ГРУНТОЭЛЕВАТОР Российский патент 2020 года по МПК B65G17/16 B65G63/06 E02F7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Техническое решение относится к строительному транспорту, а именно к элеваторам для транспортирования больших объемов плотного грунта при проведении строительных или инженерных работ, в частности к элеваторам, предназначенным для подъема плохо сыпучего и влажного грунта, а также кускового, абразивного строительного материала.

Уровень техники

Из патента РФ на полезную модель № 128194, опубликованного 20.05.2013 г., известен ковшовый элеватор, который содержит центральную стойку, тяговый привод, соединенный с двумя замкнутыми пластинчатыми цепями, между которыми с одинаковым шагом установлены грузонесущие элементы, выполненные в виде отдельных ковшей, шарнирно закрепленных на консольных участках цепей. При этом для поддержания цепи на раме имеются направляющие, по которым движутся катки, встроенные в цепи. Привод элеватора, состоящий из редуктора, тормоза и электродвигателя, размещен на консоли.

Недостаток такой конструкции заключается в том, что в ней не предусмотрена возможность эффективного регулирования натяжения цепи. Кроме того, конструкция цепи с размещенными в ней роликами сложна в изготовлении и имеет большой вес, что приводит к увеличению нагрузки на тяговый привод. При этом расположение привода на консоли приводит к увеличению габаритных размеров конструкции, повышенному расходу материалов и не позволяет равномерно передавать крутящий момент на обе тяговые цепи, чтобы минимизировать разность движения тяговых цепей.

В качестве прототипа принят элеватор, раскрытый в публикации заявки на выдачу патента Китая на полезную модель CN203544927 U, опубликованный 16.04.2014 г., содержащий центральную стойку, тяговый привод, соединенный с двумя замкнутыми тяговыми цепями, между которыми установлены грузонесущие элементы. В нижней части центральной стойки установлен регулирующий винт и натяжное устройство, которые регулируют положение колеса и натяжение цепи. Тяговый привод установлен на консоли.

Недостаток такой конструкции заключается в том, что натяжное устройство не является компактным, а нагруженный участок натяжного устройства находится за пределами кожуха и не защищен от осыпающегося грунта и прочих материалов, осыпающихся при проведении строительных или инженерных работ, что негативно сказывается на надежности конструкции. Попытки усовершенствовать такую конструкцию за счет уменьшения размеров натяжного устройства приведут к уменьшению рычага и, соответственно, к необходимости использования дополнительных утяжеляющих дисков. С увеличением количества утяжеляющих дисков в месте соединения натяжного устройства и колеса увеличивается вероятность деформации и поломки натяжного устройства. Кроме того, такая конструкция не содержит средства для предотвращения раскачивания цепи, что не позволяет использовать ее для транспортирования больших объемов плотного грунта. При этом расположение привода на консоли приводит к увеличению габаритных размеров конструкции, повышенному расходу материалов и не позволяет равномерно передавать крутящий момент на обе тяговые цепи, чтобы минимизировать разность движения тяговых цепей.

Задачей настоящего технического решения является создание новой конструкции подъемного механизма для использования при проведении строительных или инженерных работ, способного осуществлять транспортирование больших объемов плохо сыпучего и влажного грунта, а также кускового, абразивного строительного материала и лишенного вышеуказанных недостатков.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание изобретения, является создание легко монтируемого элеватора для строительных или инженерных работ, характеризующегося повышенной производительностью работы, при сохранении надежности конструкции, а также уменьшенным расходом материалов на создание элеватора.

