КОВШ ЭКСКАВАТОРА - МАНИПУЛЯТОРА Российский патент 1995 года по МПК E02F3/28 

Изобретение относится к области экскаваторов манипуляторов на базе одноковшовых гидравлических экскаваторов.

Известен ковш экскаватора-манипулятора, состоящий из шарнирно соединенных передней и задней челюстей, гидроцилиндров управления передней челюстью, шарнирно соединенных с краями челюстей, кронштейнов, выполненных на передней стороне задней челюсти. Посредством двух вращательных шарниров, базирующихся на кронштейнах задней челюсти, крепится передняя челюсть к задней. Передняя челюсть выполнена из верхней и нижней частей, соединенных между собой вращательным шарниром. Палец вращательного шарнира соединен упруго с одной из частей передней челюсти [1].

Недостатки известного ковша - низкая надежность и универсальность. Это вызвано тем, что вся нагрузка от зажима груза между челюстями воспринимается пальцем, соединяющим верхнюю и нижнюю челюсти. Упругие усилия от упругого элемента, соединяющего части передней челюсти, малы вследствие малого плеча упругого элемента. Ковш не обладает возможностью захватывать расположенные перед ним грузы.

Прототипом изобретения является ковш экскаватора-манипулятора, включающий переднюю и заднюю челюсти, шарнирно соединенные между собой, гидроцилиндры управления передней челюстью, шарнирно соединенные с краями челюстей, кронштейны, выполненные на передней стороне задней челюсти. В этих кронштейнах расположены пальцы, посредством которых челюсти крепятся друг к другу. Указанные пальцы кронштейнами образуют вращательный шарнир соединения челюстей [2].

Недостатки прототипа - низкая универсальность и узкие функциональные возможности вследствие того, что челюсти ковша не могут захватывать грузы переменных поперечных размеров и грузы, расположенные перед ковшом. Это вызвано тем, что челюсти ковша соединены между собой вращательным шарниром.

Цель изобретения - повышение универсальности и расширение функциональных возможностей.

Для достижения цели в ковше экскаватора-манипулятора, включающем переднюю и заднюю челюсти, шарнирно соединенные между собой, гидроцилиндры управления передней челюстью, шарнирно соединенные с краями челюстей, кронштейны, выполненные на передней стороне задней челюсти, шарнир соединения передней челюсти и задней челюсти выполнен в виде стержня, закрепленного в кронштейнах задней челюсти, на которой перпендикулярно оси стержня закреплены шипы, к которым шарнирно крепится передняя челюсть. Между задней и передней челюстями или между задней челюстью и стержнем установлены упругие элементы. Передняя челюсть состоит из двух боковых частей, соединенных между собой вращательным шарниром, ось вращения которого лежит в продольной плоскости ковша, и съемным фиксатором. В нижней зоне передней челюсти выполнен упор под режущую кромку ножа задней челюсти. Съемный фиксатор выполнен жестким (может выполняться и упругим).

На фиг.1 изображен ковш экскаватора-манипулятора, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вариант исполнения ковша, вид сверху; на фиг. 4 - ковш, передняя челюсть которого состоит из двух частей, вид сверху; на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг.6 - то же, вид сверху, части передней челюсти соединены упругим фиксатором.

Ковш экскаватора-манипулятора включает переднюю 1 и заднюю 2 челюсти. Гидроцилиндры 3 управления передней челюстью 1 шарнирно соединены с передней 1 и задней 2 челюстями. Кронштейны 4 выполнены на передней стороне задней челюсти 2. Шарнир соединения передней 1 и задней 2 челюстей выполнен в виде стержня 5, закрепленного в кронштейнах 4 с возможностью поворота в них, но без возможности осевого смещения. На стержне 5 перпендикулярно его продольной оси закреплены щипы 6, к которым шарнирно крепится передняя челюсть 1. Между задней челюстью 2 и передней челюстью 1 или между передней челюстью 1 и стержнем 5 могут быть установлены упругие элементы, крепящиеся либо к одной из челюстей, либо к стержню 5, и выполненные в виде пружин 7 или рессоры 8. Упругие элементы необходимы, чтобы не было самопроизвольного перекашивания передней челюсти 1 относительно задней 2. В силу большого плеча установки упругих элементов относительно шипов 6, надежность упругих элементов высокая, а нагрузки на них небольшие. Передняя челюсть 1 состоит из двух боковых частей 9 и 10 соединенных между собой вращательным шарниром 11, ось I-I вращения которого лежит в продольной плоскости ковша, и съемным фиксатором, который может быть жестким 12 или упругим 13. К нижней зоне передней челюсти выполнен упор 14 под режущую кромку 15 ножа задней челюсти 2, например в виде паза. Ось I-I вращательного шарнира 11 может быть отклонена назад. Челюсти 1 и 2 могут захватывать груз 16.

