Экскаватор ЭР-7АМ является основной моделью в группе экскаваторов, созданных по сходной кинематической схеме на базе тягача, в котором использованы узлы и механизмы трактора Т-100М. Эти экскаваторы различаются размерами разрабатываемой траншеи и вызванных этим рядом изменений отдельных узлов. Экскаватор ЭР-7АМ используется для рытья траншей шириной 1,2 м и глубиной до 2,0 м, предназначенных под трубопроводы диаметром до 800 мм.
В экскаваторе применен механический привод для всех основных механизмов и гидравлический привод для механизма подъема и опускания рабочего органа.
Экскаватор ЭР-7АМ состоит, так же как и другие траншейные роторные экскаваторы, из двух отдельных машин, соединенных шарниром, - тягача и рабочего органа.

Тягач изготовлен в основном из узлов и отдельных деталей трактора Т-100М.
Удлиненные тележки гусеницы (каждая тележка имеет по восемь опорных катков, т.е. на три катка больше, чем у трактора Т-100М) соединены между собой двумя жесткими поперечными балками. На балках смонтирован корпус бортовых фрикционов с удлиненными лонжеронами трактора, которые вместе с гусеничными тележками составляют опорную раму тягача.
Каждая тележка своими опорными катками перемещается по бесконечной гусеничной цепи, на которой закреплены уширенные башмаки.
На опорной раме тягача установлены: двигатель Д-108 вместе с радиатором и главной муфтой сцепления, дополнительная коробка передач (ДКП), коробка перемены передач трактора (КПП), конечная передача и бортовые фрикционы, конечные трансмиссии, редуктор отбора мощности, кабина машиниста, топливный бак (трактора), механизмы управления тягачом и рабочим органом и рама тягача. На раме тягача смонтированы муфта предельного момента, карданный вал, редуктор привода ротора, гидравлические цилиндры и механизм подъема рабочего органа.
Движение от двигателя передается на главную муфту сцепления, а от нее на ДКП.
Дополнительная коробка передач установлена между главной муфтой сцепления и коробкой перемены передач трактора и выполняет две функции: 1) передает движение на КПП для передвижения тягача на транспортных скоростях и привода редуктора отбора мощности; 2) передает вращение на промежуточный вал КПП с пониженной частотой для передвижения тягача на рабочих скоростях.

Дополнительная коробка передач состоит из чугунного литого корпуса, в котором на шарикоподшипниках установлены шесть валов и закреплена одна ось.
На переднем конце верхнего вала на шпонке укреплена полумуфта, которая винтами соединена с фланцем вала муфты сцепления двигателя. На валу на шлицах установлены скользящая шестерня и неподвижная шестерня. На заднем конце вала на шпонке укреплена полумуфта. На валу на шпонках закреплены две шестерни. Вал-шестерня изготовлен заодно с двумя шестернями.
От двигателя через муфту сцепления движение передается на полумуфту и на вал. Если скользящая шестерня находится в нейтральном положении, то движение передается через полумуфту на верхний карданный вал и затем на верхний вал коробки перемены передач трактора (при этом дополнительная коробка передач работать не будет). Если шестерня будет введена в зацепление, то движение от двигателя будет передаваться через ДКП.
При передвижении на рабочем ходу КПП может работать на четырех передачах. Включая по очереди три скорости ДКП, можно получить 12 скоростей рабочего хода экскаватора. Заднего рабочего хода экскаватор не имеет.

На верхней части ДКП установлен привод масляного насоса, состоящий из корпуса, в котором на шарикоподшипниках закреплен вал. На валу на шлицах смонтирована скользящая шестерня. К корпусу привода болтами прикреплен шестеренчатый насос, конец вала которого входит в шлицованную полость вала. При передвижении вперед шестерня входит в зацепление с шестерней дополнительной коробки передач, и насос начинает вращаться. Для выключения насоса надо шестерню вывести из зацепления.

