ЭКСКАВАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1994 года по МПК E02F3/28 

Изобретение относится к средствам малой механизации земляных работ в строительстве и может быть применено для рытья и обратной засыпки траншей, а также выполнения подобных работ в особых условиях (снятие слоя почвы при радиоактивном или химическом ее загрязнении).

Известно устройство для рытья траншей, включающее подвижную колесную опору с рамой, упором и установленным на ней двигателем с коробкой передач и валом отбора мощности, поворотную колонку с рабочим оборудованием, выполненным в виде шарнирно сочлененной стрелы, рукояти и ковша обратной лопаты с гидроцилиндрами управления ими.

Недостатками известного технического решения являются:
значительная энергоемкость рабочего процесса из-за циклической работы устройства (значительные непроизводительные потери времени), а также из-за того, что оно не обладает раздельными исполнительными органами для разработки и транспортирования грунта;
практическая невозможность его использования при необходимости обратной засыпки грунта из отвала в ранее разработанную траншею в связи с тем, что рабочее оборудование выполнено в виде обратной лопаты, которая служит для разработки грунта ниже стоянки устройства, т. е. только для рытья траншей;
пыление грунта во время разгрузки ковша, что категорически не допускается при производстве работ в особых условиях.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и уменьшение энергоемкости рабочего процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в экскавационном механизированном инструменте, включающем ходовую базу с приводным двигателем, раму, грунторазрабатывающий и транспортирующий исполнительные органы, грунторазрабатывающий орган выполнен в виде режущего периметра заданной формы, шарнирно соединен с рамой инструмента и снабжен виброударным механизмом, состоящим из кривошипов, концами соединенных с режущим периметром, и эксцентриковыми фланцами, которые кинематически связаны с редуктором ходовой базы, а транспортирующий исполнительный орган выполнен в виде наклонного ленточного транспортера (конвейера), установленного на раме за режущим периметром, с приводом посредством механической передачи от шасси ходовой базы, при этом на раме конвейера установлен с возможностью перемещения вдоль его грузонесущего полотна направляющий отсекатель.

На фиг. 1 изображен экскавационный механизированный инструмент при отрывке траншеи; на фиг. 2 - то же, при обратной засыпке траншеи; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - вид на ходовую базу и приводы грунторазрабатывающего и транспортирующего исполнительных органов; на фиг. 5 - узел крепления направляющего отсекателя.

Экскавационный механизированный инструмент включает ходовую базу 1, на которой закреплены рукояти управления 2, бак для топлива 3 и приводной двигатель 4.

Двигатель 4 связан через цилиндрическую зубчатую передачу 5 с редуктором 6 колес 7 ходовой базы 1. Ведущий вал 8 редуктора 6 посредством предохранительной муфты 9 соединен с коническим редуктором 10, на торцах ведомого вала которого закреплены эксцентриковые фланцы 11. С ходовой базой 1 жестко соединена несущая рама 12 П-образной формы, к которой при помощи двух шарниров 13 прикреплен грунторазрабатывающий рабочий орган в виде режущего периметра 14.

Режущий периметр 14 соединен с эксцентриковыми фланцами 11 с помощью кривошипов 15, которые концами посажены на оси 16 (фиг. 3).

К раме 12 и корпусу ходовой базы 1 посредством раскосов 17 за режущим периметром 14 крепится наклонный ленточный конвейер 18 с грузонесущим полотном 19, выполненным в виде рифленой ленты. Привод конвейера 18 осуществляется от ходовой базы 1 посредством двухступенчатого бортового мультипликатора, который состоит из цепной 20 и зубчатой 21 передач, заключенных в кожух 22 и передающих крутящий момент от выходного вала редуктора 6 на роликоопору 23 конвейера 18. Для обеспечения взаимодействия роликоопор конвейера 18 с грузонесущим полотном 19 в нем установлено натяжное устройство 24 известной конструкции.

На раме конвейера 18 (выполнена сварной из швеллеров, в полках которых имеются отверстия) с возможностью фиксации посредством крепежных деталей (болт 25, гайка 26) вдоль грузонесущего полотна 19 установлен направляющий отсекатель 27, выполненный в форме отвальной поверхности ("сухой лист") и подпружиненный (фиг. 5).

Для отключения привода ходовой базы 1, с целью перебазировки инструмента, установлена муфта , руководство которой осуществляется от рычага сцепления 28, расположенного на рукояти управления 2.

Экскавационный механизированный инструмент работает следующим образом.

Запускают двигатель 4, вращение от вала которого передается через цилиндрическую зубчатую передачу 5 на червячный вал редуктора 6 и через предохранительную муфту 9 на выходной вал конического редуктора 10, который посредством эксцентриковых фланцев 11, кривошипов 15 и осей 16 приводит в виброударный режим грунторазрабатывающий рабочий орган в виде его режущего периметра 14.

Нажатием рычага сцепления 28 включают муфту привода колес, в результате чего вращение от двигателя 4 через редуктор 6 передается на колеса 7 и осуществляется перемещение инструмента по поверхности массива грунта. При этом ленточный конвейер 18 приводится в рабочий режим от бортового мультипликатора, а именно от ведущей звездочки цепной передачи 20, которая посажена на тот же вал, что и приводные колеса 7.

