СЪЕМНЫЙ УЗЕЛ ПРИЖИМНОГО ЭЛЕМЕНТА И МЕХАНИЗМ ОБРАТНОЙ ЛОПАТЫ С ТАКИМ УЗЛОМ Российский патент 2016 года по МПК E02F3/40 

Область техники

Изобретение относится к съемным узлам прижимных элементов для строительных машин. Такие съемные узлы прижимных элементов могут прикрепляться к механизмам обратных лопат строительных машин, таких как экскаваторы или погрузчики с обратной лопатой, на которых они могут использоваться вместе с основным рабочим органом, установленным на механизме, таким как ковш для выемки грунта или молот.

Уровень техники

Многие строительные машины оборудованы обратной лопатой. Обратная лопата - это часть оборудования, в котором рабочий орган, в основном ковш, установлен на конце механизма для выемки грунта, который смонтирован на шасси строительной машины. Механизм для выемки грунта обычно включает по меньшей мере стрелу, шарнирно прикрепленную к шасси с возможностью поворота по меньшей мере вокруг горизонтальной оси, а зачастую также и вокруг вертикальной оси, и рукоять с ковшом, шарнирно закрепленную на свободном конце стрелы с возможностью поворота вокруг другой горизонтальной оси. Рукоять также может быть шарнирно прикреплена к стреле с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. Управление движением вокруг каждой из шарнирных осей осуществляется посредством силового цилиндра, обычно гидравлического цилиндра, соответственно, цилиндра стрелы для управления движением стрелы относительно шасси, и цилиндра рукояти для управления движением рукояти относительно стрелы. Ковш шарнирно прикреплен к рукояти для поворота вокруг другой горизонтальной оси и управляется другим цилиндром. В машине с обратной лопатой управление механизмом выемки грунта осуществляется таким образом, что материал подгребается в сторону шасси машины.

В некоторых случаях, рукоять механизма для выемки грунта является выдвижной, т.е. включает ближнюю секцию, шарнирно соединенную со стрелой, и дальнюю секцию, имеющую скользящее соединение с ближней секцией так, что образуется узел рукояти с регулируемой длиной. В большинстве случаев, для регулировки относительного положения двух секций рукояти используется цилиндр. В случае выдвижной рукояти используется механизм скользящего соединения, соединяющий две секции рукояти так, чтобы они могли скользить одна относительно другой в продольном направлении, будучи при этом жестко соединены во всех других направлениях. Рабочий орган механизма обратной лопаты присоединяется к переднему концу дальней секции узла выдвижной рукояти.

В некоторых случаях ближняя и дальняя секции устроены таким образом, что в поперечном сечении дальняя секция по существу размещается внутри полой ближней секции, которая имеет коробчатую форму поперечного сечения. Когда узел выдвижной рукояти находится в положении втянутой дальней секции, из ближней секции выдвинут только передний конец дальней секции, так что узел имеет минимально возможные размеры, в результате чего достигается максимальная величина отношения длины узла при полностью выдвинутой дальней секции и длины узла при полностью втянутой дальней секции.

Также известно использование в строительных машинах съемных узлов прижимных элементов, которые устанавливаются на механизме для выемки грунта машины. Такой узел способствует захвату материала между основным рабочим органом и прижимным элементом, который используется аналогично большому пальцу руки человека, противолежащему остальным пальцам. В то время как некоторые узлы прижимных элементов могут находиться в фиксированном положении относительно механизма рукояти обратной лопаты, или в положении, которое можно изменять при остановке машины, во многих узлах прижимных элементов используется регулируемый прижимной элемент, положение которого может регулироваться в процессе работы машины. Такое управление чаще всего осуществляется с помощью гидравлического цилиндра, который проходит между механизмом рукояти и прижимным элементом.

В документе US 4,375,345 раскрывается съемный узел прижимного элемента, установленный на рукояти, не имеющей выдвижной секции. Узел содержит звено, которое соединено с двумя монтажными пластинами с возможностью поворота. Прижимной элемент соединен с монтажными пластинами с возможностью поворота вокруг той же оси, вокруг которой может вращаться звено, и эта ось смещена от оси вращения ковша. Монтажные пластины соединены с пальцем шарнира ковша и пальцем шарнира звена. Крепление узла обеспечивается звеном, которое взаимодействует с нижней стороной рукояти посредством опорной части с использованием фиксирующего болта. Задний конец цилиндра прижимного элемента присоединен к звену, а передний конец штока присоединен к прижимному элементу возле его свободного конца.

