша или другого рабочего органа вперед на любой отметке в пределах заданной высо­ты. Конструкция и принцип действия навесного погрузочного обо­рудования гусеничных и пневмоколесных погрузчиков аналогичны.

На портальной раме 7, жестко соединенной с основной рамой трактора, в средней его части крепятся шарнирно на пальцах элемен­ты навесного оборудования: стрела 4 и две пары гидроцилиндров (по одному с каждой стороны машины) 6 подъема стрелы и 5 поворота ковша. На стреле П-образной формы монтируется шарнирно-рычаж-ный механизм управления рабочим органом, состоящий из двух пар коромысел 3 и поворотных тяг 2, приводимых в действие от двух гид­роцилиндров 5 поворота ковша. На передний конец стрелы и пово­ротные тяги навешивается сменный рабочий орган (в данном слу­чае — ковш У), повороты (запрокидывание назад) которого при его внедрении в грунт (материал), наполнении и разгрузке, а также по­ступательное движение при подъеме и опускании стрелы обеспечи­ваются шарнирно-рычажным механизмом.

Особенностью погрузчика на базе пневмоколесного трактора с шарнирно сочлененной рамой (см. рис. 2.7, б) является возможность осуществлять погрузку-разгрузку с минимальным маневрированием за счет поворота передней полурамы с рабочим органом на угол до 40° в обе стороны от продольной оси машины. Это позволяет уменьшить более чем наполовину длину транспортных передвижений погрузчи­ка, сократить продолжительность рабочего цикла и соответственно повысить производительность машины. Применение погрузчиков с

26

27

шарнирно-сочлененной рамой особенно целесообразно для работы в стесненных условиях.

Полуповоротный погрузчик (рис. 2.8) обеспечивает разгрузку ков­ша и других рабочих органов вперед и на обе стороны (на угол 90° и более) от продольной оси машины и состоит из специального пнев-моколесного шасси с двумя ведущими мостами и погрузочного обо­рудования на поворотной платформе. В качестве силовой установки полуповоротного погрузчика (см. рис. 2.8, а) используется дизель 2, устанавливаемый над задним управляемым мостом.

Рис. 2.8. Полуповоротный одноковшовый погрузчик: а — общий вид; б — схема гидравлического механизма поворота

28

Поворотная платформа 9 опирается на ходовую раму / через ша­риковый (или роликовый) опорно-поворотный круг 10 и поворачи­вается вокруг вертикальной оси на 180°двумя гидроцилиндрами, прикрепленными по бокам рамы погрузчика. Штоки гидроцилинд­ров соединены между собой роликовой цепью, огибающей звездоч­ку поворотной платформы (см. рис. 2.8, б).

На поворотной платформе размещены стрела 5 со сменным рабо­чим органом 7 и противовес 3. Подъем и опускание стрелы произво­дится гидроцилиндром 8. Сменный рабочий орган навешивается на передний конец стрелы и поворотные тяги шарнирно-рычажного механизма 6. Принудительный поворот ковша (в вертикальной плос­кости) относительно стрелы при его наполнении и разгрузке произ­водится при помощи шарнирно-рычажного механизма 6, приводи­мого в движение гидроцилиндром 4. С помощью этого же механиз­ма достигается поступательное движение ковша при подъеме и опускании стрелы. Гидросистема управления стрелой и сменными рабочими органами обслуживается шестеренным насосом с приводом от вала отбора мощности. Рабочий цикл полуповоротного погрузчика отличается от рабочего цикла фронтального тем, что в нем отсутству­ют операции на дополнительные развороты машины при разгрузке (разгрузку можно производить с любой стороны машины). Эта их особенность позволяет сократить продолжительность рабочего цик­ла на 30-40 % и использовать их при выполнении погрузочных ра­бот в стесненных условиях.

Кроме основного рабочего органа — нормального ковша, одноков­шовые погрузчики оснащаются:

• погрузочными ковшами различной вместимости и конструк­ции — увеличенной вместимости для легких материалов и уменьшенной для тяжелых, скелетными для скальных пород и т.п.;

• экскавационным оборудованием — для рытья небольших кот­лованов, колодцев и траншей в слабых грунтах при прокладке трубопроводов открытым способом;

• бульдозерными отвалами, скреперами, кусторезами, корчева­телями-собирателями, рыхлителями и асфальтовзламывателя-ми — для производства подготовительных работ по расчистке и планировке строительных площадок и трасс строительства трубопроводов, рытья котлованов, возведения насыпей, засып­ки траншей, пазух и т.д.

