ЭКСКАВАТОР Российский патент 2013 года по МПК E02F9/20 B66D1/70 

Изобретение относится к выемочно-погрузочным машинам, предназначенным для зачерпывания грунта, полезных ископаемых и пород вскрыши с перемещением на небольшие расстояния или погрузкой в транспортные средства, а именно к экскаваторам типа «прямая лопата», и может быть использовано в подъемных и тяговых механизмах.

Известно описание экскаватора (Одноковшовые экскаваторы: конструкция, монтаж и ремонт. Учебное пособие. Владивосток, ДВГТУ, 2007 г, стр.31-37.), на поворотной платформе которого размещены подъемная лебедка, поворотные механизмы, лебедка подъема стрелы, электрооборудование, компрессорная установка, пульт управления, стрела, двуногая стойка и кузов экскаватора. Лебедка подъема служит для подъема ковша при копании, устанавливается на поворотной платформе и приводится в движение двигателем, который при помощи зубчатой муфты передает вращение шевронной паре редуктора, помещенной в масляную ванну. Шевронная пара состоит из вал-шестерни, установленной на роликоподшипниках, и шевронного колеса, размещенного на промежуточном валу. Промежуточный вал опирается на роликоподшипники, на одном из его концов установлена шестерня, сцепленная с зубчатым колесом, к которому крепится подъемный барабан. Барабан закреплен на валу, установленном на роликоподшипниках. Подъемный канат закреплен в отверстиях барабана. Между подъемным двигателем и редуктором помещена зубчатая муфта, которая может разъединять вал двигателя и вал редуктора при отключении подъемного механизма.

Другим аналогом может служить подъемный механизм (А.С. СССР №483825, МПК B66D 1/70. Публ. 05.09.75. Бюл. №33), содержащий двухпоточный редуктор с разрезным тихоходным валом, каждая часть которого связана с одним из канатных барабанов и валом, несущим косозубые цилиндрические колеса с противоположным направлением зубьев и монтированным с возможностью ограниченного смещения в осевом направлении для воздействия на датчик, включенный в цепь управления приводом.

Прототипом выбран карьерный гусеничный экскаватор типа ЭКГ-15 (Экскаваторы карьерные гусеничные типа ЭКГ-15. Руководство по эксплуатации 3537.00.00.003РЭ, ОАО «Ижорские заводы», Санкт-Петербург, 2000, стр.16). Карьерный экскаватор содержит, в том числе, ходовую тележку с поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема. Механизм подъема включает лебедку подъема с редуктором, на выходном валу которого установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления. Лебедка приводится в действие двумя двигателями, соединенными с редуктором двумя муфтами. На концах выходного вала редуктора установлены барабаны с закрепленными на них подъемными канатами. Редуктор подъемной лебедки двухступенчатый, первая ступень с раздвоенным потоком мощности. Смазка зубчатых передач быстроходного и тихоходного редуктора осуществляется разбрызгиванием масла из ванны редуктора.

К недостаткам механизма подъема ЭКГ-15 можно отнести большие габариты и массу подъемной лебедки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание компактного и надежного привода подъема экскаватора посредством усовершенствования конструкции лебедки подъема за счет использования двух планетарных ступеней и эффективной смазки при низких температурах.

Техническая задача решается тем, что карьерный канатный экскаватор, включающий ходовую тележку, с установленной на ней поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема, оснащен лебедкой подъема, включающую два электродвигателя, соединенных с редуктором на выходном валу которого, установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления. Редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную часть в виде тихоходного редуктора и быстроходную часть в виде двух планетарных редукторов. Каждый редуктор снабжен корпусом, причем на корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов. На входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением. Масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов.

Размещение редукторов в отдельные корпуса создает блочную конструкцию, что повышает ремонтопригодность подъемной лебедки и позволяет осуществлять ремонт узлов агрегатным методом.

Кольцевые заточки на корпусе тихоходного редуктора для установки и фиксации относительно зубьев жестко фиксируют корпуса планетарных редукторов, обеспечивая качественное зацепление, что исключает перекос в процессе эксплуатации.

Выполнение быстроходных редукторов в виде двухступенчатой планетарной передачи делает узел компактным и снижает модуль зубчатой передачи.

Полумуфты, установленные на входных валах редукторов, являются одновременно шкивами тормоза и обеспечивают компактное и надежное соединение с двигателями, а торможение редуктора является более эффективным и безопасным, чем обычно используемое торможение двигателем.