В документе US 7,165,930 раскрывается съемный узел прижимного элемента, содержащий монтажный кронштейн, установленный на механизме для выемки грунта машины с использованием двух отдельных пальцев, которые входят в специальные кронштейны. Прижимной элемент шарнирно прикреплен к монтажному кронштейну с возможностью поворота вокруг оси, которая коаксиальна с осью шарнирного соединения ковша с механизмом рукояти, однако эти два шарнира представляют собой физически отдельные устройства, поскольку они не имеют ни одного общего элемента. Цилиндр прижимного элемента является обычным цилиндром, задний конец которого прикреплен к монтажному кронштейну, так что общая длина кронштейна более важна, чем длина узла рукояти, на котором установлен кронштейн.

Одной из целей изобретения является создание новой конструкции съемного узла прижимного элемента, обеспечивающего компактность как самого узла, так и всей конструкции, прикрепленной к механизму для выемки грунта машины.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается съемный узел прижимного элемента для строительной машины, содержащий: монтажный кронштейн для прикрепления узла прижимного элемента к механизму для выемки грунта машины, причем для крепления узла прижимного элемента на указанном механизме машины монтажный кронштейн удерживает в зацеплении две оси шарниров, посредством которых обеспечивается возможность поворота рабочего органа и соединительного рычага, являющегося частью рычажного механизма рабочего органа, на указанном механизме машины; прижимной элемент, шарнирно прикрепленный на монтажном кронштейне; цилиндр прижимного элемента, имеющий корпус, присоединенный к монтажному кронштейну, и шток, отходящий от переднего конца корпуса цилиндра и соединенный с прижимным элементом. Причем корпус цилиндра присоединен с возможностью поворота вокруг оси к монтажному кронштейну своей соединительной частью, которая отличается от задней концевой части корпуса, и при этом ось шарнира, которая удерживается в зацеплении монтажным кронштейном и рабочий орган которой шарнирно закреплен на упомянутом механизме машины, используется в качестве единственной общей оси шарнира для шарнирного присоединения прижимного элемента на монтажном кронштейне, с обеспечением крепления узла прижимного элемента на механизме для выемки грунта машины и шарнирного соединения рабочего органа с упомянутым механизмом машины.

В изобретении также предлагается механизм с обратной лопаты для строительной машины, оборудованный вышеуказанным узлом прижимного элемента.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид сбоку строительной машины, оборудованной механизмом обратной лопаты, к которому прикреплен узел прижимного элемента по настоящему изобретению.

Фиг. 2 - вид в перспективе механизма обратной лопаты и узла прижимного элемента по настоящему изобретению, причем узел прижимного элемента снят с механизма.

Фиг. 3 - вид сбоку механизма обратной лопаты фиг. 2 с прикрепленным узлом прижимного элемента.

Фиг. 4 - вид, аналогичный виду фиг. 3, на котором механизм обратной лопаты представлен с узлом рукояти с выдвинутой дальней секцией, в отличие от фиг. 3, где дальняя секция втянута в ближнюю секцию.

Фиг. 5 - вид сбоку, иллюстрирующий крайнее положение узла прижимного элемента по настоящему изобретению.

Фиг. 6 - вид в перспективе узла прижимного элемента и сменной концевой части прижимного элемента.

Фиг. 7, 8 - виды в перспективе вырезов по двум пальцам шарниров, с помощью которых узел прижимного элемента может быть смонтирован на механизме обратной лопаты.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показана строительная машина 10, относящаяся к так называемым погрузчикам с обратной лопатой. Такая машина включает шасси 12, установленное на четырех колесах, и кабину 14, установленную на шасси для размещения оператора машины. Перед кабиной 14, в которой размещены органы управления машиной, находится капот 16, закрывающий основной двигатель машины. Такая машина внешне в целом напоминает сельскохозяйственный трактор. Свое название она получила благодаря тому, что имеет две основные единицы оборудования, а именно, погрузочный механизм 18 спереди и обратную лопату 20 сзади. Погрузочный механизм 18 включает два рычага 22 погрузчика, шарнирно прикрепленные к шасси с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси А1 вблизи заднего конца капота 16 и проходящие продольно вперед по обеим боковым сторонам капота 16. На свободных концах рычагов погрузчика, перед капотом 16, шарнирно закреплен ковш 24 погрузчика с обращенной в целом вперед полостью, который может поворачиваться вокруг горизонтальной оси А2.