При небольших объемах погрузочно-разгрузочных работ исполь­зуются малогабаритные универсальные погрузчики (рис. 2.9),

29

Рис. 2.9. Малогабаритный универсальный погрузчик

оборудованные погрузочным ковшом 0,24-0,3 м³, а также экскава­торным ковшом 0,04-0,063 м³. Грузоподъемность грузовой стрелы — 0,5 т. Такие погрузчики имеют четырехколесный движитель со все­ми ведущими колесами, скорость их передвижения до 10-12,6 км/ч. Наиболее целесообразно использовать такие погрузчики на рас­средоточенных объектах для комплексной механизации строитель­но-монтажных работ. Погрузчики этого типа оснащаются различ­ным сменным рабочим оборудованием, включая: грузовые вилы, грузовую стрелу, обратную лопату экскаватора, гидробур, дорожную щетку и гидромолот. Наличие в них такого многоцелевого сменного рабочего оборудования позволяет практически полностью механи­зировать ручной труд. Они способны совершать разворот на месте на 180° с загруженным ковшом при ширине рабочей зоны до 4 м. Возможность выезда погрузчика с загруженным ковшом задним ходом позволяет использовать такие погрузчики в стесненных ус­ловиях, при ширине проезда не более 2 м. Максимальная произво­дительность их (20-35 м³/ч) достигается при дальности транспор­тировки до 25-30 м.

Производительность одноковшовых погрузчиков:

а) при работе с сыпучими и кусковыми грузами (в м³/ч)

30

где q — вместимость ковша, м³; К_н — коэффициент наполнения ков­ша (К_н= 0,5-1,25); t — продолжительность полного цикла, с; К_в — средний коэффициент использования погрузчика по времени; б) при работе со штучными грузами (в т/ч)

где Q — масса поднимаемого груза, кг; К_г — коэффициент использо­вания погрузчика по грузоподъемности.

Производительность современных одноковшовых погрузчиков 90-235 м³/ч при средней продолжительности цикла 30-60 с; грузо­подъемность — 1,25-5 т, вместимость ковшей — 0,4-3 м³.

Вилочные погрузчики (автопогрузчики) предназначены для погрузоч-но-разгрузочных работ на открытых строительных площадках с есте­ственным и твердым покрытием. Они оснащены комплектом сменных рабочих органов: 1) вилами и специальными захватами — для погруз­ки-разгрузки, перемещения и складирования всевозможных штучных, тарных и длинномерных грузов; 2) ковшами — для насыпных и куско­вых грузов; 3) грузовыми стрелами (блочными и безблочными) — для подъема грузов на небольшую высоту и монтажа различных строитель­ных конструкций и санитарно-технических устройств.

Универсальные вилочные погрузчики изготовляют на базе гото­вых узлов серийных грузовых автомобилей. Все отечественные авто­погрузчики на пневмоходу выполнены по единой конструктивной схеме и максимально унифицированы. Автопогрузчик состоит из ходовой части, вертикального грузоподъемника с рабочим органом, силового оборудования и системы управления. Все агрегаты и узлы монтируются на ходовой раме, которая опирается на передний веду­щий мост и задний мост с управляемыми колесами. Передние веду­щие колеса, воспринимающие основную нагрузку, — двускатные, а поворотные задние — односкатные. Ведущие колеса снабжаются гид­равлическими и пневматическими тормозами. Двигатель автопогруз­чика устанавливается сзади машины (радиатором назад).

На переднем конце ходовой рамы установлен вертикальный грузо­подъемник с рабочим органом, служащий для подъема груза, а на зад­нем укреплен противовес, обеспечивающий собственную и грузовую

31

устойчивость движущегося погрузчика. Максимальная скорость дви­жения автопогрузчика с грузом 6-15 км/ч, без груза — до 45 км/ч.

Для погрузочно-разгрузочных работ и складирования длинномер­ных грузов (труб, балок, арматуры, бревен и т.д.) применяют автопог­рузчики с боковым (т.е. с поперечным относительно их продольной оси) расположением грузоподъемника (рис. 2.10).

Грузоподъемник 7 такого погрузчика с помощью двух наклон­ных гидроцилиндров двойного действия 6 перемещается в проеме

32

посредине грузовой платформы на опорных катках 4 по направляю­щим 5, установленным поперек продольной оси ходовой рамы. Для захвата груза грузоподъемник с грузовыми вилами 2, передвигается гидроцилиндрами 6 поперек погрузчика в сторону до отказа при од­новременном выдвижении гидродомкратов 7. Гидродомкраты вос­принимают основную нагрузку при работе грузоподъемника и пре­дохраняют ходовую часть машины от перегрузок.