Дополнительная коробка передач и коробка перемены передач соединены верхним и нижним карданными валами. Причем первый из них соединяет верхний вал ДКП с верхним валом КПП и служит для передачи движения на транспортных скоростях, когда ДКП находится в нейтральном положении, а второй вал соединяет нижний вал ДКП с промежуточным валом КПП и служит для передачи движения на рабочих скоростях. Верхний вал соединен винтами с переходником, установленным на фланце верхнего вала КПП, а нижний - с муфтой, закрепленной на промежуточном валу КПП.
В коробке перемены передач трактора произведены небольшие-изменения: промежуточный вал №12 заменен на вал ЭР7АМ-1-2-8 и вместо одного подшипника № 310 на переднем конце этого вала установлены два подшипника №212 и муфта. При транспортном ходе работает только КПП, и тягач может передвигаться так же, как трактор, т.е. с пятью скоростями вперед и четырьмя скоростями назад. При рабочем ходе работают ДКП и КПП (первая с тремя скоростями и вторая с четырьмя скоростями). В ДКП установлен блокировочный механизм, связанный с рычагом реверса КПП, что не дает возможности одновременно включать две передачи (скорости) в ДКП, а также не позволяет одновременно включать движение через верхний вал и промежуточный вал КПП, вследствие чего исключаются поломки трансмиссии.

Главная передача, бортовые фрикционы и бортовые редукторы трактора Т-100М оставлены без изменения, но между бортовым редуктором и ведущим колесом гусеницы помещен дополнительный одноступенчатый редуктор - конечная трансмиссия.
К венцу цилиндрической шестерни бортового редуктора трактора (деталь № 19216) болтами прикреплен фланец ступицы, которая установлена на полуоси. На шлицованном конце ступицы посажена зубчатая втулка. В литом стальном корпусе на роликоподшипниках установлены валы и закреплена ось. На шлицованном конце вала посажена зубчатая втулка. У обеих втулок на наружной поверхности нарезаны зубья, на которые надеты две зубчатые полумуфты, соединенные между собой болтами. На средней части вала на шлицах закреплена шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней, свободно сидящей на оси. Шестерня сцеплена с зубчатым венцом, скрепленным болтами с фланцем ступицы, закрепленной на валу. На конце вала посажено ведущее колесо гусеницы.
От бортового редуктора трактора движение передается через венец цилиндрической шестерни на ступицу, затем на зубчатую втулку, через полумуфты на зубчатую втулку, вал, шестерни, на ступицу и колесо 14. Этот одноступенчатый редуктор работает с передаточным числом 1,66. Поэтому транспортные скорости экскаватора соответственно ниже транспортных скоростей трактора.
Для привода в движение механизмов рабочего органа часть мощности, развиваемой двигателем, через верхний вал ДКП, верхний карданный вал и верхний вал КПП поступает на редуктор отбора мощности.

Редуктор состоит из чугунного литого корпуса, в котором установлены на шариковых и роликовых подшипниках валы. Редуктор укреплен на задней стенке корпуса главной передачи и бортовых фрикционов трактора. Верхний вал КПП трактора и ведущий вал-шестерня редуктора отбора мощности соединены шлицеванной муфтой. Коническая шестерня ведущего вала находится в постоянном сцеплении с двумя коническими шестернями, которые свободно сидят на ведущем валу. На средней утолщенной части этого вала нарезаны шлицы, на которых может скользить храповая муфта. На ступицах конических шестерен также нарезаны шлицы. Муфта, передвигаясь по валу, может поочередно входить в зацепление с шестернями. Таким образом, вал будет вращаться в ту или другую сторону в зависимости от того, какая шестерня будет соединена муфтой с валом. Поэтому все механизмы рабочего органа могут вращаться в обе стороны. На верхнем конце вала посажен на шлицах фланец, на котором закреплена муфта предельного момента.
Муфта предельного момента служит для предохранения деталей ротора и трансмиссии от поломок, если окружное усилие на роторе превысит усилие, на которое отрегулирована муфта на заводе или при ремонте. К фланцу ведомого вала редуктора отбора мощности прикреплена винтами нижняя крышка, на которой установлены ведущий барабан и верхняя крышка. На шлицах ведущего барабана надеты два ведущих диска5, между которыми установлены два ведомых диска. В этих дисках имеются прорези, в которые входят вкладыши из ретинакса. Ведомые диски надеты на шлицы ведомого барабана. В полость этого барабана, также имеющую шлицы, вставлен конец карданного вала. Восемь пружин прижимают ведущие диски к ведомым для передачи усилия, необходимого для вращения ротора. Если окружное усилие на роторе превысит усилие, на которое отрегулирована муфта, то ведущие и ведомые диски начнут пробуксовывать, и ротор останавливается.

