УЗЕЛ КОМАНДОАППАРАТА ОТКИДНОГО ДНИЩА КОВША (ВАРИАНТЫ) И ПРОХОДЧЕСКИЙ КОМБАЙН (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2023 года по МПК E02F3/40 E02F3/42 E02F3/46 

Настоящее изобретение относится к области проходческих комбайнов. Конкретно, представленное изобретение относится к откидному днищу ковша и узлу командоаппарата откидного днища ковша на проходческом комбайне, таком как канатный экскаватор.

Промышленные проходческие комбайны, такие как электрические канатные или выемочные экскаваторы, канатные скребковые экскаваторы и т.д., используются для выполнения операций резания грунта для извлечения материала из забоя карьера. На общепринятом канатном экскаваторе, ковш крепится к рукояти, и ковш поддерживается тросом, или канатом, который проходит над направляющим блоком на стреле. Канат крепится к дужке, которая шарнирно соединена с ковшом. Для манипулирования положением ковша рукоять передвигают вдоль опорного блока. Во время фазы подъема, канат наматывается лебедкой на основании машины, поднимая ковш вверх по забою и освобождая материал, который необходимо вынуть. Для высвобождения материала, находящегося внутри ковша, с ковшом шарнирно соединено откидное днище ковша. Без фиксации на ковше, откидное днище ковша поворачивается от дна ковша, высвобождая таким образом материал через дно ковша.

В соответствии с одной конструкцией, добычной экскаватор содержит стрелу, рукоять, соединенную со стрелой, ковш, соединенный с рукоятью, и откидное днище ковша, шарнирно соединенное с ковшом. Добычной экскаватор также содержит узел командоаппарата откидного днища ковша, содержащий двигатель командоаппарата, соединенный со стрелой, барабанный командоаппарат, соединенный с рукоятью, рычажный узел, соединенный с откидным днищем ковша, первый элемент привода, продолжающийся непосредственно от двигателя командоаппарата до барабанного командоаппарата, и второй элемент привода, продолжающийся непосредственно от барабанного командоаппарата до рычажного узла.

В соответствии с еще одной конструкцией, узел командоаппарата откидного днища ковша содержит двигатель командоаппарата, элемент привода, соединенный с двигателем командоаппарата, и рычажный узел, соединенный с элементом привода. Рычажный узел содержит плечо рычага, соединенное с элементом привода, штангу, соединенную с плечом рычага вокруг первого шарнира, плечо рычага фиксатора, соединенное со штангой вокруг второго шарнира, и плечо фиксатора, соединенное с плечом рычага фиксатора, при этом включение двигателя командоаппарата вызывает в общем прямолинейное движение плеча фиксатора и вставки плеча фиксатора, и при этом первый и второй шарниры позволяют штанге двигаться с множеством степеней свободы.

В соответствии с еще одной конструкцией, откидное днище ковша содержит нижнюю панель, имеющую множество отверстий, которые открываются во внутреннюю полость внутри откидного днища ковша, верхнюю панель, и множество ребер, проходящих между нижней панелью и верхней панелью.

Другие аспекты изобретения станут очевидны при рассмотрении подробного описания и сопровождающих чертежей, где:

ФИГ.1 представляет собой перспективное изображение добычного экскаватора.

ФИГ.2 представляет собой частичный вид сбоку стрелы, рукояти, ковша и откидного днища ковша добычного экскаватора ФИГ.1, а также узел командоаппарата откидного днища ковша, соединенный с экскаватором.

ФИГ.3 представляет собой перспективное изображение барабанного командоаппарата и элементов привода узла командоаппарата откидного днища ковша.

ФИГ.4 представляет собой вид сбоку элемента привода согласно еще одной конструкции.

ФИГ.5 представляет собой вид сверху элемента привода ФИГ.4.

ФИГ.6 представляет собой вид сбоку элемента привода ФИГ.4, соединенного с барабанным командоаппаратом.

ФИГ.7 и 8 представляют собой перспективные изображения барабанного командоаппарата и элемента привода ФИГ.4, соединенного с рычажным узлом.

ФИГ.9 представляет собой перспективное изображение откидного днища ковша и рычажного узла узла командоаппарата откидного днища ковша, частично расположенного внутри откидного днища ковша.

ФИГ.10 представляет собой перспективное изображение рычажного узла, с удаленным откидным днищем ковша.

ФИГ.11 представляет собой увеличенное изображение плеча рычага рычажного узла, частично расположенного внутри откидного днища ковша.

ФИГ.12 и 13 представляют собой увеличенные изображения шарнира между плечом рычага и первым концом штанги в рычажном узле.

ФИГ.14 представляет собой увеличенное изображение шарнира между вторым концом штанги и плечом рычага фиксатора в рычажном узле.

ФИГ.15 представляет собой увеличенное изображение шарнира между плечом рычага фиксатора и плечом фиксатора в рычажном узле.

ФИГ.16 представляет собой изображение шарнира ФИГ.15, с удаленным элементом корпуса, иллюстрирующее конец плеча рычага фиксатора.

ФИГ.17 представляет собой изображение шарнира ФИГ.15, с удаленным плечом фиксатора, иллюстрирующее вставку.

ФИГ.17A и 17B иллюстрируют вариант осуществления манжетного роликового узла и вставки плеча фиксатора, подлежащих использованию с рычажным узлом.

ФИГ.18 представляет собой перспективное изображение откидного днища ковша, иллюстрирующее отверстия и полости с размером для приема и удерживания рычажного узла.

ФИГ.19 представляет собой вид в разрезе откидного днища ковша, сделанном по линиям 19-19 на ФИГ.18, иллюстрирующий канал с размером для приема и удерживания части рычажного узла.