У отметки начала отрывки траншеи поднимают рукоятки управления вверх, после чего режущий периметр 14 с сообщенными ему виброударными импульсами в направлении перемещения инструмента начинает внедряться в массив грунта. Таким образом в нем образуется прорезь по форме режущего периметра, а вырезанный объем грунта за счет напорного усилия, создаваемого ходовой базой 1 инструмента, в виде неразрушенного целика поступает и увлекается грузонесущим полотном 19 ленточного конвейера 18. Наличие двух механических передач 20 и 21 обеспечивает различные направления вращения ходовых колес 7 и роликоопоры 23, что является необходимым для перемещения грунта ленточным конвейером из зоны разработки в отвал
.

Ленточный конвейер 18 перемещает вырезанный целик грунта до высоты, немногим превышающую глубину разработки Z₁, благодаря тому, что на этой высоте зафиксирован направляющий отсекатель 27. Будучи подпружиненным, отсекатель 27 копирует рифления ленты, т. е. транспортируемый грунт попадает на него весь и не задерживается на участках между рифлениями, а придание ему формы "сухого листа" позволяет сбрасывать грунт сверху на массив на удалении h от стенок траншеи, причем h > l, где l - ширина ходовых колес инструмента.

Достигнув заданного заглубления, экскавационный механизированный инструмент перемещается в горизонтальной плоскости по всей длине отрываемой траншеи.

В случае, если после одной проходки инструмента не обеспечивается требуемая техническая глубина траншеи, производят повторную проходку. Для этого механизм извлекают из траншеи либо путем поднятия его оператором на массив, либо нажатием на рукояти управления 2 и выводом его в рабочем режиме на поверхность, поворачивают на 180^о и снова заводят в траншею. Далее устанавливают направляющий отсекатель 27 на высоту, равную сумме Z₁ + Z₂, где Z₂ - глубина разработки за второй проход инструмента, и технологический процесс по отрывке траншеи повторяется.

Скорость колебаний увеличивается, а усилие сопротивления грунта вырезанию уменьшается за счет изменения величины эксцентриситета на фланцах 11. Для этого достаточно переставить оси 16, на которые посажены кривошипы 15, из одного отверстия фланцев 11 в другое, отстоящее на большее расстояние от оси вращения.

Обратную засыпку траншеи механизированным инструментом производят следующим образом.

Устанавливают экскавационный механизированный инструмент у места начала засыпки траншеи таким образом, чтобы его ходовое колесо 7 находилось между стенкой траншеи и отвалом грунта. Далее опускают и фиксируют направляющий отсекатель 27 в положении Z₃, которое равно высоте отвала грунта, подлежащего засыпке. После этого запускают двигатель 4, нажатием рычага сцепления 28 включают муфту и осуществляют перемещение инструмента по поверхности массива грунта. Грунт при этом из отвала подбирается и направляется в зону транспортирования режущим периметром 14, которому приданы виброударные импульсы, после чего увлекается конвейером 18 и сразу же попадает на направляющий отсекатель 27, который сбрасывает его в траншею
Преимуществом данного технического решения является то, что одним инструментом осуществляется отрывка траншеи с последующей ее обратной засыпкой, а использование раздельных исполнительных органов для разработки и транспортирования грунта в сочетании с направляющим отсекателем приводит к уменьшению энергоемкости рабочего процесса.

Изобретение относится к средствам малой механизации земляных работ в строительстве и может быть применено для рытья и обратной засыпки траншей, а также выполнения подобных работ в особых условиях (снятие слоя почвы при радиоактивном или химическом ее загрязнении). Изобретение позволяет расширить технологические возможности за счет того, что одним инструментом без смены исполнительных органов осуществляется отрывка траншеи с последующей ее обратной засыпкой, и уменьшить энергоемкость рабочего процесса, используя раздельные исполнительные органы для разработки и транспортирования грунта в сочетании с направляющим отсекателем. Это достигается тем, что грунторазрабатывающий рабочий орган выполнен в виде режущего периметра 14, имеющего виброударный механизм и связанного с приводом ходовой базы 1 посредством кривошипов 15 и эксцентриковых фланцев 11, а транспортирующий исполнительный орган выполнен в виде наклонного ленточного конвейера 18, установленного на раме 12 за режущим периметром 14 и связанного с приводом ходовой базы 1 посредством механических передач, при этом конвейер 18 оснащен направляющим отсекателем 27, установленным на раме конвейера с возможностью перемещения вдоль его грузонесущего полотна 19. 5 ил.

ЭКСКАВАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ, включающий ходовую базу с приводом и установленный на раме грунторазрабатывающий и транспортирующий органы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и снижения энергоемкости рабочего процесса, грунторазрабатывающий орган выполнен в виде режущего периметра, имеющего виброударный механизм связанного с приводом посредством кривошипов и эксцентриковых фланцев, при этом транспортирующий орган выполнен в виде наклонного ленточного конвейера, установленного на раме за режущим периметром и связанного с приводом посредством механической передачи, а конвейер оснащен направляющим отсекателем, установленным на его раме с возможностью перемещения вдоль его грузонесущего полотна.