ФРОНТАЛЬНЫЙ ОДНОКОВШОВЫЙ ПОГРУЗЧИК Российский патент 1998 года по МПК E02F3/28 

Изобретение относится к области строительства, в частности, к механизации процессов погрузки и перемещения грунта и других насыпных материалов. Оно может быть использовано при проектировании самоходной погрузочно-землеройной техники.

Известен аналог фронтальный погрузчик БОРЭКС-2641 [1], включающий самоходное шасси на пневмоколесах с порталом, стрелу с рычажно-стержневой системой стабилизации положения ковша, связанной с гидроцилиндром поворота ковша. Недостатком аналога является уменьшение плеча гидроцилиндра поворота ковша с высотой подъема.

Прототипом изобретения принимаем фронтальный ковшовый погрузчик Ahlmann AS [2], состоящий из самоходного шасси на пневмоколесах с порталом и шарнирно соединенных с ним, стрелы, гидроцилиндра подъема стрелы и ковша. Стрела оборудована перекрестной рычажно-стержневой системой стабилизации, связанной с гидроцилиндром поворота ковша. Система стабилизации состоит из качающихся на стреле рычагов, шарнирно соединенных стержнями. На первым рычаге, установленном на вершине стрелы, закреплен ковш, а последний двухплечий рычаг под основанием стрелы гидроцилиндром поворота ковша шарнирно соединен с порталом.

Прототипу присущи следующие недостатки: уменьшение плеча гидроцилиндра поворота ковша с высотой подъема, что ограничивает возможности послойной разработки штабеля материала; недостаточна стабилизация ковша при подъеме, что ограничивает возможности использования всего объема ковша при погрузке материалов с малым внутренним трением (сухой цемент, зерно, раствор и пр.); большая нагрузка на передние колеса при наполнении ковша с запрокидыванием.

Целью изобретения "Фронтальный одноковшовый погрузчик" является устранение указанных недостатков.

Сущность изобретения заключается в том, что гидроцилиндр поворота ковша установлен на первом рычаге; ковш шарнирно установлен на первом рычаге и шарнирно соединен с гидроцилиндром поворота ковша; последний рычаг рычажно-стержневой системы стабилизации соединен стержнем с порталом; шарниры соединения ковша с гидроцилиндром поворота ковша и гидроцилиндра поворота ковша с рычагом расположены друг от друга на минимальном расстоянии при запрокинутом ковше; шарнирно соединенные качающиеся рычаги, стрела, стержни, портал образуют параллелограммы; первый рычаг выполнен с опорной лыжей, плоскость которой совмещена с плоскостью основания ковша.

Расположение ковша и гидроцилиндра поворота ковша на первом качающемся рычаге обеспечивает независимость плеча гидроцилиндра поворота ковша от подъема стрелы. Данное техническое решение позволяет обеспечить послойную разработку штабелированного материала сверху, начиная с максимальной высоты подъема стрелы.

Расположение присоединительных шарниров гидроцилиндра поворота ковша на рычаге и ковше на минимальном расстоянии друг от друга при запрокинутом ковше обеспечивает максимум плеча гидроцилиндра.

Выполнение рычажно-стержневой системы стабилизации ковша из связанных через качающиеся рычаги параллелограммов обеспечивает постоянное положение ковша независимо от высоты подъема стрелы.

Оборудование качающегося на вершине стрелы рычага опорной лыжей обеспечивает погрузчику дополнительную опору, воспринимающую вертикальную нагрузку при запрокидывании ковша и разгружающую пневмоколеса.

В целом заявляемое новое техническое решение "Фронтальный одноковшовый погрузчик" обладает существенными новыми свойствами. В сравнении с известными аналогом и прототипом он обладает расширенными технологическими возможностями, более высокой производительностью, надежностью и эффективностью.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан фронтальный одноковшовый погрузчик с ковшом в транспортном положении; на фиг. 2 показано погрузочное оборудование фронтального одноковшового погрузчика; на фиг. 3 показан первый качающийся рычаг, вид спереди; на фиг. 4 показан первый качающийся рычаг, вид сбоку; на фиг. 5 показана проушина цапфенного соединения первого качающегося рычага с гидроцилиндром поворота ковша; на фиг. 6 показан фронтальный одноковшовый погрузчик с погрузочным оборудованием при заполнении ковша и разгрузке.

Фронтальный одноковшовый погрузчик состоит из самоходного шасси 1 (фиг. 1) на пневмоколесах и погрузочного оборудования 2, включающего портал 3 (фиг. 2) стрелу 4, качающиеся рычаги 5 и 6, соединенные со стрелой 4 шарнирами 7 и 8, между собой - стержнем 9 через шарниры 10 и 11, с порталом 3 - стержнем 12 через шарниры 13 и 14, гидроцилиндр 15 подъема стрелы 4, ковш 16 с основанием 17 и гидроцилиндр 18 поворота ковша, соединенный цапфенным шарниром 19 с рычагом 5. Ковш 16 шарниром 20 соединен с гидроцилиндром 18 и шарниром 21 соединен с качающимся рычагом 5.