Масляные ванны тихоходного и планетарных редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов, поэтому прогретое масло из ванны тихоходного редуктора может перетекать в ванну быстроходных редукторов. Таким образом, обеспечивается эффективная смазка планетарных редукторов при низких температурах, что очень важно, т.к. разместить дополнительные нагреватели не позволяют габариты узла.

На чертежах представлены:

фиг.1 - общий вид поворотной платформы с установленным оборудованием (вид сверху);

фиг.2 - подъемная лебедка (вид сверху);

фиг.3 - планетарный редуктор подъемной лебедки.

На фиг.1 изображена поворотная платформа 1, на ней установлены рабочее оборудование 2, кабина 3, электрооборудование 4, механизм поворота 5, механизм подъема - лебедка подъема 6.

На фиг.2 показана лебедка подъема 6 (вид сверху), содержащая два электродвигателя 7, барабаны 8, тихоходный редуктор 9, планетарные редукторы 10, упругие муфты 11, соединительные шланги 12, тормоза 13, масляную ванну тихоходного редуктора 14, выходной вал 15 тихоходного редуктора 9.

На фиг.3 представлены планетарный редуктор 10 подъемной лебедки 6 в соединении с тихоходным редуктором 9. Выходной вал 15 и масляная ванна 14 тихоходного редуктора 9, корпус тихоходного редуктора 16, кольцевые заточки 17 на корпусе тихоходного редуктора 9, ведущий вал тихоходного редуктора 18, выходное водило планетарного редуктора 19, сателлиты 20, корпус планетарного редуктора 21, масляная ванна планетарного редуктора 22.

Корпусы 21 планетарных редукторов 10 (фиг.2 и 3) установлены в кольцевые заточки 16 на корпусе тихоходного редуктора 9. Редукторы 9 и 10 подъемной лебедки 6 служат для передачи вращения от электродвигателей 4 на барабаны подъемной лебедки 8. Трубка 15 соединяет масляную ванну тихоходного редуктора 14 и масляную ванну планетарного 22. Упругие муфты 11 служат тормозным шкивом тормоза 13 и установлены на входных валах планетарных редукторов 10. Ведущие (входные) валы 18 тихоходного редуктора 9 установлены в выходных водилах 19 планетарных редукторов 10 и связаны с ними зубчатой передачей. Выходной вал 15 тихоходного редуктора 9 соединен с канатными барабанами 8.

Копание экскаватор осуществляет следующим образом. В начале копания ковш устанавливают в забой, затем приводами и механизмами напора (на фигурах не показаны) и подъема - лебедкой подъема 6 перемещают ковш по массиву забоя до наполнения ковша с последующим поворотом экскаватора на выгрузку и обратно в забой. Механизм подъема служит для подъема и опускания ковша и состоит из подъемной лебедки 6 и канатов. Вращение от электродвигателей 7 к планетарным редукторам 10 подъемной лебедки 6 передается через упругие муфты 11, которые служат тормозными шкивами нормальнозамкнутых тормозов 13. При отключении питания тормоз 13 осуществляет экстренное торможение.

Далее через две планетарные ступени планетарных редукторов 10 посредством зубчатой передачи внутреннего зацепления водилами 19 приводится в движение ведущий вал 18 тихоходного редуктора 9, а затем его выходной вал 15 с барабанами 8, на которых размещены подъемные канаты ковша. Таким образом, входные валы тихоходного редуктора 9, получая вращение от планетарных редукторов 10, передают его на зубчатое колесо, установленное на выходном валу 15, передающее вращение барабанам 8.

Эффективная смазка осуществляется разбрызгиванием масла зубчатым колесом и водилами 19 с сателлитами 20 планетарных редукторов 10.

Применение изобретения позволяет создать надежный и ремонтопригодный механизм подъема ковша экскаватора, который нашел применение в тяжелых карьерных экскаваторах.

Изобретение относится к горным машинам, а именно к карьерным экскаваторам типа «прямая лопата», и может быть использовано в подъемных и тяговых механизмах. Техническим результатом является создание компактного и надежного привода подъема экскаватора. Экскаватор включает ходовую тележку с установленной на ней поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема, оснащенный лебедкой подъема, включающую два электродвигателя. Редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную и быстроходную часть. На корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов. На входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением. Масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов. 3 ил.

Экскаватор, содержащий ходовую тележку с установленной на ней поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема, оснащенный лебедкой подъема, включающей два электродвигателя, соединенных с редуктором, на выходном валу которого установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления, отличающийся тем, что редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную часть в виде тихоходного редуктора и быстроходную часть в виде двух планетарных редукторов, каждый редуктор снабжен корпусом, причем на корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов, на входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением, масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов.