СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО СКРЕПЕРНОГО АГРЕГАТА Российский патент 1997 года по МПК E02F3/64 

Изобретение относится к области разработки грунта землеройно- транспортными машинами, в частности скреперами.

Известен ковш скрепера, включающий ножевую систему с неподвижными и поворотными ножами (см. авт. св. N 785425, H, кл.E 02 F3/64, бюл.N 45,1980). Такой ковш позволяет увеличить производительность скрепера за счет уменьшения ширины резания в процессе копания. Недостатком такого устройства является сложность конструкции и нарушение монолитности наиболее нагруженной режущей части ковша, что значительно снижает долговечность ножевой системы и скрепера в целом.

Для устранения этого недостатка необходимо проектировать скрепер с ковшом, ширина которого меньше ширины тягача, и обеспечить такому скреперу возможность выноса ковша с монолитной ножевой системой в сторону за габариты тягача.

Широко известно опорно-поворотное устройство и механизм поворота самоходного скрепера (см. Войнич Л.К. Прикащиков Р.Г. Справочник молодого машиниста бульдозера, скрепера, грейдера, М. Высшая школа, 1979, с.63, рис.36), которые позволяют разворачивать тягач относительно седельного оборудования.

Недостатком такого устройства является невозможность выполнять копание грунта при смещении ковша в сторону от оси тягача.

Известно сочлененное транспортное средство, включающее тягач, дополнительный полуприцеп и соединенный с ним посредством шаровой опоры грузовой полуприцеп (см. авт. св. N 902238, кл. B 62 D 53/04, бюл. N 4, 1982), у которого при повороте тягача грузовой полуприцеп сам выходит за габариты тягача. Однако при прямолинейном движении известное устройство исключает вынос грузового полуприцепа вне габаритов тягача.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности и долговечности ковша скрепера путем копания грунта вне колеи тягача ковшом уменьшенной ширины.

Эта цель достигается тем, что тяговая рама и арка-хобот соединены вертикальным шарниром, подвижность которого ограничена установленным на арке-хоботе управляемым фиксатором и тем, что на арке-хоботе посредством горизонтального поперечного шарнира смонтирован управляемый гидроцилиндром брус, взаимодействующий с размещенным на раме тягача поперечно и симметрично его поперечной оси внешними пазами, ширина которых меньше ширины бруса.

В литературе технических решений с подобными признаками не обнаружено. Следовательно, заявляемое техническое решение отвечает критерию "существенное отличие".

На фиг. 1 показан скреперный агрегат с предлагаемым сцепным устройством на транспортном режиме, на фиг.2 он же, при копании вне колеи тягача, на фиг.3,5,7 дана конструкция управляемого фиксатора на арке-хоботе, на фиг.4,6
конструкция фиксатора на раме тягача, на фиг.8 схема подключения гидроцилиндра.

Скреперный агрегат включает тягач 1 и ковш 2, соединенные тяговой рамой 3, аркой-хоботом 4 и опорно-поворотным устройством 5. Тяговая рама 3 и арка-хобот соединены вертикальным шарниром 6, на арке-хоботе 4 смонтирован управляемый односторонним гидроцилиндром 7 с пружиной 8 фиксатор 9 (фиг.3), который взаимодействует с гнездом 10 в тяговой раме 3. Фиксатор 9 установлен в направляющих 11. На арке-хоботе 4 посредством горизонтального шарнира 12 смонтирован брус 13, управляемый гидроцилиндром 14 (фиг.4). На раме 15 тягача 1 симметрично его продольной оси попарно установлены внешние упоры 16 и внутренние пазы 17, ширина которых меньше бруса 13. Гидроцилиндр 14 снабжен напорным золотником 18.

Скреперный агрегат работает следующим образом.

Для копания грунта ковшом 2, установленным по оси тягача 1, а также на транспортном режиме оператор гидроцилиндром 14 поднимает брус 13 в верхнее положение и фиксирует гидроцилиндр 14 (фиг.1). Во время поворота скреперного агрегата арка-хобот 4 и тяговая рама 3 с ковшом 2 перемещается как одно целое, т. к. пружина 8 цилиндра 7 удерживает фиксатор 9 в центральном пазу 10 тяговой рамы 3 (фиг.7). В результате происходит блокировка вертикального шарнира 6.

Разработка грунта центрального установленным ковшом 2, имеющим уменьшенную ширину резания (Вк < Вт) и монолитную ножевую систему (фиг.1), способствует повышению долговечности ковша и увеличению производительности скреперного агрегата.

Для разработки боковых выемок (забой с вертикальными стенками) необходимо установить и удерживать при копании ковш 2 вне колеи тягача 1, т.е. вести копание со смещенным в поперечном направлении ковшом (фиг.2).

