НОЖЕВАЯ СИСТЕМА СКРЕПЕРА Российский патент 2007 года по МПК E02F3/65 E02F9/22 

Изобретение относится к области землеройно-транспортных машин и касается ножевых систем с изменяемой шириной резания.

Известна ножевая система с дискретно изменяемой шириной резания, включающая составную подножевую плиту с шарнирно закрепленной средней частью, удерживаемую в рабочем положении фиксаторами [1].

Однако такая ножевая система не имеет привода средней шарнирной режущей части, что исключает возможность копания в заключительной стадии центральной частью ножевой системы.

Известен так же ковш скрепера с переменной шириной резания, имеющий реверсивный привод средней шарнирно установленной части ножевой системы [2].

Однако такой привод ножевой системы имеет сложную конструкцию (зубчатые передачи, длинные валы и т.д.), что затрудняет его практическое применение. Кроме того, все элементы привода нагружены технологическими усилиями не только при изменении ширины резания, но и в среднем, и крайних положениях средней шарнирной части ножевой системы.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является ножевая система скрепера, у которой на средней секции смонтированы подрезающие ножи [3].

Однако такая ножевая система не имеет фиксации средней секции в среднем и крайних положениях, а ее привод не обеспечивает автоматическую установку средней секции в плоскости боковых ножей при копании.

Изобретение направлено на разгрузку ножевой системы от технологических усилий при копании в среднем и крайних положениях средней секции и обеспечение автоматической установки этой секции в плоскости боковых ножей и в крайних положениях. Это достигается тем, что ножевая система имеет боковые секции, непосредственно связанные с днищем ковша, и среднюю секцию, шарнирно к нему присоединенную и управляемую гидроцилиндрами. Кроме того, на внутренних кромках боковых секций снизу установлены подрезающие ножи, выполненные в виде ножей-косынок, которые имеют упоры для взаимодействия со средней секцией в ее нижнем положении, а подрезающие ножи средней секции смонтированы снизу на ее внешних боковых кромках, при этом подрезающие ножи-косынки имеют отверстия для размещения фиксаторов, установленных снизу боковых секций, с возможностью взаимодействия с конечными выключателями, на боковых стенках ковша смонтированы путевые выключатели, установленные с возможностью взаимодействия с рычагами управления средней секции в их среднем и крайних положениях, при этом гидроцилиндры поворота средней секции подключены параллельно с гидроцилиндрами управления ковшом, полости опускания и подъема которых соединены соответственно с полостями выглубления и заглубления гидроцилиндров поворота средней секции, причем гидропривод ножевой системы включает двухпозиционный трехходовой золотник с гидроуправлением, первый вход которого объединен с третьим и подключен к полости выглубления гидроцилиндра поворот средней секции, а второй - к полости заглубления гидроцилиндров поворота средней секции, при этом камера управления и первый вход двухпозиционного трехходового золотника соединены с выходом напорного золотника, вход которого связан с полостью опускания гидроцилиндров управления ковшом, второй и третий входы двухпозиционного трехходового золотника соединены соответственно с полостью подъема гидроцилиндров управления передней заслонки ковша и полостью опускания гидроцилиндров управления ковшом.

Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг.1 изображена ножевая система при копании полной шириной резания (вид спереди); на фиг.2 - то же (вид сверху); на фиг.3 приведена ножевая система при копании средней секцией (вид спереди); на фиг.4 - то же (вид сверху); на фиг.5 дана ножевая система при копании боковыми секциями; на фиг.6, 7 показана работа фиксаторов; на фиг.8 приведена гидравлическая схема привода ножевой системы; на фиг.9 - схема электроуправления.

Ножевая система включает боковые секции 1 и 2, непосредственно закрепленные к днищу 3 ковша, и среднюю секцию 4, шарнирно присоединенную к днищу 3 и управляемую гидроцилиндрами поворота 5 через рычаги управления 6, расположенные с каждой стороны ковша. Рычаги 6 соединены валами 7 со средней секцией 4. На внутренних кромках боковых секций 1 и 2 ножевой системы снизу установлены подрезающие ножи-косынки 8. На внешних боковых кромках средней секции 4 снизу смонтированы подрезающие ножи 9.