Оборудование 20 обратной лопаты включает механизм 26 обратной лопаты, который шарнирно прикреплен к шасси 12 и на свободном конце которого закреплен основной рабочий орган, такой как экскаваторный ковш 28. Конечно, в механизме 26 могут использоваться и другие типы основного рабочего органа, такие как, например, гидравлический молот. В рассматриваемом варианте механизм 26 обратной лопаты включает стрелу 30 и узел 32 выдвижной рукояти (ковша). Стрела 30 шарнирно прикреплена к шасси с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси A3 и вертикальной оси А4, причем каждое вращательное движение обеспечивается по меньшей мере одним приводом, обычно гидравлическим цилиндром, таким как цилиндр 31 стрелы. Как более подробно показано на фиг. 2-4, узел 32 рукояти включает две основные секции, а именно ближнюю секцию 34, которая с одного конца шарнирно поворачивается вокруг горизонтальной оси А5 на свободном конце стрелы 30, и дальнюю секцию 36, имеющую скользящее соединение с ближней секцией 34 так, что она может выдвигаться вдоль продольной оси Х-Х за пределы свободного конца ближней секции 34. Управление движением узла 32 рукояти вокруг оси А5 осуществляет привод, такой как цилиндр 33 рукояти. Две секции 34, 36 узла рукояти соединены приводом, не показанным на чертежах, но обычно включающим гидравлический цилиндр для выдвижения или втягивания дальней секции относительно ближней секции и регулирования тем самым длины узла 32 рукояти, как это можно видеть на фиг. 3 и 4. Экскаваторный ковш 28 шарнирно поворачивается на свободном конце 40 дальней секции вокруг горизонтальной оси А6, которая физически может представлять собой палец шарнира, и управление движением ковша вокруг оси А6 осуществляется приводом, таким как гидравлический цилиндр 29 рабочего органа.

Ближняя секция 34 узла 32 рукояти может представлять собой конструкцию, изготовленную, например, из стального листа, которая проходит вдоль оси Х-Х узла рукояти и которая в поперечном сечении имеет примерно U-образную форму, причем U-образный профиль частично охватывает внутреннее пространство, открытое сверху, по меньшей мере вдоль значительной части ближней секции 34. Дальняя секция 36 по меньшей мере частично расположена во внутреннем пространстве ближней секции 34 как по длине, так и в поперечном сечении. В любом случае, по меньшей мере в выдвинутом положении, свободный конец дальней секции 36 выдвинут по длине за свободный конец 42 ближней секции 34, за пределы внутреннего пространства.

Управление ковшом 28 осуществляется цилиндром рабочего органа с использованием рычажного (кулисного) механизма 35. В рассматриваемом варианте кулисный механизм является так называемым последовательным рычажным механизмом, состоящим из двух шарнирно соединенных рычагов 37, 39, или, более точно, в рассматриваемом варианте из двух пар шарнирно соединенных рычагов. Первая пара рычагов 37 соединена шарнирно с узлом 32 рукояти своими первыми концами с возможностью поворота вокруг оси А8, которая физически может представлять собой палец 41 шарнира первых рычагов. Вторая пара рычагов 39 соединена шарнирно с основным рабочим органом своими первыми концами с возможностью поворота вокруг оси А9. Две пары рычагов 37, 39 соединены между собой своими вторыми концами с возможностью поворота вокруг оси А10, которая физически может представлять собой палец 43 общего шарнира. Цилиндр 29 рабочего органа шарнирно прикреплен своим задним концом к дальней секции узла рукояти, и его шток шарнирно закреплен на пальце 43 общего шарнира. Рычажный механизм 35 может иметь несколько иную конструкцию, и может содержать, например, только один первый и один второй рычаг.

Вышеописанные погрузчики с обратной лопатой хорошо известны специалистам. В качестве примера можно привести имеющийся на рынке погрузчик "Volvo BL 71".

Кроме того, на фигурах показан съемный узел 46 прижимного элемента по одному из вариантов осуществления изобретения, который может быть прикреплен к вышеописанному механизму обратной лопаты.

Узел 46 прижимного элемента содержит:

- монтажный кронштейн 48 для прикрепления узла прижимного элемента к механизму выемки грунта строительной машины;

- прижимной элемент 50, который шарнирно прикреплен к монтажному кронштейну 48 с возможностью поворота вокруг оси А6′;

- цилиндр 52, проходящий между монтажным кронштейном 48 и прижимным элементом 50, для управления положением прижимного элемента относительно механизма 26 для выемки грунта в процессе работы. Такой узел 46 прижимного элемента может считаться активным по сравнению с узлами, содержащими пассивный прижимной элемент, который в процессе работы занимает фиксированное положение относительно механизма. Положение таких прижимных элементов относительно механизма выемки грунта может регулироваться, однако такая регулировка не может быть выполнена в процессе работы машины. Цилиндр 52 содержит корпус 54, который присоединен к монтажному кронштейну 48, и шток 56, проходящий от переднего конца корпуса 54 цилиндра и шарнирно соединенный с прижимным элементом 50 с возможностью поворота вокруг оси А7.

