الهيكل الأساسي ومبدأ العمل للحفارة
الهيكل الأساسي ومبدأ العمل للحفارة
الهيكل العام للحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة
يشتمل الهيكل العام للحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة على وحدة الطاقة، وجهاز العمل، وآلية الدوران، وآلية التحكم، ونظام النقل، وآلية السير، والمعدات المساعدة، كما هو موضح في الشكل.
وحدة الطاقة، الجزء الرئيسي من نظام النقل، آلية الدوران، المعدات المساعدة وكابينة الحفار الهيدروليكي ذو الدوران الكامل شائعة الاستخدام كلها مثبتة على منصة دوارة، تسمى عادةً القرص الدوار العلوي. لذلك، يمكن تلخيص الحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة إلى ثلاثة أجزاء: جهاز العمل، القرص الدوار العلوي وآلية السير.
يقوم الحفار بتحويل الطاقة الكيميائية للديزل إلى طاقة ميكانيكية من خلال محرك الديزل، كما يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية من خلال مضخة المكبس الهيدروليكي. يتم توزيع الطاقة الهيدروليكية على كل مشغل (أسطوانة هيدروليكية، محرك متأرجح + مخفض، محرك متنقل + مخفض)، يقوم كل مشغل بتحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية لتحقيق حركة جهاز العمل، والحركة الدوارة للمنصة الدوارة، و حركة المشي للجهاز بأكمله.
02
نظام الطاقة حفارة
1 مسار نقل الطاقة للحفارة هو كما يلي
(1)
طريق نقل الطاقة المتحركة: محرك الديزل - أداة التوصيل - المضخة الهيدروليكية (الطاقة الميكانيكية المحولة إلى طاقة هيدروليكية) - صمام التوزيع - المفصل الدوار المركزي - المحرك المتحرك (الطاقة الهيدروليكية المحولة إلى طاقة ميكانيكية) - صندوق التخفيض - عجلة القيادة —— مجنزرة سلسلة السكك الحديدية — - تحقيق المشي
(2)
مسار نقل الحركة الدوارة: محرك الديزل - أداة التوصيل - المضخة الهيدروليكية (الطاقة الميكانيكية المحولة إلى طاقة هيدروليكية) - صمام التوزيع - المحرك الدوار (الطاقة الهيدروليكية المحولة إلى طاقة ميكانيكية) - صندوق التخفيض - محمل الدوران - تحقيق الدوران
(3)
مسار نقل حركة ذراع الرافعة: محرك الديزل - أداة التوصيل - المضخة الهيدروليكية (تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام التوزيع - أسطوانة ذراع الرافعة (تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - تحقيق حركة ذراع الرافعة
(4)
مسار نقل حركة الجرافة: محرك الديزل - الوصلة - المضخة الهيدروليكية (تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام التوزيع - أسطوانة العصا (تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - تحقيق حركة العصا
(5)
مسار نقل حركة الدلو: محرك الديزل - الوصلة - المضخة الهيدروليكية (الطاقة الميكانيكية المحولة إلى طاقة هيدروليكية) - صمام التوزيع - أسطوانة الدلو (الطاقة الهيدروليكية المحولة إلى طاقة ميكانيكية) - تحقيق حركة الدلو
1. عجلة التوجيه 2. المفصل الدوار المركزي 3. صمام التحكم 4. المحرك النهائي 5. محرك السفر 6. المضخة الهيدروليكية 7. المحرك 8. صمام الملف اللولبي لسرعة السفر 9. صمام الملف اللولبي لفرامل التأرجح 10. محرك التأرجح 11. آلية التأرجح 12 ، تحمل الدوران
2. وحدة الطاقة وحدة الطاقة للحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة تستخدم في الغالب محرك ديزل قائم متعدد الأسطوانات، مبرد بالماء، ومعايرة الطاقة لمدة ساعة واحدة.
3. نظام النقل يقوم نظام النقل للحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة بنقل الطاقة الناتجة لمحرك الديزل إلى جهاز العمل، جهاز الدوران وآلية السير. هناك أنواع عديدة من أنظمة النقل الهيدروليكي للحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة، والتي يتم تصنيفها عادةً وفقًا لعدد المضخات الرئيسية وطرق ضبط الطاقة وعدد الدوائر. هناك أنظمة الجرعات ذات الدائرة الواحدة بمضخة واحدة أو مضخة مزدوجة، وأنظمة الجرعات ذات الدائرة المزدوجة بمضخة مزدوجة، وأنظمة الجرعات متعددة الدوائر متعددة المضخات، وأنظمة الجرعات المزدوجة الدائرة المزدوجة القابلة للتعديل، وأنظمة الجرعات المزدوجة ذات المضخة المزدوجة أنظمة متغيرة قابلة للتعديل ذات طاقة كاملة للدائرة، وأنظمة جرعات متعددة الحلقات متعددة المضخات. أو نظام الخلط المتغير وستة أنواع أخرى. وفقا لطريقة تداول الزيت، يتم تقسيمها إلى نظام مفتوح ونظام مغلق. وفقًا لوضع إمداد الزيت، يتم تقسيمه إلى نظام متسلسل ونظام متوازي.
