ЭКСКАВАТОР С КОВШОМ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2000 года по МПК E02F3/38 E02F3/30 

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для экскавации и перемещения грунта, и может быть использовано для выемки горных пород и мерзлых грунтов без предварительного рыхления в строительной и горнодобывающей промышленности.

Известен экскаватор с ковшом активного действия (а.с. СССР N 90798, кл. B 02 F 3/40, опубл. в 1952 г.), в котором для подачи энергоносителя (сжатого воздуха) к вибрирующим зубьям используют гибкий шланг и каналы в ковше. На стреле установлен натяжной блок-барабан, обеспечивающий автоматическое регулирование длины шланга.

Недостаток известного экскаватора заключается в том, что для обеспечения более равномерного натяжения гибкого шланга необходим дополнительный механизм в виде натяжного блок-барабана, что усложняет конструкцию и, следовательно, снижает надежность экскаватора в целом.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является одноковшовый экскаватор с ковшом активного действия (патент РФ N 2002900, кл. E 02 F 3/98, 9/20, опубл. 15.11.1993 г.), у которого трубы воздухопровода размещены на стреле и рукояти, и соединяющий их отрезок гибкого шланга закреплен на трубе посредине расстояния между ограничителями хода рукояти.

Недостаток известного экскаватора заключается в том, что в процессе его работы рукоять выдвигается на значительное расстояние, при этом образуется петля гибкого шланга, которая периодически изгибается и трется о металлическую конструкцию стрелы, в результате чего шланг быстро изнашивается и выходит из строя, снижая надежность работы экскаватора, а частые простои, вызванные заменой изношенного шланга, снижают в целом эффективность его работы.

Техническая задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в повышении надежности и эффективности работы экскаватора за счет ликвидации петли гибкого шланга в системе трубопроводов для подачи энергоносителя к ковшу активного действия.

Поставленная задача решается тем, что в экскаваторе с ковшом активного действия, включающем стрелу, рукоять с ограничителем хода, источник энергоносителя и систему трубопроводов, размещенных на платформе, стреле и рукояти экскаватора и соединенных между собой отрезками гибкого шланга в единую энергопроводящую цепь от источника энергоносителя до ударных механизмов ковша, согласно изобретению трубопровод рукояти выполнен телескопическим.

Такое конструктивное техническое решение обеспечивает требуемую подвижность рукояти экскаватора, позволяет избавиться от применения длинного гибкого шланга как ненадежного звена в системе энергоснабжения ковша активного действия, что в свою очередь позволяет повысить надежность и эффективность работы экскаватора.

Целесообразно среднюю часть наружной трубы телескопического трубопровода рукояти закрепить с помощью кронштейна и шарового подшипника на корпусе седлового подшипника рукояти, а переднюю часть этой трубы оснастить цилиндром с направляющими скольжения для осевого перемещения трубы-плунжера телескопического трубопровода рукояти, при этом передний конец трубы-плунжера шарнирно закрепить на оси, соединяющeй ковш с рукоятью.

Крепление телескопического трубопровода рукояти с помощью шарового подшипника позволяет компенсировать зазоры в седловом подшипнике, вызывающие перекосы наружной трубы и трубы-плунжера при работе экскаваторa, что повышает надежность и эффективность работы экскаватора.

Целесообразно при этом телескопический трубопровод рукояти связать с трубопроводом стрелы экскаватора посредством шарнира-вертлюга, закрепленного с помощью кронштейна на корпусе седлового подшипника рукояти экскаватора.

Такое конструктивное решение позволяет в процессе экскавации обеспечивать подвижность и необходимую герметичность соединения этих трубопроводов, что повышает надежность и эффективность работы экскаватора.

Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения и чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид заявляемого экскаватора; на фиг. 2 - вид А-А по фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б-Б по фиг. 1; на фиг. 4 - вид В-В по фиг. 3.