ФИГ.20 представляет собой перспективное изображение откидного днища ковша, иллюстрирующее верхнюю панель откидного днища ковша.

ФИГ.21 представляет собой перспективное изображение откидного днища ковша, иллюстрирующее корпус плеча фиксатора для плеча фиксатора.

ФИГ.22 и 23 представляют собой перспективные изображения откидного днища ковша, с расположенной в нем частью рычажного узла.

ФИГ.24 представляет собой перспективное изображение альтернативной конструкции откидного днища ковша, иллюстрирующее отверстия и полости с размером для приема и удерживания рычажного узла.

ФИГ.25 представляет собой вид в разрезе откидного днища ковша, сделанном по линиям 25-25 на фиг.24, иллюстрирующий канал с размером для приема и удерживания части рычажного узла.

ФИГ.26 представляет собой перспективное изображение добычного экскаватора, иллюстрирующее канал на ковше, который принимает часть рычажного узла для фиксации откидного днища ковша на ковше.

Перед подробным объяснением каких-либо вариантов осуществления изобретения, необходимо понять, что применение изобретения не ограничено деталями конструкции и расположения составных элементов, изложенными в следующем описании/или проиллюстрированными на следующих чертежах. Изобретение допускает другие варианты осуществления и применения на практике или осуществления различными путями. Также, необходимо понять, что фразеология и терминология, используемые в данной заявке, предназначены для цели описания и не должны считаться ограничением.

ФИГ.1 иллюстрирует выемочный экскаватор 10. Экскаватор 10 содержит подвижное основание 15, движущие гусеницы 20, поворотную платформу 25, поворотную раму 30, стрелу 35, нижний конец 40 стрелы 35 (называемый также основание стрелы), верхний конец 45 стрелы 35 (называемый также оголовок стрелы), натяжные канаты 50, портальный натяжной элемент 55, портальный нажимной элемент 60, блок 65, установленный с возможностью вращения на верхнем конце 45 стрелы 35, ковш 70, откидное днище 75 ковша, шарнирно соединенное с ковшом 70, подъемный канат 80, барабан лебедки (не показан), рукоять 85 ковша, опорный блок 90, вал 95 рукояти ковша и блок передачи (называемый также привод механизма черпания ковша, не показан). Вращающаяся конструкция 25 обеспечивает возможность вращения верхней рамы 30 относительно нижнего основания 15. Поворотная платформа 25 образует ось 100 вращения экскаватора 10. Ось 100 вращения перпендикулярна плоскости 105, образованной основанием 15, и в общем соответствует уровню земли или опорной поверхности.

Подвижное основание 15 поддерживается движущими гусеницами 20. Подвижное основание 15 поддерживает поворотную платформу 25 и поворотную раму 30. Поворотная платформа 25 допускает вращение на 360 градусов относительно подвижного основания 15. Стрела 35 шарнирно соединена на нижнем конце 40 с поворотной рамой 30. Стрела 35 удерживается относительно поворотной рамы 30 с выдвижением вверх и наружу, посредством натяжных канатов 50, которые крепятся к портальному натяжному элементу 55 и портальному нажимному элементу 60. Портальный нажимной элемент 60 установлен на поворотной раме 30.

Ковш 70 подвешен на стреле 35 с помощью подъемного каната 80. Подъемный канат 80 охватывает блок 65 и прикреплен к ковшу 70 на дужке 110. Подъемный канат 80 закреплен на барабане лебедки (не показан) поворотной рамы 30. Барабан лебедки приводится в действие по меньшей мере одним электрическим двигателем (не показано), который содержит блок передачи (не показано). Когда барабан лебедки вращается, подъемный канат 80 разматывается, опуская ковш 70, или наматывается, поднимая ковш 70. Рукоять 85 ковша также соединена с ковшом 70. Рукоять 85 ковша поддерживается в опорном блоке 90 с возможностью скольжения, а опорный блок 90 шарнирно установлен на стреле 35 на валу 95 рукояти ковша. Рукоять 85 ковша содержит на нем реечно-зубчатый объект, который входит в зацепление с ведущей шестерней (не показано) установленной в опорном блоке 90. Ведущая шестерня приводится в действие электрическим двигателем и блоком передачи (не показано) для выдвижения или втягивания рукояти 85 ковша относительно опорного блока 90.

Источник электроэнергии (не показан) установлен на поворотной раме 30 для предоставления электроэнергии на подъемный электрический двигатель (не показано) для приведения в действие подъемного барабана, одного или более электрических двигателей механизма черпания (не показано) для приведения в действие блока передачи механизма черпания, и одного или более поворотных электрических двигателей (не показано) для поворота поворотной платформы 25. Каждый из подъемных и поворотных двигателей и двигателей механизма черпания приводится в действие своим собственным контроллером двигателя, или в качестве альтернативы приводится в действие в ответ на управляющие сигналы от контроллера (не показано).

ФИГ.2 иллюстрирует узел 115 командоаппарата откидного днища ковша для экскаватора 10. Узел 115 командоаппарата откидного днища ковша высвобождает откидное днище 75 ковша из ковша 70 и обеспечивает возможность поворота откидного днища 75 ковша от дна ковша 70. Несмотря на то, что узел 115 командоаппарата откидного днища ковша описан в контексте выемочного экскаватора 10, узел 115 командоаппарата откидного днища ковша может быть применен для, выполнен посредством или использован в сочетании с множеством промышленных машин (например, канатными скребковыми экскаваторами, экскаваторами, тракторами и т.д.).

