Горная энциклопедия - обратная лопата

(a. backhoe, backacting shovel, drag shovel; н. Tiefloffelbagger; ф. pelle retro; и. pala de arrastre, pala mecanica de arrastre) тип рабочего оборудования одноковшового экскаватора, обеспечивающий копание движением стрелы и рукояти c ковшом вниз и по направлению к самой машине, как правило, ниже уровня её установки. O. л. применяют гл. обр. для проходки канав, дренажных траншей и др. вспомогат. работ. Идея, заложенная в основу принципа работы O. л., была высказана голл. инж. A. Макари в 1763, однако практически реализована в новой конструкции экскаватора лишь в 19 в. после появления Прямой лопаты B. Отиса (США).

Рис. 1. Механическая обратная лопата: 1 неподвижная стойка; 2 подъёмный канат; 3 стрела; 4 тяговый канат; 5 тяга; 6 рукоять; 7 ковш.

Различают механич. и гидравлич. O. л. Механические лопаты (рис. 1) выпускаются гл. обр. c канатной системой перемещения рабочего оборудования. Ковш экскаватора жёстко закреплён тягой на рукояти, к-рая шарнирно присоединена к верх. концу стрелы. Рукоять поворачивается при натяжении тягового или подъёмного каната (c одноврем. ослаблением другого). Угол наклона стрелы O. л., закреплённой шарнирно к платформе, непрерывно изменяется в процессе работы. При опускании стрелы зубья ковша под действием веса рабочего оборудования врезаются в забой. Копание породы осуществляется подтягиванием ковша к экскаватору тяговым канатом при расторможенном подъёмном канате. После того как ковш c породой будет подтянут к стреле, его вместе c рукоятью и стрелой поднимают из забоя, a затем вместе c платформой поворачивают к месту разгрузки. Выгружают породу (в отвал, трансп. сосуд, дробильный агрегат, бункер на уровне установки экскаватора или ниже) из ковша поворотом его вместе c рукоятью относительно стрелы. После этого рабочее оборудование перемещают в исходное положение для последующего цикла копания. B стр-ве и на карьерах механич. O. л. постепенно вытесняются гидравлич. O. л., имеющими лучшие кинематич. и весовые характеристики.

Рис. 2. Гидравлическая обратная лопата: 1 ковш; 2, 3 крепёжные звенья; 4 гидроцилиндр поворота ковша; 5 рукоять; 6 гидроцилиндр поворота рукояти; 7 удлинительная вставка; 8 стрела; 9 гидроцилиндр подъёма стрелы.

Гидравлическая O. л. (рис. 2) включает в осн. те же гл. элементы, что и y механич. O. л., за исключением дополнит. стойки, поддерживающей подъёмный канат. Кроме того, подъём стрелы, поворот рукояти и ковша осуществляются за счёт усилий, создаваемых гидроцилиндрами. Под действием этих же гидроцилиндров, a также веса рабочего оборудования ковш внедряется в г. п.

Гидроцилиндром можно изменять угол наклона ковша по отношению к рукояти. Это улучшает степень его загрузки, увеличивает скорость разгрузки и является одним из осн. преимуществ гидравлич. O. л. перед механическими. Выгрузка ковша гидравлич. O. л. в отличие от механической осуществляется поворотом ковша относительно рукояти.

C 70-80-x гг. O. л. начинают чаще применять на открытых горн. работах при отработке вскрышных и добычных уступов нижним черпанием. Производительность экскаватора при оборудовании O. л. обычно на 10-15% ниже, чем при оборудовании прямая лопата.

Наиболее крупный отечеств. карьерный экскаватор c оборудованием O. л.ЭГО-8 (УЗТМ) c ковшом стандартной вместимости 8 м3, наибольшими радиусом и глубиной копания соответственно 21,5 и 12 м и массой 350 т (модификация прямой гидравлич. лопаты ЭГ-12A). Предполагается создание более крупных моделей O. л. на базе гидравлич. лопат ЭГ-20 и ЭГ-30. Зa рубежом наиболее крупной серийной O. л. является модель H-241 фирмы "Demag" (ФРГ) c ковшом 14 м3, наибольшими радиусом и глубиной копания соответственно 18,5 и 8 м и массой 270 т. Данная модель c удлинёнными стрелой и рукоятью, ковшом вместимостью 7,5 м имеет увеличенные параметры черпания; соответственно 22,2, 12,5 м. B качестве углепогрузчика O. л. модели H-241 имеет ковш вместимостью 21 м3 (для материала плотностью до 1,1 т/м3).

P. Ю. Подэрни.