Análise do tipo de sapata de escavadeira: composição, princípio de projeto e guia de seleção

Escavadeiras são equipamentos de máquinas pesadas indispensáveis em projetos modernos de construção e mineração, e as sapatas de esteira são um dos principais componentes do sistema de esteiras. Elas não apenas suportam as funções de carga e tração da escavadeira, mas também desempenham um papel vital em diversos ambientes de trabalho. Para garantir a operação eficiente da escavadeira, é importante entender os diferentes tipos de sapatas de esteira, seus princípios de projeto, como escolher a sapata de esteira correta e como mantê-las e substituí-las.

Princípio de composição e design de sapata de esteira de escavadeira

As sapatas de esteira da escavadeira são uma parte importante do sistema de esteiras, usadas principalmente para dar suporte à esteira e ajudar a transmitir a força motriz. Geralmente, são feitas de aço, com alta resistência à tração e ao desgaste, garantindo durabilidade em ambientes de trabalho complexos. Cada sapata é composta por várias peças, geralmente incluindo os seguintes componentes principais:

• Corpo da sapata da esteira: geralmente feito de aço, é a parte principal da sapata da esteira e suporta a carga da escavadeira.
• Costelas internas e externas: As nervuras internas e externas são a estrutura de suporte da sapata de esteira, o que aumenta a resistência e a estabilidade da sapata de esteira e garante que ela ainda possa manter um bom desempenho de trabalho sob altas cargas.
• Caminho do rolo: Fabricado em aço de liga de alto carbono temperado (dureza HRC58-62), responsável por dispersar o peso do equipamento e o impacto no solo
• Buchas e pinos: Buchas e pinos são usados para conectar a sapata da esteira e outras partes da esteira, proporcionando rotação flexível e resistência ao desgaste.
• Conjunto de parafusos: Parafusos de alta resistência de grau 12,9 com porcas autotravantes, a pré-carga deve atingir 850N·m±5%

Princípios de projeto de mecânica de engenharia

• Teoria de suporte de três pontos: Reduzir a pressão sobre o solo em 30-50% por meio de estrutura de nervura dupla/tripla (modelo matemático: P=W/(n×L×B))
• Compensação de carga dinâmica: O design do fundo do arco aumenta a taxa de atenuação da carga de impacto em 40%
• Mecanismo anti-descarrilamento: A inclinação do trilho-guia lateral é controlada em 15°±1° e a área de contato é aumentada em 25%
• Resistência ao impacto: O calçado de corrida precisa ter resistência ao impacto suficiente para lidar com ambientes de trabalho difíceis.

Tipos de sapatas de esteira para escavadeira

Existem muitos tipos de sapatas de esteira para escavadeiras. De acordo com diferentes designs e estruturas, elas podem ser divididas em sapatas de esteira com garra dupla, sapatas de esteira com garra tripla e sapatas de esteira especiais. Cada tipo de sapata possui diferentes cenários de aplicação e características de desempenho.

Sapata de trilha dupla

As sapatas de esteira dupla são geralmente compostas por duas nervuras internas e externas e apresentam alta resistência e estabilidade. Devido à sua estrutura simples e baixo custo de fabricação, as sapatas de esteira dupla são amplamente utilizadas em escavadeiras com cargas leves, como escavadeiras de pequeno e médio porte. As vantagens das sapatas de esteira dupla são:

• Baixo custo, adequado para projetos com orçamentos apertados.
• Alta capacidade de carga, adequada para ambientes de trabalho mais planos.

Sapata de trilha Triple Grouse

As sapatas de esteira com três garras adicionam uma nervura à sapata de esteira com garras duplas, aumentando ainda mais a resistência e a durabilidade da sapata. As sapatas de esteira com três garras são adequadas para escavadeiras que transportam cargas mais pesadas, especialmente em ambientes de trabalho mais complexos. Suas vantagens incluem:

• Alta resistência à carga, capaz de lidar com cargas de trabalho mais pesadas.
• Maior resistência ao desgaste, adequada para ambientes de trabalho de alta intensidade de longo prazo.
• Boa resistência ao impacto, capaz de trabalhar eficientemente em terrenos irregulares e acidentados.