Со ссылкой на ФИГ.2, узел 115 командоаппарата откидного днища ковша содержит двигатель 120 командоаппарата, расположенный вдоль нижнего конца 40 стрелы 35. Двигатель 120 командоаппарата приводится в действие от источника 122 электроэнергии (проиллюстрированного схематично) со своим собственным контроллером двигателя. В некоторых конструкциях двигатель 120 командоаппарата приводится в действие в ответ на управляющие сигналы, посылаемые из удаленно расположенного контроллера (например, контроллера на раме 30).

Со ссылкой на ФИГ.2 и 3, первый элемент 125 привода (например, стальной канат, ремень или цепь) соединен с двигателем 120 командоаппарата и барабанным командоаппаратом 130 и тянется непосредственно от одного до другого. Барабанный командоаппарат 130 соединен с возможностью отсоединения с рукоятью 85 ковша по меньшей мере с помощью одной установочной конструкции 135, (например, набора болтов и гаек), таким образом чтобы барабанный командоаппарат 130 можно было снять для починки или замены другим барабанным командоаппаратом 130.

Как проиллюстрировано на ФИГ.3, барабанный командоаппарат 130 содержит первую часть 140 барабана и вторую часть 145 барабана, причем обе выровнены вдоль общего вала 150, образующего ось 152 вращения. Часть 140 барабана больше (например, в диаметре), чем часть 145 барабана, хотя в некоторых конструкциях часть 145 барабана больше, чем часть 140 барабана. Элемент 125 привода соединен с частью 140 барабана (например, прикреплен на одном конце элемента привода 125 к части 140 барабана), таким образом чтобы когда двигатель 120 командоаппарата поворачивается, элемент 125 привода либо наматывался, либо разматывался с части 140 барабана.

Со ссылкой на ФИГ.2 и 3, второй элемент 155 привода (например, стальной канат, ремень или цепь) соединен с и проходит от части 145 барабана прямо до рычажного узла 160. Элемент 155 привода соединен с частью 145 барабана (например, прикреплен на одном конце элемента 155 привода к части 145 барабана), таким образом чтобы когда двигатель 120 командоаппарата поворачивается, элемент 155 привода либо наматывался или разматывался с части 145 барабана.

Вследствие разницы в размере частей 140, 145 барабана, барабанный командоаппарат 130 генерирует выигрыш в силе, эквивалентный отношению диаметра части 140 барабана к диаметру части 145 барабана. В некоторых конструкциях, отношение диаметра части 140 барабана к диаметру части 145 барабана больше, чем приблизительно 2,0. В некоторых конструкциях, отношение составляет между приблизительно 2,0 и 4,0. В некоторых конструкциях, отношение больше чем 3,0. Другие конструкции включают различные диапазоны и значения.

Барабанный командоаппарат 130 преимущественно устраняет необходимость во множестве блоков, шкивов или других конструкций для направления элементов 125, 155 привода вдоль экскаватора 10. Вместо этого, как описано выше, первый элемент 125 привода направлен непосредственно от двигателя 120 командоаппарата к барабану 130 командоаппарата, а второй элемент 155 привода направлен непосредственно от барабана 130 командоаппарата к рычажному узлу 160.

Барабанный командоаппарат 130 также преимущественно обеспечивает уменьшение эффекта резкого движения, генерируемого во время передвижения экскаватора 10. Вследствие того, что первый и второй элементы 125, 155 привода содержатся отдельно, а не соединены непосредственно друг с другом, и вследствие того, что барабанный командоаппарат 130 является тяжелым (например, по меньшей мере 500 фунтов), всякое резкое движение в элементе 125 привода (например, генерируемое за счет быстрого передвижения или колебания экскаватора 10) не будет существенно влиять на передвижение и функциональность элемента 155 привода. Вместо этого, значительное количество инерции должно быть преодолено в барабане 130 командоаппарата перед тем, как на второй элемент 155 привода оказывается отрицательное воздействие за счет какого-либо резкого движения, возникающего в элементе 125 привода. В некоторых конструкциях, барабанный командоаппарат 130 также содержит один или более амортизаторов (например, прямолинейных или вращательных) или фрикционных дисковых тормозов, которые дополнительно помогают демпфировать всякое резкое движение, возникающее в элементе 125 привода.

ФИГ.4-6 иллюстрируют элемент 165 привода согласно еще одной конструкции. Элементом 165 привода является роликовая цепь, которая обеспечивает возможность плоского наматывания и плоской контактной поверхности между элементом 165 привода и барабаном 130, похожим на звездочку, без скручивания цепи, которое может часто вызывать износ. Срок службы элемента 165 привода увеличивается относительно традиционных звеньевых цепей (например, таких как элемент 155 привода, проиллюстрированный на ФИГ.3), особенно в месте, где элемент 165 привода соединен с рычажным узлом 160, а также где элемент 165 привода оборачивается вокруг барабана 130. Элемент 165 привода обеспечивает улучшенные характеристики износа для движения в направлении вращения цепи на барабане 130. Уменьшение износа и улучшение срока службы в данных местах устраняет необходимость в постоянной замене элемента 165 привода, которая может происходить каждые две недели или быстрее, когда в качестве элемента привода используется стандартная звеньевая цепь. Менее частая замена элемента привода уменьшает стоимость технического обслуживания, связанную с экскаватором 10. В некоторых конструкциях, элемент 165 привода служит до девяти-двенадцати месяцев.