Рычаг 5 (фиг. 2) состоит из щек 22 (фиг. 3), кронштейнов 23, опорной лыжи 24 (фиг. 3) и соединительной балки 25. Опорная лыжа 24 (фиг. 4) выполнена плоской с отогнутой под углом вверх передней частью. Цапфенный шарнир 19 (фиг. 2) соединения рычага 5 с гидроцилиндром 18 выполнен в виде разъемных подшипников, одна половина которых выполнена в щеках 22 (фиг. 3, 4) и кронштейнах 23, а другая - в съемных крышках 26 (фиг. 4), закрепленных болтами 27 (фиг. 5) на щеках 22 и кронштейнах 23.

Фронтальный одноковшовый погрузчик работает следующим образом. Перед заполнением ковша погрузочное оборудование 1 (фиг. 1) из транспортного положения переводится в исходное рабочее (фиг. 6). Для чего стрела 4 (фиг. 2) гидроцилиндром 15 опускается в нижнее положение. При этом ковш 16, закрепленный на рычаге 5 системы стабилизации, сохраняет вместе с ним неизменную ориентацию в пространстве вследствие компенсации параллелограммной системой стабилизации поворота стрелы 4 с ковшом 16 относительно портала 3 противоположным равнозначным поворотом рычага 5 с ковшом 16 относительно стрелы 4. В нижнем положении ковш 16 гидроцилиндром 18 поворачивается из транспортного положения в горизонтальное рабочее (фиг. 6).

Заполнение ковша выполняется движением погрузчика с горизонтально расположенным ковшом (фиг. 6) вперед с подъемом стрелы 4 (фиг. 2) и запрокидыванием ковша 16. Погрузочное оборудование 2 опирается опорной лыжей 22 (фиг. 4) на грунт, уменьшая нагрузку на колеса. Наполненный ковш запрокидывается в транспортное положение и приподнимается стрелой на высоту, обеспечивающую движение по дороге (фиг. 1).

При разгрузке ковша в кузов машины стрела 4 (фиг. 2) гидроцилиндром 15 поднимается вверх. Ковш 16, соединенный с рычагом 5 рычажно-стержневой системы стабилизации, сохраняет первоначальную ориентацию в пространстве. Разгрузка осуществляется поворотом ковша 16 гидроцилиндром 17 вокруг шарнира 19 рычага 5 на угол, обеспечивающий высыпание грунта из ковша 16. При этом плечо гидроцилиндра 17 не зависит от высоты разгрузки. Положение погрузочного оборудования при разгрузке на максимальной высоте подъема показано штрихпунктиром на фиг. 6.

Литература
1. Гидравлический экскаватор-погрузчик БОРЭКС-2641 на базе трактора ЮМЗ-6АКЛ/АКМ и самоходного средства ЮМЗ-6002. /Проспект. -М.: Машмир-Студио, 1994.

2. Ahlmann. Swing Sovel Loader AS 7. - Ahlmann-Masinenbau, Rendsburg, Germany (Проспект).

Фронтальный одноковшовый погрузчик содержит самоходное шасси с порталом, гидроцилиндр подъема стрелы, ковш, стрелу с рычажной системой стабилизации ковша из ряда качающихся на стреле рычагов. Первый рычаг установлен на вершине стрелы. Гидроцилиндр поворота ковша установлен на первом качающемся рычаге, ковш соединен шарнирами с последним и гидроцилиндром поворота ковша. Последний качающийся рычаг соединен стержнем с порталом. Шарниры соединения гидроцилиндра поворота ковша с первым качающимся рычагом и ковша с гидроцилиндром поворота ковша могут располагаться на минимальном расстоянии при запрокинутом ковше. Соединительные шарниры ковша с первым рычагом и первого рычага со стрелой могут располагаться на общей геометрической оси. Первый рычаг может выполняться с опорной лыжей. Благодаря изобретению погрузчик обладает расширенными технологическими возможностями, более высокой производительностью, надежностью, энергоэффективностью. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Фронтальный одноковшовый погрузчик, включающий самоходное шасси с порталом, гидроцилиндр подъема стрелы, ковш, стрелу с рычажно-стержневой системой стабилизации ковша из ряда качающихся на стреле рычагов, первый из которых установлен на вершине стрелы, и соединяющих их шарнирно стержней, образующих связанные между собой четырехзвенники, гидроцилиндр поворота ковша, отличающийся тем, что гидроцилиндр поворота ковша установлен на первом качающемся рычаге, ковш соединен шарнирами с первым качающимся рычагом и гидроцилиндром поворота ковша, а последний качающийся рычаг соединен стержнем с порталом. 2. Погрузчик по п.1, отличающийся тем, что четырехзвенники выполнены параллелограммами. 3. Погрузчик по п.1, отличающийся тем, что шарниры соединения гидроцилиндра поворота ковша с первым качающимся рычагом и ковша с гидроцилиндром поворота ковша выполнены расположенными на определяемом кинематикой минимальном расстоянии друг от друга при запрокинутом ковше. 4. Погрузчик по п.1, отличающийся тем, что соединительные шарниры ковша с первым качающимся рычагом, первого качающегося рычага со стрелой выполнены на общей геометрической оси. 5. Погрузчик по п.1, отличающийся тем, что первый качающийся рычаг выполнен с опорной лыжей, плоскость которой при рабочем положении ковша совпадает с плоскостью его основания.