ЗЕМЛЕРОЙНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1996 года по МПК E02F7/02 E02F5/08 

Изобретение относится к землеройным машинам, в частности к роторным экскаваторам с ленточными конвейерами.

Известная землеройная машина, содержащая грунтоотборное устройство с ленточным конвейером, включающим собственную раму, состоящую из 2-х частей: горизонтальной и наклонной, и ленту, огибающую обе эти части (авт. св. СССР N 563455, кл. E 02 F 5/08, 1977). В таком устройстве имеется собственная металлоконструкция рамы, которая включает продольные и поперечные лонжероны, жестко закрепленные между собой и на которые монтируются барабаны, ролики опорные и поддерживающие. Рама грунтоотборного устройства опирается сверху на раму роторного экскаватора.

Известен также роторный экскаватор с конвейером, который с помощью горизонтальной секции, выполняющей роль рамы конвейера, опирается на раму экскаватора (авт. св. СССР N 334341, кл. E 02 F 7/02, 1972).

Недостатком конструкции таких конвейеров следует считать наличие двух рам рамы конвейера и рамы землеройной машины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является землеройное устройство, содержащее ротор, раму и конвейер, включающий собственную раму, передний и задний направляющие щиты, несущую ленту с поддерживающими роликами и боковые оградительные щитки, состоящие из кронштейнов с эластичными фартуками, прилегающими к поверхности ленты и стоек и имеющие с ними постоянный непосредственный контакт (авт. св. СССР N 573540, кл. E 02 F 7/02, 1977).

Недостатками известного землеройного устройства являются сложность и большая металлоемкость конструкции за счет включения в нее собственной рамы конвейера, закрепленной на раме ротора, и наличия дополнительных роликов для боковых оградительных щитков. Малая степень надежности работы системы защиты при исполнении соединения в замкнутое пространство двух концов ленты посредством замков или болтов, которые в процессе перемещения ленты повреждают эластичные резиновые фартуки. Кроме этого, одностороннее давление перемещаемого материала при стимулирующем перемещении грунта за счет скольжения ленты в ту или иную сторону по длине ведомого и ведущего барабанов конвейера изгибает при этом края ленты и образует клиновое пространство с направлением сужения в сторону края ленты и вниз, что сопутствует зажиму в этом пространстве твердых частиц материала и интенсивному их перемещению непосредственно в межлентовое пространство, которое раньше ими же и защищалось. Таким образом создается обратный эффект.

Наличие верхнего расположения защитного устройства, а также выполнение конвейера в виде рамной конструкции вызывает необходимость закрепления на несущих брусьях рамы вместе с оградительными щитками также и внешних концов осей опорных и поддерживающих роликов. Такое исполнение не позволяет создать полностью замкнутое пространство, т.к. при этом обязательно детали выходят за пределы габаритов ленты конвейера, что не позволяет отвести поток грунта, ссыпающегося с верхней ветви ленты за пределы габаритов рабочей поверхности роликов и нижней ветви ленты, попадая на которые, влажные частицы грунта прилипают к ним и нарушают работоспособность механизмов.

В известных конструкциях роторных экскаваторов, выпускаемых промышленностью, в целях уменьшения пространства, занимаемого конвейером, применяются искусственные методы уменьшения высоты конвейера путем перемещения нижней ветви ленты вверх двумя поддерживающими роликами, которые установлены с внешних сторон рамы экскаватора. Они поднимают и удерживают ленту над рамой экскаватора, не допуская их контакта. Однако внешняя сторона ленты при перемещении влажных грунтов бывает наиболее грязная, поэтому поддерживающие ролики от налипшего грунта часто увеличиваются в размере с хаотичным его расположением по длине ролика, что меняет силу натяжения ленты на разных ее участках, нарушает режим работы деталей и узлов конвейера и, в конечном итоге, вызывает полную остановку вращения ролика, при этом возникает крайняя необходимость остановки работы всего экскаватора для очистки роликов. В противном случае, может наступить механическое повреждение ленты конвейера и полный выход ее из строя.

Кроме того наличие двух рам рамы непосредственно конвейера и рамы экскаватора, на которой смонтирована первая рама, уменьшает полезное пространство внутри ротора, в котором роторные землеройные машины испытывают большой дефицит и которое могло бы использоваться более рационально, например: для увеличения глубины копания, которая ограничивается высотным положением продольных брусьев рамы землеройного устройства над дневной поверхностью разрабатываемого грунта.

Цель изобретения упрощение конструкции, расширение технологических возможностей роторного землеройного устройства и повышение надежности работы системы.