Sapata de corrida de fundo plano

A sapata de fundo plano é um projeto especial de corrente para esteiras. A base da corrente é lisa e amplamente utilizada em solos macios ou soltos, como areia, lama, etc. As vantagens das sapatas de fundo plano incluem:

• Aumente a área de contato com o solo, disperse efetivamente a pressão e reduza a intrusão em solo macio.
• Melhora a tração, especialmente adequado para solos macios, como pântanos ou ambientes escorregadios.

Sapato para trilha de pântano

A sapata para esteiras de pântano é um tipo de corrente projetada para operação em ambientes extremos, como pântanos e áreas alagadas. A parte inferior é larga e equipada com um design especial de rosca ou ranhura, que pode efetivamente impedir que a esteira escorregue em solos molhados e macios. Suas características são:

• A parte inferior é larga, aumentando a área de contato com o solo para evitar que a corrente afunde no solo macio.
• O design de textura especial proporciona melhor tração e estabilidade para evitar que o rastreador escorregue.

Sapata de corrida especial

Sapata de esteira especial é um tipo de sapata de esteira personalizada para ambientes ou necessidades de trabalho especiais. Por exemplo, correntes adequadas para ambientes de alta temperatura, baixa temperatura ou úmidos. Correntes especiais comuns incluem:

• Sapata anticorrosiva: especialmente projetada para ambientes úmidos ou corrosivos para prolongar a vida útil da sapata.
• Sapata de esteira de alta temperatura: adequada para ambientes de trabalho de alta temperatura e pode resistir aos danos causados por altas temperaturas no material da sapata de esteira.

Como escolher a sapata de esteira certa para escavadeira

Escolher a sapata de esteira correta para sua escavadeira é fundamental para garantir a operação eficiente do equipamento. A escolha da sapata de esteira depende não apenas da carga e do ambiente de trabalho da escavadeira, mas também do design e do material da sapata. Os seguintes fatores técnicos devem ser considerados na escolha da sapata de esteira adequada:

Impacto do ambiente de trabalho

Diferentes ambientes de trabalho têm requisitos muito diferentes para sapatas de esteira, e esses fatores precisam ser totalmente considerados ao escolher uma sapata de esteira:

• Solo macio ou areia: Se a escavadeira for trabalhar em solo macio, como areia, lama ou solo escorregadio, é melhor escolher uma sapata de esteira com placa plana ou uma sapata de esteira com placa para pântano. Essas correntes ajudam a melhorar a tração e reduzem o risco de a sapata afundar em solo macio, aumentando a área de contato e com um design de textura especial.
• Rochas e solo duro: Ao trabalhar em solos duros, especialmente em rochas ou solos duros, recomenda-se a escolha de uma sapata de esteira com três nervuras. Esta sapata de esteira suporta cargas e impactos maiores e oferece maior resistência ao desgaste.
• Terreno complexo ou operação de alta carga: Se a escavadeira precisar ser usada em um ambiente de construção complexo ou sob carga elevada, deve-se escolher uma sapata de esteira com três nervuras. Ela proporciona um suporte mais robusto e é adequada para situações que exigem operações de alta intensidade.

Carga e tipo de escavadeira

Ao escolher uma sapata de esteira, você também precisa considerar o modelo, o tamanho e a carga operacional da escavadeira:

• Escavadeira leve: É adequado usar uma sapata de esteira com nervura dupla, de menor custo e capacidade de carga moderada.
• Escavadeira pesada: Escavadeiras pesadas devem escolher uma sapata de esteira de três nervuras com maior capacidade de carga e resistência ao impacto.
• Escavadeiras ultragrandes: Para escavadeiras ultragrandes trabalhando em ambientes extremos, pode ser necessário personalizar sapatas de esteira para pântanos ou outras correntes especiais para enfrentar os desafios de cargas ultra-altas e ambientes extremos.

Ciclo de operação e requisitos de manutenção

Para equipamentos que operam por muito tempo e com alta frequência, é mais adequado escolher uma sapata de esteira de três garras ou uma sapata de esteira especial com melhor resistência ao desgaste e ao impacto. Embora essas correntes sejam mais caras, a longo prazo, elas podem reduzir a frequência de manutenção e substituição e melhorar a eficiência geral do equipamento.

Como substituir a sapata da escavadeira

A substituição da sapata da escavadeira é a parte principal da manutenção do sistema de esteiras. A operação inadequada pode causar danos à corrente ou falha do sistema de esteiras.