Подрезающие ножи-косынки 8 имеют отверстия (фиг.6 и 7), в которые входят засовы 10 фиксаторов 11, установленных снизу боковых секций 1 и 2. Засов 10 фиксатора 11 снабжен пояском 12, поочередно взаимодействующим с конечными выключателями 13 и 14. Подрезающие ножи 9 средней секции 4 имеют отверстия, взаимодействующие с засовами 10 фиксаторов 11 при повороте средней секции 4. Подрезающие ножи-косынки 8 снабжены упорами 15, ограничивающими поворот средней секции 4 (фиг.3).

На боковой стенке ковша (фиг.1, 3, 5) размещены путевые выключатели 16, 17 и 18, которые взаимодействуют с рычагом управления 6 в крайних и среднем положениях средней секции 4 соответственно. Управление ковшом осуществляют гидроцилиндрами 19 (фиг.8), передней заслонкой - гидроцилиндрами 20, задней стенкой - гидроцилиндрами 21. Гидропривод ножевой системы включает насос 22, предохранительный клапан 23, фильтр 24, распределители 25, 26, 27 с ручным управлением и распределитель 28 с электроуправлением, имеющий катушки управления 29 и 30, а также напорный золотник 31 и двухпозиционный трехходовой золотник 32 с гидроуправлением. Электроуправление распределителем 28 состоит из блока питания 33, сигнальных ламп 34 и 35, катушек управления 29 и 30, кнопки 36 возврата фиксаторов 11.

Ножевая система работает следующим образом.

Для копания грунта полной шириной ковша (фиг.1, 2) среднюю секцию 4 совмещают с плоскостью боковых секций 1 и 2 с помощью привода. Для чего распределителем 25 (фиг.8) подают масло в штоковую полость (подъем) гидроцилиндров 19 управления ковша, средняя секция 4 начинает опускаться, так как давление масла, необходимое для подъема ковша существенно больше давления, необходимого для перемещения гидроцилиндров поворота 5 средней секции 4. В результате средняя секция 4 устанавливается в нижнее положение, а ковш начинает подниматься. В этот момент распределитель 25 устанавливают в нейтральное положение и опускают переднюю заслонку распределителем 26 и гидроцилиндром 20 управления передней заслонкой. При этом подъем ковша прекращается, а передняя заслонка начинает опускаться.

Как только гидроцилиндры 20 переведут в крайнее нижнее положение переднюю заслонку, начинает увеличиваться давление масла в их бесштоковой полости, что приводит к открытию напорного золотника 31 (он настроен на давление на 10...15% меньше, чем предохранительный клапан 23). Масло поступает в камеру управления двухпозиционного трехходового золотника 32, который отключает гидроцилидры поворота 5 средней секции 4 от распределителя 25 и подключает их к распределителю 26. В результате средняя секция 4 поднимается и совмещается с плоскостью боковых секций 1 и 2. Одновременно с этим рычаг управления 6 приводит в действие путевой выключатель 18, который своими контактами ВК1 включает катушку управления 30. В результате масло распределителем 28 с электроуправлением подается в фиксаторы 11, которые выдвигают засовы 10 и вводят их в отверстия подрезающих ножей 9 (фиг.2), тем самым обеспечивается фиксация средней секции 4 в плоскости боковых секций 1 и 2. При полном выдвижении засова (фиг.6) 10 фиксатора 11 поясок 12 взаимодействует с конечным выключателем 13, который контактом 1ВК4 (фиг.9) включает на пульте оператора сигнальную лампу 34, свидетельствующую, что процесс автоматической установки средней секции 4 в плоскости боковых секций 1 и 2 и ее фиксация завершены. Контакты 2ВК4 размыкаются и катушка управления 30 обесточивается, распределитель 28 возвращается в нейтральное положение.

Далее оператор осуществляет копание при полной ширине резания, управляя процессом набора грунта обычным образом - опуская и поднимая ковш гидроцилиндрами 19 посредством распределителя 25 (фиг.8).

Копание с уменьшенной шириной резания, например, средней шарнирной секцией 4 выполняют после снятия фиксаторов 11. Для этого в процессе копания оператор нажимает копку 36 возврата фиксаторов 11 (фиг.9) и подает питание на катушку 29 распределителя 28, который с помощью фиксатора 11 возвращает засов 10 в исходное положение (фиг.7), освобождая среднюю секцию 4. При этом поясок 12 засова 10 в крайнем положении (фиксатор 11 выведен) воздействует на конечный выключатель 14, который контактом 1ВК5 (фиг.9) включает сигнальную лампу 35 (фиксатор выведен), а контактом 2ВК5 обеспечивает катушку управления 29. Распределитель 28 возвращается в нейтральное положение, движение засова 10 фиксатора 11 прекращается.

Теперь ножевая система подготовлена к переходу на копание средней шарнирной секцией 4. Очередное выглубление ковша для уменьшения глубины резания приводит к заглублению средней секции 4 и полному выглублению боковых секций 1 и 2 (фиг.3, 4). Поворот средней секции 4 в крайнее нижнее положение происходит за счет поступления масла в штоковую полость гидроцилиндров поворота 5 при подъеме ковша гидроцилиндрами 19. Этому процессу способствует перемещение самого скрепера. Поворот средней секции 4 в нижнем положении ограничен упором 15 на подрезающих ножах-косынках 8 боковых секций 1 и 2. В этом положении средней секции 4 ее рычаг управления 6 взаимодействует с путевым выключателем 16, который включает выключатель ВК1 (фиг.9). В результате включается катушка управления 30 и распределитель 28 подает масло в гидроцилиндр фиксатора 11, засов 10 которого начинает выдвигаться. Поясок 12 перестает взаимодействовать с конечным выключателем 14, контакты 1ВК5 размыкаются и сигнальная лампа 35 гаснет, свидетельствуя, что засов 10 не находится ни в одном из крайних положений. Далее засов 10 выходит из отверстия в подрезающих ножах-косынках 8 и скользит по лицевой поверхности средней секции 4, которая в крайнем нижнем положении (фиг.3) ограничена упорами 15 и выдвинутыми засовами 10 фиксаторов 11. Далее поясок 12 засова 10 взаимодействует с конечным выключателем 13, который контактами 1ВК4 включает сигнальную лампу 34 (которая свидетельствует о завершении фиксации средней секции 4 в нижнем положении), а контактами 2ВК4 обесточивает катушку управления 30. Распределитель 28 возвращается в нейтральное положение.

Оператор получает возможность регулировать глубину резания при уменьшенной ширине, равной длине ножей средней секции 4, за счет управления гидроцилиндрами 25 ковша (фиг.8). Гидроцилиндры поворота 5 в этом случае перемещаться не могут, так как подрезающие ножи 9 засовами 10 жестко соединены с неподвижными подрезающими ножами-косынками 8. В результате усилие резания не передается на валы 7 и рычаги управления 6.

Для перехода на копание боковыми секциями 1 и 2 (фиг.5) необходимо освободить фиксаторы 11. Для этого оператор нажимает кнопку 36 возврата фиксаторов 11 (фиг.9) и подает питание на катушку управления 29 распределителя 28, который фиксатором 11 возвращает засов 10 в исходное положение (фиг.7), освобождая среднюю секцию 4. При этом поясок 12 засова 10 в крайнем положении воздействует на конечный выключатель 14, который контактом 1ВК5 включает сигнальную лампу 35, а контактом 2ВК5 обесточивает катушку управления 29. Распределитель 28 возвращается в нейтральное положение, движение засова 10 фиксатора 11 прекращается.

Оператор резко заглубляет гидроцилиндрами 19 ковш, одновременно масло поступает в бесштоковую полость гидроцилиндров поворота 5, происходит выглубление средней секции 4 (фиг.5). При ее полном выглублении рычаг управления 6 взаимодействует с путевым выключателем 17, который выключателем ВК2 включает питание катушки управления 30. Распределитель 28 подает масло в гидроцилиндр фиксатора 11, засов 10 которого начинает перемещаться и входит в отверстие в подрезающем ноже 9 средней секции 4. Происходит фиксация средней секции 4 относительно боковых секций 1 и 2 в крайнем верхнем положении (фиг.5). Далее поясок 12 засова 10 взаимодействует с конечным выключателем 13, который включает контактами 1ВК4 сигнальную лампу 34 (фиксация завершена) и выключает контакты 2ВК4, обесточивая катушку управления 30 (фиг.7). Распределитель 28 возвращается в нейтральное положение. Оператор, управляя гидроцилиндрами 19, регулирует глубину резания при копании одними боковыми секциями 1 и 2.

Ножевая система обеспечивает копание с дискретно изменяемой шириной резания при разгрузке подвижных элементов от технологических усилий при копании за счет фиксирования средней секции в крайних и среднем положениях, а также автоматическую установку средней секции в эти положения. Ножевая система снижает утомляемость оператора и не требует от него новых навыков управления, так как предусматривает регулирование глубины резания при любой ширине резания традиционным способом - подъемом и опусканием ковша.

