РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА Российский патент 1995 года по МПК E02F3/24 E02F5/08 

Изобретение относится к роторным экскаваторам, а именно к их рабочим органам.

Известен рабочий орган роторного экскаватора [1] ковш котоpого включает корпус, козырек с передней режущей кромкой и боковые ветви с резцами. Боковые ветви выполнены в виде ломаной линии. Последняя состоит из чередующихся горизонтальных и сопряженных с ними наклонных участков. В углах боковых ветвей устанавливаются резцы.

Недостатком этого рабочего органа является то, что процесс резания стружки осуществляется в несколько рядов. Это приводит к переизмельчению породы, что экономически нецелесообразно. Кроме того, ковш этого рабочего органа практически непригоден для разработки полезных ископаемых, залегающих тонким слоем.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является рабочий орган с ковшами [2] каждый из которых включает боковые и среднюю режущие части с прямолинейными режущими кромками, причем средняя режущая часть ковша смещена против направления вращения относительно боковых режущих частей.

Недостаток этого технического решения заключается в том, что его невозможно использовать для разработки особопрочных пород, в том числе мерзлых.

Задачей изобpетения является повышение работоспособности роторных экскаваторов при разработке прочных и мерзлых пород.

Это достигается тем, что рабочий орган содержит ковш, включающий боковые стенки и днище, оснащенные съемными режущими элементами. На боковых стенках каждого ковша установлены снабженные выступающим зубом съемные ножи, а в прорезях, выполненных в днище ковша, смонтированы режущие элементы, имеющие в основании вид клина с заостренной под углом 20-25^о передней частью и гребня, поверхность которого выполнена ступенчатой с возрастанием высоты гребня в направлении от острия в сторону хвостовой части, причем передние и боковые стороны гребня наклонены к его основанию под углом 60-70^о.

Кроме того, между ковшами установлены промежуточные режущие элементы, аналогичные боковым режущим элементам, смонтированным на ковшах.

Указанное выполнение средней режущий части ковшей позволяет обеспечить при разработке мерзлых и крепких пород двоякое действие сначала за счет заостренной под углом 20-35^о передней части режущих элементов происходит внедрение ковша в разрабатываемую породу (т.е. происходит процесс ее резания), а затем по мере подхода в зону резания гребней осуществляется энергетически выгодное скалывание породы, облегчающее дальнейшее продвижение ковшей в разрабатываемом массиве.

Оснащение роторных экскаваторов предложенными рабочими органами позволит повысить их работоспособность, а в случае необходимости производительность без увеличения энергетических затрат, используемых на процесс экскавации горных пород.

На фиг. 1 показана часть рабочего органа (вид сбоку) с последовательным расположением ковшей и промежуточных режущих элементов; на фиг. 2 фронтальный вид ковша и промежуточного режущего элемента (вид по стрелке А на фиг. 1); на фиг. 3 и 4 режущие элементы соответственно вид сбоку и план; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 3.

Рабочий орган роторного экскаватора содержит смонтированные на роторе 1 ковш 2 и промежуточные режущие элементы 3. На боковых стенках каждого ковша и каждого промежуточного режущего элемента установлены, например, с помощью сварки съемные ножи 4, оснащенные выступающим вперед зубом 5.

В прорезях, выполненных в днище 6 каждого ковша 2, смонтированы съемные режущие элементы 7, упирающиеся в заднюю планку 8 ковша, к которой крепятся цепные элементы 9, выполняющие функцию задней и подвижной части днища ковша. Число съемных режущих элементов может быть различным и зависит от соотношения толщины и ширины стружки разрабатываемой рабочим органом породы. Режущие элементы 7 представляют собой выполненное, например, в виде единой отливки или штамповки сочетание заостренного под углом 20-35^о клина и гребня 10 (фиг. 3), поверхность которого выполнена ступенчатой с возрастанием высоты гребня в направлении от острия в сторону хвостовой части, причем передние и боковые стороны гребня наклонены к его основанию под углом 60-70^о. Крепление элементов 7 на днище 6 ковша может быть осуществлено с помощью, например, болтов, для чего в этих деталях выполнены отверстия 11.

Рабочий орган работает следующим образом. При вращении ротора ножи 4 промежуточных режущих элементов 3 прорезают в средней части забоя две канавки заданной глубины. Этому способствует то обстоятельство, что ножи оснащены в своей передней части зубом 5, облегчающим их внедрение в породу. Идущий следом ковш 2 прорезает еще две канавки по краям забоя.

В результате этих действий снимаемая стружка оказывается по ширине разрезанной на три одинаковых части, что облегчает работу вступающих вслед за этим в действие режущих элементов 7. Последние в свою очередь внедряются в разрабатываемую породу сначала своей острой клиновидной частью, а затем гребнями 10, осуществляющими расширение уже прорезанной в породе щели (наподобие колуна при рубке дров) и дробление сколотой породы на несколько крупных частей.

Глубина прорезания канавок и скорость вращения ротора определяются условиями эффективного протекания процесса раздельного резания крупным сколом.

Предлагаемая конструкция рабочего органа может быть использована с большой эффективностью и при разработке плохо связанных и талых грунтов. Для этого промежуточные режущие элементы необходимо выполнить съемными, что позволит также улучшить заполняемость ковшей.

Использование: горная промышленность, а именно роторные экскаваторы. Сущность изобретения: для повышения работоспособности экскаватора при разработке прочных и мерзлых пород рабочий орган роторного экскаватора содержит ковш, на боковых стенках которых установлены съемные ножи с зубом. В прорезях, выполненных в днище ковша, смонтированы съемные режущие элементы. Последние выполнены в виде клина, основания которых заострены под углом 20 35°. На поверхности основания расположен гребень. Поверхность его выполнена ступенчатой с возрастанием высоты гребня в направлении от острия в сторону хвостовой части, а передние и боковые стороны гребня наклонены к его основанию под углом 60 70°. Кроме того, между ковшами установлены промежуточные режущие элементы, боковые стенки которых снабжены съемными ножами с зубом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА, включающий установленные на роторном колесе ковши, боковые стенки и днища которых оснащены съемными режущими элементами, отличающийся тем, что съемные режущие элементы, размещенные на боковых стенках ковшей, выполнены в виде ножей с зубом, а днища ковшей выполнены с прорезями, в которых установлены съемные режущие элементы, выполненные в виде заостренного под углом 20-35^o клиновидного основания и гребня, поверхность которого выполнена ступенчатой с возрастанием высоты гребня в направлении от острия к хвостовой части, при этом передние и боковые стороны гребня установлены под углом 60-70^o к его основанию. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленными на роторном колесе между ковшами промежуточными режущими элементами, боковые стенки которых оснащены съемными ножами с зубом.