КОВШ ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ ИНЕРТНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2016 года по МПК E02F3/96 

Настоящее изобретение относится к ковшу для дробления инертного материала типа, содержащего характеристики, упомянутые в ограничительной части главного пункта формулы изобретения.

В указываемой области техники известны ковши, которые могут прикрепляться к концу стрелы рабочей машины и которые содержат внешний корпус, причем машина сконфигурирована, чтобы собирать инертный материал, такой как каменные обломки, материал, появляющийся после разрушения зданий, внутри которых расположены средства для дробления собранного материала.

Дробильное средство может, например, производиться посредством пары щек, которые воздействуют на материал, который должен быть раздроблен, с помощью переменного движения, такого как, например, описанное в европейском патенте EP 1532321.

В таких ковшах также образовано отверстие для материала, который должен быть раздроблен, внутрь которого материал входит посредством выполнения ковшом функции собирающего совка посредством перемещения стрелы рабочей машины.

Как только материал собран, ковш поднимается, чтобы направить, по существу, посредством силы тяжести материал в дробильное средство, из которого, после дробления, он выпадает в форме каменных обломков существенно уменьшенных размеров.

В этом контексте, так как дробление материала не происходит во время этапа сбора материала, за исключением небольших количеств, желательно собирать на каждом этапе сбора наибольшее возможное количество материала.

С этой целью, известно производство ковшей, в которых внешние корпуса, которые поддерживают дробильное средство, содержат свои входные отверстия для загрузки материала, который должен быть раздроблен, с большим поперечным сечением относительно выходного отверстия для разгрузки материала, последовательно подвергнутого дроблению и просеиванию.

Однако из-за сужения поперечного сечения корпуса ковша, которого требуют такие решения, собираемый материал может легко застревать, особенно, если он имеет большие размеры и острые края, или даже если он собирается, когда он ориентирован неправильно относительно продольного протяжения ковша.

Следовательно, на самом деле невозможно значительно расширить входное отверстие относительно сечения, в котором происходит дробление, так как происходили бы постоянные блокировки материала, затрудняя увеличение производительности, которое может быть получено благодаря увеличенной загрузочной емкости ковша.

Вдобавок, также следует обратить внимание на то, что дробильные элементы имеют высокий вес, и, следовательно, было бы особенно желательно произвести увеличение работоспособности ковша, которая понимается, как количество материала, которое можно раздробить за каждый цикл сбора, для одинаковых размеров дробильных элементов.

Однако эффект веса дробильных элементов, содержащихся внутри корпуса, заставляет производителей ковшей ограничивать настолько сильно, насколько возможно, ширину отверстия дробилки, чтобы поддерживать его общий вес достаточно низким, чтобы он мог поддерживаться обычными рабочими машинами.

Следовательно, техническая проблема, лежащая в основе настоящего изобретения, состоит в предоставлении ковша для дробления инертного материала, который позволяет решать вышеописанные недостатки со ссылкой на предшествующий уровень техники.

Эта проблема решается посредством ковша по пункту 1 формулы изобретения.

Настоящее изобретение демонстрирует несколько значительных преимуществ. Главное преимущество состоит в том факте, что ковш согласно настоящему изобретению может использовать входное отверстие для материала, который должен быть раздроблен, с расширенным поперечным сечением, ограничивая настолько сильно, насколько возможно, риск того, что материал будет застревать перед достижением дробильного средства, и, следовательно, обеспечивает заметное увеличение производительности, понимаемой, как количество раздробленного материала относительно ковшей со схожими характеристиками, произведенными согласно предшествующему уровню техники.

Другие преимущества, признаки и варианты использования настоящего изобретения станут очевидны из следующего подробного описания некоторых вариантов осуществления, представленных посредством примера и неограничивающим образом. Будет производиться ссылка на фигуры на прилагаемых чертежах, на которых:

Фигура 1 - вид сбоку ковша согласно настоящему изобретению;

Фигура 2 - вид сверху ковша по фигуре 1;

Фигуры 3 и 3A - вид в поперечном сечении сбоку и связанная часть ковша по фигуре 1;

Фигуры 4 и 4A - частичный вид в поперечном сечении спереди и связанная часть ковша по фигуре 1;

Фигура 5 - вид в перспективе ковша по фигуре 1; и

Фигура 6 - дополнительный вид в поперечном сечении ковша согласно настоящему изобретению, в котором некоторые внешние детали были удалены для целей иллюстрации его внутреннего состава компонентов.

