Грейфер гидравлический Российский патент 2025 года по МПК E02F3/47 E02F9/22 

Изобретение относится к строительному делу и может быть использовано в землеройных машинах для разработки глубоких траншей и водоемов, заполненных жидкой средой в виде глинистой суспензии воды или другого вида.

Известен грейфер для разработки глубоких и узких траншей под слоем рабочей жидкости, содержащий корпус с траверсой и шарнирно с ними соединенные челюсти ковша с перфорированными полостями на внутренней поверхности и напорные гидроцилиндры, сообщенные через впускные обратные гидроклапаны с жидкой средой в траншее (SU 935572, E02F3/44, 1979г.).

Недостатком известного грейфера является то, что жидкая среда из траншеи подается под давлением только для очистки челюстей от налипшего грунта при его разгрузке и не используется для уменьшения сопротивления при заполнении ковша. Это увеличивает затраты энергии, уменьшает наполняемость ковша грунтом, увеличивает продолжительность набора и в конечном итоге снижает производительность.

Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический грейфер [SU 591556], включающий корпус с цилиндром, в котором установлен плунжер, связанный с напорной штангой, и гидроцилиндры смыкания и раскрытия челюстей с подводящими каналами, отличающийся тем, что с целью повышения производительности грейфера, плунжер имеет фиксатор для соединения его с корпусом в сомкнутом положении челюстей и выполнен с кольцевой проточкой для соединения цилиндра корпуса с гидроцилиндрами смыкания и раскрытия челюстей, а в его полость помещён плавающий поршень, разделяющий её на две части, верхняя из которых заполнена сжатым воздухом, а нижняя гидравлически соединена с цилиндром корпуса.

Во втором известном гидравлическом грейфере осуществляется подача жидкой среды под давлением в полости на внутренней поверхности челюстей и в полости зубьев, что облегчает набор грунта в ковш и его разгрузку. Однако и второе известное техническое решение имеет недостатки, которые выражаются в том, что для создания давления жидкой среды на известном грейфере установлен сложный и дорогой плунжер. Это усложняет конструкцию грейфера и снижает его надежность вследствие необходимости выполнения большого герметичного отсека в корпусе грейфера. Увеличивается масса грейфера и, соответственно, затраты энергии на перемещение грейфера за каждый рабочий цикл.

Целью предлагаемого изобретения является устранение или уменьшение недостатков известных технических решений. Техническая задача, решаемая предлагаемым техническим решением, заключается в упрощении конструкции грейфера, в уменьшении материалоемкости и в автоматизации управления источником давления жидкой среды. Технический результат – упрощение устройства и повышение надежности, снижение затрат энергии и облегчение управления рабочим процессом.

Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что грейфер гидравлический, содержащий корпус и шарнирно с ним соединенные челюсти ковша с гидроцилиндрами привода, выполненные с перфорированными полостями на внутренней поверхности и полыми зубьями, сообщенными с источником давления жидкой среды, снабжен подвижной траверсой, гидроаккумулятором, управляемыми гидроклапанами и регулируемыми гидродросселями.

Источник давления жидкой среды выполнен в виде напорных гидроцилиндров, шарнирно соединенных с корпусом и с подвижной траверсой, шарнирно соединенной тягами с челюстями, а полости напорных гидроцилиндров сообщены одной гидролинией через впускной обратный гидроклапан и фильтр с жидкой средой в траншее и второй гидролинией сообщены через обратные гидроклапаны с гидроаккумулятором.

Гидроаккумулятор сообщен через первый управляемый гидроклапан и первый регулируемый гидродроссель с перфорированной полостью на внутренней поверхности челюстей и через второй управляемый гидроклапан и второй регулируемый гидродроссель сообщен с полыми зубьями челюстей, при этом камера управления первого управляемого гидроклапана сообщена гидролинией со штоковой полостью гидроцилиндра привода челюстей, а камера управления второго управляемого гидроклапана сообщена с поршневой его полостью, и обе камеры управления сообщены между собой через обратный гидроклапан, соединенный входом с камерой управления первого управляемого гидроклапана.

Предлагаемый грейфер гидравлический отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Так, в предлагаемом грейфере, в отличие от прототипа, источник давления жидкой среды выполнен из простых, более легких, недорогих гидравлических элементов, и не требует отдельного герметичного отсека на грейфере для размещения. Гидравлическая система обеспечивает автоматическое управление раздельной подачей жидкой среды под давлением в перфорированные полости и в полые зубья челюстей ковша.