Раскрытие сущности изобретения

Для решения вышеуказанной задачи предлагается грунтоэлеватор, содержащий центральную стойку, тяговый привод, приводящий в движение две замкнутые тяговые цепи, размещенные по разные стороны от центральной стойки, и грузонесущие элементы, установленные между тяговыми цепями, при этом грунтоэлеватор содержит натяжное устройство, размещенное в нижней части центральной стойки и содержащее шарнирно соединенные верхнюю платформу и нижнюю платформу, причем верхняя платформа закреплена на центральной стойке и оснащена механизмом, создающим усилие на нижнюю платформу, а также грунтоэлеватор содержит звездочки, огибаемые замкнутыми тяговыми цепями, причем звездочки установлены на внешних сторонах платформ таким образом, что при натяжении тяговой цепи оси вращения по меньшей мере двух таких звездочек, взаимодействующих с одной тяговой цепью, смещаются относительно друг друга по крайней мере в одной плоскости.

Грунтоэлеватор – это элеватор, предназначенный для транспортирования грунта и/или кускового, абразивного строительного материала.

В качестве тяговых цепей могут применяться пластинчатые, вильчатые, разборные и иные цепи.

В качестве грузонесущих элементов могут быть использованы ковши, люльки, лотки и иные варианты грузонесущих элементов, пригодные для перемещения груза.

Механизм, создающий усилие на нижнюю платформу может быть винтовым, гидравлическим или любым другим известным из уровня техники механизмом, позволяющим создавать достаточное усилие на поверхность нижней платформы, чтобы обеспечить надежность конструкции грунтоэлеватора.

Благодаря тому, что верхняя и нижняя платформы имеют шарнирное соединение, нижняя платформа может под собственным весом осуществлять натяжение тяговых цепей, что исключает необходимость в использовании дополнительных средств для увеличения нагрузки на нее. При этом поскольку подвижная нижняя платформа с одной стороны шарнирно соединена с верхней платформой, а с другой стороны к ней присоединены звездочки, взаимодействующие с тяговыми цепями, то она компактно располагается под верхней платформой. Такая конструкция натяжного устройства представляет собой легко монтируемый модуль, поворотная нижняя платформа в котором защищена от внешнего воздействия, например, от осыпающегося грунта.

Верхняя платформа, оснащенная механизмом, создающим усилие на нижнюю платформу, позволяет исключить раскачивание нижней платформы при работе грунтоэлеватора. Вместе с тем верхняя платформа, неподвижно прикрепленная к центральной стойке грунтоэлеватора, может одновременно служить силовым каркасом грунтоэлеватора. Такая конструкция позволяет перемещать более тяжелый груз в условиях проведения строительных или инженерных работ при сохранении надежности работы грунтоэлеватора.

Вышеуказанные решения позволяют создать простой в изготовлении легко монтируемый грунтоэлеватор для строительных или инженерных работ, характеризующийся повышенной производительностью работы, надежностью конструкции и уменьшенным расходом материалов на создание грунтоэлеватора.

Согласно одному из вариантов изобретения грузонесущие элементы грунтоэлеватора выполнены в виде ковшей, с боковых сторон которых установлены поддерживающие ролики, катящиеся вдоль направляющих, закрепленных на центральной стойке грунтоэлеватора, и подшипниковые корпуса, закрепленные на осях, консольно соединенных со звеньями тяговых цепей.

Оси, на которых закреплены подшипниковые корпуса, могут быть присоединены непосредственно к звеньям тяговых цепей, например, к боковым пластинам звеньев тяговой цепи, или могут представлять собой втулки, соединяющие звенья тяговой цепи, причем длина втулки превышает ширину звеньев тяговой цепи в месте их соединения. Такие удлиненные втулки, соединяющие звенья тяговой цепи, создают выступы (консоли) на тяговой цепи, на которые закрепляются подшипниковые корпуса грузонесущих элементов.

Благодаря тому, что грузонесущие элементы имеют шарнирное соединение со звеньями тяговых цепей и движутся вдоль направляющих, воспринимающих действие внешних поперечных нагрузок и стабилизирующих положение ковшей, устраняя их раскачивание, обеспечивается повышение надежности работы грунтоэлеватора, что снимает ограничения по транспортировке материала определенного размера и способствует, тем самым, возможности увеличения производительности работы механизма, а также исключает потребность в установке большого количества роликов, поддерживающих цепь в ее поперечном направлении, что уменьшает номенклатуру ее составных изделий.

