ЭКСКАВАТОР-ПЛАНИРОВЩИК С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИМ СТРЕЛОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Российский патент 1997 года по МПК E02F9/22 E02F3/39 E02F3/76 

Изобретение относится к области землеройных машин, а именно к машинам типа экскаваторов-планировщиков с телескопическим стреловым оборудованием и гидроприводом.

Известен экскаватор-планировщик, включающий самоходное шасси, поворотную платформу с порталом, на котором установлено телескопическое стреловое оборудование, состоящее из неподвижной и подвижной секций стрелы, гидроцилиндр выдвижения стрелы, штоком закрепленный на подвижной секции стрелы, гидроцилиндр поворота ковша, корпусом закрепленный на подвижной секции стрелы, гидролинии подачи жидкости и гидрораспределители гидроцилиндров выдвижения стрелы и поворота ковша [1, 2] Данное техническое решение по своей технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким к предложению заявителя и поэтому принято за прототип, конструкция которого приведена в указанных выше двух литературных источниках. Недостатками прототипа являются следующие.

Гидролинии подачи жидкости к гидроцилиндру поворота ковша связывают гидрораспределитель управления резиновыми шлангами с гидроцилиндром. Шланги должны иметь запас по длине в связи с удлинением стрелы при ее выдвижении. Для предохранения шлангов от повреждения при прямом и обратном ходах стрелы, они укладываются в специальный поддон, выполненный в стреле. Однако такое конструктивное решение не исключает повреждения шлангов при движении стрелы, т. к. шланги могут спутываться при значительной длине хода подвижной секции стрелы в прямом и обратном направлениях.

Указанное способствует понижению надежности машины.

Выполнение в стреле специального поддона усложняет ее конструкцию и увеличивает металлоемкость. Кроме того, наличие двух шлангов, соединяющих гидрораспределитель с гидроцилиндром ковша, усложняет коммуникацию.

Одним из основных недостатков прототипа является то, что гидрораспределители управления гидроцилиндром выдвижения стрелы и управления ковшом находятся на поворотной платформе, а одноименные гидроцилиндры на стреле, в связи с чем без дополнительных устройств (например, поворотные коллекторы) невозможно производить поворот стрелы с ковшом вокруг своей оси; этому же препятствует закрепление в прототипе корпуса гидроцилиндра выдвижения стрелы, связанного со шлангами, на неподвижной части стрелы, которая также должна вращаться вместе с ковшом. Указанное снижает эксплуатационные возможности машины.

Таким образом, на основании изложенного, недостатками прототипа является пониженная надежность, повышенная сложность и сужение эксплуатационных возможностей экскаватора.

Следовательно, целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности с одновременным упрощением конструкции.

Указанная цель достигается тем, что экскаватор-планировщик, включающий самоходное шасси, телескопическую стрелу, состоящую из подвижной и неподвижной секций и наклонного участка неподвижной секции стрелы, шарнирно соединенного с поворотной платформой, с возможностью изменения углового положения, гидроцилиндр выдвижения стрелы, штоком закрепленный на подвижной секции стрелы, гидроцилиндр поворота ковша, корпусом закрепленный на подвижной секции, гидролинии подачи жидкости и гидрораспределители гидроцилиндров выдвижения стрелы и поворота ковша, снабжен механизмом поворота стрелы, наклонный участок неподвижной секции стрелы выполнен в виде портала, внутри которого с возможностью вращения вокруг продольной оси смонтирована неподвижная секция стрелы, а гидроцилиндр выдвижения стрелы корпусом закреплен на портале и имеет в своем корпусе подводы гидролиний первый, второй и третий и в штоке выводы четвертый и пятый, в штоке выполненном с внутренней полостью, размещен заделанный в поршневой части штока и его проушине, соединенный с выводом пятым первый центральный трубопровод, внутри которого размещен имеющий открытый конец и соединенный с подводом первым, заделанный в проушине корпуса гидроцилиндра, проходящий через поршневую часть штока второй центральный трубопровод, смонтированный с возможностью перемещения по нему поршневой части штока, которая имеет боковой сквозной канал, связывающий поршневую полость гидроцилиндра с внутренней полостью штока и выводом четвертым, при этом выводы четвертый и пятый соединены внешним трубопроводом соответственно со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота ковша, причем гидрораспределитель гидроцилиндра выдвижения стрелы и гидрораспределитель гидроцилиндра поворота ковша соединены каждый с гидроцилиндром выдвижения стрелы, а один из рабочих отводов каждого гидрораспределителя соединен со вторым подводом гидроцилиндра выдвижения, связанным с его поршневой полостью, и другие рабочие отводы гидрораспределителя гидроцилиндра выдвижения и гидрораспределителя гидроцилиндра поворота ковша соединены соответственно со связанным со штоковой полостью подводом третьим и подводом первым гидроцилиндра выдвижения стрелы. Механизм поворота стрелы состоит из гидромотора, соединенного с закрепленным на портале планетарным редуктором, из насаженного на неподвижную часть стрелы зубчатого венца, с которым сцеплена выходная шестерня редуктора.