На чертеже изображен грейфер гидравлический.

Грейфер гидравлический содержит корпус 1 с подвижной траверсой 2, соединенной тягами 3 шарнирно с челюстями 4 и 5 ковша. Челюсти ковша шарнирно соединены с корпусом грейфера и выполнены с перфорированными полостями 6 на внутренней поверхности и с полыми зубьями 7. Гидроцилиндр 8 привода челюстей и напорные гидроцилиндры 9 и 10 соединены шарнирно корпусами с корпусом грейфера и штоками с траверсой 2. Поршневые полости напорных гидроцилиндров 9 и 10 сообщены трубопроводом 11 через обратный гидроклапан 12 с гидроаккумулятором 13, а через впускной обратный гидроклапан 17 с жидкой средой в траншее трубопроводом 15. Штоковые полости напорных гидроцилиндров также сообщены трубопроводами с гидроаккумулятором 13 через обратный гидроклапан 16 и с жидкой средой через впускной обратный гидроклапан 14. Перфорированные полости 6 челюстей сообщены трубопроводом 18 с гидроаккумулятором 13 через регулируемый гидродроссель 19 и управляемый гидроклапан 20.

Полости зубьев 7 сообщены трубопроводом 21 с гидроаккумулятором 13 через регулируемый гидродроссель 22 и управляемый гидроклапан 23. Камеры управления управляемых гидроклапанов 20 и 23 сообщены гидролиниями управления со штоковой и поршневой полостями соответственно, гидроцилиндра 8 привода челюстей, а гидролинии управления соединены обратным гидроклапаном 24. Гидроаккумулятор 13 снабжен предохранительным гидроклапаном 25.

Грейфер гидравлический действует следующим образом.

Перед началом работы трубопровод 15 с фильтром опускают в жидкую среду разрабатываемой траншеи и производится смыкание и размыкание челюстей 4 и 5 ковша без забора грунта путем включения гидроцилиндра 8 гидрораспределителем (на чертеже не показан). При смыкании челюстей поршни напорных гидроцилиндров 9 и 10 опускаются, поэтому жидкая среда из траншеи поступает через впускной обратный гидроклапан 17 в поршневые полости, а из штоковых полостей остатки жидкой среды или воздух вытесняются через обратный гидроклапан 16 в гидроаккумулятор 13. При размыкании челюстей поршни напорных гидроцилиндров поднимаются, и жидкая среда из траншеи поступает через впускной обратный гидроклапан 14 в штоковые полости, а из поршневых полостей поступает через обратный гидроклапан 12 в гидроаккумулятор 13. Далее, таким же образом, за каждый рабочий цикл, производится зарядка гидроаккумулятора и при выполнении рабочего процесса. Управляемые гидроклапаны 20 и 23 остаются пока закрытыми, поскольку при движении челюстей без грунта величина давления рабочей жидкости в полостях гидроцилиндра 8 и в камерах управления гидроклапанов недостаточная для их открытия.

С началом рабочего цикла грейфер опускается с раскрытыми челюстями на дно водоема, и затем челюсти смыкаются, внедряясь в грунт с большим усилием. Давление рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра 8 привода челюстей и в соединенных с ней камерах управления гидроклапанов 20 и 23 повышается до уровня, обеспечивающего их открытие. Жидкая среда из гидроаккумулятора 13 под давлением поступает через гидроклапан 23 и регулируемый гидродроссель 22 в полые зубья 7 челюстей, уменьшая усилия внедрения и копания. Одновременно жидкая среда из гидроаккумулятора 13 через гидроклапан 20 и регулируемый гидродроссель 19 поступает в перфорированные полости 6 на внутренних поверхностях челюстей. Образуемая прослойка жидкой среды между поверхностью челюстей и грунтом уменьшает трение грунта о металл и уменьшает силы сопротивления наполнению ковша. Регулируемые гидродроссели 19 и 22 обеспечивают возможность регулировать количество жидкой среды, подаваемой из гидроаккумулятора в перфорированные полости 6 и в полые зубья 7 челюстей, в соответствии с конкретными свойствами разрабатываемого грунта. После смыкания челюстей давление рабочей жидкости в поршневой полости гидроцилиндра 8 и в камерах управления гидроклапанов 20 и 23 уменьшается, и они закрываются, прекращая подачу жидкой среды.

