РОТОРНЫЙ ЭКСКАВАТОР Российский патент 1997 года по МПК E02F3/24 E02F5/08 

Изобретение относится к роторным экскаваторам и может быть применено в горнодобывающей, строительной и других отраслях промышленности.

Известен роторный экскаватор, содержащий базовую машину, раму базовой машины, связанную с рамой рабочего органа посредством шарнирного узла, каретку, рабочий орган, конвейер [1]
Недостатком данной конструкции является ненадежность работы рабочего органа вследствие того, что каретка, на которой установлен рабочий орган, совершая возвратно-поступательные движения в раме рабочего органа, создает одну опорную точку при вертикальных нагрузках, что приводит к перекосу рамы в вертикальной плоскости, а при "большом пролете" рамы рабочего органа и консольном креплении роторного колеса к каретке, создает поперечные нагрузки, которые приводят к деформации рамы и потере ее работоспособности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является роторный экскаватор, включающий ходовую часть, поворотную платформу, на которой закреплена стрела с конвейером, на оголовке которой размещено вертикально установленное роторное колесо и перегрузочный бункер, привод роторного колеса [2]
Недостатком данной конструкции являются большие вертикальные нагрузки, возникающие на металлоконструкции экскаватора вследствие того, что при копании металлоконструкции экскаватора воспринимают помимо веса стрелы и рабочего органа, нагрузки от усилия резания. Кроме того, консольное расположение роторного колеса относительно продольной оси стрелы при рабочей схеме нагружения создает скручивающий момент, требующий повышения крутильной жесткости стрелы.

Изобретение направлено на разработку роторного экскаватора с новой конструкцией рабочего оборудования, обеспечивающей новую схему приложения сил, позволяющей снизить вертикальные нагрузки на металлоконструкции экскаватора.

Это достигается тем, что в роторном экскаваторе, включающем ходовую часть, поворотную платформу, на которой закреплена стрела с конвейером, на оголовке которой размещено вертикально установленное роторное колесо и перегрузочный бункер, привод роторного колеса, роторное колесо снабжено цилиндрическим кольцом с фланцем, на котором установлен привод, ширина стрелы у основания выполнена больше ширины стрелы у оголовка, который размещен в полости роторного колеса, при этом борта перегрузочного бункера связаны с цилиндрическим кольцом посредством соединительных элементов и установлены с возможностью относительного перемещения с последними, причем роторное колесо установлено на стреле посредством оси, размещенной в соединительных элементах, и имеет механизм регулирования угла его наклона относительно продольной оси стрелы. При этом механизм регулирования выполнен в виде гидроцилиндров, один конец которых установлен на стреле, а другой на роторном колесе. Сущность изобретения заключается в том, что создан роторный экскаватор с конструктивными признаками, указанными выше, обеспечивающими новую схему приложения сил, позволяющей снизить вертикальные нагрузки на металлоконструкции экскаватора.

На фиг. 1 представлен общий вид роторного экскаватора; на фиг. 2 вид рабочего оборудования роторного экскаватора сверху.

Позиции на чертежах обозначают: 1 ходовая часть, 2 поворотная платформа, 3 стрела, 4 конвейер, 5 оголовок стрелы, 6 роторное колесо, 7 привод роторного колеса, 8 борта перегрузочного бункера, 9 - цилиндрическое кольцо, 10 фланец, 11 ось, 12 соединительные элементы, 13 механизм регулирования угла наклона роторного колеса.

Роторный экскаватор включает ходовую часть 1, поворотную платформу 2, на которой закреплена стрела 3 с конвейером 4. На оголовке 5 стрелы 3 размещено вертикально установленное роторное колесо 6 с приводом 7 и борта перегрузочного бункера 8. Роторное колесо 6 снабжено цилиндрическим кольцом 9 с фланцем 10, установленным неподвижно в полости роторного колеса 6. Оптимально выполнение цилиндрического кольца с внутренним диаметром, превышающим максимальный размер поперечного сечения оголовка 5 стрелы. Борта перегрузочного бункера 8 размещены на оголовке 5 по обеим сторонам вдоль конвейера 4, связаны с цилиндрическим кольцом 9 посредством соединительных элементов 12 и установлены с возможностью их относительного перемещения с последними. Соединительные элементы 12 прикреплены к внутренней поверхности цилиндрического кольца 9 и могут быть выполнены, например, в виде кронштейнов. В соединительных элементах 12 размещена ось 11, посредством которой роторное колесо 6 установлено на стреле 3. Привод 7, установленный на фланце 10 цилиндрического кольца 9, может быть выполнен, например, в виде зубчатого зацепления. Для обеспечения работоспособности конструкции ширина стрелы 3 у основания выполнена больше ширины стрелы у оголовка. Геометрическая форма стрелы определяется схемой внешних нагрузок, воспринимаемых стрелой от роторного колеса и учитывающей, что в процессе копания роторное колесо является опорной точкой стрелы. Механизм регулирования 13 угла наклона роторного колеса может быть выполнен в виде гидроцилиндров, один конец которых установлен на стреле 3, а другой на роторном колесе 6.

