РОТОРНЫЙ ТРАНШЕЙНЫЙ ЭКСКАВАТОР Российский патент 1995 года по МПК E02F5/08 E02F3/18 

Изобретение относится к землеройным машинам, в частности к роторным траншейным экскаваторам.

Известны роторные траншейные экскаваторы, которые копание осуществляют последовательно идущими друг за другом машинами. Каждая последующая машина увеличивает размеры траншеи, а ее тягач проходит над уже отрытой предыдущей машиной траншеей. Такой способ увеличивает линейную производительность, удельную мощность копания и повышает общий темп работы.

При разработке мерзлых и вечно мерзлых грунтов особенно в районах Крайнего Севера, используя этот метод, можно с помощью обычных дооборудованных машин средней мощности 300-350 л.с. обеспечить разработку этих грунтов с высоким темпом, не создавая особых сверхмощных уникальных экскаваторов.

При осуществлении работ с помощью этого метода возникает опасность сползания последующих экскаваторов, идущих над отрытой траншеей, в эту траншею. Усложняется управление этими машинами, увеличивается напряжение работы для машиниста, появляется опасность обрушения стенок траншеи под гусеницами и проседания тягача. Особенно сильно эти факторы сказываются при разработке мерзлых грунтов, т.к. сцепление гусениц с грунтом в этих случаях ухудшается.

Предлагаемый роторный траншейный экскаватор с полуприцепным рабочим органом предназначен для увеличения размеров отрытой предыдущей машиной траншеи. Экскаватор под нижней частью тягача снабжен закрепленным к поперечным балкам гусеничного хода центрирующим механизмом для размещения его в отрытой предыдущей машиной траншее. Центрирующий механизм выполнен в виде короба с шириной, соответствующей ширине траншеи.

Он имеет жесткий каркас, с трех сторон которого размещены панели. Передняя часть короба выполнена конусообразной формы. В задней части каркас снабжен проушинами, выполненными с расширяющимися пазами, направленными вдоль оси машины. В эти пазы входят жестко прикрепленные к балкам гусеничного хода пальцы. В передней части расположены проушины с расширяющимися пазами, направленными вертикально, в которые входят пальцы балок гусеничного хода. В средней верхней части центрирующего механизма между передней и задней проушинами со смещением к задней стороне прикреплена поперечина, имеющая снизу закругленный профиль. Длина консольных концов этой поперечины больше, чем ширина отрытой заранее траншеи. Передняя часть центрирующего механизма снабжена выступающей вниз и имеющей зазор до дна траншеи Г-образной опорой. Полая конструкция короба центрирующего механизма выполнена с возможностью размещения в ней бетонных утяжеляющих пригрузов.

На фиг. 1 изображен экскаватор в рабочем положении с прикрепленным к гусеничному тягачу снизу центрирующим механизмом полой коробчатой конструкции; на фиг.2 центрирующий механизм; на фиг.3 схема подцепления центрирующего механизма к тягачу экскаватора; на фиг.4 вид А на фиг.2.

Экскаватор включает поперечные балки 1 гусеничного хода тягача, центрирующий механизм 2, выполненный в виде короба, который размещается в отрытой предыдущей машиной траншее, каркас 3, с трех сторон которого размещены панели. Ширина 5 соответствует ширине траншеи 4. Передняя часть центрирующего механизма 5 выполнена конусообразной формы. Проушины 6 размещены в задней части каркаса, имеют расширяющиеся пазы, направленные вдоль оси машины. Пальцы 7, жестко прикреплены к балкам гусеничного хода и входят в горизонтальные пазы в задней части каркаса. Проушины 8 в передней части каркаса с расширяющимися пазами установлены вертикально, в них входят пальцы балок гусеничного хода 9. В средней верхней части центрирующего механизма между передней 8 и задней 6 проушинами со смещением к задней стороне прикреплена поперечина 10, имеющая снизу закругленный профиль 11, длина закругленных концов 12 которой больше, чем ширина отрытой заранее траншеи. Передняя часть центрирующего механизма снабжена выступающей вниз Г-образной опорой 13, имеющей зазор до дна траншеи. Между выступающей Г-образной опорой и дном траншеи имеется необходимый зазор. Полая конструкция короба центрирующего механизма выполнена с возможностью размещения в ней бетонных утяжеляющих пригрузов 14, с помощью которых может быть увеличена масса тягача при копании, что позволит сделать конструкцию тягача более тяжелой и инерционной и благодаря этому уменьшить воздействие переменных нагрузок, возникающих при разработке мерзлых грунтов, и тем самым уменьшить динамику работы экскаватора при работе на прочных мерзлых грунтах.

Перед началом работы экскаватора, идущего над отрытой предыдущей машиной траншеей, в траншею опускается центрирующий механизм, выполненный в виде короба полой конструкции 2 и размещается в ней. Центрирующий механизм имеет жесткий каркас 3, придающий ей необходимую жесткость и прочность. Каркас обшит с трех сторон панелями 4, обеспечивающими в случае смещения экскаватора от оси траншеи свободное скольжение конструкции по промерзшим боковым стенкам траншеи. Размер центрирующего механизма по ширине Б соответствует ширине траншеи и имеет некоторый зазор порядка 50-80 мм до стенок траншеи, не препятствуя тем самым при прямолинейном движении экскаватора его свободному перемещению.

Конусообразная форма передней части 5 обеспечивает более беспрепятственное выдерживание направления движения вдоль оси отрытой заранее траншеи.

