РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО СНЕГООЧИСТИТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК E01H5/09 

Изобретение относится преимущественно к дорожным машинам и может быть использовано в роторных снегоочистителях.

Известен рабочий орган роторного снегоочистителя, содержащий корпус с приемным отверстием, размещенный перед ним винтовой питатель, установленный на опорах с винтовыми элементами встречного направления навивки, и привод питателя.

Недостатком известного рабочего органа является повышенное сопротивление повороту при маневрировании снегоочистителя в забое и нарушение курсовой устойчивости во время движения в рабочем режиме. Это обусловлено тем, что опоры винтового питателя, расположенные по его торцам, установлены на боковых стенках корпуса рабочего органа, а привод винтового питателя, расположенный в отдельном корпусе, закреплен на одной из боковых стенок с наружной стороны. В этом случае пассивная поверхность корпуса привода винтового питателя, движущаяся в неразработанном забое снега, приводит к несимметричному нагружению рабочего органа, что вызывает увод машины в сторону, а боковые стенки корпуса рабочего органа, закрывающие более половины торцовой поверхности винтового питателя, не позволяют осуществлять управление машиной и удерживать ее в требуемом направлении.

Следствием такого режима работы является увеличение затрат мощности на передвижение машины, потеря времени при маневрировании и соответственно снижение технической и эксплуатационной производительности снегоочистителя в целом.

Известен также рабочий орган роторного снегоочистителя, содержащий корпус с приемным отверстием, размещенный перед ним винтовой питатель, установленный в опорах, с винтовыми элементами встречного направления навивки и привод питателя.

Это устройство обладает рядом недостатков: низкая пропускная способность винтового питателя в зоне приемного отверстия. Это обусловлено тем, что масса снега, вырезаемая винтовыми элементами, подается к приемному отверстию с абсолютной скоростью, вектор которой направлен вдоль оси вращения фрезы, потому что конструктивное решение концевых витков в зоне разгрузки не позволяет изменить характер движения снежной массы и величину радиальной составляющей вектора ее абсолютной скорости, значение которой в существующих машинах невелико. Поэтому снежная масса, сходящая с лопастей винтовых элементов фрезы, не обладает в достаточной степени запасом кинетической энергии, обеспечивающей эффективное заполнение приемного отверстия. Вследствие этого в средней части питателя происходит накопление снежной массы, ее перемешивание и уплотнение. Загрузка разработанного снега в приемное отверстие происходит, в основном, за счет напора, создаваемого при движении машины, а избыток снежной массы пересыпается через лопасть винтового элемента и до 20% ее объема, циркулирующей в зоне приемного отверстия, выбрасывается на забой.

Рабочий процесс известного устройства характеризуется непроизводительными затратами энергии на уплотнение снега, а образующееся перед питателем ядро уплотненного снега оказывает сопротивление передвижению машины в забое, что вызывает снижение ее рабочей скорости и соответственно приводит к уменьшению производительности снегоочистителя в целом.

Приводит питателя, расположенный в средней части корпуса, закрывает часть площади приемного отверстия, находящегося за приводом, уменьшая его проходное сечение и ограничивая пропускную способность. Кроме того, уплотненная снежная масса, находящаяся перед питателем, взаимодействуя в процессе работы с поверхностью корпуса привода, вызывает появление дополнительных сопротивлений, что также оказывает влияние на повышение энергоемкости процесса снегоочистки.

Изобретение решает задачу по повышению производительности за счет снижения энергоемкости рабочего процесса.

На фиг. 1 показан предлагаемый рабочий орган, вид спереди; на фиг. 2 вариант рабочего органа со смещенными по окружности винтовыми элементами центральной фрезы.

Рабочий орган содержит корпус 1 с приемным отверстием 2, размещенный перед приемным отверстием 2 винтовой питатель, который установлен на опорах 3, 9 и выполнен в виде соосно расположенных одного центрального шнека 5 и двух боковых шнеков 4 и 8, с винтовыми элементами 6 и 7 встречного направления навивки. Через опору 9, расположенную между шнеками 5 и 8, осуществляется привод питателя.