Цель достигается исполнением конвейера в виде безрамной конструкции, когда рама конвейера совмещена с рамой экскаватора, а рабочие элементы конвейера вмонтированы в раму последнего, ведущий и ведомый барабаны расположены с внешних сторон рамы экскаватора, нижние поддерживающие ролики отсутствуют, боковые оградительные щитки расположены ниже верхней ветви ленты конвейера, которая огибает раму экскаватора с внешней стороны.

На фиг. 1 изображено землеройное устройство, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху (ротор с ковшом и направляющие щитки условно не показаны); на фиг.3 вид А на фиг.1.

Землеройное устройство содержит ротор 1, раму 2 и ленточный конвейер, включающий ведущий 3 и ведомый 4 барабаны, ленту 5, натяжное устройство 6, опорные ролики 7, закрепленные на раме 2, оградительные щитки 8, смонтированные посредством кронштейнов 9 на поперечинах 10, рамы 2 землеройного устройства, и направляющих щитков 11.

Работает землеройное устройство следующим образом. Ротор 1 захватывает грунт ковшами, а при дальнейшем вращении грунт при помощи направляющих щитков 11 высыпается на ленту конвейера 5, при этом благодаря передаче крутящего момента на ведущий барабан 3 он увлекается лентой 5 вместе с лежащим на верхней ветви ленты грунтом и под действием сил инерции отрывается от поверхности ленты в месте ее перегиба на ведущем барабане и продолжает перемещаться в свободном падении к месту его отсыпки.

Необходимое усилие прижатия ленты к поверхности ведущего барабана создается натяжным устройством 6, при этом отсутствие поддерживающих роликов на нижней нерабочей ветви уменьшает количество потребляемой энергии на величину, необходимую для их привода, устраняет залипаемость роликов (в силу их отсутствия), создает эффект саморегулирования натяжения ленты за счет ее провисания и стимулирует очистку как внутренней, так и внешней поверхностей ленты в результате ее постоянных вибрационных колебаний от неуравновешенных сил инерции, неравномерной подачи материала на ленту и ее внутренних упругих колебаний.

Усилия, возникающие от натяжения ленты 5, и реактивные силы от движения материала воспринимаются рамой 2 экскаватора и компенсируются продольной жесткостью поперечин 10, испытывающих сжимающие усилия, передаваемые одновременно ведущим 3 и ведомым 4 барабанами.

При интенсивном поступлении грунта направляющие щитки формируют грунтовой поток со смещением его к центру ленты. Мелкие частицы грунта, которые проникают в зазор между лентой и направляющим щитком, падают на оградительный щиток и скользят по нему под действием сил инерции и сил тяжести за пределы габаритов нижней ленты. Увеличенные размеры твердых частиц грунта в зазоре не зажимаются и не дробятся, т.к. при этом консольная часть ленты легко изгибается и пропускает их.

Использование рамы экскаваторы для крепления на ней деталей ленточного конвейера позволяет уменьшить по высоте суммарные габариты конвейера и рамы экскаватора (вместе взятые) непосредственно в области их расположения в роторе. В результате раму экскаватора можно расположить на большем расстоянии от центра вращения ротора, что даст возможность разрабатывать более глубокую траншею, т. к. она при работе роторного экскаватора должна находиться выше дневной поверхности разрабатываемого забоя.

Исключение из конструкции поддерживающих роликов также снижает металлоемкость конструкции.

Применение оградительных щитков с их расположением ниже ленты не допускает попадания грунта в межлентовое пространство и отводит осыпь в сторону. ЫЫЫ2

Использование: изобретение может быть использовано в роторных экскаваторах. Сущность изобретения: землеройное устройство включает ротор, раму и конвейер с несущей лентой, ведущим и ведомым барабанами, опорными роликами, боковые оградительные щитки, состоящие из пластин и кронштейнов. Отличие устройства состоит в размещении боковых оградительных щитков ниже верхней ветви ленты конвейера. Кроме того, ведущий и ведомый барабаны и ролики размещены на раме экскаватора, а лента огибает раму устройства, причем ведущий барабан снабжен механизмом натяжения. Преимуществом устройства является повышение надежности работы, упрощение конструкции и расширение технологических возможностей экскаватора. 3 ил.

Землеройное устройство, включающее ротор, раму и конвейер, содержащий ленту, природные барабаны, опорные ролики и боковые оградительные щитки, отличающееся тем, что рабочие элементы конвейера смонтированы на раме устройства, при этом ведущий и ведомый барабаны расположены с внешних сторон рамы, опорные ролики верхней ветви конвейера и боковые оградительные щитки размещены на поперечинах рамы, а лента конвейера установлена с возможностью огибания рамы.