КОВШ СКРЕПЕРА Российский патент 1997 года по МПК E02F3/64 E02F9/22 

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, в частности к землеройно-транспортным машинам типа скреперов с механизированной загрузкой ковша.

Известен ковш скрепера, включающий днище с ножом, переднюю, боковые и заднюю выдвижные стенки и механизм загрузки, выполненный в виде ковша, связанного валом с двигателем вращения и смонтированного на жестко прикрепленной к дополнительным стенкам ковша поперечной балке с жестко прикрепленной к ней консольной трубой с подшипниковыми опорами с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости с помощью привода, выполненного в виде гидроцилиндра, рабочие плоскости которого сообщены с полостями гидроцилиндра управления задней стенкой и двумя выводами гидрораспределителя, подключенного к источнику давления и сливу (1).

Данное техническое решение является по технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предложению заявителя и принято за прототип.

Недостатками известного решения являются:
наиболее подверженный износу и деформации узел-шнек смонтирован непосредственно на подшипниках и его демонтаж на машине для проведения ремонта технологически затруднен, т.к. требует разборки подшипникового узла;
закрепление винтовой лопасти (шнека) на нижней части приводного вала обуславливает возможность появления изгибных напряжений и снижает надежность конструкции;
сообщение рабочих полостей гидроцилиндров шнека и задней стенки обуславливает неопределенность в последовательности их действия, связанную с фактическими нагрузками на шнек и стенку порожнего или груженного скрепера. Например, при возврате поднятого шнека и задней стенки в исходное положение после выгрузки гидроцилиндр шнека под действием его массы может сработать раньше гидроцилиндра задней стенки в результате чего возможен удар опускающегося шнека о стенку и его повреждение.

Таким образом, задачей данного предложения является повышение надежности ковша скрепера.

Решение указанной задачи достигается тем, что в ковше скрепера, включающем днище с ножом, переднюю, боковые и заднюю выдвижные стенки и механизм загрузки, выполненный в виде шнека, связанного валом с двигателем вращения и смонтированного на жестко прикрепленной к дополнительным стенкам ковша поперечной балке жестко прикрепленной к ней консольной трубой с подшипниковыми опорами с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости с помощью привода, выполненного в виде гидроцилиндра, рабочие полости которого сообщены с полостями гидроцилиндра управления задней стенкой и двумя выводами гидрораспределителя, подключенного к источнику давления и сливу, механизм загрузки снабжен дополнительной ступицей для крепления шнека, установленной на консольной трубе на подшипниковых опорах и связанной посредством разъемного соединения с двигателем вращения валом, выполненным в виде торсиона, полость подъема гидроцилиндра поворота соединена с одним из выводов гидрораспределителя через дополнительно параллельно установленные дроссель и первый обратный клапан, выход которого подключен к полости подъема непосредственно, а полость выдвижения гидроцилиндра управления задней стенкой соединена через дополнительно установленные параллельно гидроклапаны давления и второй обратный клапан с первым клапаном, вход которого подключен ко входу гидроклапана давления и выходу второго обратного клапана непосредственно, при этом полости опускания гидроцилиндра поворота и возврата гидроцилиндра управления задней стенкой подключены ко второму выводу гидрораспределителя непосредственно.

Наличие отличительных от прототипа признаков в заявленной совокупности существенных признаков является доказательством соответствия предложенного технического решения критерию "Новизна". Заявителем не обнаружены аналоги, использующие отличительные признаки, поэтому заявитель считает, что заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен ковш скрепера, вид сбоку; на фиг. 2 то же, со шнеком в крайнем верхнем положении при выгрузке грунта; на фиг. 3 механизм загрузки; на фиг. 4 схема гидросистемы соединения рабочих полостей гидроцилиндров шнека и задней стенки.

Ковш скрепера (фиг. 1) включает днище 1 с ножом, боковые стенки 2, заслонку 3, механизм загрузки 4, смонтированный на поперечной балке 5, жестко соединенной с дополнительными боковыми стенками 6, шарнирно закрепленными на боковых стенках ковша, заднюю выдвижную стенку 7, а также гидроцилиндры 8, 9 поворота шнека и управления задней стенкой соответственно.

Механизм загрузки (фиг. 2. 3) состоит из шнека 10, который приводится двигателем вращения 11 через приводной вал 12, выполненный в виде торсиона и соединяющий с помощью разъемного соединения, например шлицев, двигатель вращения 11 с промежуточной ступицей 13 для крепления шнека 10. Ступица 13 вращается на подшипниках 14, установленных на консольной трубе 15, жестко закрепленной на поперечной балке 5. Шнек 10 крепится к промежуточной ступице 13 с помощью болтов 16. Полость 17 подъема шнека (фиг.4) в гидроцилиндре 8 соединена с выводом 18 гидрораспределителя 19 через параллельно установленные дроссель 20 и обратный клапан 21, вход которого подключен непосредственно к полости 17. Полость 22 выдвижения задней стенки в гидроцилиндре 9 через параллельно установленные гидроклапан 23 давления и обратный клапан 24 соединена с обратным клапаном 21, вход которого подключен ко входу гидроклапана 23 давления и выходу обратного клапана 24. Полость 25 опускания шнека в гидроцилиндре 8 и полость 26 возврата стенки в гидроцилиндре 9 подключены к выводу 27 гидрораспределителя 19.

Ковш скрепера работает следующим образом.

