РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПРЯМОЙ ИЛИ ОБРАТНОЙ ЛОПАТ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ОДНОКОВШОВЫХ ЭКСКАВАТОРОВ Российский патент 2004 года по МПК E02F3/38 

Изобретение относится к горному и строительному делу. Разработано для расширения области применения гидравлических одноковшовых экскаваторов при рытье котлованов различных линейных размеров, траншей, выемок и при разработке и добыче полезных ископаемых. При этом предлагаемое оборудование предназначено для работы в грунтах и при погрузке пород, разрушенных посредством буровзрывных работ.

Гидравлические одноковшовые экскаваторы, оборудованные предлагаемым рабочим оборудованием имеют возможность применения при рытье больших котлованов и вскрытии небольших месторождений полезных ископаемых. При помощи предлагаемого оборудования они могут осуществлять выемку грунта обратной лопатой при создании нарезной наклонной траншеи, служащей для транспортных целей. После создания выемочного забоя достаточных размеров рабочее оборудование переводится в прямую лопату, и выемка грунта производится в уступе котлована.

Известны конструкции рабочего оборудования с обратной лопатой гидравлических экскаваторов по “Горнопроходческие машины и комплексы”. Грабчак Л.Г. и др. М.: Недра, 1990, с.313; “Машины для земляных работа". / под ред. Гаркави И.Г. М.: “Высшая школа”, 1982, с.132; Гальперин М.И., Домбровский Н.Г. Строительные машины. М.: “Высшая школа”, 1980, с.212.

Стрела рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов с обратной лопатой выполняется изогнутой конструкции. При этом она может быть моноблочной, состоящей из прямой и удлиняющей изогнутой частей с углом между их продольными осями более 55°, или состоять из двух частей: основной (коренной) и удлиняющей (концевой), соединенных между собой жестко посредством тяги.

Экскаваторы, оснащенные изогнутой моноблочной стрелой, используются с рабочим оборудованием обратной лопаты, а с сочлененной стрелой - как обратной, так и прямой лопатой. Рукоять, закрепленная шарнирно на конце изогнутой стрелы, выполнена моноблочной с переменным поперечным сечением, на конце которой смонтирован поворотный или жестко закрепленный ковш.

Основным недостатком рассматриваемого рабочего оборудования является то, что при переходе с обратной на прямую лопату необходимо производить значительные демонтажные и монтажные работы. Так, например, на гидравлических одноковшовых экскаваторах с рабочим оборудованием обратной лопаты, имеющем изогнутую моноблочную стрелу, требуется замена всего рабочего оборудования. На экскаваторах, имеющих рассматриваемое рабочее оборудование со стрелой, состоящей из двух частей производится демонтаж рукояти и изогнутой (удлиняющей) части стрелы. После этих операций производится монтаж прямой лопаты, заключающейся в том, что на основную (коренную) часть стрелы шарнирно навешивается рукоять с ковшом прямой лопаты.

Наиболее близким по конструктивному исполнению и назначению является рабочее оборудование, смонтированное на одноковшовом экскаваторе ЭО-4121А и др., известных по Беркман И.Л. и др. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. М,: “Высшая школа”, 1981, с.97.

На рассматриваемом экскаваторе в качестве стрелы прямой лопаты используется нижняя часть стрелы обратной лопаты, а в качестве рукояти - верхняя удлиняющая часть стрелы обратной лопаты. На конце рукояти монтируется поворотный или неповоротный ковш.

К недостаткам рассматриваемого рабочего оборудования следует отнести следующее: необходимость полного демонтажа рукояти обратной лопаты; демонтаж удлиняющей (изогнутой) части стрелы и повторный монтаж ее в качестве рукояти прямой лопаты через дополнительные проушины; монтаж поворотного или неповоротного ковша с гидродомкратом для открывания днища ковша или поворота ковша; демонтаж гидродомкрата для поворота рукояти обратной лопаты с удлиняющей частью стрелы и монтаж его на нижней части стрелы рабочего оборудования прямой лопаты.

В современных конструкциях рабочего оборудования обратной лопаты рассматриваемого экскаватора и др. угол между продольными осями прямой (основной) и изогнутой (удлиняющей) частями составляет более 55°, что не позволяет использовать изогнутую часть стрелы для прямой лопаты. Это объясняется тем, что гидродомкрат, размещенный на нижней стороне изогнутой части, не может быть использован на полную длину выдвижения штока и реализации максимальных усилий из-за прижатия цилиндра гидродомкрата к нижней стороне изогнутой части стрелы.