Со ссылкой на ФИГ.4 и 5, в некоторых конструкциях элемент 165 привода содержит высокопрочные концевые звенья 170, а также соединительные элементы 175, соединенные с концевыми звеньями 170. Соединительные элементы 175 соединяют первый конец 180 элемента 165 привода с барабаном 130, а второй конец 185 элемента 165 привода с рычажным узлом 160. Соединительные элементы 175 содержат отверстия 190 для соединения элемента 165 привода со шплинтом или другой конструкцией на барабане 130 и рычажном узле 160. Концевые звенья 170 и соединительные элементы 175 обеспечивают более долгий срок службы до износа, когда элемент 165 привода соединен с барабаном 130 и с рычажным узлом 160. В некоторых конструкциях, одно или более концевых звеньев 170 и соединительных элементов 175 в процессе использования выбирают весь, или по существу весь износ в элементе привода 165.

В некоторых конструкциях элемент 165 привода соединен как с длиной стандартной звеньевой цепи, так и с рычажным узлом 160 для того, чтобы устранить закручивание цепи, которое вызывает износ барабана 130. В других конструкциях элемент 165 привода соединен между двумя барабанами 130, или между барабаном 130 и еще одним рычагом или рычажным узлом в проходческом комбайне, не являющимся рычажным узлом 160.

Со ссылкой на ФИГ.7-12, рычажный узел 160 содержит плечо 195 рычага, выполненное с возможностью соединения с элементом 155 (или 165) привода. Плечо 165 рычага расположено по меньшей мере частично внутри откидного днища 75 ковша и шарнирно соединено с откидным днищем 75 ковша вокруг шарнирной конструкции 200, такой как болт или штанга (ФИГ.11 и 12), расположенной в откидном днище 75 ковша. По мере того, как элемент 155 привода передвигается двигателем 120 командоаппарата, плечо 195 рычага вынуждено поворачиваться вокруг шарнирной конструкции 200. Другие конструкции включают иные местоположения для плеча 195 рычага чем, проиллюстрированные местоположения, а также иные формы и размеры. В некоторых конструкциях плечо 195 рычага расположено по существу полностью внутри или полностью за пределами откидного днища 75 ковша.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.9-12, рычажный узел 160 содержит дополнительную шарнирную конструкцию 205, такую как болт или штанга (ФИГ.11 и 12), соединенную с плечом 165 рычага. Шарнирная конструкция 205 принимает конец элемента 155 привода (например, принимает звено цепи элемента 155 привода, или соединительный элемент 175 в случае элемента 165 привода), позволяя элементу 155 привода поворачиваться относительно плеча 195 рычага, по мере того, как элемент 155 привода передвигается двигателем 120 командоаппарата. Шарнирная конструкция 205 имеет размер и форму для поглощения существенного количества напряжения, генерируемого тяговым усилием элемента 155 привода на плече 195 рычага по мере того, как элемент 155 привода передвигается двигателем 120 командоаппарата. Шарнирная конструкция 205 может легко сниматься с плеча 195 рычага для починки или замены.

Со ссылкой на ФИГ.10-14, рычажный узел 160 дополнительно содержит штангу 210, шарнирно соединенную с плечом 195 рычага. Штанга 210 содержит первый конец 215, который по меньшей мере частично принимает внутрь себя плечо 195 рычага и который поворачивается вокруг шарнирной конструкции 220 (включая, например, болт или штангу, как проиллюстрировано на ФИГ.11 и 12), соединенной с плечом 195 рычага, таким образом что штанга 210 способна поворачиваться относительно плеча 195 рычага. Как проиллюстрировано на ФИГ.13, штанга 210 также содержит сферический подшипник или вкладыш 225 внутри первого конца 215, создавая за счет этого сферический шарнир между штангой 210 и плечом 195 рычага, который допускает свободу передвижения и вращения штанги 210 вокруг множества осей относительно плеча 195 рычага. Другие конструкции содержат различные типы шарниров между штангой 210 и плечом 195 рычага (например, шаровой шарнир и т.д.).

Со ссылкой на ФИГ.10 и 14, штанга 210 дополнительно содержит второй конец 230, который соединен с плечом 235 рычага фиксатора рычажного узла 160. Как и первый конец 215, второй конец 230 также содержит сферический подшипник или вкладыш 240, который принимает конец 244 плеча 235 рычага фиксатора, создавая за счет этого сферический шарнир между штангой 210 и плечом 235 рычага фиксатора, который допускает свободу передвижения и вращения штанги 210 вокруг множества осей относительно плеча 235 рычага фиксатора. Другие конструкции содержат иной тип шарнира между штангой 210 и плечом 235 рычага фиксатора (например, шаровой шарнир и т.д.).

Использование сферического или шарового шарниров между штангой 210 и как плечом 195 рычага, так и плечом 235 рычага фиксатора допускает отклонения и регулирование штанги 210 внутри рычажного узла 160 во время активации двигателя 120 командоаппарата. Данная свобода двигаться и отклоняться препятствует повреждению компонентов рычажного узла 160. Несмотря на то, что в проиллюстрированной конструкции для приема концов плеча 195 рычага и плеча 234 рычага фиксатора на концах штанги 210 используются сферические подшипники или вкладыши 225, 240, в других конструкциях для того, чтобы принимать концы штанги 210, вместо этого на плече 195 рычага и/или плече 235 рычага фиксатора расположены один или более сферических подшипников или вкладышей.