При копании и заполнении ковша (фиг. 1) нож днища 1 срезает стружку грунта, который поступает через щель, образованную поднятой заслонкой 3, на вращающуюся лопасть шнека, поднимается ею и распределяется по ковшу.

В процессе копания грунт, поступающий на шнек, обуславливает его абразивный износ и, кроме того, при попадании в ковш крупных каменистых включений возможна деформация лопастей шнека. Для облегчения демонтажа при необходимости ремонта, шнек 10 (фиг. 3) крепится к дополнительной ступице 13, что позволяет снимать или устанавливать его непосредственно на машине не разбирая узел подшипников 14, а отвернув лишь болты 16.

Изгибающие нагрузки, передаваемые напором грунта на шнек 10, воспринимаются также ступицей 13, а на приводной вал 12 не действуют, т.к. вал соединяет ступицу 13 с двигателем вращения 11 с помощью шлицев и передает только крутящий момент.

При выгрузке ковша (фиг. 2) заслонка 3 и шнек 10 поднимаются, обеспечивая свободное прохождение выдвигаемой задней стенки 7 с грунтом.

При включении на выгрузку ковша рабочая жидкость из вывода, например, 18 (фиг. 4) гидрораспределителя 19 поступает в полости 17 и 22 гидроцилиндров 8 и 9. При этом жидкость свободно проходит через обратный клапан 21 в полость 17 подъема шнека, а в полость 22 выдвижения задней стенки жидкость проходит через гидроклапан 23 давления, настроенный на заданное давление и создающий тем самым сопротивление потоку жидкости. Таким образом обеспечивается гарантированное опережение подъема шнека, исключающее возможность напора на него выдвигаемой задней стенки с грунтом.

Слив жидкости в это время из противоположных полостей 25 и 26 гидроцилиндров 8 и 9 происходит свободно через вывод 27 гидрораспределителя 19.

При возврате в исходное для копания положение рабочая жидкость от вывода 27 гидрораспределителя 19 проходит под давлением в рабочие полости 25 и 26, перемещая шнек вниз, а заднюю стенку назад. При этом слив жидкостей из противоположной полости 22 гидроцилиндра 9 происходит свободно через обратный клапан 24 к выводу 18 гидрораспределителя, а из полости 17 гидроцилиндра 8 слив происходит через сопротивление дросселя 20, что обеспечивает замедление опускания шнека, предотвращая возможность его столкновения с задней стенкой.

Таким образом, основными достоинствами предложенного технического решения по сравнению с прототипом являются:
упрощение демонтажа для ремонта и сборки после наиболее изнашиваемого и подверженного возможности деформации узла машины шнека;
повышение надежности привода шнека за счет применения в качестве приводного вала торсиона, разгруженного от изгибающего момента;
обеспечение при любых технологических операциях скрепера гарантированной последовательности перемещения шнека и задней стенки, предотвращающей их столкновение.

Использование: скрепера с механизированной загрузкой ковша. Сущность изобретения: ковш скрепера содержит днище с ножом, переднюю, боковые и заднюю подвижную стенки и механизм загрузки в виде шнека. Шнек связан с двигателем и смонтирован на поперечной балке с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости посредством гидроцилиндра, рабочие полости которого сообщены с полостями гидроцилиндра управления задней стенкой и двумя выводами гидрораспредилителя. Механизм загрузки имеет ступицу для крепления шнека, установленной на консольной трубе на подшипниковых опорах и связанной разъемным соединением с двигателем. Полость подъема гидроцилиндра поворота соединена с одним из выводов гидрораспределителя через дроссель и первый обратный клапан, выход которого подключен к полости подъема. Полость выдвижения гидроцилиндра управления задней стенкой соединена через гидроклапан давления и второй обратный клапан с первым обратным клапаном, вход которого подключен к входу гидроклапана давления и выходу второго обратного клапана. Полости опускания гидроцилиндра поворота и возврата гидроцилиндра управления подключены к второму выводу гидрораспределителя. 4 ил.

Ковш скрепера, включающий днище с ножом, переднюю, боковые и заднюю выдвижную стенки и механизм загрузки, выполненный в виде шнека, связанного валом с двигателем вращения и смонтированного на жестко прикрепленной к дополнительным стенкам ковша поперечной балке с жестко прикрепленной к ней консольной трубой с подшипниковыми опорами с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости с помощью привода, выполненного в виде гидроцилиндра, рабочие полости которого сообщены с полостями гидроцилиндра управления задней стенкой и двумя выводами гидрораспределителя, подключенного к источнику давления и сливу, отличающийся тем, что механизм загрузки снабжен дополнительной ступицей для крепления шнека, установленной на консольной трубе на подшипниковых опорах и связанной посредством разъемного соединения с двигателем вращения валом, выполненным в виде торсиона, полость подъема гидроцилиндра поворота соединена с одним из выводов гидрораспределителя через дополнительно параллельно установленные дроссель и первый обратный клапан, выход которого подключен к полости подъема непосредственно, а полость выдвижения гидроцилиндра управления задней стенкой соединена через дополнительно установленные параллельно гидроклапан давления и второй обратный клапан с первым обратным клапаном, вход которого подключен к входу гидроклапана давления и выходу второго обратного клапана непосредственно, при этом полости опускания гидроцилиндра поворота и возрата гидроцилиндра управления задней стенкой подключны к второму выводу гидрораспределителя непосредственно.