От муфты предельного момента движение передается через карданный вал редуктору привода ротора, который установлен на раме тягача и служит для передачи движения на обе стороны рабочего органа.
Редуктор привода ротора состоит из заднего моста автомобиля ЗиЛ-164 с незначительными добавлениями. Фланец карданного вала соединен с фланцем заднего моста. На кожух левой полуоси надета ступица, которая вращается на роликоподшипниках. Фланец ступицы шпильками и болтами соединен с фланцем полуоси заднего моста и фланцем вала, на котором закреплена ведущая звездочка (последняя является деталью цепного привода). Конструкция правой половины редуктора идентична.
Вследствие наличия в конструкции редуктора привода ротора дифференциального механизма допустимо отклонение в частоте вращения правой и левой полуосей и соответственно в звездочках правого и левого цепного привода.
При перемене положения рабочего органа относительно тягача изменяется расстояние между валами редуктора привода ротора и полувалами привода ротора. Вследствие наличия двойного шарнирного цепного привода такое изменение не влияет на работу механизмов рабочего органа.

Цепной привод, предназначенный для передачи движения от редуктора привода ротора к валу привода ротора, выполнен двусторонним (каждая ветвь привода связывает соответственно правую или левую полуось редуктора привода ротора с правым или левым полувалом привода ротора). Кроме того, цепной привод двухступенчатый: каждая ступень состоит из двух звездочек и цепи, соединяющей эти звездочки. Звездочки, воспринимающие усилия от одной ступени и передающие их на другую ступень, выполнены в виде блока.
На валу редуктора привода ротора, соединенного с полуосью, на шарикоподшипниках установлена вилка (крайняя), в середине которой на шпонке закреплена на валу ведущая звездочка. Двойная (средняя) звездочка сидит на роликоподшипниках на оси, на которой на бронзовых втулках установлены две вилки (средние) - одна вилка для первой, а другая для второй ступени цепного привода. На полувалу привода ротора также на шарикоподшипниках установлена вилка (крайняя), в середине которой закреплена на шпонке ведомая звездочка. В каждой крайней вилке закреплена штанга, а в каждой средней вилке установлена шпилька, которая ввернута в штангу. Таким образом, вывертывая или ввертывая шпильку в штангу, можно изменять расстояние между валом редуктора привода ротора и осью или соответственно между полувалом привода ротора и осью (а это то же самое, что менять расстояния между ведущей звездочкой). Шпильку можно закрепить гайками в определенном положении.
Ведущая звездочка соединена втулочно-роликовой цепью с одной звездочкой, а вторая звездочка соединена такой же цепью с ведомой звездочкой.