Со ссылкой на ФИГ.10 и 15-17, рычажный узел 160 дополнительно содержит плечо 245 фиксатора, которое соединено и принимает плечо 235 рычага фиксатора. Со ссылкой на ФИГ.15-17, плечо 235 рычага фиксатора проходит через отверстие 250 в плече 245 фиксатора. Вставка 255 (например, металлическая) расположена внутри верхней части отверстия 250. Как проиллюстрировано на ФИГ.17, вставка 255 соединена с плечом 245 фиксатора крепежными приспособлениями 260. Вставка 255 имеет изогнутую, контурную нижнюю поверхность 265, которая по существу совпадает с изогнутой, контурной верхней поверхностью 270 на плече 235 рычага фиксатора. Поверхности 265, 270 выступают в качестве несущих поверхностей, обеспечивая определенное вращение и относительное передвижение по меньшей мере в одной степени свободы между вставкой 255 и плечом 234 рычага фиксатора, препятствуя в связи с этим износу и нежелательному напряжению от повреждения рычажного узла 160. Вставка 255 предотвращает или препятствует износу плеча 245 фиксатора и может легко сниматься и заменяться. В некоторых конструкциях вставка 255 не предоставлена. Вместо этого, внутренняя поверхность плеча 245 фиксатора внутри отверстия 250 имеет изогнутую, контурную поверхность аналогичную поверхности 265.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.15 и 16, рычажный узел 160 дополнительно содержит корпусной и пальцевый узел 272, который принимает конец 275 плеча 235 рычага фиксатора и обеспечивает передвижение конца 275 по меньшей мере в одной степени свободы (например, прямолинейно). В проиллюстрированной конструкции корпусной и пальцевый узел 272 содержит держатель 280, который имеет форму для приема конца 275. Держатель 280 содержит изогнутую, контурную поверхность 285 (ФИГ.16), которая по существу совпадает с изогнутой, контурной поверхностью 290 на плече 235 рычага фиксатора. Поверхность 285 удерживает конец 275 внутри корпуса 280. Корпусной и пальцевый узел 272 дополнительно содержит палец 295, который проходит через отверстие 300 во внешнем корпусе 305 и отверстие 302 в держателе 280. Держатель 280 способен передвигаться (например, скользить) вдоль пальца 295 внутри внешнего корпуса 305, перенося конец 275 плеча 235 рычага фиксатора. В некоторых конструкциях палец 295 и/или внешний корпус 305 соединен с откидным днищем 75 ковша (например, прикреплен), таким образом что когда плечо 235 рычага фиксатора движется штангой 210, держатель 280 и конец 275 плеча 235 рычага фиксатора передвигаются вдоль прямолинейного направления внутри корпуса 305, заставляя плечо 245 фиксатора также передвигаться в общем вдоль прямолинейного направления.

В некоторых конструкциях для создания одной или более несущих поверхностей для плеча 235 рычага фиксатора и для облегчения передвижения плеча 235 рычага фиксатора без повреждения плеча 245 фиксатора используются другие конструкции. Например, со ссылкой на ФИГ.17A и 17B, в некоторых конструкциях используется манжетный роликовый узел 306, который содержит палец 307 и ролик 308, который вращается вокруг пальца 307. Как палец 307, так и ролик 308 соединены и расположены по меньшей мере частично внутри плеча 245 фиксатора. Ролик 308 входит в зацепление с изогнутой, контурной верхней поверхностью плеча 235 рычага фиксатора. В варианте осуществления, проиллюстрированном на ФИГ.17A и 17B, плечо 235 рычага фиксатора дополнительно содержит второй ролик 309, который соединен с держателем 280 и с плечом 235 рычага фиксатора для облегчения вращательного передвижения конца 275 плеча 235 рычага фиксатора.

Со ссылкой на ФИГ.15 и 16, плечо 245 фиксатора содержит участок 310 зацепления, который способствует легкому захвату и/или снятию плеча 245 фиксатора с рычажного узла 160 для починки или замены плеча 245 фиксатора. В проиллюстрированной конструкции участком 310 зацепления является заглубленный фланец 315 с отверстием 320, которое может принимать палец или другую подъемную конструкцию, которая входит в зацепление с участком 310 зацепления. В других конструкциях участком 310 зацепления является выступающий фланец с отверстием или другая конструкция, которая при необходимости обеспечивает возможность легкого захвата и снятия плеча 245 фиксатора.

Со ссылкой на ФИГ.9 и 10, рычажный узел 160 дополнительно содержит вставку 325 плеча фиксатора, расположенную на конце плеча 245 фиксатора. В некоторых конструкциях вставка 325 плеча фиксатора образована в виде части плеча 245 фиксатора. Вставка 325 плеча фиксатора продолжается от корпуса откидного днища 75 ковша, и передвигается наряду с плечом 215 фиксатора, когда включается двигатель 120 командоаппарата и передвигается элемент 155 привода. В проиллюстрированной конструкции вставкой 325 плеча фиксатора является металлическая деталь, которая принимает на себя напряжение, прикладываемое к плечу 245 фиксатора во время передвижения плеча 245 фиксатора в и из зацепления с ковшом 70. Вставка 325 плеча фиксатора при повреждении легко удаляется и заменяется.

Рычажный узел 160, описанный выше, преимущественно защищает долговечность его компонентов. Например, и как описано выше, второй элемент 155 (или 165) привода соединен непосредственно с шарнирной конструкцией 205 в отличие от соединения с самим плечом 195 рычага. Вследствие этого, если шарнирная конструкция 205 выходит из строя, шарнирная конструкция 205 может быть заменена, без необходимости замены всего плеча 195 рычага. Также, сферические шарниры между штангой 210 и плечом 195 рычага и плечом 235 рычага фиксатора, а также вставка 255 (или другая реализованная несущая конструкция), увеличивают срок службы рычажного узла 160 компонента, препятствуя износу и трению.