Экскаватор с ковшом активного действия содержит стрелу 1, рукоять 2, ковш 3, источник энергоносителя (компрессор или маслостанцию) и систему трубопроводов, размещенных на платформе, стреле и рукояти экскаватора и соединенных между собой отрезками гибкого шланга (не показаны); телескопический трубопровод 4 рукояти (фиг. 1), состоит из наружной цилиндрической трубы 5 (фиг. 2,4), средняя часть которой закреплена с помощью кронштейна 6 (фиг. 1,3,4) и шарового подшипника 7 на корпусе седлового подшипника 8 (фиг. 1,3). К передней части трубы 5 с помощью фланца 9 (фиг. 1,2) закреплен цилиндр 10 (фиг. 1,2) с направляющими скольжения 11, по которым перемещается (внутренняя) полая труба-плунжер 12 (фиг. 2). Для устранения утечек энергоносителя предусмотрено двойное уплотнение 13 (фиг. 2). Один конец трубы-плунжера 12 (не показан) свободный, а второй снабжен фланцем 14, к которому присоединен переходник 15 (фиг. 1,2). Конец последнего закреплен с помощью шарового подшипника 16 на оси 17, соединяющей ковш 3 (фиг. 1) с рукоятью 2 с ограничителем хода. Переходник 15 (фиг. 1) патрубком 18 соединен с коллектором 19 ударных механизмов 20 ковша 3.

На корпусе седлового подшипника 8 жестко закреплен кронштейн 21 (фиг. 3) с полой цапфой 22, на наружной поверхности которой установлен с возможностью вращения на подшипниках качения 23 вертлюг 24. Патрубок 25 вертлюга 24 соединен гибким шлангом 26 со стационарным трубопроводом 27 (фиг. 1) стрелы 1 экскаватора, а патрубок 28 (фиг. 3) цапфы 22 - с телескопическим трубопроводом 4 (фиг. 1). Подвижные и неподвижные соединения вертлюга 24 и кронштейна 21 снабжены уплотнениями (не показаны) для уменьшения потерь энергоносителя.

Экскаватор работает следующим образом.

Перед началом работы экскаватора включается генерирующая установка энергоносителя (компрессор, маслостанция). Энергоноситель (сжатый воздух, масло) по системе трубопроводов, стационарно установленных на платформе и стреле экскаватора, поступает через вертлюг 24 сначала в наружную цилиндрическую трубу 5 телескопического трубопровода 4 рукояти, затем в полую трубу-плунжер 12 и далее через цилиндр 10, переходник 15, патрубок 18 к коллектору 19 ударных механизмов 20 ковша 3 экскаватора. После достижения в системе трубопроводов заданного давления энергоносителя начинается разработка забоя ковшом 3 активного действия.

В процессе траекторного черпания горной массы изменение радиуса черпания обеспечивается поступательным перемещением рукояти 2 в седловом подшипнике 8. Поскольку передний конец полой трубы-плунжера 12 соединен с осью 17, связывающей ковш 3 с рукоятью 2, а ее наружная поверхность опирается на направляющие скольжения 11, труба-плунжер 12 совместно с рукоятью 2 перемещается в осевом направлении относительно наружной трубы 5, обеспечивая тем самым подачу энергоносителя к ковшу 3 активного действия в процессе работы экскаватора.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к устройствам для экскавации и перемещения грунта, и может быть использовано для выемки горных пород и мерзлых грунтов без предварительного рыхления в строительной и горнодобывающей промышленности. В экскаваторе с ковшом активного действия, включающем стрелу, рукоять с ограничителем хода, источник энергоносителя и систему трубопроводов, размещенных на платформе, стреле и рукояти экскаватора и соединенных между собой отрезками гибкого шланга в единую энергопроводящую цепь от источника энергоносителя до ударных механизмов ковша, трубопровод рукояти выполнен телескопическим. Повышается надежность и эффективность в работе экскаватора за счет ликвидации петли гибкого шланга в системе трубопроводов для подачи энергоносителя к ковшу активного действия. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Экскаватор с ковшом активного действия, включающий стрелу, рукоять с ограничителем хода, источник энергоносителя и систему трубопроводов, размещенных на платформе, стреле и рукояти экскаватора и соединенных между собой отрезками гибкого шланга в единую энергопроводящую цепь от источника энергоносителя до ударных механизмов ковша, отличающийся тем, что трубопровод рукояти выполнен телескопическим. 2. Экскаватор по п.1, отличающийся тем, что средняя часть наружной трубы телескопического трубопровода рукояти закреплена с помощью кронштейна и шарового подшипника на корпусе седлового подшипника рукояти, а передняя часть этой трубы оснащена цилиндром с направляющими скольжения для осевого перемещения трубы-плунжера телескопического трубопровода рукояти, при этом передний конец трубы-плунжера шарнирно закреплен на оси, соединяющей ковш с рукоятью. 3. Экскаватор по п.1, отличающийся тем, что телескопический трубопровод рукояти связан с трубопроводом стрелы экскаватора посредством шарнира-вертлюга, закрепленного с помощью кронштейна на корпусе седлового подшипника рукояти экскаватора.