Наличие в совокупности существенных признаков и указанных отличительных признаков является доказательством соответствия предложенного технического решения критерию изобретения "новизна".

Заявителем не обнаружено аналогов, использующих отличительные признаки, поэтому заявитель считает, что заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

Техническая сущность изобретения поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид экскаватора-планировщика, на фиг. 2 - схематично изображена конструкция телескопического стрелового оборудования с элементами гидросхемы; на фиг. 3 конструкция гидроцилиндра выдвижения стрелы.

Экскаватор-планировщик включает самоходное шасси 1, поворотную платформу 2, телескопическую стрелу 3, состоящую из неподвижной 4 и подвижной 5 частей, портал 6, шарнирно соединенный с поворотной платформой 2. Гидроцилиндр выдвижения 7 стрелы 3 штоком 8 закреплен на подвижной части 5 стрелы 3, а корпусом 9 на портале 6. Гидроцилиндр поворота 10 ковша 11, корпусом 12 закреплен на подвижной 5 части стрелы, а штоком 13, через серьгу 14 соединен с ковшом 11. Внутри портала 6 размещена в подшипниках 15 неподвижная (в части продольного перемещения) секция 4 стрелы. Гидроцилиндр выдвижения 7 корпусом 9 закреплен на портале 6 и имеет в своем корпусе подводы гидролиний первой 16, второй 17 и третий 18 и в штоке 8 выводы четвертый 19 и пятый 20.

Шток 8 выполнен с внутренней полостью 21, в которой размещен заделанный в поршневой части штока 8 и его проушине 23 первый центральный трубопровод 24, соединенный с выводом пятым 20. Внутри первого трубопровода 24 размещен имеющий открытый конец второй центральный трубопровод 25, проходящий через поршневую часть штока. Трубопровод 25 заделан в проушине 26 корпуса 9 гидроцилиндра выдвижения 7. Поршневая часть штока имеет сквозной боковой канал 28, сообщающий поршневую полость 27 с полостью 21 штока 8 и выводом четвертым 19 и может перемещаться по трубопроводу 25, который связывает первый подвод 16 c пятым выводом 20.

Выводы четвертый и пятый соединены внешними трубопроводами 29 и 30 соответственно со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота 10 ковша 11.

Гидрораспределитель 30 гидроцилиндра выдвижения 7 и гидрораспределитель 31 гидроцилиндра поворота 10 ковша 11 соединены каждый только с гидроцилиндром выдвижения 7.

Один из рабочих отводов 32 гидрораспределителя 30 и отвода 33 гидрораспределителя 31 соединены со вторым 17 подводом гидроцилиндра выдвижения 7. Рабочий отвод 34 гидрораспределителя 30 и рабочий отвод 35 гидрораспределителя 31 соединены соответственно с подводом третьим 18 и подводом первым 16 гидроцилиндра 7 выдвижения стрелы.

