СКРЕПЕРНЫЙ КОВШ Российский патент 1995 года по МПК E02F3/64 

Изобретение относится к скреперам с ковшами интенсифицирующего действия, производящими активное копание грунта с последующим его транспортированием на заданное расстояние и активной там разгрузкой.

Известен скреперный ковш, оборудованный шнековым интенсификатором копания грунта, выполненным в виде продольно и параллельно друг другу расположенных в ковше нескольких шнеков, составленных на двух соединенных между собой посредством карданных шарниров частей: нижних заборных и транспортирующих срезанный наружными фрезами грунт в среднюю часть ковша и верхних распределяющих этот грунт внутри ковша по обе стороны в заднюю и переднюю ковшовые зоны. Однако последняя операция осуществляется вертикальными шнеками за счет силового отбрасывания ими грунта, что создает существенные ограничения в выборе длины всего ковша.

Известен также скреперный ковш, включающий соединенную с тягачом и опертую на задние колеса несущую раму, к которой с помощью законтактированных с направляющими роликов и гидроцилиндров подвешен сам ковш с его боковыми и торцовыми стенками при установке в средней поперечной части ковша приводных шнеков, оборудованных их внутриковшовым распределителем грунта, общим нижним грунтоприемным лотком и задним кожухом, скрепленным с днищем, передняя часть которого снабжена разгрузочным лотком. В данном устройстве загрузочные шнеки располагаются ниже и выше днища ковша (т.е. проходят сквозь это днище) вплоть до верхнего уровня его боковых стенок [1] Данное устройство имеет ряд недостатков. Здесь прежде всего следует указать на повышенные энергозатраты при переводе загруженного грунтом ковша из положения копания в транспортное, ибо в этом случае осуществляется подъем всего груженого ковша с включенными в него шнеками. Далее отбрасывание грунта в переднюю и заднюю зоны ковша внутренними вертикальными шнеками, размещенными в средней части ковша, требует повышенных их окружных скоростей, а следовательно, опять же и повышенных энергозатрат и не гарантирует при этом заполнение удаленных от этих шнеков верхних ковшовых зон. И наконец, поскольку разгрузка грунта из задней зоны ковша производится в данном устройстве путем выдвижения задней торцовой стенки и протаскивания затем этого грунта через внутриковшовые шнеки, а разгрузка грунта из передней ковшовой зоны осуществляется выдвижением передней торцовой стенки, обе стенки должны выполняться приводными, а задняя к тому же еще и в виде шнекового кожуха, что усложняет конструктивное оформление скреперного ковша в целом и опять-таки повышает энергозатраты на проведение всей разгрузочной операции.

Цель изобретения состоит в повышении эффективности использования предлагаемого устройства.

Достигается это посредством того, что в скреперном ковше, включающем соединенные между собой боковые стенки с установленными на них вертикальными гидроцилиндрами, торцовые стенки и днище с размещенным в его передней части разгрузочным лотком, а также проходящие сквозь среднюю часть днища и расположенные по всей ширине ковша приводные заборные шнеки с их общим грунтоприемным лотком и скрепленными с ним задним кожухом и внутриковшовым распределителем грунта, который, выполнен в виде разведенных в противоположные стороны наклонных шнеков, соединенных посредством карданных шарниров с минимально допустимыми по высоте центральными заборными шнеками и их приводами, размещенными на верхних ярусах ковша с возможностью их осевого смещения, при соединении гидроцилиндров боковых стенок с внутренней частью шнекового кожуха, а также при неподвижных торцовых стенках ковша и установке дополнительного разгрузочного лотка в задней части его днища.

Заметим, что не все перечисленные выше отличительные признаки предлагаемого устройства являются ранее не известными. Так, известно карданное соединение двух частей шнеков, а также известен прием размещения разгрузочных лотков по всей длине ковша, исключая его среднюю ковшовую зону, где размещены заборные шнеки, оттуда известно также неподвижное соединение обеих торцовых стенок к боковым стенкам ковша. Однако все эти перечисленные признаки для предлагаемого устройства остаются побочными и дополняющими основной существенный и ранее неизвестный признак этого объекта, заключающийся в разведении внутриковшовых наклонных шнеков в противоположные зоны ковша и блокировании их с нижними заборными шнеками в единую систему, обладающую механизмом подъема относительно всех других элементов скреперного ковша. Поскольку именно это придает предлагаемому устройству его новое функционирование, что будет раскрыто нами ниже, можно полагать наличие в данном техническом решении критерия "существенные отличия".

На фиг.1 показан продольный вид скреперного ковша в его транспортном положении при втянутых в ковш заборных шнеках; на фиг.2 то же в плане; на фиг. 3 и 4 разрезы соответственно А-А и Б-Б на фиг.1. но при максимально выдвинутых относительно ковша заборных шнеках, что характерно для положения копания грунта.