Перечисленные операции по демонтажу и монтажу одного вида рабочего оборудования на другой требуют больших затрат труда и времени.

На основании вышеизложенного имеется необходимость в разработке конструктивной схемы универсального рабочего оборудования для прямой и обратной лопат с минимальным объемом демонтажно-монтажных работ при переходе с одного вида рабочего оборудования на другой.

Задачей настоящего изобретения является разработка универсального рабочего оборудования для прямой или обратной лопат для одноковшовых гидравлических экскаваторов. Разрабатываемое рабочее оборудование должно обеспечить выемку грунта, выгрузку горной массы и добычу полезных ископаемых как при верхнем, так и при нижнем копании. Кроме того, разрабатываемое рабочее оборудование позволит при рытье котлованов больших размеров, а также при вскрыше на небольших карьерах по добыче полезных ископаемых осуществлять проходку наклонных транспортных траншей обратной лопатой с переходом на выемку грунтов и пород в уступе прямой лопатой с минимальными монтажно-демонтажными работами.

Согласно изобретению, поставленная задача достигается тем, что рабочее оборудование прямой или обратной лопат гидравлических одноковшовых экскаваторов, включающее изогнутую моноблочную стрелу, шарнирно связанную с ней рукоять с поворотным ковшом на конце, а также гидродомкраты поворота стрелы, рукояти и ковша, отличается тем, что рукоять состоит из кронштейна, шарнирно закрепленного на конце стрелы, и размещенной в нем одним концом трубчатой поворотной части с шарнирно закрепленным на другом конце поворотным ковшом.

Рабочее оборудование отличается также и тем, что моноблочная изогнутая стрела, состоящая из прямой и изогнутой (удлиняющей) частей, выполнена с углом между их продольными осями 35-45°. Это позволяет размещать гидродомкрат поворота рукояти при работе прямой или обратной лопат, соответственно, на нижней или верхней стороне изогнутой (удлиняющей) части стрелы.

Рабочее оборудование отличается тем, что кронштейн рукояти имеет механизм поворота трубчатой части совместно с ковшом вокруг продольной оси на угол 180°. Механизм поворота снабжен приводом, выполненным в виде реечного гидродомкрата.

Существенными отличиями являются:

1. Рабочее оборудование прямой или обратной лопат гидравлических одноковшовых экскаваторов, включающее изогнутую моноблочную стрелу и шарнирно связанную с ней рукоять с поворотным ковшом на конце, гидродомкраты поворота стрелы, рукояти и ковша, имеет рукоять, состоящую из кронштейна, посредством которого рукоять шарнирно крепится к стреле, и трубчатой поворотной части с шарнирно закрепленным на ее конце поворотным ковшом. Такое устройство рукояти позволяет устанавливать ковш для прямой или обратной выемки грунтов и горной массы.

2. Рабочее оборудование имеет изогнутую моноблочную стрелу, состоящую из прямого и изогнутого (удлиняющего) участков частей с углом между продольными их осями в пределах 35-45°. Предлагаемое взаимное расположение частей изогнутой моноблочной стрелы дает возможность размещать гидродомкрат для поворота рукояти как с верхней, так и с нижней стороны изогнутой части стрелы при выполнении рабочим оборудованием функций прямой или обратной лопат.

3. Рукоять рабочего оборудования, состоящая из кронштейна и размещенной в нем одним концом трубчатой поворотной части с шарнирно закрепленным на другом конце поворотным ковшом, имеет механизм поворота трубчатой части вокруг ее продольной оси на угол 180°. Механизм поворота смонтирован в кронштейне и имеет привод в виде реечного гидродомкрата. Механизм поворота обеспечивает перевод рабочего оборудования с прямой на обратную лопату или наоборот.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1. Общая конструктивная схема рабочего оборудования прямой или обратной лопат гидравлических одноковшовых экскаваторов.

Фиг.2, 3. Кинематическая схема поворотного механизма рукояти.

На фиг.1 представлена общая конструктивная схема рабочего оборудования прямой или обратной лопат гидравлических одноковшовых экскаваторов. Оно состоит из моноблочной изогнутой стрелы 1, смонтированной шарнирно на поворотной платформе 2 экскаватора. На конце изогнутой части стрелы 1 шарнирно закреплена поворотная рукоять, состоящая из кронштейна 3 и трубчатой поворотной части 4. На конце трубчатой поворотной части 4 шарнирно смонтирован поворотный ковш 5. Поворот стрелы 1 в вертикальной плоскости осуществляется посредством гидродомкрата (гидродомкратов) 6, а поворот рукояти, состоящей из кронштейна 3 и трубчатой поворотной части 4 - гидродомкратом 7, который смонтирован на изогнутой части стрелы 1 и прикреплен к кронштейну 8. В кронштейне 3 рукояти смонтирован поворотный механизм 9, предназначенный для поворота вокруг продольной оси на угол 180° трубчатой поворотной части 4 рукояти. Поворот ковша 5 в вертикальной плоскости, проходящей через продольные оси стрелы и рукояти производится при помощи гидродомкрата 10.

При переводе рабочего оборудования из обратной лопаты в прямую цилиндр гидродомкрата 7 шарнирно закрепляется на кронштейне 11 стрелы 1, a его шток на кронштейне 12 кронштейна 3 рукояти.

На фиг.2, 3 представлена кинематическая схема поворотного механизма 9 рукояти, состоящей из кронштейна 3 и трубчатой поворотной части 4. Поворотный механизм 9 состоит из силового реечного гидродомкрата 13 и двух шестерен 14 и 15. Шестерня 14 смонтирована в кронштейне 3 рукояти, а шестерня 15 закреплена на трубчатой поворотной части 4 рукояти.

Принцип работы предлагаемого рабочего оборудования следующий.

При рытье котлованов, траншей и других работах, связанных с нижней выемкой, рукоять с ковшом 5 устанавливается в положение I. При этом гидродомкрат 7 поворота рукояти занимает положение III. При верхней выемке грунтов, пород и полезных ископаемых трубчатая поворотная часть 4 рукояти посредством механизма поворота 9 устанавливается в положение II. После этого гидродомкрат 7 поворота рукояти демонтируется и устанавливается в положение IV на кронштейны 11 и 12. Таким образом, на предлагаемом рабочем оборудовании монтажно-демонтажные работы при переходе из одного вида рабочего оборудования на другой заключаются в перестановке гидродомкрата 7 поворота рукояти с верхнего положения III в нижнее IV или наоборот.

Изобретение относится к горному и строительному делу. Рабочее оборудование прямой или обратной лопат гидравлических одноковшовых экскаваторов включает изогнутую моноблочную стрелу, шарнирно связанную с ней рукоять с поворотным ковшом на конце, гидродомкраты поворота стрелы, рукояти и ковша. Рукоять состоит из шарнирно закрепленного на конце стрелы кронштейна и размещенной в нем одним концом трубчатой поворотной части со смонтированным шарнирно на другом ее конце поворотным ковшом. Она снабжена поворотным механизмом, имеющим привод в виде реечного гидродомкрата, для поворота трубчатой части рукояти вокруг ее продольной оси на угол 180°. Изогнутая моноблочная стрела состоит из двух частей, выполнена с углом между их продольными осями 35-45° с возможностью верхнего или нижнего размещения на участке стрелы, к которой закреплена рукоять, гидродомкрата поворота рукояти в вертикальной плоскости, оборудованной ковшом для прямой или обратной лопат. Повышается производительность. 1 з.п. ф-лы, 3ил.

1. Рабочее оборудование прямой или обратной лопат гидравлических одноковшовых экскаваторов, включающее изогнутую моноблочную стрелу, шарнирно связанную с ней рукоять с поворотным ковшом на конце, гидродомкраты поворота стрелы, рукояти и ковша, отличающееся тем, что рукоять состоит из шарнирно закрепленного на конце стрелы кронштейна и размещенной в нем одним концом трубчатой поворотной части со смонтированным шарнирно на другом ее конце поворотным ковшом и она снабжена поворотным механизмом, имеющим привод в виде реечного гидродомкрата, для поворота трубчатой части рукояти вокруг ее продольной оси на угол 180°.2. Оборудование по п.1, отличающееся тем, что изогнутая моноблочная стрела, состоящая из двух частей, выполнена с углом между их продольными осями 35-45° с возможностью верхнего или нижнего размещения на участке стрелы, к которой закреплена рукоять, гидродомкрата поворота рукояти в вертикальной плоскости, оборудованной ковшом для прямой или обратной лопат.