В соответствии с одним из аспектов изобретения цилиндр 52 представляет собой качающийся цилиндр, который установлен таким образом, что корпус 54 цилиндра присоединен к монтажному кронштейну 48 своей частью 59, которая отличается от задней концевой части 60 корпуса. В предпочтительных вариантах, как показано на фиг. 2, 3 и 6, корпус цилиндра прикрепляют к кронштейну 48 с использованием шарнирного соединения с осью A11 вращения. В рассматриваемом варианте эта ось A11 вращения корпуса цилиндра проходит перпендикулярно продольной оси цилиндра 52 и пересекает ее, хотя эти оси могут быть и смещены. Задний конец 60 корпуса цилиндра может содержать соединительное средство 62 для гидравлического соединения цилиндра 52 с гидравлической системой машины, которое в предпочтительных вариантах обеспечивает возможность оператору машины управлять узлом прижимного элемента с панели управления машиной.

Использование качающегося цилиндра 52 обеспечивает возможность использования более компактного монтажного кронштейна 48 по сравнению с монтажными кронштейнами традиционных цилиндров. Для получения максимального положительного эффекта от этого технического решения место 59 соединения корпуса 54 цилиндра с монтажным кронштейном 48 располагают во второй половине длины корпуса, если отсчитывать ее от заднего конца 60 корпуса. Иначе говоря, место 59 соединения, определяемое осью А11 вращения, ближе к переднему концу 58 корпуса цилиндра, чем к заднему концу 60. Шарнирные соединения между прижимным элементом и его кронштейном, между штоком цилиндра и прижимным элементом и/или между корпусом цилиндра и кронштейном могут пониматься как соединения, обеспечивающие только вращательное движение, которое обеспечивается, например, пальцем шарнира, или комбинированное вращательное движение, например, когда вращательное движение происходит в сочетании с другим вращательным движением вокруг другой оси вращения, или же в сочетании с поступательным движением. Такие комбинированные движения обычно обеспечиваются с помощью многозвенных рычажных механизмов.

Когда узел 46 прижимного элемента установлен на механизме для выемки грунта, ось A11 вращения цилиндра смещена в поперечном направлении относительно узла рукояти, в частности относительно ближней секции 34. Узел 46 прижимного элемента устанавливают на узле рукояти на противоположной стороне рычажного механизма 35 относительно продольной оси Х-Х рукояти. Иначе говоря, узел прижимного элемента прикреплен к нижней стороне узла 32 рукояти, а кулисный механизм 35 проходит по верхней стороне рукояти.

Монтажный кронштейн 48 может быть по-разному прикреплен к механизму для выемки грунта. Хотя кронштейн может быть прикреплен на предусмотренном для него месте на узле рукояти, оказывается, что предпочтительно обеспечивать крепление кронштейна к рукояти в местах соединений первых рычагов 37 и рабочего органа 28 или по меньшей мере в одном из этих мест. Как показано на фиг. 6, 7 и 8, монтажный кронштейн 48 может иметь U-образное основание с двумя параллельными бортами 64, соединенными пластиной 66, которые вместе охватывают свободный конец 40 дальней секции 36 узла 32 рукояти. Это U-образное основание устанавливают таким образом, чтобы пластина 66 была параллельна обеим осям А6 и А8 вращения и обращена в сторону нижней стороны узла рукояти, в то время как борта 64 будут перпендикулярны этим осям. Не только конец секции 40 рукояти, но и первые концы первых рычагов 37 и поворотная часть ковша должны располагаться в пространстве, сформированном двумя параллельными бортами 64, как показано на фиг. 7 и 8. В рассматриваемом варианте шарнирные соединения ковша и первых рычагов обеспечиваются с помощью осей шарниров в виде пальцев 68, 70 шарниров, соответственно. Эти пальцы шарниров должны использоваться для прикрепления монтажного кронштейна к узлу рукояти. Например, борта 64 могут иметь две пары цилиндрических отверстий. Первая пара отверстий, по одному на каждом борту 64, должна быть совмещена с осью А6 вращения ковша 28 на механизме 26 обратной лопаты, и в них должен проходить палец 68 шарнира, который является также пальцем, соединяющим ковш 28 с узлом рукояти. Вторая пара отверстий, по одному на каждом борту 64, должна быть совмещена с осью А8 вращения первых рычагов 37 на механизме 26 обратной лопаты, и в них должен проходить палец 70 шарнира, который является также пальцем, соединяющим первые рычаги 37 с узлом рукояти. Поэтому в рассматриваемом варианте крепление узла прижимного элемента обеспечивается исключительно за счет взаимодействия монтажного кронштейна с шарнирными соединениями рабочего органа и первого рычага.