Тягач и рабочий орган представляют собой два отдельных механизма, соединенных между собой достаточно надежно, так, чтобы рабочий орган мог перемещаться, увлекаемый тягачом, при любых нагрузках, возникающих при разработке грунта.
Соединение тягача и рабочего органа представляет собой шарнирное сопряжение специальных деталей, установленных на тягаче и рабочем органе, посредством горизонтальных пальцев. Такое соединение должно легко демонтироваться, чтобы обеспечить быстрое разъединение тягача и рабочего органа.
В конструкцию рамы тягача входят вертикальные направляющие, изготовленные из двутавровых балок, по которым могут передвигаться вверх и вниз ползуны. Рама рабочего органа имеет в передней части специальные кронштейны, закрепленные на верхней раме рабочего органа. В отверстия этих кронштейнов вставлены пальцы, которые одновременно вставлены в отверстия в ползунах, перемещающихся по вертикальным направляющим стойкам.
Соединение посредством горизонтальных пальцев позволяет рабочему органу перемещаться относительно тягача в вертикальной плоскости вокруг оси пальцев. Это дает возможность получить более ровную поверхность дна траншеи независимо от небольших перемещений по вертикали задней части тягача.
Основу рабочего органа составляют рамы - верхняя и нижняя, соединенные болтами. Рамы изготовлены из стального проката разных профилей и листа, соединенных сваркой. На верхней раме рабочего органа установлены вал привода ротора, ротор (рабочее колесо), поддерживающие ролики, щит-ограничитель, задняя опора и транспортер, а на нижней раме - направляющие ролики. На обеих рамах закреплены траверсы откосников.

Движение от редуктора привода ротора через цепной привод ротора передается на вал привода ротора.
Вал привода ротора состоит из двух одинаковых полувалов привода ротора и установленного между ними редуктора привода транспортера. На наружном конце каждого полувала закреплена ведомая звездочка цепного привода, а в средней части - шестерня, состоящая из двух полушестерен, соединенных болтами. Шестерни имеют ступицы и находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ротора. На внутреннем конце полувала установлена на шпонке полумуфта. Редуктор привода транспортера состоит из корпуса и установленных в нем валов и шестерен. Ведущий вал установлен на шарикоподшипниках, и на его концах закреплены полумуфты. Внутри корпуса на роликоподшипниках надеты на вал две конические шестерни, с которыми в постоянном зацеплении находится коническая шестерня вала. На конце этого вала, выходящем из корпуса, закреплена звездочка. В средней части вала на шлицах может перемещаться храповая муфта. На торцах муфты и ступиц шестерен нарезаны зубья. Любая из полумуфт вала привода ротора может быть соединена с полумуфтой вала редуктора привода транспортера втулочно-роликовой цепью, так как на наружной поверхности полумуфт нарезаны зубья. Таким образом, редуктор привода транспортера может приводиться в движение от любого из полувалов привода ротора. Передвигая муфту по валу, можно соединить с ним любую из шестерен, придав, таким образом, валу и звездочке вращение в ту или другую сторону.
Ротор, т.е. рабочее колесо, представляет собой два кольца из листовой стали, соединенных между собой поперечинами и ковшами. К кольцам заклепками прикреплены зубчатые рейки, отлитые из высокомарганцовистой стали. Внутренние кромки реек образуют беговую дорожку. Вместе с полувалами вращаются шестерни. Зубья этих шестерен вступают в сцепление с зубьями реек, которые начинают вращаться, а вместе с ними приводится в движение и ротор. Последний своими беговыми дорожками катится по поддерживающим роликам и ступицам шестерен.
Несоответствие в зацеплении шестерни правого и левого полувалов с рейками, приклепанными к правому и левому кольцам ротора, исправляется тем, что вал привода ротора состоит из двух полувалов, не соединенных между собой, и кроме того, тем, что в конструкции редуктора привода ротора имеется дифференциальный механизм (об этом подробно описано выше).

Задняя стенка (или днище) ковшей представляет собой как бы завесу из цепей. На ковшах приварены карманы, в которые вставлены зубья. На роторе установлены две группы ковшей по семь штук в каждой. Ротор как бы висит своей верхней частью на поддерживающих роликах и ступицах полушестерен. Чтобы нижняя часть ротора была закреплена в пространстве, а также чтобы можно было регулировать зацепление зубьев полушестерен и реек, на нижней раме установлены направляющие ролики.
Поддерживающие ролики, ступицы полушестерен и направляющие ролики воспринимают нагрузки, которые возникают при разработке грунта и действуют на роторное колесо.