1. لوحة القيادة 2. زنبرك لولبي 3. دبوس التوقف 4. لوحة الاحتكاك 5. مجموعة ممتص الصدمات 6. كاتم الصوت 7. مقعد التثبيت الخلفي للمحرك 8. مقعد التثبيت الأمامي للمحرك
النظام الهيدروليكي الذي يكون فيه معدل التدفق الناتج بواسطة المضخة الرئيسية قيمة ثابتة هو نظام هيدروليكي كمي؛ وعلى العكس من ذلك، فإن النظام الهيدروليكي الذي يمكن فيه تغيير معدل تدفق المضخة الرئيسية من خلال نظام الضبط يسمى النظام المتغير. في النظام الكمي، يعمل كل مشغل وفقًا لمعدل التدفق الثابت الذي توفره مضخة الزيت عندما لا يكون هناك فائض. يتم تحديد قوة مضخة الزيت وفقًا لمعدل التدفق الثابت والحد الأقصى لضغط العمل.
من بين الأنظمة المتغيرة، الأكثر شيوعًا هو نظام متغير الطاقة الثابت ذو المضخة المزدوجة والدائرة المزدوجة، والذي ينقسم إلى متغير طاقة مقسم ومتغير طاقة كامل. يقوم نظام التنظيم المتغير للطاقة المنفصلة بتثبيت مضخة متغيرة الطاقة ثابتة ومنظم طاقة ثابت على كل دائرة من النظام، ويتم توزيع قوة المحرك بالتساوي على كل مضخة زيت؛ يحتوي نظام تنظيم الطاقة الكامل على منظم طاقة ثابت يتحكم في نفس الوقت في تغيير معدلات تدفق جميع مضخات الزيت في النظام لتحقيق متغيرات متزامنة.
في النظام المفتوح، يتدفق الزيت العائد للمشغل مباشرة إلى خزان الزيت، والذي يتميز بنظام بسيط وتأثير جيد لتبديد الحرارة. ومع ذلك، نظرًا للسعة الكبيرة لخزان الوقود، هناك العديد من الفرص لدائرة الزيت ذات الضغط المنخفض للتلامس مع الهواء، ويمكن للهواء أن يخترق خط الأنابيب بسهولة ويسبب الاهتزاز. يعتمد تشغيل الحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة بشكل أساسي على عمل أسطوانة الزيت، والفرق بين الأسطوانات الكبيرة والصغيرة كبير. إنهم يعملون بشكل متكرر ويولدون الكثير من الحرارة. ولذلك، فإن الغالبية العظمى من الحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة تستخدم أنظمة مفتوحة؛
لا يعود خط إرجاع الزيت الخاص بالمشغل في الدائرة المغلقة مباشرة إلى خزان الزيت. إنه ذو هيكل مدمج، حجم خزان الزيت صغير، وضغط معين في خطوط دخول وعودة الزيت. من الصعب أن يدخل الهواء إلى خط الأنابيب، والعملية سلسة نسبيًا، مما يتجنب التأثير أثناء الانعكاس. ومع ذلك، فإن النظام معقد وظروف تبديد الحرارة سيئة. في بعض الأنظمة مثل جهاز الدوران للحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة، يتم استخدام نظام هيدروليكي ذو دائرة مغلقة. من أجل التعويض عن تسرب الزيت الناتج عن الدوران الأمامي والخلفي للمحرك الهيدروليكي، غالبًا ما يتم توفير مضخة شحن في نظام مغلق.
4. آلية دوارة
تقوم آلية الدوران بتدوير جهاز العمل والقرص الدوار العلوي إلى اليسار أو اليمين للحفر والتفريغ. يجب أن يكون جهاز الدوران للحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة قادرًا على دعم القرص الدوار على الإطار دون إمالة وجعل الدوران خفيفًا ومرنًا. لهذا السبب، تم تجهيز الحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة بجهاز دعم الدوران وجهاز نقل الدوران، والتي تسمى أجهزة الدوران.
1. الفرامل 2. المحرك الهيدروليكي 3. مخفض التروس الكوكبي 4. ترس حلقي دوار 5. كوب زيت التشحيم 6. مفصل دوار مركزي
تشتمل أشكال النقل لجهاز الدوران للحفار الهيدروليكي كامل الدوران على النقل المباشر والنقل غير المباشر.
1.محرك مباشر. يتم تثبيت ترس القيادة على عمود الخرج لمحرك هيدروليكي منخفض السرعة وعزم الدوران العالي ليتوافق مع تروس الدوران المعاكس.