Согласно еще одному из вариантов изобретения центральная стойка грунтоэлеватора состоит из отдельных секций, что позволяет осуществлять легкий монтаж грунтоэлеватора. Кроме того, между секциями в случае необходимости могут быть установлены дополнительные приспособления, что упрощает совершенствование конструкции.

Согласно еще одному из вариантов изобретения между отдельными секциями центральной стойки установлены промежуточные элементы с консольными поперечными балками и звездочками, поддерживающими тяговые цепи.

В качестве промежуточных элементов могут использоваться платформы, балки, пластины, трубы, конструкции из балок и/или пластин и/или труб и тому подобные конструкции.

Промежуточные элементы с консольными поперечными балками, позволяют закреплять грунтоэлеватор на любых опорных поверхностях и таким образом распределять между ними вес грунтоэлеватора. При этом оснащение этих промежуточных элементов звездочками, поддерживающими тяговые цепи, позволяет устранить раскачивание тяговых цепей, повысить надежность работы грунтоэлеватора и снизить ограничения по транспортировке материала определенного размера и способствует, тем самым, возможности увеличения производительности работы механизма.

Согласно еще одному из вариантов изобретения тяговый привод содержит редукторный привод ведущих зубчатых колес, расположенный на платформе на верхней секции центральной стойки между двумя тяговыми цепями, причем ведущие зубчатые колеса соединены через цепную передачу с ведомыми зубчатыми колесами, каждое из которых установлено на одном валу с верхней приводной звездочкой тяговой цепи и остановом.

За счет размещения редуктора на платформе между тяговыми цепями, а не на дополнительной консоли, повышается производительность работы грунтоэлеватора при проведении строительных или инженерных работ, поскольку размещение редуктора между ведущими звездочками, а не на выступающей консоли, позволяет равномерно передавать крутящий момент на обе тяговые цепи и минимизировать разность движения тяговых цепей. Таким образом, не происходит перекос грузонесущих элементов и можно транспортировать большее количество груза, сохраняя надежность конструкции.

Согласно еще одному из вариантов изобретения направляющие грузонесущих элементов имеют наклонный участок в верхней части восходящей ветви грунтоэлеватора, который позволяет осуществлять самотечную разгрузку грунтоэлеватора.

Краткое описание чертежей

Чертежи представлены для лучшего понимания изобретения, однако специалисту в данной области техники очевидно, что раскрытое изобретение не ограничивается вариантом, представленным на них.

На фигуре 1 показан грунтоэлеватор, изометрическая проекция.

На фигуре 2 показано натяжное устройство, часть изометрической проекции.

На фигуре 3 показан грузонесущий элемент грунтоэлеватора, часть изометрической проекции.

На фигуре 4 показана верхняя платформа с редукторным приводом ведущих зубчатых колес, часть изометрической проекции.

Осуществление изобретения

Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи более подробно раскрыт предпочтительный вариант осуществления изобретения.

На Фиг. 1 показан грунтоэлеватор 1, содержащий центральную стойку 2, состоящую из отдельных секций 3, между которыми расположены промежуточные платформы 4 с консольными поперечными балками 5 и звездочками 6, поддерживающими тяговые цепи 7 восходящей и нисходящей ветвей конструкции.

Грузонесущие элементы 8 выполнены в виде ковшей 9. В нижней части ковшей 9 на боковых стенках 10, по обе стороны симметрично относительно их продольной оси, установлены оси 11 с поддерживающими роликами 12. Ролики 12 размещены в направляющих 13, закрепленных на секциях 3 грунтоэлеватора 1. В верхней части боковых стенок 10 ковшей 9 расположены фланцевые подшипниковые корпуса 14, закрепленные на осях 15, консольно соединенных с боковыми пластинами 16 тяговых цепей 7.