Изначально со ссылкой на фигуру 1, ковш для дробления инертного материала, такого как, например, отходы, образующиеся после разрушения зданий или выемки, обозначен в общем номером ссылки 100. Такой ковш относится к типу, пригодному для установки на подвижную стрелу рабочей машины, не проиллюстрированной на чертежах, посредством соединительной пластины 5 или других эквивалентных прикрепляющих средств.

Ковш 100 содержит внешний корпус 1, внутри которого расположен дробильный блок 3, схематически проиллюстрированный на фигуре 3.

Дробильный блок 3 расположен внутри канала 10 подачи материала, который должен быть раздроблен, вдоль которого определяется направление A подачи, по существу параллельное направлению протяжения ковша.

Более того, согласно предпочтительному варианту осуществления, дробильный блок 3 относится к типу со щеками и содержит по меньшей мере одну подвижную щеку 31, предпочтительно связанную с фиксированной щекой 32, которая перемещается в переменном движении в направлении C дробления, по существу перпендикулярном направлению A подачи материала. С другой стороны, перемещение щеки 31 может быть комбинированным, с одним компонентом в направлении C и одним компонентом, параллельным направлению A подачи.

Также отметим, что в настоящем варианте осуществления канал 10 демонстрирует поперечное сечение по существу прямоугольной формы, чтобы допускать перемещение щеки 31 внутри него.

Со ссылкой на фигуры 2 и 3, ковш 100 также содержит вращающийся трубчатый элемент 2 в форме усеченного конуса, с возможностью вращения соединенный с корпусом 1 таким образом, что выходное отверстие 22, определенное во вращающемся элементе 2, расположено напротив входного отверстия 11 корпуса 1 или, в более общем случае, направлено к каналу 10.

Более подробно, вращающийся элемент 2 может вращаться вокруг оси X, по существу параллельной направлению A подачи материала, и расположен выше по потоку относительно дробильного средства 3 таким образом, что материал, перед отправкой в дробильное средство 3, может пройти внутрь вращающегося элемента 2.

Таким образом, материал, который должен быть раздроблен, перед отправкой в дробильное средство 3 подвергается вращению и, следовательно, просеивается. Это вращательное движение, следовательно, позволяет положению материала, собранного ковшом 100, изменяться, заметно снижая риск того, что он останется застрявшим при направлении к дробильному средству.

Более того, форма усеченного конуса, или, в более общем случае, использование поперечного сечения, которое сужается в направлении A подачи материала, во вращающемся элементе обеспечивает улучшенное расположение материала согласно ориентации, которая является более благоприятной для последующего дробления или для его входа в область канала 10, в котором присутствует дробильный блок. В частности, во время вращения в имеющем форму усеченного конуса элементе 2 материал будет стремиться расположиться таким образом, чтобы направление его продольного протяжения было параллельно направлению A подачи.

Форма вращающегося элемента 2 также обеспечивает полезное использование входного отверстия 21 последнего в качестве входного отверстия для материала, который должен быть раздроблен, в ковше 100.

В частности, расширенное сечение вращающегося элемента 2 будет способно собрать большее количество материала в сравнении с ковшами, произведенными согласно предшествующему уровню техники, однако, без риска того, что материал останется застрявшим перед продолжением движения в направлении дробильного блока, следовательно, делая возможным существенное увеличение производительности машины. В любом случае, стоит понимать, что вращающийся элемент может также иметь различные формы, например, с цилиндрической формой или частью сферы, или иной, и он все еще будет способен, начиная с отверстия 21, изначально расширяться, а затем сужаться в соответствии с ранее описанным.

Теперь со ссылкой на фигуру 3A, вращающийся элемент 2 поддерживается посредством седельно-сцепного соединения 23, или другой эквивалентной опорной системы, на корпусе 1, и приводится в действие посредством двигателя 60, который передает движение на элемент 2 посредством системы шкива 61 и ремня 62.