С этой целью оператор устанавливает ковш 2 по оси тягача 1 и гидроцилиндром 14 опускает брус 13 до соприкосновения с рамой 15 и переводит гидроцилиндр 14 в плавающее положение (фиг.6). Установленный параллельно поршневой полости гидроцилиндра 14 напорный кран 18 ограничивает заброс давления масла в гидроцилиндре 14 при контакте бруса 13 с рамой тягача 1 (фиг.8).

Затем оператор выполняет поворот тягача 1 в ту сторону, в которую необходимо вынести ковш 2 (например, направо). При этом брус 13 свободно скользит (т. к. гидроцилиндр 14 находится в плавающем положении) по раме 15 до соприкосновения с внешним упором 16 (фиг.6). После контакта бруса 13 с внешним упором 16 оператор переводит гидроцилиндр 14 на опускание и фиксирует его в этом положении до завершения операции копания. Поскольку ширина внутреннего паза 17 больше ширины бруса 13, то последний опускается в паз 17 и удерживается в нем гидроцилиндром 14 за счет автоматической работы напорного клапана 18 (фиг.6). Так осуществляется фиксирование арки- хобота 4 относительно рамы 15 тягача 1 (фиг.4), необходимое для выноса ковша 2 в сторону. Наличие бокового зазора между брусом 13 и боковыми стенками внутреннего паза 17 обеспечивает скреперному агрегату необходимые при копании поперечные перемещения.

Далее оператор выводит тягач 1 из поворота и подает масло в гидроцилиндр 7, который, сжимая пружину 8, перемещает фиксатор 9 в направляющих 11 и выводит его из центрального паза 10 тяговой рамы 3, (фиг.3,7). В результате ковш 2 начинает самоустанавливаться параллельно оси тягача 1, но со смещением вправо благодаря повороту тяговой рамы 3 относительно арки-хобота 4 в вертикальном шарнире 6. Оператор сообщает штоковую полость гидроцилиндра со сливом, пружина 8 возвращает фиксатор 9 в исходное положение, как только он совместится с боковым пазом 10 на тяговой раме 3.

В результате происходит жесткая блокировка вертикального шарнира, и удержание ковша 2 вне колеи тягача 1 при копании.

Дальнейшая разработка грунта происходит путем регулирования толщины срезаемой стружки.

После набора грунта в ковш 2, смещенный вправо, оператор гидроцилиндром 14 поднимает брус 13 в транспортное положение (фиг.1) и подает масло в гидроцилиндр 7, который перемещая в направляющих 11 фиксатор 9, разблокирует вертикальный шарнир 6. При прямолинейном движении тягача 1 на небольшом участке происходит самоцентрирование ковша 2 и тягача 1. Оператор сообщает штоковую полость 7 со сливом, а пружина 8 осуществляет перемещение фиксатора 9 в исходное положение (фиг. 3). В результате происходит блокировка вертикального шарнира 6, а тяговая рама 3 и арка-хобота 4 снова становится одним целым.

Предлагаемое сцепное устройство можно применять и на самоходных скреперах на базе одноосного тягача. При этом отпадает необходимость в установке бруса 13, гидроцилиндра 14, поперечного шарнира 12, упоров 16 и пазов 17, т. к. самоходные скреперы имеют автономный механизм поворота, способный фиксировать арку-хобот и раму в широких пределах.

Создание скреперного агрегата, обеспечивающего смещение ковша вне колеи тягача и фиксацию его в этом положении при копании, позволяет выполнять разработку забоя с вертикальными стенками ковшом, ширина которого меньше тягача. В результате увеличивается производительность скреперного агрегата, повышается долговечность ковша, облегчается разработка прочных и мерзлых грунтов.

Использование: землеройно-транспортные машины, в частности, скреперы. Сущность изобретения: тяговая рама и арка-хобот соединены вертикальным шарниром. Подвижность вертикального шарнира ограничена установленным на арке-хоботе управляемым фиксатором. Смонтированный на арке-хоботе горизонтальным поперечным шарниром управляемый гидроцилиндром брус взаимодействует с внешними упорами и внутренними пазами, выполненными на раме тягача. 8 ил.

Сцепное устройство скреперного агрегата, включающего тягач и ковш, соединенные между собой тяговой рамой с аркой-хоботом и опорно-поворотным устройством, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и долговечности ковша путем копания вне колеи тягача ковшом уменьшенной ширины, арка-хобот снабжена управляемым фиксатором и брусом с гидроцилиндром управления, рама тягача выполнена с попарными и симметрично расположенными вдоль ее продольной оси внешними упорами и внутренними пазами, ширина которых меньше ширины бруса, при этом тяговая рама и арка-хобот соединены посредством вертикального шарнира, подвижность которого ограничена установленным на арке-хоботе управляемым фиксатором, а брус смонтирован на арке-хоботе посредством горизонтального поперечного шарнира с возможностью взаимодействия с внешними упорами и внутренними пазами рамы тягача.