Роторный экскаватор работает следующим образом.

При разработке забоя стрела 3 с перпендикулярно прикрепленным к ней вертикальным роторным колесом опускается ковшами непосредственно на поверхность забоя, подлежащего разработке, поскольку для осуществления процесса копания необходимо расположить роторное колесо на грунте, т.е. опереться роторным колесом о грунт и пригрузить его весом стрелы, а при необходимости частью веса машины (за счет гидроцилиндров стрелы. При такой схеме копания нагрузки на металлоконструкции экскаватора, практически, не передаются. При вращении роторного колеса 6 приводом 7, установленным на фланце 10, ковши заполняются грунтом и поднимают его до разгрузочного окна цилиндрического кольца 9, установленного неподвижно в полости роторного колеса, где происходит разгрузка грунта на конвейер 4, установленный вдоль стрелы 3. Далее грунт через перегрузочный узел машины направляется на отвальный конвейер. Размещение оголовка 5 стрелы с конвейером и бортами перегрузочного бункера 8 в полости роторного колеса упрощает процесс разгрузки и обеспечивает разгрузку грунта из ковшей непосредственно на конвейер 4. В случае изменения угла наклона роторного колеса к забою, стрела 3 поворачивается на оси 11, установленной в соединительных элементах 12 роторного колеса 6 механизмом 13 регулирования угла его наклона. При этом борта 7 перегрузочного бункера установлены с возможностью перемещения относительно соединительных элементов 12, обеспечивают полную разгрузку грунта на конвейер без потерь.

Предлагаемая конструкция обеспечивает снижение вертикальных нагрузок на металлоконструкции экскаватора в результате создания новой схемы приложения сил путем разработки роторного экскаватора с новой конструкцией рабочего оборудования.

Предлагаемая конструкция роторного экскаватора позволяет существенно расширить его возможности при селективной отработке сложноструктурных пластов. Данная конструкция позволяет вести отработку забоя горизонтальными стружками, что удовлетворяет условиям раздельной выемки породы и угля.

Использование: изобретение относится к роторным экскаваторам и может быть применено в горнодобывающей и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: предложенное изобретение направлено на разработку роторного экскаватора с новой конструкцией рабочего оборудования, обеспечивающей новую схему приложения сил, позволяющей снизить вертикальные нагрузки на металлоконструкции экскаватора. Это достигается тем, что в роторном экскаваторе, включающем ходовую часть, поворотную платформу, на которой закреплена стрела с конвейером, на оголовке которой размещено вертикально установленное роторное колесо с приводом и перегрузочный бункер, роторное колесо снабжено цилиндрическим кольцом с фланцем, на котором установлен привод. Ширина стрелы у основания выполнена больше ширины стрелы у оголовка. Оголовок стрелы размещен в полости роторного колеса. Борта перегрузочного бункера связаны с цилиндрическим кольцом посредством соединительных элементов и установлены с возможностью относительного перемещения с последними. Роторное колесо установлено на стреле посредством оси, размещенной в соединительных элементах, и имеет механизм регулирования угла его наклона относительно продольной оси стрелы. При этом механизм регулирования выполнен в виде гидроцилиндров, один конец которых установлен на стреле, а другой - на роторном колесе. Данная конструкция обеспечивает снижение вертикальных нагрузок на металлоконструкции экскаватора, поскольку создан роторный экскаватор, в котором в процессе копания роторное колесо является опорной точкой стрелы и установлено перпендикулярно к ее продольной оси, что создает новую схему приложения сил, при которой нагрузки на металлоконструкции стрелы не передаются. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Роторный экскаватор, включающий ходовую часть, поворотную платформу, на которой закреплена стрела с конвейером, на оголовке которой размещено вертикально установленное роторное колесо и перегрузочный бункер, привод роторного колеса, отличающийся тем, что роторное колесо снабжено цилиндрическим кольцом с фланцем, на котором установлен привод, ширина стрелы у основания выполнена больше ширины стрелы у оголовка, который размещен в полости роторного колеса, при этом борта перегрузочного бункера связаны с цилиндрическим кольцом посредством соединительных элементов и установлены с возможностью относительного перемещения с последними, причем роторное колесо установлено на стреле посредством оси, размещенной в соединительных элементах, и имеет механизм регулирования угла его наклона относительно продольной оси стрелы. 2. Экскаватор по п.1, отличающийся тем, что механизм регулирования угла наклона роторного колеса выполнен в виде гидроцилиндров, один конец которых установлен на стреле, а другой на роторном колесе.