Для установки центрирующего механизма на машину он опускается заранее в траншею. Смещенная к задней стороне поперечина 10 своими консольными концами 12 опирается на верхнюю поверхность боковых стенок траншеи. Смещенный вперед центр тяжести центрирующего механизма опускает его переднюю часть вниз до упора Г-образной опоры 13 на дно траншеи. После этого с помощью подъемного устройства, зацепленного за переднюю часть механизма, он выравнивается в горизонтальной плоскости и при этом регулируется по высоте положение задних проушин 6 с продольными расширяющимися пазами так, чтобы они захватывали пальцы 7, прикрепленные к балкам гусеничного хода. Одновременно тягач экскаватора наезжает на центрирующий механизм. После этого передняя часть механизма поднимается вверх до тех пор, пока проушины в передней части 8 с вертикальными расширяющимися пазами не захватят передние пальцы балок 9 и не замкнутся пластинами 15.

Закругленный снизу профиль 11 консольных концов 12 поперечин 10 облегчает маневрирование центрирующим механизмом для облегчения захвата пальцев тягача.

Расположенная спереди Г-образная опора 13 центрирующего механизма исключает опрокидывание его переднего конца, обеспечивая установку центрирующего механизма под нужным углом, не препятствующим наезду тягача для установки и закрепления механизма.

Центрирующий механизм, образуя объемную пространственную конструкцию, позволяет исключить смещение экскаватора, идущего вслед за предыдущим экскаватором от оси заранее отрытой траншеи, облегчает управление экскаватором, снимает напряжение при работе машиниста, связанное с опасностью провалиться в траншею, гарантированно корректирует направление движения в том случае если экскаватор отклоняется от оси отрытой предыдущей машиной траншеи.

В то же время, если произойдет обрушение стенки траншеи под одной из гусениц, сползания экскаватора в траншею не произойдет, т.к. обрушившийся грунт осядет, надавит на боковую стенку центрирующего механизма, который упрется в противоположную стенку траншеи. Произойдет явление распора и заметного проседания грунта под гусеницей не будет.

При разработке мерзлых грунтов большой прочности при выходе очередного ковша ротора из забоя возникает скачок нагрузки, который приводит в ряде случаев к повышенной динамике и раскачке всей машины.

Имеющаяся возможность в предложенном решении загрузить центрирующий механизм утяжеляющими (например бетонными) пригрузами позволит утяжелить машину, увеличить ее инерционность, снизить влияние скачков нагрузки и тем самым динамику всей машины. С другой стороны, не возникает необходимость утяжелять саму машину, увеличивать расход металла, а т.к. в транспортном положении центрирующий механизм снимается не произойдет снижения маневренности машины и ее транспортабельности.

В целом последовательная разработка грунтов, особенно, мерзлых и вечно мерзлых несколькими идущими друг за другом машинами и постепенно увеличивающими ее сечение до больших размеров (например 3х3 м) позволяет увеличить удельную мощность машин, добиться высокого темпа ведения работ, используя имеющиеся, доведенные серийные машины средней мощности, незначительно доработанные, но не требующие создания уникальных, сверхмощных машин больших габаритов и увеличенной массы, обладающих ограниченной маневренностью, плохой транспортабельностью и малой приспособленных для перегонов на большие расстояния своим ходом, что особенно необходимо при работе в условиях Крайнего Севера.

Этих недостатков лишены работающие последовательно машины среднего класса и средней мощности (300-350 л.с.).

Использование: изобретение относится к землеройным машинам. Сущность изобретения: экскаваторы используются для работы методом последовательной разработки траншеи для увеличения ее сечения идущими друг за другом машинами. Последующие экскаваторы идут над открытой предыдущими машинами траншеей. Это увеличивает удельную мощность и общий темп ведения работ. Особенно эффективно использование этого метода для разработки прочных мерзлых грунтов. Существует опасность сползания в траншею, открытую предыдущей машиной. Это затрудняет работу и отрицательно влияет на поведение машиниста. Изобретением обеспечивается центрирование экскаватора относительно оси находящейся под ним открытой предыдущей машиной и гарантируется безопасность работ. Тем самым повышаются темп и качество проводимых работ. 4 ил.

РОТОРНЫЙ ТРАНШЕЙНЫЙ ЭКСКАВАТОР, включающий смонтированный на гусеничном тягаче полуприцепной рабочий орган, отличающийся тем, что экскаватор снабжен прикрепленным под нижней частью тягача к поперечным балкам гусеничного хода центрирующим механизмом для размещения его в отрытой предыдущей машиной траншее, выполненным в виде короба шириной, соответствующей ширине траншеи, и жестким каркасом, с трех сторон которого размещены панели, при этом передняя часть короба выполнена конусообразной, а каркас в задней части снабжен проушинами, выполненными с расширяющимися пазами, направленными вдоль оси машины, в которые входят жестко прикрепленные к балкам гусеничного хода пальцы, в передней части расположены проушины, выполненные с расширяющимися пазами, направленными вертикально, в которые входят пальцы балок гусеничного хода, а в средней верхней части центрирующего механизма между передней и задней проушинами со смещением к задней стороне прикреплена поперечина, имеющая снизу закругленный профиль, длина консольных концов которой больше, чем ширина отрытой заранее траншеи, передняя часть центрирующего механизма снабжена выступающей вниз и имеющей зазор до дна траншеи Г-образной опорой, а полая конструкция короба центрирующего механизма выполнена с возможностью размещения в ней бетонных утяжеляющих пригрузов.