Телескопическая стрела 3 выполнена полноповоротной вокруг своей продольной оси. При этом внутри портала 6 поворачиваются одновременно неподвижная 4 и подвижная 5 секции стрелы 3. Механизм поворота 36 стрелы 3 состоит из гидромотора 37, соединенного с входным валом планетарного редуктора 38, который закреплен на портале 6, и из закрепленного на неподвижной секции 4 стрелы 3 зубчатого венца 39, с которым сцепляется через паразитную шестерню выходная шестерня редуктора 40. Работает экскаватор-планировщик следующим образом. Поворот стрелы 3 производит обычным путем, совместно с поворотной платформой 2, а подъем и опускание совместно с порталом 6 гидроцилиндром 41. Выдвижение и втягивание стрелы производят гидрораспределителем 30, при запертых рабочих отводах гидрораспределителя 31. Соответственно поворот ковша производят гидрораспределителем 31, при запертых рабочих отводах гидрораспределителя 30.

Для выдвижения подвижной секции 5 стрелы 3 включают гидрораспределитель 30, и рабочая жидкость через рабочий отвод 32 поступает в подвод 17 гидроцилиндра 7, при этом поршень 22 перемещается вперед и секция 5 выдвигается. Одновременно рабочая жидкость поступает через канал 28 и отвод 19 в гидроцилиндр 10 поворота ковша, однако ковш остается неподвижным, т.к. гидрораспределитель 31 заперт, и слива рабочей жидкости из гидроцилиндра 10 не происходит. Втягивание секции 5 производят переключением гидрораспределителя 3 в другую позицию, в которой рабочая жидкость через рабочий отвод 34 и подвод 18 гидроцилиндра 7 поступает в его штоковую полость.

Поворот ковша гидроцилиндром 10 производят включением гидрораспределителя 31, при этом рабочая жидкость через рабочий отвод 35 гидрораспределителя 31 и подвод 16 гидроцилиндра 7 через центральный трубопровод 25 и отвод 20 в штоке 8 и внешний трубопровод 30 подается в поршневую полость гидроцилиндра 10. Обратный поворот ковша производят включением гидрораспределителя 31 в другое положение. При этом рабочая жидкость через рабочий отвод 33 и подвод 17, через поршневую полость гидроцилиндра 7, канал 28 в поршне 22, полость 21 в штоке 8, и отвод 19 через наружный трубопровод 29 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 10. Слив рабочей жидкости из гидроцилиндра 10 происходит через отвод 20, центральный трубопровод 25 и подвод 16 гидроцилиндра 7.

Поворот стрелы с ковшом вокруг своей продольной оси осуществляют передачей вращения от гидромотора 37 через зубчатый планетарный редуктор 38 на зубчатый венец 39. При этом секция 4 стрелы 3 поворачивается в подшипниках 15, а поршень гидроцилиндра 7 проворачивается в своем корпусе, что является вполне допустимым в связи с незначительной скоростью и ограниченным углом поворота в каждую сторону.

На основании приведенного материала можно отметить следующие преимущества предложенной конструкции, по сравнению с прототипом.

Расширение эксплуатационных возможностей обусловлено возможностью выполнения поворота стрелы с рабочим органом вокруг продольной оси.

Это осуществляется благодаря тому, что гидролинии от гидрораспределителей управления выдвижением стрелы и поворотом ковша связаны с корпусом гидроцилиндра выдвижения стрелы, который закреплен на неподвижном (в части поворота вокруг продольной оси стрелы) портала. При этом исполнение гидроцилиндра выдвижения позволяет через него подавать рабочую жидкость в гидроцилиндр поворота ковша, что позволяет исключить отдельные гидрокоммуникации, связывающие гидрораспределитель поворота ковша с одноименным гидроцилиндром. Следовательно, отсутствие шланговых гидрокоммуникаций внутри стрелы исключает возможность их повреждений (разрыва) в случае поворота стрелы.

Кроме того, сокращение количества шланговых соединений повышает надежность машины, что особенно сказывается при выдвижении и втягивании стрелы, когда в прототипе шланги могут повреждаться. Также достигается упрощение конструкции, связанное не только с сокращением количества шланговых соединений, но также и выполнением конструкции стрелы, в которой исключены балки и листовой короб, образующие поддон для шлангов.