Устройство включает скрепленные между собой боковые 1 и торцевые 2 стенки и составленное из двух частей передней 3 и задней 4 днище с размещением между этими частями заборных шнеков 5, расположенных в единый поперечный ряд с их общим ножевым грунтоприемным лотком 6 и рамным кожухом 7, имеющим тыльную заднюю 7а и две боковые 7б стенки, соединенные поверху опорной для шнеков поперечной балкой 7в. Количество заборных шнеков 5 предполагается четным (показано четыре), при этом центральные из них посредством карданных шарниров 8 соединены с разведенными в противоположные стороны внутриковшовыми шнеками 9, верхние части которых также с помощью карданных шарниров 10 соединены с валами двигателей 11, преимущественно высокомоментных гидравлических, установленных на верхних ярусах ковша при их угловой подвеске 12 и оборудовании тормозами 13, фиксирующими их определенное угловое смещение. В принятой схеме один двигатель 11 рассчитан одновременно и на привод двух смежно размещенных заборных шнеков, кинематически связанных нижними зубчатыми редукторами 14. Вся система шнеков 5-9 оснащена приводом их внутриковшового перемещения от гидроцилиндров 15, которые размещены внутри ковша, скреплены с его боковыми стенками и своими штоками соединены с поперечной балкой 7в кожуха нижних шнеков, который установлен в направляющем коробе, стенками которого являются боковые стенки 1 и прилегающие края передней 3 и задней 4 частей днища. Само днище 3-4 собрано из разгрузочных поворотных лотков, поперечные оси подвески которых связаны между собой параллелограммно-рычажными 16 и ползунно-кулисными 17 механизмами, а также общими горизонтально закрепленными на боковых стенках 1 гидроцилиндрами 18 с двумя выходными из них штоками. Весь скреперный ковш спереди скрепляется с тяговой рамой, а сзади опирается на колеса.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При поступательном перемещении тягача воздействием на штоки боковых вертикальных гидроцилиндров 15 производят опускание системы заборных шнеков 5 до необходимого заглубления в грунт ножей грунтоприемного лотка 6. При этом тормоза 13 должны быть разомкнуты, а двигатели 11 включены. Тогда вслед за шнеками 5 произойдет опускание и наклонных шнеков 9, которые своими верхними карданными шарнирами 10 произведут угловое смещение двигателей 11, которые затем опять фиксируют тормозами 13. В этом положении шнеки 5 будут транспортировать грунт в надднищевую полость ковша, откуда он будет перекомпановываться в дальние зоны ковша наклонными шнеками 9. После полного заполнения ковша грунтом тормоза 13 размыкают, а работающую систему шнеков 5-9 с помощью гидроцилиндров 15 поднимают и втягивают в ковш, после чего систему 12 углового смещения двигателей 11 опять затормаживают и весь скреперный ковш транспортируют к месту его разгрузки, которую осуществляют воздействием на штоки горизонтальных гидроцилиндров 18, а от них на ползунно-кулисные 17 и рычажно-шарнирные параллелограммные механизмы 16 разгрузочных лотков передней 3 и задней 4 частей днища. При этом размыкают тормоза 13, с помощью гидроцилиндров 15 опускают до определенного уровня систему шнеков 5-9 и одновременно осуществляют их реверсивное (по отношению к копанию) вращение. В транспортное положение скреперный ковш переводят в обратном порядке.

Технико-экономическое достоинство предлагаемого устройства обеспечивается повышением эффективности его использования, проявляющимся в конечном счете в снижении себестоимости его машиносмены, на определение которой будут оказывать влияние как конструктивные, так и эксплуатационные характеристики, конкретно имеющие место в следующем:
в максимальном пpиближении внутриковшовых шнековых распределителей грунта к концевым зонам ковша, примыкающим к его торцовым стенкам;
в снижении энергозатрат, потребных на перевод ковша из положения копания в транспортное (поскольку поднимать только шнеки несравненно легче, чем воздействовать на шнеки совместно с загруженным грунтом ковшом);
в снижении центра тяжести скреперного ковша, а следовательно в повышении устойчивости скрепера в целом, что стало возможным при втянутых в ковш заборных шнеках и их верхнем приводе, кроме того, более нижнее размещение ковша относительно опорных колес дает предпосылки к выбоpу повышенной высоты ковша, а следовательно пpи напеpед заданных его габаритных размерах в плане позволяет увеличивать геометрическую емкость ковша и тем самым производительность скрепера в целом;
в упрощении конструкции устройства за счет замены подвижных торцовых стенок ковша стационарными;
в передаче наклонным внутриковшовым шнекам функций интенсификатора рыхления грунта при его разгрузке из ковша (за счет периодического подъема-опускания заборных шнеков при осевом вращении наклонных).

Использование: скрепера с ковшами интенсифицирующего действия. Сущность изобретения: внутриковшовый распределитель грунта выполнен из разведенных в противоположеные стороны наклонных шнеков, соединенных карданными шарнирами с центральными заборными шнеками. Вертикальные гидроцилиндры установлены внутри ковша и соединены со шнековым кожухом. Дополнительный разгрузочный лоток установлен в задней части днища. 4 ил.

СКРЕПЕРНЫЙ КОВШ, включающий соединенные между собой боковые стенки с установленными на них вертикальными гидроцилиндрами, торцовые стенки и днище с размещенным в его передней части разгрузочным лотком, а также проходящие сквозь среднюю часть днища и расположенные по всей ширине ковша приводные заборные шнеки с их общим ножевым грунтоприемным лотком и кожухом и внутриковшовый распределитель грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его использования, внутриковшовый распределитель грунта выполнен в виде разведенных в противоположные стороны наклонных шнеков, соединенных посредством карданных шарниров с минимально допустимыми по высоте центральными заборными шнеками и их приводами, размещенными на верхних ярусах ковша с возможностью их углового смещения и стопорного фиксирования при установке вертикальных гидроцилиндров боковых стенок внутри ковша и соединения их с шнековым кожухом, при неподвижных торцовых стенках ковша и установке дополнительного разгрузочного лотка в задней части его днища.