Приводом экскаватора называется устройство (комплекс узлов и агрегатов), предназначенное для приведения в движение рабочего механизма и управления этими движениями.
В общем случае привод экскаватора (рис. 2, а) состоит из источника энергии Д, передающего ПУ и управляющего УУ устройств.
Рисунок 2 - Привод экскаватора: а – структурна схема; б – механическая передача; в – электрическая передача.
Источником механической энергии Д (силовой установкой) на большинстве одинаковых экскаваторов служат тепловые (дизельные) или электрические двигатели, как наиболее экономические. Они преобразуют энергию тепловую или электрическую в энергию механическую, передаваемую рабочему механизму РМ. Такие двигатели принято называть первичными. В зависимости от типа применяемого основного двигателя различают экскаваторы дизельные и электрические. Некоторые экскаваторы рассчитаны на использование как дизельного, так и электрического двигателя, например, экскаватор типа Э-1251. Для работы в районах, не имеющих электроэнергии, применяют комбинированную силовую установку: дизель-электрический агрегат (экскаватор типа Э-2505СА-1). Дизель вращает генератор переменного тока, от которого получает электроэнергию двигатель преобразовательного агрегата. Такая дизель-генераторная установка обеспечивает автономное энергопитание экскаватора.
Передаточное устройство (ПУ) предназначено для передачи энергии (движения) от двигателя Д к рабочим механизмам, которые осуществляют движение элементов рабочего оборудования (рукояти, стрелы, ковша) и другие функции (например, поворот платформы).
Один из видов передаточного устройства показан на рис. 2, б. Здесь движение передается от основного двигателя 1 к рабочим механизмам подъема 10 и напора 16 с помощью валов 2, 4, 13, муфт 6, 8, 12, зубчатых шестерен 3 и 5, цепных 7, 9, канатных 17 и шестеренчатореечных передач 15. При этом они не только передают движение и усилие, но и преобразовывают один вид движения в другой (вращательное в поступательное), а также при необходимости изменяют направление и частоту вращения механизма и разъединяют его на ходу с помощью муфт 6, 8, 12, а также тормозят тормозом 11. Такая передача, где транспортирование энергии осуществляется за счет взаимодействия твердых тел, называется механической силовой передачей или механической трансмиссией. По типу такой передачи в целом экскаватор называется механическим. Комплекс же элементов, состоящий из электродвигателя, передаточного механизма (ПУ) и электроаппаратуры управления (УУ), называют обобщенно электроприводом.
Другой вид передачи, показанный на рис. 2, в, наиболее распространен из-за простоты транспортирования энергии. Здесь генератором 2 преобразуется механическая энергия вращения электродвигателя 1 в электрическую, передаваемую по проводам 3 к исполнительному двигателю 4, а затем исполнительным двигателем из электрической снова преобразуется в механическую энергию и поступает на рабочий механизм. Такая передача энергии называется электрической.
Если первичный двигатель – дизель 9 (Д) работает с синхронным генератором переменного тока 8 (СГ), то силовая установка называется комбинированной дизельгенераторной (или дизель-электрической). Силовую установку из двигатель-генераторной группы называют силовым преобразоватедьвым агрегатом, поскольку в нем производится преобразование электроэнергии переменного тока в постоянный ток генератора. В последние годы вместо такого электромашинного преобразователя тока в опытных образцах экскаваторов применяют статические преобразователи — тиристоры в сочетании с магнитными усилителями.
Электропривод» изображенный на рис. 2, а, называется системой генератор-двигатель (Г-Д). Здесь управляющее воздействие оказывают на генератор 2 (через его обмотку возбуждения 7). Основной двигатель 1 служит только для вращения генератора.
Управляющее устройство (УУ) (или система управления) — это комплекс устройств, управляющих поступлением энергии рабочим механизмам, ее распределением между ними и регулированием их скорости движения, а также предохраняющих конструкции экскаватора от недопустимых перегрузок. В простейшем электроприводе управляющими устройствами являются автоматические выключатели, контакторы, пускатели для подключения и отключения двигателя от питающей сети. В сложных электроприводах управляющие устройства содержат магнитные усилители, полупроводниковую и прочую аппаратуру и представляют собой, как правило, замкнутую систему автоматического регулирования (сокращенно САР).