Угол подъема винтовых элементов 6 и 7 встречного направления навивки центрального шнека 5 в зоне приемного отверстия 2 равен 90^оС, а винтовые элементы смещены по окружности относительно друг друга на угол 180^o/n, где n число заходов шнеков.

В рабочем органе число заходов (количество винтовых элементов) боковых шнеков 4 и 8 может быть меньше числа заходов центрального шнека 5, а в местах сопряжения с центральным шнеком винтовые элементы боковых шнеков установлены с угловым сдвигом в направлении вращения относительно соответствующих винтовых элементов центрального шнека.

Рабочий орган роторного снегоочистителя работает следующим образом.

Разработанная винтовыми элементами 6 и 7 боковых шнеков 4 и 8 снежная масса перемещается ими в пространстве между забоем (не показан) и корпусом 1 от периферии рабочего органа в направлении к центральным шнекам 5, постепенно увеличиваясь в объеме. В местах сопряжения с центральным шнеком снежная масса, транспортируемая винтовыми элементами боковых шнеков 4 и 8, преодолевает разрыв между винтовыми элементами за счет инерционных сил, действующих в осевом направлении. В результате воздействия сил трения и сопротивления воздуха на движущуюся массу снега, потерявшую контакт с поверхностью винтовых элементов боковых шнеков, осевая скорость ее снижается и взаимодействие с рабочей поверхностью центрального шнека происходит без удара благодаря тому, что винтовые элементы центрального шнека установлены с угловым сдвигом относительно винтовых элементов боковых шнеков.

Объем снега, отделенный от забоя боковыми шнеками и центральным шнеком, равномерно распределяется между ее винтовыми элементами, поскольку число заходов центрального шнека 5 больше числа заходов боковых шнеков 4 и 8, и перемещается к приемному отверстию 2, в зоне которого винтовые элементы 10 имеют угол подъема винтовой линии, равный 90^о. Благодаря такому исполнению винтовых элементов 10 снежная масса сбрасывается в приемное отверстие 2 со скоростью, равной окружной скорости шнека 5, тем самым обеспечивая эффективное заполнение метательного аппарата, находящегося за приемным отверстием.

Смещение винтовых элементов по окружности относительно друг друга позволяет уменьшить массу порции, приходящуюся на винтовой элемент центрального шнека, увеличивая при этом количество порций снега, сходящих за один оборот шнека, вдвое. Такое конструктивное исполнение центрального шнека обеспечивает более равномерную загрузку полости метательного аппарата, находящегося за приемным отверстием, уменьшает динамические нагрузки в приводе и способствует устойчивой работе питателя.

Использование: для уборки дорожных, аэродромных покрытий от снега. Сущность изобретения: винтовой питатель, установленный на опорах 3 и 9, выполнен в виде соосно расположенных одного центрального шнека 5 и двух боковых шнеков 4 и 8, с винтовыми элементами 6 и 7 встречного направления навивки. Через опору 9, расположенную между шнеками 5 и 8, осуществляется привод питателя. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО СНЕГООЧИСТИТЕЛЯ, содержащий корпус с приемным отверстием, расположенный перед ним питатель, выполненный из расположенных соосно горизонтальных шнеков с встречным относительно оси симметрии питателя направлением навивки, отличающийся тем, что питатель выполнен из жестко связанных между собой одного центрального и двух боковых шнеков, между которыми размещены опоры, одна из которых связана с приводом. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что угол подъема навивки центрального шнека в зоне приемного отверстия корпуса равен 90^o, а разнонаправленные навивки смещены на угол
где n число навивок шнека. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что число витков навивок боковых шнеков меньше, чем у центрального. 4. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что витки навивки концевых участков боковых и центрального шнеков смещены относительно друг друга.