Изобретение относится к землеройному машиностроению, а именно к фрезерно-режущим машинам непрерывного действия, и может быть использовано для проведения планировочных и других работ при круглогодичном строительстве автомобильных и железных дорог.
Известна землеройная машина (авт. св. СССР N 59657, кл. E 02 F 5/08, 1978), включающая тягач, раму с установленной на ней приводной фрезой с режущими элементами, метателем грунта. Недостатком этой машины является сложность конструкции, высокая металлоемкость.
Известно техническое решение (авт. св. СССР N 976735, кл. E 02 F 5/06, 1984), содержащее транспортное средство с закрепленной на нем рамой, на которой установлен рабочий орган, выполненный в виде двух вертикальных баров с размещенной между ними горизонтальной фрезой. Недостатком известного технического решения является сложность конструкции, низкая производительность работ.
Известна землеройно-фрезерная машина ЗФМ-3000 (Дорожно-строительные машины. Справочное пособие. Издательство машиностроительной литературы, М. 1963), включающая тягач, рабочий орган роторного фрезерного типа. Недостатком данной машины является низкая производительность, сложность конструкции, высокая металлоемкость.
Известна баровая машина для нарезки щелей (авт. св. СССР N 1148940, кл. E 02 F 3/08, 1985). Она включает закрепленный на базовой машине вдоль ее продольной оси приводной редуктор с выходным валом, рабочий орган, гидроцилиндр заглубления рабочего органа и механизм поворота. Приводной редуктор выполнен из двух секций, одна из которых жестко установлена на базовой машине и снабжена фиксирующим приспособлением, а другая секция установлена соосно с выходным валом жестко установленной секции на базовой машине и выполнена поворотной. Недостатком данной машины является сложность конструкции, ненадежность в работе.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому эффекту является землеройная машина (авт. св. СССР N 1278409, кл. E 02 F 5/08, 1986), включающая базовый тягач с рамой и жестко прикрепленного к ней корпуса коробки отбора мощности, с ходовой тележкой и ее рамой, оборудованный дополнительной рамой для закрепления рабочего органа с возможностью поворота его относительно направления продольной оси тягача и перемещение его в направлении, перпендикулярном оси его поворота, состоящей из боковых стоек с вертикальными дугообразными (радиусными) направляющими, жестко закрепленных посредством тяг, кронштейнов и корпуса коробки отбора мощности на раме тягача и шарнирно на раме ходовой тележки соосно с осью ведущих звездочек, и поворотных относительно направления продольной оси тягача направляющих, выполненных в виде двух параллельных брусьев типа труб, жестко связанных между собой опорными обоймами по краям и в центре, причем опорные обоймы по краям закреплены в вертикальных дугообразных (радиусных) направляющих боковых стоек с возможностью скольжения по ним от силового гидроцилиндра, связывающего одну из крайних опорных обойм с боковой стойкой, а опорная обойма в центре выполнена в виде корпуса редуктора и шарнирно закреплена относительно корпуса коробки отбора мощности соосно с их соответственно входного и выходного валов и соосно с вертикальными дугообразными (радиусными) направляющими боковых стоек.
На направляющих дополнительной рамы монтируется рабочий орган с возможностью перемещения по ним от силового гидроцилиндра, закрепленного на центральной опорной обойме.
Рабочий орган состоит из механизма резания с фрезерным инструментом типа фрез и с его приводом и механизма транспортирования с грунтометательным оборудованием с подвижными от винта опорами, шарнирно связанными посредством тяг с винтовыми стяжками соосно с осью фрезерного инструмента, а посредством силового гидроцилиндра с приводом фрезерного инструмента для фиксированного изменения расстояния, угла наклона и угла поворота грунтометательного оборудования относительно фрезерного инструмента.
Фрезерный инструмент содержит одну основную и две боковые фрезы с приводом от бортовых редукторов, состоящих из двух секций, неповоротных и поворотных соответственно, шарнирно соединенных относительно оси промежуточного вала и связанных между собой силовым гидроцилиндром для поворота одной секции относительно другой, закрепленной на направляющих дополнительной рамы тягача с возможностью перемещения по ним от силового гидроцилиндра, связывающего неповоротные секции бортовых редукторов с центральной опорной обоймой направляющих.