Узел поддерживающих роликов ротора состоит из оси, вращающейся в двух роликоподшипниках, установленных на верхней раме, на которой закреплены два ролика. Ротор своей беговой дорожкой катится по наружной поверхности роликов, которые имеют реборду, предохраняющую ротор от схода с роликов.
Узел направляющих роликов ротора состоит из оси, установленной на нижней раме рабочего органа, на которой на подшипниках вращаются ролики. На роликах имеются две реборды, а ось может перемещаться натяжным винтом.
Грунт, разрыхленный зубьями, захваченный ковшами и поднятый ротором из траншеи на поверхность, эвакуируется транспортером в сторону от траншеи.
Чтобы грунт не высыпался из ковшей через верх, внутри ротора (в передней части) установлен щит-ограничитель представляющий собой стальной лист, изогнутый по внутреннему диаметру роторного кольца. Положение щита по отношению к ковшам можно регулировать с помощью винтов.

При рытье траншей в мягких грунтах верхняя часть стенки траншеи часто обваливается вскоре после работы экскаватора. Чтобы избежать обвала стенок, на экскаваторе установлены ножевые откосники, срезающие грунт в верхней части стенок траншем и сбрасывающие его на дно, откуда он подается наверх ковшами ротора. Откосники состоят из верхней и нижней траверс, укрепленных хомутами соответственно на верхней и нижней рамах рабочего органа, и ножей, прикрепленных к траверсам болтами.
Транспортер установлен в верхней раме поперек экскаватора и представляет собой изогнутую по радиусу в вертикальной плоскости металлическую конструкцию, на которой установлены два ведущих барабана и восемь поддерживающих роликов.
На барабаны надета бесконечная резино-тканевая лента, прижимаемая к барабанам и роликам щитками, к которым прикреплены фартуки из обрезков такой же ленты. Щитки, фартуки и лента образуют корыто для грунта.

Ведущий барабан транспортера представляет собой цилиндр, закрепленный на валу. К наружной поверхности цилиндра методом вулканизации прикреплен слой резины для увеличения сцепления с транспортерной лентой. Вал вращается в шарикоподшипниках, установленных на раме транспортера. На конце вала закреплена звездочка, на которую надета втулочно-роликовая цепь, приводимая в движение звездочкой редуктора привода транспортера. Цепь может быть надета на звездочку любого барабана. Изменяя направление вращения звездочки транспортера, можно отсыпать грунт на любую сторону экскаватора. Равномерное натяжение цепи обеспечивается натяжной звездочкой, укрепленной на рычаге.
Подшипники ведущих барабанов можно передвигать по раме транспортера, обеспечивая тем самым необходимое натяжение ленты. Поддерживающий ролик представляет собой цилиндр, который установлен на шарикоподшипниках на оси, закрепленной на раме транспортера.
Концы транспортерной ленты соединены между собой металлическим замком. Замок состоит из двух петель, прикрепленных к торцовым сторонам транспортерной ленты двумя рядами заклепок и соединенных между собой шомполом из круглой стали диаметром 10 мм. Петли изготавливают из листовой стали. Чтобы избежать поперечных смещений ленты, на ее внутренней стороне приклепан направляющий ремень.
Транспортер можно устанавливать с измененным вылетом ведущего барабана относительно продольной оси экскаватора. Чем больше вылет, тем дальше от края траншеи будет отсыпаться вынутый грунт. Для этого швеллеры рамы транспортера опираются на четыре ролика, установленных на осях верхней рамы рабочего органа. Два ролика гладкие, а два имеют на поверхности шипы, входящие в отверстия, просверленные в нижней полке швеллера рамы. Поворачивая ролики с шипами, можно передвинуть раму транспортера, увеличивая или уменьшая его вылет, в зависимости от направления вращения роликов. После установки рамы на необходимый вылет ее закрепляют специальными костылями.
Рабочий орган подвешен к раме тягача и, кроме того, опирается на заднюю опору.