Узел 6 двигателя, сформированный двигателем 60 и системой передачи движения, определенной ремнем и шкивом, может приводиться в действие посредством гидравлической схемы рабочей машины, не проиллюстрированной на чертежах. В этом отношении, следует обратить внимание на то, что гидравлическая схема рабочей машины обычно также используется, чтобы приводить в действие дробильный блок 3.

Для целей снижения максимального объема масла или другой рабочей жидкости, требуемой, чтобы приводить в действие систему, может предоставляться средство для выборочного направления объема масла в узел 6 двигателя для вращения элемента 2, или в узел двигателя, не проиллюстрированный на чертежах, для дробильного блока. Действительно, стоит понимать, что вращающийся элемент может вращаться перед тем, как дробится материал, и, следовательно, когда материал собирается, и когда ковш поднимается.

Преимущественно, может предоставляться устройство для детектирования положения ковша, в частности, его наклона, и чтобы выборочно приводить в действие вращающийся элемент 2 или дробильный блок на основании положения ковша.

Как проиллюстрировано на чертежах, вращающийся элемент 2 дополнительно поддерживается в дальнем конце, противоположном концу, соединенному с корпусом 1, посредством опорной конструкции 4, которая тянется консольно из того же корпуса 1.

Такая опорная конструкция 4 обеспечивает поддержку с возможностью вращения вращающегося элемента 2 даже в его дальнем конце относительно корпуса 1, следовательно, позволяя нагрузке на седельно-сцепное соединение 23 снижаться, следовательно, вместимость вращающегося элемента может быть увеличена. Отметим, как представлено на фигуре 4A, что опорная конструкция 4 содержит пару опорных роликов 41, на которых поддерживается вращающийся элемент 2. Вдобавок к опорным роликам, проиллюстрированным на чертежах, может также обеспечиваться использование штифта, также поддерживающего ролик, выступающего из опорной конструкции 4 в направлении внутренней части вращающегося элемента, чтобы получить дополнительную точку опоры.

Следовательно, со ссылкой на фигуру 5, опорная конструкция 4 содержит дополнительное приспособление 42 типа лезвия, расположенное выше по потоку от трубчатого элемента 2 относительно направления A подачи, предоставляющее улучшение в сборе материала, который должен дробиться, с земли, или, в более общем случае, с рабочей поверхности.

Преимущественно, дополнительное приспособление 42 имеет форму листа и содержит пару направляющих 42A, которые тянутся от основания дополнительного приспособления 42 к области рядом со входным отверстием 21 трубчатого элемента 2. В этой области, направляющие 42A следуют круглой форме элемента 2, и, таким образом, создают привлечение для входа материала, который должен быть раздроблен.

Дополнительное преимущество настоящего изобретения представлено фактом использования вращающегося элемента 2, обеспеченного множеством перфорационных отверстий 20, способных выпускать из ковша части собранного материала, которые имеют меньший размер, чем предопределенный размер, и оставлять части, имеющие большие размеры. Таким образом, как результат вращения вращающегося элемента, части материала, которые имеют меньший размер, чем упомянутый предопределенный размер, могут отсеиваться, следовательно, обеспечивая удаление из собранного материала частей, которые не надо дробить. Другими словами, вращающийся элемент 2, обеспеченный перфорационными отверстиями 20, реализует просеивающее устройство, которое обеспечивает ограничение количества мелких частиц, таких как пыль, песок и земля, которые попадают в дробильный блок 3, срок службы которого заметно снижается из-за воздействия абразивного истирания, вызванного мелкими частицами, на подвижные механические детали.

В то же время, наличие перфорационных отверстий, вместе с вращением материала, обеспечивает разуплотнение и исключение любых наращиваний влажного материала, который, если он добирается до дробильного блока 3, рискует быть заблокированным на нем, снижая его эффективность дробления и заставляя оператора периодически останавливать ковш для целей очистки от таких наращиваний.

Также отметим, что перфорационные отверстия 20 могут иметь формы и характеристики, которые отличаются от изображенной круглой формы. В частности, они могут производиться, используя держатели с решетками, которые удерживают материал более крупного размера, чем предопределенный размер, в то же время позволяя оставшемуся материалу выпадать.

Более того, согласно предпочтительному варианту осуществления, вращающийся элемент 2 может производиться посредством множества перфорированных панелей, с возможностью извлечения соединенных с опорной конструкцией. Это означает, что просеивающий эффект может легко приспосабливаться к различным требованиям, в частности, к различным материалам, которые должны быть раздроблены, посредством простой замены перфорированных панелей. Изобретение, таким образом, решает заявленную проблему, в то же время достигая множества преимуществ, включая заметное увеличение часовой производительности ковша по сравнению с традиционными дробильными ковшами. В частности, экспериментально наблюдается, что увеличенный объем сбора материала, вместе с преимуществами, достигаемыми посредством просеивания, более чем в два раза больше относительно предшествующего уровня техники.

Более того, форма корзины вращающегося элемента, определенная формой усеченного конуса или другими ранее описанными формами, обеспечивает создание защиты механических элементов, приводящих в действие дробильный блок и приводящих в действие сам вращающийся элемент, следовательно, также делая ковш особенно устойчивым и долговечным относительно известных решений. Вдобавок, возможность увеличения загрузочной емкости ковша, при таких же размерах дробильного блока, оказывается особенно выгодной, допуская уменьшение общего веса ковша, и, следовательно, возможность использования ковшей с увеличенной работоспособностью относительно известных решений, при таких же характеристиках рабочей машины, на которую он устанавливается.

Ковш для дробления инертного материала, содержащий внешний корпус и дробильное средство, расположенное в корпусе, для дробления материала и дополнительно содержащий вращающийся трубчатый элемент, который может вращаться вокруг оси, по существу параллельной направлению подачи материала, и расположен выше по потоку относительно дробильного средства таким образом, что материал, перед отправкой в дробильное средство, проходит внутрь вращающегося элемента, чтобы передать ему вращательное движение. 2. н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Ковш (100) для дробления инертного материала, содержащий корпус (1) и дробильный блок (3), расположенный в корпусе, для дробления материала, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вращающийся трубчатый элемент (2), который может вращаться вокруг оси (X), по существу параллельной направлению (A) подачи материала, и расположен выше по потоку относительно дробильного блока (3) таким образом, что материал, перед отправкой в дробильный блок (3), проходит внутрь вращающегося элемента (2).

2. Ковш (100) по п. 1, в котором вращающийся элемент (2) имеет поперечное сечение, которое сужается в направлении (A) подачи материала.

3. Ковш (100) по п. 2, в котором трубчатый элемент (2) имеет форму усеченного конуса или усеченной пирамиды, открытых в области их поверхностей, соответствующих большому и малому основаниям усеченного конуса или пирамиды.

4. Ковш (100) по п. 1, в котором трубчатый элемент (2) имеет множество перфорационных отверстий (20), пригодных для обеспечения по меньшей мере частичного просеивания материала внутри вращающегося элемента (2).

5. Ковш (100) по п.1, в котором вращающийся трубчатый элемент (2) образует входное отверстие (21) для входа материала, который должен быть раздроблен, в ковш (100).

6. Ковш (100) по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый вращающийся элемент (2) с возможностью вращения соединен с внешним корпусом (1) таким образом, что выходное
отверстие (22) вращающегося элемента (2) расположено напротив входного отверстия (11) корпуса (1).

7. Ковш (100) по п.1, содержащий опорную конструкцию (4) для вращающегося элемента, которая выступает консольно из корпуса (1) таким образом, чтобы с возможностью вращения поддерживать вращающийся элемент (2) в области его дальнего конца относительно корпуса (1).

8. Ковш (100) по п. 7, в котором упомянутая опорная конструкция (4) содержит дополнительное приспособление (42) типа лезвия, расположенное выше по потоку от трубчатого элемента (2) относительно направления (A) подачи, для сбора материала с рабочей поверхности.

9. Ковш (100) по п.1, содержащий прикрепляющий элемент (5) для прикрепления к свободному концу стрелы рабочей машины.

10. Ковш (100) по п.1, в котором упомянутый дробильный блок (3) содержит по меньшей мере одну щеку (31), перемещаемую в переменном движении в направлении (C) дробления, перпендикулярном направлению (A) подачи материала.

11. Рабочая машина, содержащая ковш (100) по любому из предыдущих пунктов.