Поворотные секции выполнены в виде редуктора, на выходном валу которого с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена основная фаза, а с внешней стороны установлены боковые фрезы, при этом резание грунта под поворотными секциями бортовых редукторов не производится. Недостатками данной землеройной машины являются сложность конструкции, ограничение технологических возможностей из-за невозможности разработки грунта в зоне поворотных секций бортовых редукторов и из-за недостаточной регулировки дальности и точности выброса грунта, а вследствие этого недостаточно высокая производительность работ.
Техническая задача, которую необходимо решить расширить технологические возможности за счет монтажа на едином базовом тягаче различных по функциональному назначению навесных сменных рабочих органов, повысить надежность машины и снизить металлоемкость.
Достигаемый технический эффект заключается в создании надежной, высокопроизводительной, многофункциональной землеройной машины, используемой при круглогодичном строительстве железных и автомобильных дорог, при прокладке линий СЦБ и связи, при проведении ирригационных работ.
Эта задача решается таким образом, что землеройная машина включает базовый тягач с рамой и жестко прикрепленного к ней корпуса коробки отбора мощности, с ходовой тележкой и ее рамой и ведущими звездочками, оборудованный дополнительной рамой для закрепления рабочего органа с возможностью поворота его относительно направления продольной оси тягача и перемещение его в направлении, перпендикулярном оси его поворота, состоящей из боковых стоек, жестко связанных посредством тяг и кронштейном с рамой тягача и шарнирно с рамой ходовой тележки соосно оси ведущих звездочек, и поворотных относительно направления продольной оси тягача направляющих, выполненных в виде параллельных элементов, жестко связанных между собой опорными обоймами по краям и в центре, причем опорные обоймы по краям шарнирно соединены с боковыми стойками посредством пар параллельных тяг с шаровыми опорами.
Направляющие дополнительной рамы снабжены механизмом перемещения рабочего органа, выполненным из ползунов, размещенных в направляющих, с возможностью перемещения по ним и привода.
Привод механизма перемещения моет быть гидравлическим, выполненным в виде силового гидроцилиндра, шток которого закреплен на опорных обоймах, установленных по краям направляющих, а гильза установлена на ползунах.
Привод механизма перемещения может быть механическим, выполненным в виде, например, ходовой винтовой пары, состоящей из ходового винта и гайки, при этом гайка жестко соединена с опорной обоймой, установленной в центре направляющих, а концы ходового винта шарнирно соединены с ползунами.
На направляющие дополнительной рамы монтируется рабочий орган с возможность перемещения по ним и жестко присоединяется к ползунам механизма перемещения.
Опорная обойма в центре выполнена в виде цапфы с ложементами для крепления в них направляющих, при этом цапфа шарнирно установлена на корпусе коробки отбора мощности с возможностью осевого перемещения при повороте направляющих относительно продольной оси тягача, перпендикулярно плоскости, проходящей через оси закрепления параллельных тяг на боковых стойках, при этом осевое перемещение может быть выполнено как свободным без фиксации относительно корпуса коробки отбора мощности, так и с механической или гидравлической фиксацией относительно него при любом угле поворота.
Поворотные секции бортовых редукторов выполнены в виде приводных режущих цепей, при этом на их рамах закреплены ведомые звездочки, на которых с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена основная фаза, а с внешней стороны боковые фрезы, ведущие звездочки жестко закреплены на оси промежуточного вала бортовых редукторов.
Поворотные секции бортовых редукторов выполняют в виде редукторов с корпусом, на выходном валу которого с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена основная фреза, а на его промежуточном валу с внешней стороны боковые фрезы, перекрывающие корпус редуктора.
Поворотные секции бортовых редукторов выполняют в виде редуктора с корпусом, на его выходном валу жестко закреплены ведущие звездочки, на которых с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлены основная фреза, а с внешней стороны боковые фрезы, при этом на корпусе редуктора закреплены ведомые звездочки.