2.انتقال غير مباشر. هيكل نقل غير مباشر يقوم فيه محرك هيدروليكي عالي السرعة بتشغيل ترس حلقي دوار من خلال مخفض التروس. لديها هيكل مدمج، ونسبة نقل كبيرة، وضغط جيد للعتاد.
3. هيكل المحرك الهيدروليكي للمكبس المحوري هو في الأساس نفس هيكل نفس النوع من مضخة الزيت الهيدروليكي. يمكن استخدام العديد من الأجزاء بشكل مشترك، مما يسهل التصنيع والصيانة، وبالتالي تقليل التكاليف.
4. ومع ذلك، يجب تركيب الفرامل لامتصاص عزم القصور الذاتي الدوراني الكبير، وتقصير وقت دورة تشغيل الحفار، وتحسين كفاءة الإنتاج. 5. آلية السير تدعم آلية السير الجودة الشاملة للحفار وتكمل مهمة السير. يستخدم في الغالب نوع الزاحف ونوع الإطارات.
6. آلية سير الزاحف الهيكل الأساسي لآلية سير الزاحف للحفار الهيدروليكي ذو الجرافة الواحدة هو تقريبًا نفس هيكل آليات الزاحف الأخرى، ولكنه يستخدم في الغالب محركين هيدروليكيين لقيادة زاحف واحد لكل منهما. على غرار ناقل الحركة الدوار، يمكن استخدام محرك عالي السرعة وعزم دوران منخفض أو محرك منخفض السرعة وعزم دوران عالي. سوف تسير الحفارة الدوارة المزودة بمحركين هيدروليكيين في نفس الاتجاه في خط مستقيم؛ إذا تم تزويد محرك هيدروليكي واحد فقط بالزيت وتم فرملة المحرك الهيدروليكي الآخر، فسوف تدور الحفارة حول المسار الزاحف على جانب الكبح. إذا كان هناك محركين هيدروليكيين على اليسار واليمين عكس الدوران والحفر على وشك الدوران في مكانه.
يتم تثبيت جميع أجزاء آلية السفر على إطار التنفيذ المتكامل. يدخل مدخل زيت الضغط بواسطة المضخة الهيدروليكية إلى المحرك الهيدروليكي المتحرك من خلال صمام عكسي متعدد القنوات والمفصل الدوار المركزي. يقوم المحرك بتحويل الطاقة الهيدروليكية إلى عزم الدوران الناتج ومن ثم ينقلها إلى عجلة القيادة من خلال مخفض التروس، وأخيرًا يقوم بلف المسار الزاحف لتحقيق تشغيل الحفار. يمشي.
تستخدم معظم الحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة زواحف ذات هيكل مدمج وزواحف مسطحة - ولا توجد زواحف واضحة. على الرغم من أن أداء الالتصاق ضعيف، إلا أنها متينة ولها ضرر بسيط على سطح الطريق. إنها مناسبة للعمليات على أرض صخرية صلبة أو العمليات التي تتغير مواقعها بشكل متكرر. هناك أيضًا زواحف من النوع ثلاثي المهماز، والتي تتمتع بمساحة اتصال كبيرة بالأرض وعمق ضحل للقواقع التي تقطع التربة، مما يجعلها مناسبة لعمليات المحاجر بالحفارات. بعد تطبيق التوحيد القياسي، تم النص على أن الحفارات يجب أن تستخدم أحذية الجنزير المدرفلة التي تكون خفيفة الوزن، عالية القوة، بسيطة الهيكل، ومنخفضة السعر. يمكن لأحذية الجنزير المثلثة المستخدمة خصيصًا في المستنقعات أن تقلل الضغط النوعي للأرض وتحسن قدرة الحفار على المرور على التربة الرخوة.
7. آلية السفر من نوع الإطارات تتكون آلية السفر للحفارة من نوع الإطارات من نوعين: ناقل الحركة الميكانيكي وناقل الحركة الهيدروليكي. تتكون آلية الحركة لحفارة الإطارات الهيدروليكية بشكل أساسي من إطار، ومحور أمامي، ومحور خلفي، وعمود نقل، ومحرك هيدروليكي. يتم تثبيت المحرك الهيدروليكي المتنقل على علبة تروس مثبتة على الإطار. يتم نقل الطاقة إلى محاور الدفع الأمامية والخلفية من خلال علبة التروس وعمود ناقل الحركة. تقوم بعض الحفارات بتحريك العجلات من خلال مخفضات العجلات. تتميز طريقة النقل عالية السرعة باستخدام محرك هيدروليكي بأنها موثوقة وتزيل الحاجة إلى أعمدة متحركة رأسية لصناديق النقل العلوية والسفلية في ناقل الحركة الميكانيكي. الهيكل بسيط وسهل الترتيب.