Использование: гидравлические экскаваторы-планировщики. Сущность изобретения: экскаватор-планировщик с телескопическим стреловым оборудованием включает самоходное шасси, поворотную платформу, телескопическую стрелу, состоящую из подвижной и неподвижной секций и наклонного участка неподвижной секции стрелы, гидроцилиндр выдвижения стрелы, гидроцилиндр поворота ковша, гидролинии и гидрораспределители гидроцилиндров. Стрела имеет механизм поворота, и наклонный участок ее неподвижной секции выполнен в виде портала. Внутри портала с возможностью вращения вокруг продольной оси установлена неподвижная секция стрелы. Гидроцилиндр выдвижения стрелы корпусом закреплен на портале и имеет в своем корпусе подводы гидролиний первый, второй и третий и в штоке; выводы четвертый и пятый. В штоке имеется внутренняя полость, в которой размещен центральный трубопровод соединений с пятым выводом. Внутри центрального трубопровода размещен второй центральный трубопровод. Выводы четвертый и пятый соединены внешним трубопроводом с полостями гидроцилиндра поворота ковша. Гидрораспределители обеих гидроцилиндров соединены с третьим и первым подводами гидроцилиндра выдвижения стрелы. Механизм поворота стрелы может быть выполнен в виде гидромотора, соединенного с закрепленным на портале планетарным редуктором. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Экскаватор-планировщик с телескопическим стреловым оборудованием, включающий самоходное шасси, поворотную платформу, телескопическую стрелу, состоящую из подвижной и неподвижной секции и наклонного участка неподвижной секции стрелы, шарнирно соединенного с поворотной платформой с возможностью изменения углового положения, гидроцилиндр выдвижения стрелы, штоком закрепленный на подвижной секции стрелы, гидроцилиндр поворота ковша корпусом закрепленный на подвижной секции стрелы, гидролинии подачи жидкости и гидрораспределители гидроцилиндров выдвижения стрелы и поворота ковша, отличающийся тем, что он снабжен механизмом поворота стрелы, наклонный участок неподвижной секции стрелы выполнен в виде портала, внутри которого с возможностью вращения вокруг продольной оси смонтирована неподвижная секция стрельбы, а гидроцилиндр выдвижения стрелы корпусом закреплен на портале и имеет в своем корпусе подводы гидролиний первый, второй и третий и в штоке выводы четвертый и пятый, в штоке, выполненном с внутренней полостью, размещен, заделанный в поршневой части штока и его проушине, соединенный с выводом пятым первый центральный трубопровод, внутри которого размещен, имеющий открытый конец и соединенный с подводом первым, заделанный в проушине корпуса гидроцилиндра, проходящий через поршневую часть штока второй центральный трубопровод, смонтированный с возможностью перемещения по нему поршневой части штока, которая имеет боковой сквозной канал, связывающий поршневую полость гидроцилиндра с внутренней полостью штока и выводом четвертым, при этом выводы четвертый и пятый соединены внешним трубопроводом соответственно со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра поворота ковша, причем гидрораспределитель гидроцилиндра выдвижения стрелы и гидрораспределитель гидроцилиндра поворота ковша соединены каждый с гидроцилиндром выдвижения стрелы, а один из рабочих отводов каждого гидрораспределителя соединен с вторым подводом гидроцилиндра выдвижения, связанным с его поршневой полостью, другие рабочие отводы гидрораспределителя гидроцилиндра выдвижения и гидрораспределителя гидроцилиндра поворота ковша соединены соответственно со связанным со штоковой полостью подводом третьим и подводом первым гидроцилиндра выдвижения стрелы. 2. Экскаватор-планировщик по п.1, отличающийся тем,что механизм поворота стрелы состоит из гидромотора, соединенного с закрепленным на портале планетарным редуктором, из насаженного на неподвижную секцию стрелы зубчатого венца, с которым сцеплена выходная шестерня редуктора.