Поворотные секции бортовых редукторов выполняют в виде редуктора с изогнутым корпусом, или на входном, или на промежуточном валу которого жестко закреплены ведущие звездочки, а ведомые звездочки закреплены шарнирно относительно оси выходного вала, при этом на выходном валу с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена основная фреза, а с внешней стороны боковые фрезы.
Опоры механизма транспортирования установлены на грунтозаборнике посредством шарнирных винтовых стяжек, соединенных с тягами, шарнирно закрепленными на поворотных секциях бортовых редукторов, при этом стяжки расположены с возможностью изменения угла наклона механизма транспортирования относительно режущего инструмента и расстояния между ними.
Кожух роторного метателя снабжен направляющим устройством, закрепленным на открытом секторе с возможностью их поворота относительно грунтозаборника.
Известна траншейная машина (заявка Великобритании E 02 F 5/06, 1982), включающая базовый трактор, цепной рабочий орган, содержащий параллелограммную раму, позволяющую поддерживать постоянный угол резания при различной глубине копания, несмотря на изменения рельефа местности.
Известен цепной рабочий орган землеройной машины (авт. св. СССР N 383788, кл. E 02 F 3/08, 1973), включающий раму, выполненную в виде шарнирного параллелограмма, одно из звеньев которого неподвижно закреплено на раме, а другое установлено с возможностью поворота относительно неподвижного звена посредством исполнительного органа, цепь с режущими и транспортирующими грунт элементами, привод вращения цепи и устройство для поддержания заданного уклона.
Эти технические решения близки к предлагаемому решению по достигаемому эффекту, однако по технической сути они различны.
Известен фрезерный рабочий орган (авт. св. СССР, N 987036, кл. E 02 F 3/18, 1987), включающий ось, установленную в опорах рамы, на которой смонтированы две цилиндрические фрезы с валом привода между ними, при этом на концах оси с внешней стороны рамы, выполненной с изгибами, расположены боковые фрезы.
Данное техническое решение по технической сути и достигаемому техническому эффекту близко к предлагаемому.
Недостатками фрезерного рабочего органа являются ненадежность его работы, сложность конструкции, высокая металлоемкость.
На фиг. 1 изображен общий вид базового тягача; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1 с механизмом перемещения рабочего органа с гидравлическим приводом; на фиг. 4 вид Б на фиг. 1 с механическим приводом перемещения рабочего органа; на фиг.5 сечение В-В на фиг.3; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.4; на фиг.7 представлена землеройная машина с базовым тягачом и рабочим органом для нарезки сливной призмы, уступов, выемок, снятия плодородного слоя с удалением срезанного грунта; на фиг8 вид Г на фиг.7; на фиг.9 кинематическая схема бортового редуктора с поворотной секцией для привода фрезерного инструмента, выполненной в виде приводной режущей цепи; на фиг.10 то же, где поворотная секция выполнена в виде редуктора с изогнутым корпусом; на фиг.11 то же, где поворотная секция выполнена с прямым корпусом; на фиг. 12 то же, где поворотная секция выполнена в виде редуктора с изогнутым корпусом и с приводной режущей цепью, ведущие звездочки которой жестко закреплены на выходном валу поворотной секции; на фиг.13 то же, где поворотная секция выполнена в виде редуктора с прямым корпусом и приводной режущей цепи; на фиг. 14 то же, где поворотная секция выполнена в виде редуктора с изогнутым корпусом и приводной режущей цепи с раздельным друг от друга приводом; на фиг.15 вид Д на фиг.7; на фиг.16 представлена землеройная машина с базовым тягачом и рабочим органом для нарезки кюветов.