Такое использование шарнирных соединений первого рычага и/или ковша на узле рукояти для прикрепления узла прижимного элемента на механизме обратной лопаты устраняет необходимость в обеспечении отдельных мест крепления на рукояти. Кроме того, места расположения шарниров обычно имеют высокую прочность и поэтому они идеальны для крепления узла прижимного элемента, поскольку в этом случае не требуется дополнительное упрочнение. Безусловно, для крепления узла прижимного элемента кроме вышеуказанных шарнирных соединений могут быть использованы и другие типы соединений, известные специалистам в данной области техники.

В соответствии с другой особенностью рассматриваемого варианта прижимной элемент 50 шарнирно прикреплен к монтажному кронштейну 48 с возможностью поворота вокруг оси А6′, которая коаксиальна с осью А6 шарнирного соединения ковша 28 и рукояти 32. Кроме того, поскольку, как это было указано, монтажный кронштейн может быть прикреплен к рукояти 32 с использованием шарнирного соединения ковша 28 на рукояти 32, в котором используется палец 68 шарнира, то представляется целесообразным использовать этот же самый палец шарнира для шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном, как это показано на фиг. 8. Поэтому для шарнирного соединения прижимного элемента 50 с монтажным кронштейном 48, для крепления узла 46 прижимного элемента на механизме 26 обратной лопаты машины, а также для обеспечения шарнирного соединения рабочего органа 28 с механизмом 26 обратной лопаты может использоваться один общий палец 68 шарнира. Тем не менее для шарнирного соединения прижимного элемента 50 с монтажным кронштейном 48 с возможностью поворота вокруг оси А6′ может использоваться отдельный шарнир. В этом случае шарнирный элемент соединения ковша 28, такой как палец 68 шарнира, все-таки может использоваться в качестве элемента крепления узла прижимного элемента.

В рассматриваемом варианте, когда узел 46 прижимного элемента установлен на узле 32 рукояти, ось A11 вращения цилиндра смещена в поперечном направлении относительно узла рукояти, в частности относительно ближней секции 34. Для этого монтажный кронштейн 48 содержит два дополнительных выступа 72, отходящие от пластины 66 под прямым углом в направлении, противоположном направлению бортов 64, в сторону от узла рукояти. Цилиндр 52 проходит между свободными концами двух параллельных дополнительных выступов 72 с возможностью поворота вокруг оси A11. В рассматриваемом варианте эти дополнительные выступы 72 также отходят назад в продольном направлении относительно узла рукояти, то есть в направлении оси А5 вращения на стреле 30, и имеют L-образную форму, так чтобы они не задевали ближнюю секцию узла рукояти, когда в нее полностью втянута дальняя секция. Действительно, как можно видеть, в этом положении, показанном на фиг. 3, ось A11 шарнирного соединения корпуса 54 цилиндра расположена сзади переднего конца 42 ближней секции 34.

Рассматриваемый вариант имеет ряд конструктивных особенностей, которые обеспечивают максимальную компактность узла прижимного элемента и в то же время позволяют прижимному элементу поворачиваться примерно на 120° между его крайними положениями.