Источники информации

1. А.С. 753997 СССР, МКИ E02F 3/64. Ножевая система скрепера./Нилов В.А., Борисенков В.А. - №2377867/29. Заявлено 28.06.76, опубл. Бюл. №29, 1980.

2. А.С. 1301935 СССР, МКИ E02F 3/64. Ковш скрепера./Нилов В.А., Борисенков В.А., Высоцкий Н.Д. - №3910037/29. Заявлено 17.06.85, опубл. Бюл. №13, 1987.

3. Патент РФ №2215850, МКИ⁷ E02F 3/64. Ножевая система скрепера./Нилов В.А., Великанов А.В., Косенко А.А. - №2002107263/03. Заявлено 21.03.02, опубл. 10.11.03. Бюл. №31.

Изобретение относится к области землеройно-транспортных машин и касается ножевых систем с изменяемой шириной резания. Техническая задача - разгрузка ножевой системы от технологических усилий при копании в среднем и крайних положениях средней секции и обеспечение автоматической установки этой секции в плоскости боковых ножей и в крайних положениях. Ножевая система скрепера включает снабженные подрезающими ножами, непосредственно связанные с днищем ковша, боковые секции и среднюю секцию, шарнирно присоединенную к днищу ковша и управляемую гидроцилиндрами поворота посредством рычагов управления. На внутренних кромках боковых секций снизу установлены подрезающие ножи, выполненные в виде ножей-косынок, которые имеют упоры для взаимодействия со средней секцией в ее нижнем положении. А подрезающие ножи средней секции смонтированы снизу на ее внешних боковых кромках, при этом подрезающие ножи-косынки имеют отверстия для размещения фиксаторов, установленных снизу боковых секций, с возможностью взаимодействия с конечными выключателями. На боковых стенках ковша смонтированы путевые выключатели, установленные с возможностью взаимодействия с рычагами управления средней секции в их среднем и крайних положениях. При этом гидроцилиндры поворота средней секции подключены параллельно с гидроцилиндрами управления ковшом, полости опускания и подъема которых соединены соответственно с полостями выглубления и заглубления гидроцилиндров поворота средней секции. Причем гидропривод ножевой системы включает двухпозиционный трехходовой золотник с гидроуправлением, первый выход которого объединен с третьим и подключен к полости выглубления гидроцилиндра поворота средней секции, а второй - к полости заглубления гидроцилиндров поворота средней секции, при этом камера управления и первый вход двухпозиционного трехходового золотника соединены с выходом напорного золотника, вход которого связан с полостью опускания гидроцилиндров управления ковшом, второй и третий входы двухпозиционного трехходового золотника соединены соответственно с полостью подъема гидроцилиндров управления передней заслонкой ковша и полостью опускания гидроцилиндров управления ковшом. 9 ил.

Ножевая система скрепера, включающая снабженные подрезающими ножами, непосредственно связанные с днищем ковша боковые секции и среднюю секцию, шарнирно присоединенную к днищу ковша и управляемую гидроцилиндрами поворота посредством рычагов управления, отличающаяся тем, что на внутренних кромках боковых секций снизу установлены подрезающие ножи, выполненные в виде ножей-косынок, которые имеют упоры для взаимодействия со средней секцией в ее нижнем положении, а подрезающие ножи средней секции смонтированы снизу на ее внешних боковых кромках, при этом подрезающие ножи-косынки имеют отверстия для размещения фиксаторов, установленных снизу боковых секций, с возможностью взаимодействия с конечными выключателями, на боковых стенках ковша смонтированы путевые выключатели, установленные с возможностью взаимодействия с рычагами управления средней секции в их среднем и крайних положениях, при этом гидроцилиндры поворота средней секции подключены параллельно с гидроцилиндрами управления ковшом, полости опускания и подъема которых соединены соответственно с полостями выглубления и заглубления гидроцилиндров поворота средней секции, причем гидропривод ножевой системы включает двухпозиционный трехходовой золотник с гидроуправлением, первый выход которого объединен с третьим и подключен к полости выглубления гидроцилиндра поворота средней секции, а второй - к полости заглубления гидроцилиндров поворота средней секции, при этом камера управления и первый вход двухпозиционного трехходового золотника соединены с выходом напорного золотника, вход которого связан с полостью опускания гидроцилиндров управления ковшом, второй и третий входы двухпозиционного трехходового золотника соединены соответственно с полостью подъема гидроцилиндров управления передней заслонкой ковша и полостью опускания гидроцилиндров управления ковшом.