Задняя опора рабочего органа представляет собой металлическую конструкцию, укрепленную на верхней раме рабочего органа. В конструкции имеется ось, на которой закреплен кронштейн заднего колеса, сидящего на оси. На заднем колесе установлена шина от автомобиля. Кронштейн может поворачиваться на оси. Чтобы закрепить положение колеса в плоскости продольной оси экскаватора, в кронштейне имеется шкворень.
Для зачистки траншеи от грунта, высыпавшегося из ковшей, а также для выравнивания дна траншеи, чтобы обеспечить лучшее прилегание трубопровода ко дну, на экскаваторе установлен зачистной щит. Последний закреплен в конструкции задней опоры на наклонных направляющих. Зачистной щит можно поднимать или опускать в зависимости от количества и состояния высыпавшегося грунта. Зачистной щит поднимается ручной одновальной лебедкой, а опускается под влиянием своего веса.
Щит имеет уширители, положение которых можно менять в зависимости от ширины траншеи.

На раме тягача закреплены два гидравлических цилиндра и механизм подъема рабочего органа, состоящий из двух самостоятельных узлов для подъема передней и задней частей рабочего органа.
На раме тягача в подшипниках установлен вал, на концах которого закреплены звездочки. На вал на подшипниках надета втулка, на концах которой также закреплены две звездочки. На концах штоков гидравлических цилиндров закреплены обоймы, в которых на осях помещены звездочки. На вертикальных направляющих рамы могут свободно передвигаться вверх или вниз два ползуна, соединенные горизонтальными пальцами с передними кронштейнами верхней рамы рабочего органа.
В механизме подъема ротора работают четыре втулочно-роликовые цепи. Две из них, служащие для подъема передней части рабочего органа и закрепленные за ползуны, затем идут вверх и огибают звездочки втулки. Правая цепь закреплена за раму, а левая огибает звездочку обоймы штока левого гидравлического цилиндра и, в свою очередь, закреплена за раму. При входе штока в гидравлический цилиндр расстояние между звездочками увеличивается, цепи перемещают ползуны вверх, и передний конец рамы рабочего органа поднимается. При выходе штока из гидравлического цилиндра соответственно опускаются ползуны, а с ними и передний конец рамы рабочего органа.
Две другие цепи поднимают задний конец рабочего органа. Для этого левая цепь, одним концом закрепленная за раму, огибает звездочку и соединяется с левой тягой. Правая цепь, тоже закрепленная за раму, огибает звездочку обоймы гидравлического цилиндра, затем звездочку и также соединяется с правой тягой. Тяги прикреплены к раме рабочего органа. При выходе штока из гидравлического цилиндра задний конец рамы рабочего органа опускается, а при входе штока задний конец рамы поднимается.
Положение переднего конца рамы рабочего органа может быть зафиксировано собачкой с храповиком, который прикреплен к одной из звездочек. Собачка управляется тягой и рычагом, установленным в кабине экскаватора.
Таким образом, включая в работу механизмы подъема переднего и заднего концов рамы рабочего органа, можно полностью поднять ротор над поверхностью земли, так же, как и колесо задней опоры. В этом случае экскаватор может полностью развернуться на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через центр давления гусениц на грунт.

Опускать передний и задний концы рабочего органа можно только при работающих транспортере и роторе. Поэтому прежде чем включить механизм опускания рабочего органа, надо пустить в работу транспортер и ротор, включив соответственно редуктор отбора мощности и редуктор транспортера, а также освободить собачку храпового механизма.

Кроме рычагов управления трактора (тормозные педали и рычаги акселератора двигателя, бортовых фрикционов, муфты сцепления, переключения и реверса КПП), на экскаваторе установлены дополнительные рычаги для управления работой отдельных узлов и механизмов, а именно: рычаг включения ДКП, сблокированный с рычагом включения КПП трактора, рычаг включения масляного насоса, рычаги переключения редуктораг отбора мощности и редуктора транспортера, рычаги золотников гидравлического распределителя и рычаг фиксатора механизма подъема рабочего органа.

Главная