Ковш экскаватора-манипулятора работает следующим образом. При схвате челюстями 1 и 2 груза 16 произвольного диаметра передняя челюсть 1 поворачивается вокруг шипов 6, обеспечивая прочную фиксацию груза 16 относительно задней челюсти 2 (показано штpиховой линией на фиг.3). Раскрытие и закрытие челюстей 1 и 2, фиксация груза 16 осуществляется гидроцилиндрами 3, одноименные полости которых могут быть сообщены друг с другом трубопроводами (не показано). Если необходимо захватить груз 16, расположенный спереди ковша, штоки гидроцилиндров 3 максимально выдвигаются, при этом передняя челюсть 1 прижимается к задней челюсти 2 упором 14 и при отсутствии жесткого фиксатора 12 боковые части 9 и 10 передней челюсти 1 поворачиваются вокруг оси I-I вращательного шарнира 11 и своими боковыми частями захватывают груз 16 (показано штриховой линией на фиг.4 и 6). При этом упор 14 постоянно оперт в режущую кромку 15, что образует постоянное положение оси I-I шарнира 11 относительно челюсти 2. Если ось вращения I-I наклонить назад, то при сближении боковых частей 9 и 10 передней челюсти 1 эти части образуют чашу. Таким образом можно захватывать и перемещать каменистые грузы в виде булыжников, кусков строительного мусора и прочее (показано штриховой линией на фиг.5). При отсутствии упругих элементов 7 или 8 передняя челюсть 1 удерживается относительно задней челюсти 2 при движении челюсти за счет сопротивлений в гидравлических соединениях и сил трения.

Использование: в экскаваторах - манипуляторах на базе одноковшовых гидравлических экскаваторов. Сущность изобретения: ковш состоит из передней и задней челюстей, соединенных горизонтальным шарниром. На верхней стенке задней челюсти в ее передней части закреплены кронштейны. С внешними краями челюстей шарнирно соединены гидроцилиндры управления передней челюстью. Горизонтальный шарнир выполнен из цельного стержня с верхними и нижними шипами. Оба шипа расположены на одной оси, которая перпендикулярна оси стержня, установленного в кронштейнах. Передняя челюсть шарнирно закреплена на шипах. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. КОВШ ЭКСКАВАТОРА - МАНИПУЛЯТОРА, включающий переднюю и заднюю челюсти, соединенные между собой горизонтальным шарниром, кронштейны, закрепленные на верхней стенке задней челюсти в ее передней части, гидроцилиндры управления передней челюстью, шарнирно соединенные с внешними краями челюстей, отличающийся тем, что горизонтальный шарнир выполнен из цельного стержня, установленного в кронштейнах, и имеет верхний и нижний шипы, которые расположены на одной оси, перпендикулярной к оси стержня, а передняя челюсть шарнирно установлена на шипах. 2. Ковш по п.1, отличающийся тем, что он снабжен упругими элементами, установленными между задней и передней челюстями. 3. Ковш по п.2, отличающийся тем, что упругий элемент установлен между задней челюстью и стержнем. 4. Ковш по п.1, отличающийся тем, что передняя челюсть выполнена из двух боковых частей, соединенных между собой посредством шарнира, ось которого лежит в продольной плоскости ковша и совпадает с осью шипов и снабженных съемным фиксатором, при этом в нижней части передней челюсти выполнен упор в виде паза под режущую кромку задней челюсти. 5. Ковш по п.1, отличающийся тем, что съемный фиксатор выполнен упругим.