Со ссылкой на ФИГ.18-23, откидное днище 75 ковша содержит панели, отверстия, каналы и полости, которые принимают и удерживают рычажный узел 160, описанный выше. В частности, откидное днище 75 ковша содержит нижнюю панель 330 и верхнюю панель 335. Нижняя панель 330 содержит передний край 340 и задний край 345. Нижняя панель 330 также содержит отверстия 350, которые открываются во внутреннюю полость 355, расположенную внутри откидного днища 75 ковша. Отверстия 350 разнесены в общем одинаково друг от друга вдоль нижней панели 330. В проиллюстрированной конструкции по меньшей мере некоторые из отверстий 350 расположены в общем ближе к краю 340, чем к краю 345. Проиллюстрированы пять отверстий 350, хотя в других конструкциях используются различные количества, размеры, формы и расположения отверстий 350.

Как проиллюстрировано на ФИГ.18, 19, 22 и 23, отверстия 350 являются вытянутыми и имеют первые концы 360 и вторые концы 365. Первые концы 360 расположены ближе к краю 345, чем вторые концы 365. Вторые концы 365 отверстий 350 расположены в общем дугообразным или изогнутым образом вдоль нижней панели 330, таким образом что вторые концы 365 выровнены вдоль изогнутой оси 370, которая тянется вдоль нижней панели 330. Вследствие того, что по меньшей мере некоторые из отверстий 350 расположены ближе к краю 340, чем к краю 345, нижняя панель 330 содержит сплошную часть 375 между изогнутой осью 370 и краем 345. Сплошная часть 375 придает нижней панели 330 и откидному днищу 75 ковша структурную прочность.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.18, 19, 22 и 23, откидное днище 75 ковша также содержит ребра 380, которые расположены между панелями 330, 335. Некоторые из ребер 380 продолжаются непосредственно от нижней панели 330 к верхней панели 335. Ребра 380 обеспечивают дополнительную структурную опору для откидного днища 75 ковша для размещения отсутствующего материала в отверстиях 350 и полости 355, а также помогают равномерно распределять нагрузки внутри откидного днища 75 ковша во время ударной нагрузки (например, когда откидное днище 75 ковша быстро хлопает о ковш 70). Использование ребер 380 усиления конструкции обеспечивает возможность оставлять верхнюю панель 335 в общем тонкой, помогая уменьшить общую массу откидного днища 75 ковша, сохраняя в то же время высокую прочность откидного днища 75 ковша. Как проиллюстрировано на ФИГ.18, 19, 22 и 23, некоторые ребра 380 содержат отверстия 385, которые имеют размер и форму для приема, удерживания и направления плеча 235 рычага фиксатора внутри откидного днища 75 ковша.

Со ссылкой на ФИГ.21, откидное днище 75 ковша дополнительно содержит корпус 390 плеча фиксатора, образующий канал 395, который продолжается от внутренней полости 355 к внешней поверхности 400 откидного днища 75 ковша. В некоторых конструкциях корпус 390 плеча фиксатора образован как единое целое в виде одной детали внутри откидного днища 75 ковша. В некоторых конструкциях корпус 390 плеча фиксатора является отдельной деталью. Канал 395 имеет размер и выполнен с возможностью приема плеча 245 фиксатора и вставки 325 плеча фиксатора. В некоторых конструкциях корпус 390 плеча фиксатора также содержит один или более подшипников или направляющих поверхностей (например, пластмассовых или нейлоновых несущих вставок, роликовых подшипников других типов роликов и т.д.), которые облегчают скользящее передвижение плеча 245 фиксатора внутри корпуса 390 плеча фиксатора и препятствуют повреждению плеча 245 фиксатора.

Со ссылкой на ФИГ.18 и 22, откидное днище 75 ковша дополнительно содержит отверстие 405 в плече 410, которое принимает по меньшей мере часть плеча 195 рычага, таким образом чтобы плечо 195 рычага располагалось по меньшей мере частично внутри плеча 410 откидного днища 75 ковша.

Со ссылкой на ФИГ.19 и 22, плечо 410 образует прямоугольную, коробообразную раму, образующую внутренний канал 415, который тянется в сторону полости 355. Штанга 210, которая соединена с плечом 195 рычага, проходит через канал 415 и в полость 355, где штанга 210 соединяется с плечом 235 рычага фиксатора. Коробообразная конструкция плеча 410 обеспечивает дополнительную структурную опору для откидного днища 75 ковша.

Продолжая со ссылкой на ФИГ.18, 19, 22 и 23, откидное днище 75 ковша также содержит перемычки 417, 418, которые расположены между отверстиями 350, при этом перемычки 418 представляют собой основные перемычки, которые расположены под углом непосредственно в сторону плеч 410. Основные перемычки 418 принимают на себя значительное количество нагрузки и обеспечивают дополнительную добавочную прочность откидному днищу 75 ковша. В некоторых конструкциях основные перемычки 418 обеспечивают путь передачи нагрузки вдоль откидного днища 75 ковша, который принимает на себя приблизительно по меньшей мере 90% нагрузки, воздействующей на откидное днище 75 ковша. В некоторых конструкциях основные перемычки 418 принимают на себя между приблизительно по меньшей мере 95% нагрузки, воздействующей на откидное днище 75 ковша. Другие конструкции имеют иные диапазоны.

Отверстия 350, наряду с полостью 355, уменьшают количество материала, необходимого для откидного днища 75 ковша, что делает откидное днище 75 ковша более легким, чем общепринятые откидные днища ковшей. Несмотря на то, что откидное днище 75 ковша является более легким, чем общепринятые откидные днища ковшей, в некоторых конструкциях откидное днище 75 ковша имеет такую же (или одинаково большую) общую структурную прочность чем общепринятые откидные днища ковшей, по меньшей мере частично благодаря расположению сплошной части 375, ребер 380, коробообразной конструкции плеч 410, перемычек 417 и 418, и верхней и нижней панелей 345, 340 в общем и целом.

ФИГ.24 и 25 иллюстрируют альтернативную конструкцию откидного днища 420 ковша.

