Рабочий орган роторного экскаватора Советский патент 1984 года по МПК E02F3/24 

Изобретение относится к экскавационным машинам непрерывного действия и может быть использовано в роторных экскаваторах, предназначенных для экскавации крепких горных пород.

Известен рабочий орган роторного экскаватора. включаю1ций роторное колесо с ковшами, передние проушины каждого из которых шарнирно связаны с ротором, ограничители поворота и упругие элементы 1.

Недостаток рабочего органа заключается в нестабильности нагрузки в механизме привода вращения и низкой производительности.

Наиболее б; 1изким к предлагаемому является рабочий орган роторного экскаватора включаюш.ий роторное колесо с ковшами, передние проушины каждого из которых связаны с. ротором шарниром, а задние связаны с ротором предварительно сжатым упругодемпфирующим элементом 2.

Недостаток известного рабочего органа заключается в изменении угловой ориентации зубьев, что отрицательно сказывается на стружкоотделении и приводит к увеличению энергоемкости копания.

Це,ль изобретения - снижение энергоемкости процесса копания.

Поставленная цель достигается тем, что в рабочем органе роторного экскаватора включаюшем роторное колесо с ковшами, передние проушины каждого из которых связаны с ротором шарниром, а задние - с ротором, предварительно сжатым упругодемпфирующим элементом, связь передних проушин ковшей с ротором выполнена из шарнирных тяг, а связь упругодемпфирующего элемента с задней проушиной каждого из ковшей - из рычага, один конец которого жестко связан с упругодемпфирующим элементом, а другой шарнирно связан с ковшом.

При этом предварительно сжатый упругодемпфируюший элемент выполнен в виде торсионного вала.

На фиг. 1 изображен рабочий орган, общий вид; на фиг. 2 - то сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2.

Рабочий орган включает рабочее колесо 1 с ковшами 2, установленными передними проушинами на шарнирных тягах 3, задними проушинами на рычаге 4, причем длина каждой шарнирной тяги 3 равна длине рычага 4. Рычаг 4 жестко связан с упругодемпфирующим элементом 5, выполненным, например, в виде торсионного вала, предварительно закрученного от свободного состояния на угол с« при помощи звена 6 и зафикспровапного упорами 7 и 8. Шарнирные тяги 5 овободпо вращаются на ося.х 9, жестко закрепленных в правом 10 и левом

11 ободах рабочего колеса 1. Торсионный вал 5 жестко закреплен на правом ободе 10 и может свободно вращаться в подшипнике 12, закрепленном на левом ободе 11. 5 Рабочий орган работает следующим образом.

Предварительная закрутка торсионного вала 5 (упругодемпфируюшего элемента) обеспечивает необходимую зависимость силы сопротивления F отходу ковша 2 от стационарного положения, конкретно от углового перемещения У шарнирных тяг 3 и рычага 4. При этом устанавливается предельно допустимый уровень действия сил копания, т.е. область нечувствительнос5 ти упругодемпфирующего элемента 5 к силовому воздействию. При этом сила сопротивления FC равна

F - F ч

где Ft -сила упругого сопротивления предварительно закрученного упругодемпфирующего элемента. При перегрузке, т.е. когда сила копания Р превышает силу сопротивления Р, ковш 2, воздействуя на рычажное устройство (шарнирные тяги 3 и рычаг 4), отходит

5 назад, одновременно опускаясь в разгрузочное окно рабочего колеса 1. При это.м угловая ориентация зубьев практически не изменяется что определяет повышение надежности работы зубьев, а при работе зубьев на меньшем радиусе снижаются на° грузки на привод рабочего органа. Такое уменьшение нагрузок хотя и носит кратковременный характер, но в целом ведет к снижению энергоемкости процесса экскабации. В то же время следствием уменьшения

толщины стружки также является уменьшение нагрузки до допустимого уровня, т.е. происходит стабилизация нагружения рабочего оборудования. Предельному отходу ковша 2 при перегрузке соответствует его выход из зацепления с забоем при мак0 симальной паспортной толщине стружки S. При этом звено 6 упирается в упор 8. Кратковременные импульсные перегрузки гасятся упругодемпфирующим эле.ментом 5. Размеры шарнирных тяг 3 и рычага 4 и их уста5 новка подобраны таким образом, что при воздействии на них ковша 2, отходящего при возрастании силы Р более силы сопротивления FC, обеспечивается неизменяемость углов резания зубьев и их ориентации.

Предлагаемое устройство обеспечивает снижение энергоемкости и повышение надежности зубьев, а также позволяет уменьujHTb количество отка:юв па рабочем органе, связанных с поломками .ковиюй и узлов крепления на роторе, что способствует по5 вышепию надсжноети рпбогы экскаватора п. следовательно. noBbinicHiiKi его .ксмлуатапиопной 11роич«)лйге/ ь;1О( Ч.

1. РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА, включающий роторное колесо с ковшами, передние проушины каждого из которых связаны с ротором шарниром, а задние - с ротором, предварительно сжатым упруго демпфирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса копания, связь передних проушин ковшей с ротором выполнена из шарнирных тяг, а связь упругодемпфирующего элемента с задней проушиной каждого из ковшей - из рычага, один конец которого жестко связан с упругодемпфирующим элементом, а другой шарнирно связан с ковшом. 2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что предварительно сжатый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде торсионного вала.