Автопогрузчики с боковым расположением грузоподъемника имеют грузоподъемность 5 т и обеспечивают подъем груза на высоту до 4 м.

Автомобили-самопогрузчики наряду с выполнением транспортных функций могут осуществлять погрузку и разгрузку перевозимых тар­ных грузов, перегружать грузы на рядом расположенные автомоби­ли и прицепы с помощью гидравлических погрузочно-разгрузочных устройств, установленных на самом автомобиле.

Автомобили-самопогрузчики с качающимся порталом (бокового или заднего расположения, рис. 2.11, а) предназначены для перевоз­ки, погрузки и разгрузки контейнеров массой до 5 т. Рабочий орган — качающийся портал 7 шарнирно соединен с платформой для установ­ки контейнеров и может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол до 120° двумя синхронно действующими длинноходовыми гидроцилиндрами 2 двустороннего действия. Качающиеся порталы используют также для погрузки-разгрузки сменных кузовов-контей­неров. Для перевозки, погрузки и разгрузки контейнеров большой грузоподъемности (20 т и более) применяют полуприцепы, оборудо­ванные боковыми гидравлическими перегружателями (рис. 2.11, б).

Автомобили-самопогрузчики с бортовыми гидравлическими ма­нипуляторами 3 осуществляют самопогрузку и саморазгрузку базово­го автомобиля и прицепа, погрузку-разгрузку других расположенных рядом транспортных средств, а также могут быть использованы на строительно-монтажных работах небольшого объема.

Манипулятор грузоподъемностью 2,5 т состоит (рис. 2.12) из по­воротной колонки, шарнирно сочлененного стрелового оборудова­ния, двух выносных гидравлических опор З_у 6, механизма поворота стрелы в плане, двух пультов управления 4 и комплекта сменного рабочего оборудования.

Стреловое оборудование смонтировано на поворотной колонке 10, установленной на опорной раме 5 шасси, и состоит из рукояти 77, рычага 13, телескопической стрелы 14 с основной /7 и выдвижной 18 секциями, гидроцилиндров 12, 75 и /6 управления, крюковой подвес­ки 19 или ротатора 20. Ротатор служит для манипулирования грузом в горизонтальной плоскости через реечную передачу и гидроцилиндр

33

Рис. 2.11. Автомобили-самопогрузчики и контейнеровозы

21 двустороннего действия, штоком которого является рейка 22 ротатора, входящая в зацепление с шестерней 23.

В комплект сменного рабочего оборудования входят удлинитель стрелы, выдвигаемый вручную, вилочный подхват, клещевой захват для пакетированных грузов и захват для контейнеров. Поворот стре­лового оборудования в плане обеспечивается реечным поворотным механизмом, включающим два попеременно работающих гидроци­линдра, рейку 7 и шестерню 8 на валу 9 поворотной колонки. При-

34

Рис. 2.12. Автомобиль-самопогрузчик с бортовым манипулятором

вод аксимально-поршневого насоса 3 гидросистемы манипулятора осуществляется от двигателя / автомобиля через коробку отбора мощ­ности. Управлять манипулятором можно с любого из двух пультов 4, расположенных по обеим сторонам автомобиля.

Погрузчики непрерывного действия чаще всего многоковшовые, они предназначены для механической погрузки в транспортные сред­ства сыпучих и мелкокусковых материалов: песка, гравия, щебня и шлака. Их можно также использовать для засыпки траншей и фун­даментных пазух свеженасыпным грунтом, для обвалования площа­док и т.д.

Многоковшовые погрузчики имеют пневмоколесный или гусе­ничный ход и подразделяются на цепные и роторные.

Многоковшовый цепной погрузчик на пневмоколесном ходу состо­ит из специального самоходного шасси с двумя ведущими мостами, на котором смонтированы наклонный цепной ковшовый конвейер (или цепной скребковый конвейер) с подгребающим устройством — винто­вым (шнековым) питателем с правым и левым направлением витков спирали и поворотный (в плане) ленточный разгрузочный конвейер с приемным устройством.

Многоковшовые погрузчики имеют производительность 30-200 м³/ч, мощность дизеля —16-75 л. с. (11,8-55 кВт) и обеспечивают высоту по­грузки 2,4-4,2 м.

35