В соответствии с одной из особенностей конструкции шток 56 цилиндра узла прижимного элемента присоединен к прижимному элементу 50 с помощью шарнирного соединения, обеспечивающего возможность вращения вокруг оси А7, в месте соединения элемента 50, которое предпочтительно находится в первой половине длины элемента 50, если отсчитывать ее от шарнирного соединения на монтажном кронштейне. Иначе говоря, ось А7 ближе к оси А6′ вращения прижимного элемента на монтажном кронштейне, чем к свободному концу прижимного элемента. Для количественного выражения соотношения размеров можно указать, что расстояние, которое можно назвать радиусом управления прижимным элементом, между осью А7 шарнирного соединения штока с прижимным элементом и осью А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном предпочтительно меньше 100% и более предпочтительно меньше 2/3 расстояния, которое можно назвать диагональю кронштейна, от оси A11 шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном. Достоинство этой особенности заключается в том, что, как показано на фигурах, может использоваться прижимной элемент, состоящий из двух частей, и в этом случае к его опорной части могут прикрепляться разные концевые части, которые могут иметь разную форму. Действительно, как лучше всего показано на фиг. 6, прижимной элемент 50 может содержать опорную часть 74, которая шарнирно присоединяется к монтажному кронштейну 48 и содержит место соединения, в котором к прижимному элементу присоединяется шток цилиндра, и концевую часть 76, 78, которая прикрепляется к опорной части 74 с возможностью съема. При такой конструкции прижимного элемента концевая часть 76 может заменяться не только на такую же часть в случае ее износа или поломки, но и на другую концевую часть 78, имеющую другую форму, приспособленную для определенного вида проводимых работ. Эта замена может быть выполнена без демонтажа узла 46 прижимного элемента с рукояти и без отсоединения каких-либо шарнирных соединений.

С другой стороны, радиус управления прижимным элементом может быть не слишком малым, так что будет ограничиваться линейное усилие, которое должен создавать цилиндр 52 для обеспечения необходимого вращающего момента на прижимном элементе 50 относительно оси А6′ его вращения.

В соответствии с другой конструктивной особенностью узла прижимного элемента расстояние между осью А7 шарнирного соединения штока с прижимным элементом и осью А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном, то есть радиус управления прижимным элементом находится в диапазоне от 80% до 120% кратчайшего расстояния, которое можно назвать смещением кронштейна, от оси A11 шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до плоскости, определяемой осями вращения рабочего органа и соединительного рычага, соответственно, А6 и А8. Благодаря такой конструктивной особенности гидравлический цилиндр остается практически параллельным узлу рукояти, в результате чего предотвращается какой-либо контакт заднего конца 60 цилиндра с узлом рукояти, несмотря на то, что смещение цилиндра совсем небольшое, однако оно вполне достаточно для предотвращения контакта с ближней секцией узла рукояти, когда дальняя секция полностью втянута в ближнюю секцию. Кроме того, эта конструктивной особенность позволяет уменьшить смещение кронштейна, в результате чего снижается риск столкновений цилиндра с внешними объектами, поскольку цилиндр всегда остается рядом с узлом рукояти.

Также одна из существенных конструктивных особенностей заключается в том, что расстояние, указываемое здесь как радиус управления прижимным элементом, между осью А7 шарнирного соединения штока с прижимным элементом и осью А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном не превышает 120% кратчайшего расстояния, которое указывается здесь как смещение кронштейна, от оси А11 шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до плоскости, определяемой осями вращения рабочего органа и соединительного рычага, соответственно, А6 и А8. Эта конструктивная особенность способствует минимизации угла, на который цилиндр поворачивается вокруг оси АН, когда прижимной элемент перемещается из одного крайнего положения в другое крайнее положение. Минимизация этого угла также позволяет минимизировать смещение кронштейна, в результате чего, как это уже указывалось, уменьшается риск столкновения цилиндра с внешними объектами.

С другой стороны, расстояние, указываемое здесь диагональю монтажного кронштейна, от оси A11 шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном превышает расстояние, указываемое здесь как радиус управления прижимным элементом, между осью А7 шарнирного соединения штока с прижимным элементом и осью А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном предпочтительно не более чем в три раза и более предпочтительно не менее чем в два раза для повышения компактности монтажного кронштейна в продольном направлении.

Еще одна конструктивная особенность узла прижимного элемента заключается в том, что, как это показано на фиг. 5 (представлена только опорная часть прижимного элемента 50, без концевой части), наименьшая длина передней части цилиндра, которая является расстоянием между осью A11 шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном и осью А7 шарнирного соединения штока с прижимным элементом, когда шток цилиндра 52 полностью втянут в цилиндр, не превышает 100% и предпочтительно не превышает 2/3 расстояния, указываемого здесь как диагональ монтажного кронштейна, от оси A11 шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси А6′ шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном. Достижение такой малой величины отношения без снижения углового хода прижимного элемента между его крайними положениями стало возможным благодаря использованию качающегося цилиндра.

В рассмотренном варианте узел 46 прижимного элемента содержит все вышеуказанные конструктивные особенности и имеет нижеуказанные примерные размеры, которые даны в % от величины диагонали монтажного кронштейна, которая принята за 100%.

Настоящее изобретение было описано для механизма обратной лопаты, предназначенного для установки на автопогрузчике с обратной лопатой, однако, очевидно, что оно может быть использовано в механизме обратной лопаты любого типа, например, для использования на экскаваторе.