Как проиллюстрировано на ФИГ.24 и 25, предоставлены вытянутые отверстия 450, похожие на отверстия 350, при этом вытянутые отверстия 450 имеют первые концы 460 и вторые концы 465. Некоторые из первых концов 460 расположены ближе к краю 440, чем вторые концы 465. В проиллюстрированной конструкции ФИГ.24 и 25, как первые, так и вторые концы 460, 465 расположены в общем дугообразным или изогнутым образом вдоль нижней панели 430, таким образом что вторые концы 465 выровнены вдоль изогнутой оси 470, а первые концы 460 выровнены вдоль изогнутой оси 472. В некоторых конструкциях изогнутые оси 470, 472 являются параллельными. Панель 430 содержит сплошную часть 475 между изогнутой осью 472 и краем 445.

Со ссылкой на ФИГ.24 и 25, откидное днище 420 ковша также содержит ребра 480, похожие на ребра 380, которые расположены между панелями 430, 435 и содержат отверстия 485, а также корпус 490 плеча фиксатора и отверстие 505 в плече 510, которое принимает плечо 195 рычага.

Как проиллюстрировано на ФИГ.25, откидное днище 420 ковша содержит внутренний канал 515 в плече 510, похожий на канал 415. Откидное днище 420 ковша также содержит два ребра 520, которые проходят через канал 515 и направляют штангу 210. Два ребра 520 добавляют дополнительную структурную опору внутри плеча 510. Как проиллюстрировано на ФИГ.25 и 26, штанга 210 проходит через канал 515 и через отверстие 525 в полость 455, где штанга 210 соединена с плечом 235 рычага фиксатора.

Со ссылкой на ФИГ.26, ковш 70 содержит канал 460, расположенный вдоль нижней краевой части 465 ковша 70. Канал 460 и корпус 490 (или 390 в случае откидного днища 75 ковша) плеча фиксатора выровнены друг с другом во время фиксированного состояния, таким образом что вставка 325 плеча фиксатора проходит через корпус 490, 390 плеча фиксатора и по меньшей мере частично в канал 460, блокируя в связи с этим передвижение откидного днища 420, 75 ковша относительно ковша 70.

Со ссылкой на ФИГ.1-26, для того чтобы высвобождать откидное днище 420, 75 ковша из фиксированного состояния, контроллер 122 включает двигатель 120 командоаппарата. Когда включается двигатель 120 командоаппарата, двигатель 120 командоаппарата тянет первый элемент 125 привода в сторону двигателя 120 командоаппарата, вызывая посредством этого вращение части 140 барабана вокруг оси 152. Когда часть 140 барабана вращается, часть 145 барабана также вращается вокруг оси 152, заставляя второй элемент 155 привода тянуться в направлении и оборачиваться вокруг второй части 145 барабана.

Передвижение второго элемента 155 привода заставляет плечо 195 рычага поворачиваться относительно шарнирной конструкции 200, что вызывает движение штанги 210 (например, ее прохождение через отверстие 300). Когда штанга 210 движется, сферические шарниры на первом конце 215 и втором конце 230 штанги 210 обеспечивают относительное вращательное передвижение между штангой 210 и как плечом 195 рычага, так и плечом 235 рычага фиксатора, обеспечивая всякое поворотное и дуговое передвижение плеча 195 рычага вокруг шарнирной конструкции 200.

Когда штанга 210 движется, передвижение штанги 210 генерирует в общем прямолинейное движение плеча 235 рычага фиксатора, а передвижение плеча 235 рычага фиксатора генерирует в общем прямолинейное движение плеча 245 фиксатора внутри корпуса 490, 390 плеча фиксатора (например, с наведением корпусного и пальцевого узла 272). Когда плечо 245 фиксатора движется внутри корпуса 490, 390 плеча фиксатора, вставка 325 плеча фиксатора вытягивается из ковша 70, высвобождая в связи с этим откидное днище 420, 75 ковша из ковша 70 и позволяя откидному днищу 420, 75 ковша качаться и поворачиваться относительно дна ковша 70 для выгрузки материала. Когда материал выгружается, например, в грузовой автомобиль или другое транспортное средство, компоненты узла 115 командоаппарата откидного днища ковша располагаются таким образом, чтобы оставаться достаточно далеко от грузового автомобиля и чтобы не мешать процессу разгрузки.

Для возврата вставки 325 плеча фиксатора назад в канал 460 после того, как материал был разгружен, используется сила тяжести (т.е., плечо 245 фиксатора естественным образом поджимается в сторону фиксированного положения за счет силы тяжести). В других конструкциях, для поджимания плеча 245 фиксатора и вставки 325 плеча фиксатора в сторону фиксированного положения используется смещающий элемент или элементы. Вследствие больших преимуществ механической конструкции и сил, возможных с узлом 115 командоаппарата откидного днища ковша, описанным выше, вставка 325 плеча фиксатора может безопасно выдвигаться глубоко в канал 460 во время данного фиксированного состояния. Результатом этого является значительно более низкая вероятность ложного шага и высвобождения откидного днища 420, 75 ковша.

Со ссылкой на ФИГ.17B, в некоторых конструкциях вставка 325 плеча фиксатора содержит маркировку 495 (например, линию, прорезь, желобок и т.д.), которая помогает в выравнивании вставки 325 плеча фиксатора внутри корпуса 490, 390 плеча фиксатора во время установки или изготовления откидного днища 420, 75 ковша. Например, в некоторых конструкциях вставка 325 плеча фиксатора выровнена (в нефиксированном состоянии) таким образом, чтобы маркировка 495 совпадала с внешней поверхностью (например, такой как поверхность 400) откидного днища 400 или 75 ковша, предоставляя в связи с этим указание, что узел 115 командоаппарата откидного днища ковша был установлен правильно. Как проиллюстрировано на ФИГ.17B, в некоторых конструкциях вставка 325 плеча фиксатора установлена с помощью множества крепежных приспособлений 496.