При размыкании челюстей для разгрузки грунта повышается давление рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра 8 и в соединенной с ней камере управления гидроклапана 20. Жидкая среда из гидроаккумулятора 13 поступает под давлением через гидроклапан 20 и регулируемый гидродроссель 19 в перфорированные полости 6 челюстей. В результате прилипший к стенкам челюстей грунт разжижается, меняет свои физические свойства и смывается с грейфера. После разгрузки ковша давление рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра 8 и в камере управления гидроклапана 20 уменьшается, и он закрывается, прекращая подачу жидкой среды.

Таким образом, в сравнении с прототипом, предложенный грейфер гидравлический отличается простотой устройства и меньшей материалоемкостью. Источник давления жидкой среды выполнен из простых гидравлических элементов и не требует установки на грейфере объемного герметичного отсека для размещения сложного и дорогого гидронасоса с электроприводом, как в прототипе. Упрощение устройства повышает надежность грейфера, а уменьшение массы обеспечивает снижение затрат энергии на пемещение грейфера за каждый рабочий цикл. Затраты энергии также снижаются за счет автоматического включения и выключения раздельной подачи жидкой среды под давлением в перфорированные полости челюстей и в полые зубья ковша. Одновременно облегчается управление рабочим процессом.

Изобретение относится к строительному делу и может быть использовано в землеройных машинах для разработки глубоких траншей и водоемов, заполненных жидкой средой в виде глинистой суспензии, воды или другого вида. Грейфер гидравлический содержит корпус и шарнирно с ним соединенные челюсти ковша с гидроцилиндром привода, выполненные с перфорированными полостями на внутренней поверхности и полыми зубьями, сообщенными с источником давления жидкой среды, подвижную траверсу, гидроаккумулятор, управляемые гидроклапаны и регулируемые гидродроссели. Источник давления жидкой среды выполнен в виде напорных гидроцилиндров, шарнирно соединенных с корпусом и с подвижной траверсой, шарнирно соединенной тягами с челюстями. Полости напорных гидроцилиндров сообщены одним трубопроводом через впускной обратный гидроклапан и фильтр с жидкой средой в траншее и вторым трубопроводом через обратный гидроклапан с гидроаккумулятором, который сообщен через первый управляемый гидроклапан и первый регулируемый гидродроссель с перфорированной полостью на внутренней поверхности челюстей и через второй управляемый гидроклапан и второй регулируемый гидродроссель с полыми зубьями челюстей. Камера управления первого управляемого гидроклапана сообщена гидролинией со штоковой полостью гидроцилиндра привода челюстей, а камера управления второго управляемого гидроклапана сообщена с поршневой его полостью, и обе камеры управления сообщены между собой через обратный гидроклапан, соединенный входом с камерой управления первого управляемого гидроклапана. Обеспечивается упрощение конструкции и повышение надежности, снижение затрат энергии и облегчение управления рабочим процессом. 1 ил.

Грейфер гидравлический, содержащий корпус и шарнирно с ним соединенные челюсти ковша с гидроцилиндром привода, выполненные с перфорированными полостями на внутренней поверхности и полыми зубьями, сообщенными с источником давления жидкой среды, отличающийся тем, что он снабжен подвижной траверсой, гидроаккумулятором, управляемыми гидроклапанами и регулируемыми гидродросселями, причем источник давления жидкой среды выполнен в виде напорных гидроцилиндров, шарнирно соединенных с корпусом и с подвижной траверсой, шарнирно соединенной тягами с челюстями, а полости напорных гидроцилиндров сообщены одним трубопроводом через впускной обратный гидроклапан и фильтр с жидкой средой в траншее и вторым трубопроводом через обратный гидроклапан с гидроаккумулятором, который сообщен через первый управляемый гидроклапан и первый регулируемый гидродроссель с перфорированной полостью на внутренней поверхности челюстей и через второй управляемый гидроклапан и второй регулируемый гидродроссель с полыми зубьями челюстей, при этом камера управления первого управляемого гидроклапана сообщена гидролинией со штоковой полостью гидроцилиндра привода челюстей, а камера управления второго управляемого гидроклапана сообщена с поршневой его полостью, и обе камеры управления сообщены между собой через обратный гидроклапан, соединенный входом с камерой управления первого управляемого гидроклапана.