Lista de preparação de ferramentas especiais

• Tensor hidráulico (faixa de pressão 0-35 MPa)
• Punção de pino (material SKD61, dureza HRC60)
• Instrumento de centralização a laser (precisão ±0,1 mm/m)

Método de substituição de oito etapas

• Elevação do equipamento: Utilizar macaco de 200T, sendo que o ponto de apoio deve estar na posição de reforço do chassi
• Remoção da sapata da esteira antiga: afrouxe os parafusos na ordem diagonal e o corte com oxigênio é estritamente proibido
• Pré-instalação da nova sapata: use o método de instalação a quente (temperatura de aquecimento 120±10℃)
• Calibração de torque: Aperte com o torque padrão em três vezes (300N·m→600N·m→850N·m)

Procedimentos operacionais padronizados

Trabalho de preparação

• Desligamento do equipamento: Antes de substituir a sapata da esteira, certifique-se de que a escavadeira esteja completamente desligada e desconectada da fonte de alimentação.
• Preparação do equipamento de elevação: Use um macaco hidráulico ou equipamento de elevação para levantar a escavadeira de forma estável e garantir que haja espaço suficiente para a operação.

Removendo a corrente antiga

• Removendo os pinos e buchas: Utilize ferramentas especiais para remover os pinos e buchas que conectam a corrente à roda da esteira, garantindo que outros componentes não sejam danificados durante a operação.
• Verificação do desgaste da corrente: Durante o processo de remoção, verifique o desgaste da corrente e registre as peças que precisam ser substituídas para que a nova corrente possa ser instalada.
• Removendo a corrente: Puxe a corrente antiga com cuidado. Se a corrente estiver enferrujada ou muito danificada, use ferramentas especiais para removê-la.

Instalando a nova corrente

• Verificando a nova corrente: Antes da instalação, verifique o tamanho, a posição do furo e o material da nova corrente para garantir que ela corresponda ao modelo da escavadeira.
• Alinhando a posição de instalação: Alinhe a conexão entre a nova corrente e a roda da esteira para garantir que ela esteja na posição correta.
• Instalação dos pinos e buchas: Use pinos e buchas novos para fixar a corrente no lugar e garantir uma conexão firme.
• Aperto e ajuste: Utilize ferramentas como chaves inglesas para apertar as peças de conexão e garantir que não haja folgas.

Complete o teste

• Execução de teste: Após instalar a nova sapata, realize um breve teste em baixa velocidade para garantir que ela esteja firmemente instalada e que não haja ruídos anormais.
• Verifique cada parte: Após a conclusão do teste, verifique os pontos de conexão da sapata para garantir que não haja folgas ou danos e confirme se ela está em condições normais de funcionamento.

Manutenção e cuidados com a sapata da esteira da escavadeira

Para prolongar a vida útil da sapata da esteira e garantir a operação eficiente da escavadeira, a manutenção diária é essencial. Aqui estão algumas sugestões importantes para a manutenção da sapata da esteira:

• Limpeza regular: Remova sujeira, areia e outros detritos da sapata para evitar arranhões na superfície da sapata.
• Lubrificação e manutenção: Adicione regularmente óleo lubrificante aos pinos e buchas da sapata para reduzir o desgaste e melhorar a flexibilidade.
• Verifique o desgaste: Verifique regularmente o desgaste da sapata, especialmente dos pinos e buchas. Se houver desgaste evidente, ela deve ser substituída a tempo.
• Evite operação de sobrecarga: Evite operação com sobrecarga, especialmente ao trabalhar em terrenos irregulares e ambientes escorregadios, para reduzir a carga na sapata da esteira.

Compreender os diferentes tipos de correntes para escavadeiras e seus ambientes aplicáveis, além de escolher a sapata correta de acordo com a carga da escavadeira, o ambiente de operação e as necessidades orçamentárias, é fundamental para garantir a operação eficiente do equipamento e prolongar a vida útil da corrente. A inspeção regular, a manutenção e a substituição oportuna de correntes danificadas ajudarão a escavadeira a manter sempre as melhores condições de funcionamento. Por meio dessa análise técnica, você pode selecionar, instalar e manter a corrente da sua escavadeira de forma mais profissional, melhorando assim a eficiência do trabalho e reduzindo os custos de manutenção.