В случае, что откидное днище 420, 75 ковша быстро хлопает о ковш 70 с сильным ударом (например, вследствие отказа демпфера) во время процесса разгрузки или во время процесса возврата плеча 325 фиксатора в фиксированное положение, узел 115 командоаппарата откидного днища ковша способен амортизировать и противостоять удару без выхода из строя или не подвергаясь нежелательному износу. По меньшей мере частично это обусловлено сферическими шарнирами и контурными поверхностями внутри описанного выше рычажного узла 160. Аналогичным образом, ребра 480, 380 и перемычки 417, 418 в откидном днище 420, 75 ковша также способны амортизировать и противостоять удару, не вызывая повреждения откидного днища 420, 75 ковша или рычажного узла 160, расположенного внутри откидного днища 75 ковша.

Несмотря на то, что изобретение было подробно описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, в пределах объема правовых притязаний и сущности существуют варианты и модификации одного или более независимых аспектов описанного изобретения.

Группа изобретений относится к проходческим комбайнам и узлам командоаппарата откидного днища ковша. Технический результат – обеспечение поворота откидного днища ковша от дна ковша, починка или замена барабанного командоаппарата, поглощение существенного количества напряжения. Проходческий комбайн содержит узел командоаппарата откидного днища ковша, в котором барабанный командоаппарат соединен с возможностью отсоединения от рукояти ковша. Барабанный командоаппарат содержит первую часть барабана и вторую часть барабана, причем обе части выровнены вдоль общей оси вращения. При этом первая часть барабана соединена первым элементом привода с двигателем командоаппарата, а вторая часть барабана соединена с рычажным узлом, расположенным на откидном днище, посредством второго элемента привода, при этом диаметр первой части барабана отличается от диаметра второй части барабана. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 28 ил.

1. Узел командоаппарата откидного днища ковша, содержащий двигатель командоаппарата и барабанный командоаппарат, соединенный с возможностью отсоединения с рукоятью ковша,

при этом барабанный командоаппарат содержит первую часть барабана и вторую часть барабана, причем обе части выровнены вдоль общей оси вращения,

при этом первая часть барабана соединена первым элементом привода с двигателем командоаппарата, а вторая часть барабана соединена с рычажным узлом, расположенным на откидном днище, посредством второго элемента привода,

при этом диаметр первой части барабана отличается от диаметра второй части барабана.

2. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 1, в котором первый элемент привода выполнен с возможностью наматывания и разматывания по первой части барабана.

3. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 2, в котором первый элемент привода является одним из стального каната, ремня или цепи.

4. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 2, в котором рычажный узел включает в себя плечо рычага, и при этом второй элемент является отдельно дистанцированным от первого элемента привода.

5. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 4, в котором второй элемент привода является одним из стального каната, ремня или цепи.

6. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 4, в котором рычажный узел содержит плечо фиксатора с отверстием, имеющим размер для приема плеча рычага фиксатора, и вставку, расположенную в отверстии, причем вставка имеет несущую поверхность, имеющую размер и форму для зацепления с поверхностью плеча рычага фиксатора.

7. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 1, в котором первая часть барабана содержит первый периферийный желобок, выполненный с возможностью приема первого элемента привода, а вторая часть барабана содержит второй периферийный желобок, выполненный с возможностью приема второго элемента привода.

8. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 1, дополнительно содержащий установочную конструкцию для соединения с возможностью отсоединения барабанного командоаппарата с рукоятью ковша.

9. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 1, в котором отношение первого диаметра ко второму диаметру больше чем 2,0.

10. Проходческий комбайн, содержащий:

узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 1, в котором барабанный командоаппарат соединен с возможностью отсоединения с рукоятью ковша.

11. Узел командоаппарата откидного днища ковша, содержащий:

плечо фиксатора с отверстием, имеющим размер для приема плеча рычага фиксатора, и вставку, расположенную по меньшей мере частично в отверстии, причем вставка имеет несущую поверхность, имеющую размер и форму для зацепления с поверхностью плеча рычага фиксатора, при этом плечо фиксатора выполнено с возможностью расположения по меньшей мере частично в ковше.

12. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 11, в котором вставка содержит палец и ролик, который вращается вокруг пальца, при этом несущая поверхность расположена на ролике.

13. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 12, дополнительно содержащий плечо рычага фиксатора, который содержит заглубленный участок в контакте с роликом.

14. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 11, в котором отверстие расположено на первом конце плеча фиксатора, при этом плечо фиксатора содержит отдельную вставку плеча фиксатора, расположенную на противоположном конце плеча фиксатора.

15. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 11, в котором несущая поверхность является искривленной.

16. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 15, дополнительно содержащий плечо рычага фиксатора, содержащее искривленную поверхность, контактирующую с искривленной несущей поверхностью.

17. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 11, дополнительно содержащий плечо рычага, соединенное с плечом фиксатора, и барабанный командоаппарат, присоединенный к плечу рычага.

18. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 17, в котором отверстие продолжается через всю верхнюю часть плеча фиксатора.

19. Узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 11, в котором плечо фиксатора содержит заглубленный фланец с отверстием, выполненным с возможностью приема пальца.

20. Проходческий комбайн, содержащий:

ковш и

узел командоаппарата откидного днища ковша по п. 11, в котором плечо фиксатора расположено по меньшей мере частично в ковше.