В верхней части восходящей ветви грунтоэлеватора 1 направляющие 13 имеют наклонный участок 17 для самотечной разгрузки транспортируемого груза.

На верхней секции 3 центральной стойки 2 грунтоэлеватора 1 расположена платформа 18 с установленным на ней редукторным приводом 19 ведущих зубчатых колес 20. Через приводные цепи 21 ведущие зубчатые колеса 20 соединены с ведомыми зубчатыми колесами 22. Каждое ведомое зубчатое колесо 22, в отдельности, установлено на одном валу 23 с верхней приводной звездочкой 24 тяговой цепи 7 и остановом 25.

Под нижней секцией 3 центральной стойки 2 грунтоэлеватора 1 расположено натяжное устройство 26, которое состоит из шарнирно соединенных верхней 27 и нижней 28 платформ. Верхняя платформа 27 закреплена на нижней секции 3 центральной стойки 2 и является силовым каркасом. На центральной оси верхней платформы 27 смонтирован винтовой механизм 29. Нижняя платформа 28 установлена на осях 30, закрепленных в верхней платформе 27. На внешней стороне подвижного участка нижней платформы 28 установлены звездочки 31, огибаемые тяговыми цепями 7. Дополнительно звездочки 32, огибаемые тяговыми цепями 7, установлены на внешней стороне верхней платформы 27 поблизости от оси 30 шарнирного соединения верхней 27 и нижней 28 платформ.

На Фиг. 2 показан увеличенный вид натяжного устройства 26.

На Фиг. 3 показан увеличенный вид ковшей 9.

На Фиг. 4 показан увеличенный вид редукторного привода 19 ведущих зубчатых колес.

Грунтоэлеватор 1 работает следующим образом. Редукторный привод 19 приводит в движение зубчатые колеса 20, между которыми он расположен. От зубчатых колес 20 движение передается через приводные цепи 21 на ведомые зубчатые колеса 22. Ведомые зубчатые колеса 22 при вращении передают крутящий момент на вал 23, на котором также установлены верхние приводные звездочки 24 тяговых цепей 7 и останов 25, которые таким образом приводятся в движение.

При вращении верхних приводных звездочек 24 тяговые цепи 7 поднимают подлежащий транспортированию груз, размещенный в грузонесущих элементах 8, шарнирно установленных с одинаковым шагом на консольно закрепленных осях 15 боковых пластин 16 тяговых цепей 7. Стабилизация положения грузонесущих элементов 8 обеспечивается за счет поддерживающих роликов 12, катящихся вдоль направляющих 13, закрепленных на секциях 3 грунтоэлеватора 1.

Тяговая цепь 7 дополнительно поддерживается звездочками 6, расположенными на промежуточных платформах 4 с консольными поперечными балками 5. Консольные поперечные балки 5 позволяют поддерживать грунтоэлеватор на опорных поверхностях (например, на выступах в грунте), распределяя между ними вес элеватора.

Во время огибания тяговыми цепями 7 верхних приводных звездочек 24 транспортируемый груз, проходя наклонный участок 17, самотеком разгружается в верхней части восходящей ветви грунтоэлеватора 1.

Натяжение тяговых цепей 7 обеспечивается следующим образом. Нижняя платформа 28, шарнирно соединенная с верхней платформой 27, закрепленной на нижней секции 3 центральной стойки 2 грунтоэлеватора 1, под собственным весом осуществляет натяжение тяговых цепей 7, огибающих закрепленные на ней звездочки 31. Для исключения раскачивания нижней платформы 28 в момент работы грунтоэлеватора 1, на верхней платформе 27 размещен винтовой механизм 29, создающий нажимное усилие на нижнюю платформу 28.

