Het onderstelchassis met een draaimechanismeis een van de belangrijkste ontwerpen voor graafmachines om efficiënte en flexibele werkzaamheden te realiseren. Het combineert op organische wijze het bovenste werkstuk (giek, graafarm, bak, enz.) met het onderste rijmechanisme (rupsbanden of banden) en maakt 360° rotatie mogelijk via het draaikranslager en het aandrijfsysteem, waardoor het werkbereik aanzienlijk wordt vergroot. Hieronder volgt een gedetailleerde analyse van de specifieke toepassingen en voordelen:
I. Structurele samenstelling van het roterende onderstel
1. Roterend lager
- Grote kogel- of rollagers die het bovenste frame (draaiende deel) verbinden met het onderste frame (chassis) en die axiale en radiale krachten en kantelmomenten opvangen.
- Veel voorkomende typen: enkelrijige vierpuntscontactkogellagers (licht), kruisrollagers (zwaar).
2. Roterend aandrijfsysteem
- Hydraulische motor: drijft het roterende lager aan via een reductor om een soepele rotatie te verkrijgen (gangbare oplossing).
- Elektromotor: wordt toegepast in elektrische graafmachines, vermindert hydraulische verliezen en zorgt voor een snellere respons.
3. Versterkt onderstelontwerp
- Een versterkt stalen onderstelframe garandeert torsiestijfheid en stabiliteit tijdens het zwenken.
- Rupsonderstellen vereisen doorgaans een grotere spoorbreedte, terwijl bandenchassis moeten worden uitgerust met hydraulische stempels om het zwenkmoment te compenseren.
II. Belangrijkste verbeteringen aan de prestaties van graafmachines
1. Operationele flexibiliteit
- 360° werking zonder obstakels: het chassis hoeft niet te worden verplaatst om de omliggende gebieden te bestrijken, geschikt voor smalle ruimtes (zoals stedelijke bouw, graafwerkzaamheden voor pijpleidingen).
- Nauwkeurige positionering: Proportionele klepregeling van de zwenksnelheid maakt een tot op de millimeter nauwkeurige positionering van de bak mogelijk (bijvoorbeeld bij het afwerken van een funderingsput).
2. Optimalisatie van de werkefficiëntie
- Lagere bewegingsfrequentie: Traditionele graafmachines met vaste arm moeten de positie vaak aanpassen, terwijl het roterende onderstelchassis van werkvlakken kan wisselen door te roteren, wat tijd bespaart.
- Gecoördineerde samengestelde acties: zwenk- en giek-/graafarmverbindingsbesturing (zoals "zwaai"-acties) verbeteren de efficiëntie van de cyclusoperatie.
3. Stabiliteit en veiligheid
- Zwaartepuntbeheer: Dynamische belastingen tijdens het zwenken worden verdeeld via het onderstel en het contragewichtontwerp voorkomt kantelen (zoals contragewichten aan de achterkant van mijnbouwgraafmachines).
- Trillingsdempend ontwerp: de traagheid tijdens het zwenken en remmen wordt gebufferd door het onderstel, waardoor de structurele impact wordt verminderd.
4. Multifunctionele uitbreiding
- Snel verwisselbare interfaces: Dankzij het draaibare chassis kunnen verschillende aanbouwdelen (zoals hydraulische hamers, grijpers, enz.) snel worden verwisseld en kan zo aan uiteenlopende situaties worden aangepast.
- Integratie van hulpapparatuur: zoals roterende hydraulische leidingen, ondersteunende hulpstukken die continue rotatie vereisen (zoals vijzels).
III. Typische toepassingsscenario's
1. Bouwplaatsen
- Het uitvoeren van meerdere taken, zoals graven, laden en nivelleren in een beperkte ruimte, waarbij frequente chassisbewegingen en botsingen met obstakels worden vermeden.
2. Mijnbouw
- Graafmachines met een groot tonnage en een uiterst sterk zwenkchassis, geschikt voor zware graafwerkzaamheden en langdurige continue rotatie.
3. Noodredding
- Snel zwenken om de werkrichting aan te passen, in combinatie met grijpers of scharen om vuil te verwijderen.
4. Landbouw en bosbouw
- Het draaibare onderstel vergemakkelijkt het vastpakken en stapelen van hout of het diep graven van boomstammen.
IV. Technologische ontwikkelingstrends
1. Intelligente draaibediening
- Bewaking van de rotatiehoek en de snelheid via IMU (Inertial Measurement Unit), waardoor gevaarlijke handelingen (zoals zwenken op hellingen) automatisch worden beperkt.
2. Hybride Power Rotary System
- Elektrische rotatiemotoren winnen remenergie terug, waardoor het brandstofverbruik wordt verlaagd (zoals bij de hybride graafmachine Komatsu HB365).
3. Balans tussen lichtgewicht en duurzaamheid
- Door gebruik te maken van staal met een hoge treksterkte of composietmaterialen wordt het gewicht van het onderstel verminderd en wordt de afdichting van de roterende lagers geoptimaliseerd (stofdicht, waterdicht).
V. Onderhoudspunten
- Regelmatige smering van het draailager: voorkomt slijtage van de loopvlakken waardoor er geluid of trillingen in het onderstel kunnen ontstaan.
- Controleer de voorspanning van de bouten: het losraken van de bouten die het draaikranslager met het chassis verbinden, kan structurele risico's opleveren.
- Controleer de reinheid van de hydraulische olie: verontreiniging kan leiden tot schade aan de rotatiemotor en de prestaties van de onderwagenaandrijving beïnvloeden.
Samenvatting
Het onderstelchassis met draaimechanisme is een onderscheidend ontwerp dat graafmachines onderscheidt van andere bouwmachines. Door het mechanisme van "vast onderstel en draaiend bovenwerk" bereikt het een efficiënte, flexibele en veilige werking. In de toekomst, met de opkomst van elektrificatie en intelligente technologieën, zal het draaiende onderstel zich verder ontwikkelen in de richting van energiebesparing, precisie en duurzaamheid en een essentiële schakel worden in de technologische upgrade van graafmachines.