Изобретение относится к строительным машинам. Съемный узел прижимного элемента для строительной машины содержит: монтажный кронштейн для прикрепления узла прижимного элемента к механизму для выемки грунта машины, причем для крепления узла прижимного элемента на указанном механизме машины монтажный кронштейн удерживает в зацеплении две оси шарниров, посредством которых обеспечивается возможность поворота рабочего органа и соединительного рычага, являющегося частью рычажного механизма рабочего органа, на указанном механизме машины; прижимной элемент, шарнирно прикрепленный на монтажном кронштейне; цилиндр прижимного элемента, имеющий корпус, присоединенный к монтажному кронштейну, и шток, отходящий от переднего конца корпуса цилиндра и соединенный с прижимным элементом. Корпус цилиндра присоединен с возможностью поворота вокруг оси к монтажному кронштейну своей соединительной частью, которая отличается от задней концевой части корпуса. Ось шарнира, которая удерживается в зацеплении монтажным кронштейном и которой рабочий орган шарнирно закреплен на упомянутом механизме машины, используется в качестве единственной общей оси шарнира для шарнирного присоединения прижимного элемента на монтажном кронштейне, с обеспечением крепления узла прижимного элемента на механизме для выемки грунта машины, и шарнирного соединения рабочего органа с упомянутым механизмом машины. Механизм обратной лопаты для строительной машины содержит: стрелу, прикрепляемую к машине; узел рукояти, шарнирно прикрепленный к свободному концу стрелы; основной рабочий орган, шарнирно прикрепленный с возможностью поворота вокруг оси к концу узла рукояти, причем управление рабочим органом осуществляется с помощью цилиндра с использованием рычажного механизма, имеющего два рычага, шарнирно соединенных с возможностью их поворота относительно друг друга вокруг оси. Первый рычаг шарнирно прикреплен к узлу рукояти с помощью оси шарнира первого рычага. Второй рычаг шарнирно прикреплен к основному рабочему органу, при этом он содержит съемный узел прижимного элемента. Технический результат - обеспечение компактности съемного узла прижимного элемента. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Съемный узел (46) прижимного элемента для строительной машины, содержащий:
монтажный кронштейн (48) для прикрепления узла (46) прижимного элемента к механизму (26, 32, 36) для выемки грунта машины, причем для крепления узла (46) прижимного элемента на указанном механизме (26, 32, 36) машины монтажный кронштейн (48) удерживает в зацеплении две оси (68, 70) шарниров, посредством которых обеспечивается возможность поворота рабочего органа (28) и соединительного рычага (37), являющегося частью рычажного механизма (35) рабочего органа (28), на указанном механизме машины;
прижимной элемент (50), шарнирно прикрепленный на монтажном кронштейне (48);
цилиндр (52) прижимного элемента, имеющий корпус (54), присоединенный к монтажному кронштейну (48), и шток (56), отходящий от переднего конца (58) корпуса (54) цилиндра и соединенный с прижимным элементом (50),
отличающийся тем, что корпус (54) цилиндра (52) присоединен с возможностью поворота вокруг оси (А11) к монтажному кронштейну (48) своей соединительной частью (59), которая отличается от задней концевой части (60) корпуса, и при этом ось (68) шарнира, которая удерживается в зацеплении монтажным кронштейном (48) и посредством которой рабочий орган (28) шарнирно закреплен на упомянутом механизме машины, используется в качестве единственной общей оси (68) шарнира для шарнирного присоединения прижимного элемента (50) на монтажном кронштейне (48), с обеспечением крепления узла (46) прижимного элемента на механизме (26, 32, 36) для выемки грунта машины и шарнирного соединения рабочего органа (28) с упомянутым механизмом машины.

2. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что корпус (54) цилиндра присоединен с возможностью поворота вокруг оси (А11) к монтажному кронштейну (48) в месте (59) соединения корпуса, которое расположено во второй половине длины корпуса, отсчитываемой от задней концевой части (60) корпуса.

3. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что шток (56) цилиндра присоединен с возможностью поворота вокруг оси (А7) к прижимному элементу (50) в месте соединения, которое расположено в первой половине длины прижимного элемента (50), отсчитываемой от оси (А6′) его шарнирного соединения с монтажным кронштейном (48).

4. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что расстояние, определяющее радиус управления прижимным элементом, между осью (А7) шарнирного соединения штока цилиндра с прижимным элементом и осью (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном меньше 100% и предпочтительно меньше 2/3 расстояния, определяющего диагональ монтажного кронштейна, от оси (A11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном.

5. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что расстояние, определяющее диагональ монтажного кронштейна, от оси (А11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном менее трехкратного расстояния, определяющего радиус управления прижимным элементом, между осью (А7) шарнирного соединения штока цилиндра с прижимным элементом и осью (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном.

6. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что наименьшая длина передней части цилиндра от оси (А11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси (А7) шарнирного соединения штока с прижимным элементом, когда шток цилиндра полностью втянут в цилиндр, не превышает 100% и предпочтительно не превышает 2/3 расстояния, определяющего диагональ монтажного кронштейна, от оси (A11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном.

7. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что расстояние, определяющее радиус управления прижимным элементом, между осью (А7) шарнирного соединения штока цилиндра с прижимным элементом и осью (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном меньше 120% кратчайшего расстояния, определяющего смещение монтажного кронштейна, от оси (А11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до плоскости, определяемой осями (А6, А8) вращения рабочего органа и соединительного рычага.

8. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что узел (46) прижимного элемента может быть прикреплен с помощью двух осей (68, 70) шарниров к свободному концу дальней секции (36) узла (32) выдвижной рукояти, которая может скользить в продольном направлении относительно ближней секции (34) узла (32) выдвижной рукояти, без ограничения возможности удлинения и сокращения узла (32) выдвижной рукояти.

9. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что прижимной элемент (50) содержит опорную часть (74), которая шарнирно присоединяется к монтажному кронштейну (48) и имеет место соединения с осью (А7) вращения, в котором к прижимному элементу (50) присоединяется шток (56) цилиндра, и концевую часть (76, 78), которая прикрепляется к опорной части (74) с возможностью съема.

10. Съемный узел прижимного элемента по п. 1, отличающийся тем, что монтажный кронштейн (48) содержит два параллельных борта (64), которые имеют две пары выровненных цилиндрических отверстий для введения пальца (68) шарнира рабочего органа и оси (70) шарнира соединительного рычага.

11. Механизм (26) обратной лопаты для строительной машины, содержащий:
стрелу (30), прикрепляемую к машине;
узел (32) рукояти, шарнирно прикрепленный к свободному концу стрелы (30);
основной рабочий орган (28), шарнирно прикрепленный с возможностью поворота вокруг оси (А6) к концу узла (32) рукояти, причем управление рабочим органом осуществляется с помощью цилиндра (29) с использованием рычажного механизма (35), имеющего два рычага, шарнирно соединенных с возможностью их поворота относительно друг друга вокруг оси (А 10), при этом первый рычаг (37) шарнирно прикреплен к узлу рукояти с помощью оси (70) шарнира первого рычага, а второй рычаг (39) шарнирно прикреплен к основному рабочему органу,
отличающийся тем, что он содержит съемный узел прижимного элемента по любому предшествующему пункту.

12. Механизм обратной лопаты по п. 11, отличающийся тем, что шток (56) цилиндра шарнирно соединен с возможностью поворота вокруг оси (А7) с прижимным элементом (50) в месте соединения, которое расположено в первой половине длины прижимного элемента (50), отсчитываемой от оси (А6′) его шарнирного соединения с монтажным кронштейном (48).

13. Механизм обратной лопаты по п. 11, отличающийся тем, что расстояние, определяющее радиус управления прижимным элементом, между осью (А7) шарнирного соединения штока цилиндра с прижимным элементом и осью (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном меньше 100% и предпочтительно меньше 2/3 расстояния, определяющего диагональ монтажного кронштейна, от оси (А11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном.

14. Механизм обратной лопаты по п. 11, отличающийся тем, расстояние, определяющее диагональ монтажного кронштейна, от оси (А11) шарнирного соединения корпуса цилиндра с монтажным кронштейном до оси (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном менее трехкратного расстояния, определяющего радиус управления прижимным элементом, между осью (А7) шарнирного соединения штока цилиндра с прижимным элементом и осью (А6′) шарнирного соединения прижимного элемента с монтажным кронштейном.

15. Механизм обратной лопаты по п. 11, отличающийся тем, что узел (32) рукояти представляет собой узел выдвижной рукояти, содержащий ближнюю секцию (34), шарнирно прикрепленную к свободному концу стрелы (30), и дальнюю секцию (36), которая может скользить в продольном направлении относительно ближней секции, и при этом ось (68) шарнира рабочего органа и ось (70) шарнира первого рычага соединены с дальней секцией узла выдвижной рукояти.