Изобретение относится к строительному транспорту, в частности к легко монтируемому элеватору для строительных или инженерных работ. Технический результат - повышение производительности работ при сохранении надежности конструкции, а также уменьшение расходного материала на создание элеватора. Грунтоэлеватор содержит центральную стойку, тяговый привод, приводящий в движение две замкнутые тяговые цепи, размещенные по разные стороны от центральной стойки, грузонесущие элементы, установленные между тяговыми цепями, натяжное устройство и звездочки, огибаемые замкнутыми тяговым цепями. Натяжное устройство размещено в нижней части центральной стойки и содержит шарнирно соединенные верхнюю платформу и нижнюю платформу, причем верхняя платформа закреплена на центральной стойке и оснащена механизмом, создающим усилие на нижнюю платформу. Звездочки установлены на внешних сторонах платформ таким образом, что при натяжении тяговой цепи оси вращения по меньшей мере двух таких звездочек, взаимодействующих с одной тяговой цепью, смещаются относительно друг друга по крайней мере в одной плоскости. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Грунтоэлеватор, содержащий:

центральную стойку,

тяговый привод, приводящий в движение две замкнутые тяговые цепи, размещенные по разные стороны от центральной стойки, и

грузонесущие элементы, установленные между тяговыми цепями,

отличающийся тем, что

содержит натяжное устройство, размещенное в нижней части центральной стойки и содержащее шарнирно соединенные верхнюю платформу и нижнюю платформу, причем верхняя платформа закреплена на центральной стойке и оснащена механизмом, создающим усилие на нижнюю платформу, и

звездочки, огибаемые замкнутыми тяговыми цепями, установленные на внешних сторонах платформ таким образом, что при натяжении тяговой цепи оси вращения по меньшей мере двух таких звездочек, взаимодействующих с одной тяговой цепью, смещаются относительно друг друга по крайней мере в одной плоскости.

2. Грунтоэлеватор по п. 1, в котором с боковых сторон грузонесущих элементов установлены поддерживающие ролики, катящиеся вдоль направляющих, закрепленных на центральной стойке грунтоэлеватора, и подшипниковые корпуса, закрепленные на осях, консольно соединенных со звеньями тяговых цепей.

3. Грунтоэлеватор по п. 2, в котором грузонесущие элементы выполнены в виде ковшей.

4. Грунтоэлеватор по любому из пп. 2 или 3, в котором тяговые цепи представляют собой пластинчатые цепи.

5. Грунтоэлеватор по п. 4, в котором оси, на которых закреплены подшипниковые корпуса, консольно соединены с боковыми пластинами звеньев тяговых цепей.

6. Грунтоэлеватор по любому из пп. 2 или 3, в котором оси, на которых закреплены подшипниковые корпуса, представляют собой втулки, соединяющие звенья тяговой цепи, причем длина втулки превышает ширину звеньев тяговой цепи в месте их соединения.

7. Грунтоэлеватор по любому из пп. 1 или 2, в котором центральная стойка состоит из отдельных секций.

8. Грунтоэлеватор по п. 7, в котором между отдельными секциями центральной стойки установлены промежуточные элементы с консольными поперечными балками и звездочками, поддерживающими тяговые цепи.

9. Грунтоэлеватор по любому из пп. 1 или 2, в котором тяговый привод содержит редукторный привод ведущих зубчатых колес, расположенный на платформе на верхней секции центральной стойки между двумя тяговыми цепями, причем ведущие зубчатые колеса соединены через цепную передачу с ведомыми зубчатыми колесами, каждое из которых установлено на одном валу с верхней приводной звездочкой тяговой цепи и остановом.

10. Грунтоэлеватор по любому из пп. 1 или 2, в котором направляющие грузонесущих элементов имеют наклонный участок в верхней части восходящей ветви грунтоэлеватора.

11. Грунтоэлеватор по любому из пп. 1 или 2, в котором механизм, создающий усилие на нижнюю платформу представляет собой винтовой механизм.