Землеройная машина содержит базовый тягач 1 с рамой 2 и жестко прикрепленного к ней корпуса коробки отбора мощности 3, с ходовой тележкой 4 и ее рамой 5 и ведущими звездочками 6, оборудованный дополнительной рамой 7 для закрепления рабочего органа с возможностью поворота его относительно направления продольной оси тягача и перемещение его в направлении, перпендикулярном оси его поворота, состоящей из боковых стоек 8,9 жестко связанных посредством тяг 10, 11 и кронштейнов 12 вверху с рамой 2, а внизу шарнирно связанных посредством кронштейнов 13 с рамой 5 ходовой тележки 4 соосно оси ведущих звездочек 6, и поворотных относительно направления продольной оси тягача направляющих 14, выполненных, например, в виде двух параллельных брусьев типа труб, жестко связанных между собой опорными обоймами 15 и 16 соответственно по краям и в центре, причем опорные обоймы 15 шарнирно соединены с боковыми стойками 8 и 9 посредством пар параллельных тяг 17 с шаровыми опорами 18 и силового гидроцилиндра 19 с шаровыми опорами 20, а опорная обойма 16, выполненная в виде цапфы 21 с ложементами 22 для крепления в них направляющих 14, посредством цапфы 21 шарнирно закреплена на корпусе коробки отбора мощности 3 возможностью осевого перемещения при повороте от гидроцилиндра 19 направляющих 14 вместе с опорными обоймами 15, 16 относительно продольной оси тягача 1, перпендикулярной плоскости, проходящей через оси закрепления параллельных тяг 17 на боковых стойках 8, 9, при этом осевое перемещение может быть выполнено свободным без фиксации относительно корпуса коробки отбора мощности 3 и без передачи осевой нагрузки на него или с механической или гидравлической фиксацией и с передачей осевой нагрузки через корпус коробки отбора мощности 3 на раму 2 тягача 1 при любом угле поворота, например, при помощи кулачкового механизма 23, где кулачок 24 жестко закреплен на корпусе коробки отбора мощности 3, а ролик 25 на опорной обойме 16, или посредством гидроцилиндра, связывающего корпус коробки отбора мощности 3 и опорную обойму 16.
Направляющие 14 снабжены механизмом перемещения 26 рабочего органа, выполненным из ползунов 27 и привода 28, который может быть гидравлическим в виде силового гидроцилиндра 29, шток 30 которого закреплен на опорных обоймах 15, а гильза 31 на ползунах 27 или механическим в виде, например, ходовой винтовой пары, гайка 32 которой жестко соединена с опорной обоймой 16, а винт 33 шарнирно с ползунами 27.
Рабочий орган состоит из механизма резания 34 с фрезерным инструментом и его приводом и механизма транспортирования 35 с грунтометательным оборудованием с опорами, шарнирно связанные посредством винтовых стяжек 36, 37, 38 с тягами 39, шарнирно закрепленных на его приводе, между которыми шарнирно установлены силовые гидроцилиндры 40 для поворота тяг 39 вместе с винтовыми стяжками 36, 37, 38 и механизмом транспортирования 35 относительно фрезерного инструмента, при этом за счет винтовых стяжек 36, 37, 38, выполненных, например, в виде трапеции с диагональю, осуществления изменение расстояния угла наклона механизма транспортирования 35 относительно фрезерного инструмента.
Фрезерный инструмент содержит основную фрезу 41 и две боковые фрезы 42 с приводом от бортовых редукторов 43, состоящих из двух секций 44, 45, неповоротных и поворотных соответственно, шарнирно соединенных относительно оси промежуточного вала 46 и связанных между собой силовым гидроцилиндром 47 с рычагами 48 и тягами 49 для поворота одной секции относительно другой, закрепленной на направляющих 14 дополнительной рамы 7 тягача 1 с возможностью перемещения по ним от механизма перемещения 26, при этом неповоротные секции 44 бортовых редукторов жестко крепятся к ползунам 27 механизма перемещения 26.
Поворотные секции 45 бортовых редукторов выполнены в виде приводных режущих цепей 50 с рамами 51 и ведомыми звездочками 52, на которых с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена основная фреза 41, а с внешней стороны боковые фрезы 42, а ведущие звездочки 53 жестко закреплены на оси промежуточного вала 46 бортовых редукторов.
Поворотные секции 45 бортовых редукторов могут быть выполнены в виде редуктора 54 с корпусом, на выходном валу 55 которого с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена основная фреза 41, а на его промежуточном валу 56 с внешней стороны установлены боковые фрезы 57, перекрывающие корпус редуктора 54.
Поворотные секции 45 бортовых редукторов могут быть выполнены в виде редуктора 54 с корпусом, на выходном валу 55 которого жестко закреплены ведущие звездочки 58, на которых с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлены основная фреза 41, а с внешней стороны боковые фрезы 42. На корпусе редуктора 54 закреплены ведомые звездочки 59.
Поворотные секции 45 бортовых редукторов в виде редуктора 54 с изогнутым корпусом 60, на промежуточном валу 46 которого жестко закреплены ведущие звездочки 53, а ведомые звездочки 52 шарнирно установлены относительно оси выходного вала 55, при этом на выходном валу 55 с внутренней стороны между бортовыми редукторами установлена фреза 41, а с внешней боковые фрезы 42.
Механизм транспортирования 35 включает грунтозаборник 61 с опорами 62 для его шарнирного соединения к винтовым стяжкам 36, 37, 38 и с рабочей кромкой 63, соответствующей профилю резания грунта, и роторный грунтометатель 64 с кожухом 65, профланцованным к грунтозаборнику 61, и роторным метателе 66 с приводом 67, выполненным, например, гидромеханическим и закрепленным на кожухе 65 для вращения роторного метателя 66 относительно кожуха 65, имеющего в зоне выброса грунта открытый сектор 68, причем на открытом секторе 68 кожуха 65 может монтироваться направляющее устройство 69 с регулируемыми заслонками 70 и 71 посредством, например, винта 72 и гидроцилиндра 73 для регулирования дальности выброса грунта и высоты его полета.
Работа машины осуществляются следующим образом.
Для нарезки сливной призмы или кюветов на направляющих 14 монтируют соответствующий навесной рабочий орган.
Включает привод бортовых редукторов 43 вращения фрезерного инструмента механизма резания 34 и привод 67 вращения роторного метателя 66 механизма транспортирования 35, после чего посредством силовых гидроцилиндров 47 опускают на грунт фрезерный инструмент механизма резания 34 и заглубляют его на необходимую глубину.
Затем включают рабочее движение базового тягача 1 и силовыми гидроцилиндрами 40 опускают механизм транспортирования 35 на плоскость резания грунта, при этом фрезерный инструмент производит резание грунта перемещение его от краев к центру основной фрезы 41, где грунт захватывается грунтозаборником 61 и направляется в кожух 65, откуда выбрасывается посредством роторного метателя 66 в открытый сектор 68 кожуха 65 или в установленное на кожухе 65 в зоне его открытого сектора 68 направляющее устройство 69 с регулируемыми заслонками 70 и 71, при этом грунт выбрасывается или "навымет", или в транспортное средство, а направляющее устройство 69 позволяет обеспечить прицельный выброс грунта.
Дальность выброса грунта регулируется поворотом кожуха 65 относительно грунтозаборника 61, изменением скорости вращения роторного метателя 66 и положением заслонок 70 и 71 направляющего устройства 69.
Для нарезания наклонных в поперечной плоскости машины поверхностей необходимо посредством гидроцилиндра 19 произвести поворот направляющей 14, совместно с которыми поворачиваются по радиусу в пространстве параллельные тяги 17 относительно их шаровых опор 18 на стойках 8, 9, а их шаровые опоры 18 на крайних обоймах 15 не только поворачиваются, но и перемещаются в направлении плоскости, проходящей через оси шаровых опор 18 на стойках 8, 9, при этом центральная опорная обойма 16 также поворачивается в корпусе коробки отбора мощности 3 и перемещается относительно оси поворота в соответствии с поворотом параллельных тяг 17. Осевое перемещение центральной опорной обоймы 16 выполняется или свободным без фиксации относительно корпуса коробки отбора мощности 3 и без передачи осевой нагрузки на него или механической или гидравлической фиксацией для передачи осевой нагрузки через корпус коробки отбора мощности 3 на раму 2 тягача 1, например, при помощи кулачкового механизма 23, кулачок 24 которого постоянно контактирует с роликом 25, или посредством гидроцилиндра, гильзой которого служит центральная опорная, а шток закреплен на корпусе коробки отбора мощности 3, с управлением от поворота направляющих 14.
При работе машины в стесненных условиях, в непосредственной близости зданий, сооружений, откосов и др. смонтированный на направляющих 14 рабочий орган перемещается по ним за габариты тягача от механизма перемещения 26 посредством или силового гидроцилиндра 29, или вращения ходового винта 33.
При работе машины только по разработке грунта без его удаления из зоны разработки механизм транспортирования 35 должен быть поднят гидроцилиндрами 40, а привод роторного метателя 66 отключен.
После завершения работы машины отключается ее рабочее передвижение и посредством гидроцилиндров 40, 47 механизмы транспортирования и резания соответственно поднимается в походное положение и при необходимости перемещаются по направляющим 14 от механизма перемещения 26 для установки рабочего органа в габаритах тягача 1.
При выполнении поворотных секций 45 бортовых редукторов 43 в виде различных вышеописанных исполнений последовательность операций при работе машины не меняется.
Предлагаемая машина позволяет использовать тягач дополнительной рамой 7 для широкого диапазона сменных навесных или прицепных рабочих органов, как, например, для нарезки щелей, для укладки кабеля, для планировки откосов, для фронтальной разработки грунта, для экскаваторных и буровых работ, для уплотнения грунта, для уплотнения грунта, для смены шпал, срезки кустарника и многих других работ, что дает основание отнести данную машину к модульному типу с одним базовым модулем и сменными навесными или прицепными модулями.
Применение данной машины сохранит номенклатуру выпускаемых строительных машин, сняв их с производства или заменив их сменными навесными модулями к предлагаемой машине, что повысит коэффициент унификации и использования машин и снизит затраты на производство и эксплуатацию.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Землеройная машина | 1984 |
|
SU1278409A1 |
ЗЕМЛЕРОЙНАЯ МАШИНА | 1991 |
|
RU2046890C1 |
МАШИНА ДЛЯ РЫТЬЯ ТРАНШЕЙ | 1966 |
|
SU184732A1 |
ПОВОРОТНАЯ КОЛОНКА | 1996 |
|
RU2103448C1 |
Навесное оборудование для разработки мерзлых грунтов | 1981 |
|
SU1023045A1 |
КОТЛОВАННАЯ МАШИНА | 2011 |
|
RU2485253C1 |
Устройство для рытья траншей | 1989 |
|
SU1696652A1 |
РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТРЫВКИ КОТЛОВАНОВ | 1991 |
|
RU2049870C1 |
Тренажер водителя землеройной машины | 1981 |
|
SU982066A1 |
Землеройная машина | 1990 |
|
SU1805173A1 |
Использование: строительная техника, а именно, землеройные машины непрерывного действия, применяемые для послойного снятия грунта при планировочных работах и образования выемок и насыпей. Сущность изобретения: землеройная машина включает базовый тягач с рамой и жестко прикрепленным к ней корпусом коробки отбора мощности, с ходовой тележкой и ее рамой и ведущими звездочками, с дополнительной рамой для закрепления рабочего органа, состоящей из боковых стоек и поворотных относительно направления продольной оси тягача направляющих. Направляющие снабжены механизмом перемещения сменных рабочих органов, выполненным из ползунов и гидравлического или механического привода. Рабочий орган состоит из механизма резания и механизма транспортирования с грунтометательным оборудованием. Механизм резания имеет привод от бортовых редукторов, выполненных из двух поворотных секций. Поворотные секции могут быть выполнены или в виде приводных режущих цепей, или редукторов различного вида с соответствующей установкой фрез, или в сочетании редукторов различного вида и приводных режущих цепей. 10 з.п. ф-лы, 16 ил.
Землеройная машина | 1984 |
|
SU1278409A1 |
Авторы
Даты
1997-07-27—Публикация
1995-04-07—Подача