Ковш скрепера Советский патент 1987 года по МПК E02F3/64 

l-i:io()peT( ()iii)cmcji к землеройно- ipai юртным машинам, а именно к больн1е- гру. i саморазгружающимся скреперам.

Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения пробивной способности срезаемой стружки, что обеспечивает повышение коэффициента заполнения ковша.

На фиг. 1 изображен скрепер, транспортное положение; на фиг. 2 и 3 - то же, в процессе копания грунта; на фиг. 4 - механизм ножевой системы.

Ковш включает переднюю заслонку 1, боковые стенки 2, выдвижную заднюю стенку 3, выполненную в форме отвала, днище 4, вогнутый грунтонаправляюш,ий элемент 5 и вертикальные боковые подрезные ножи б, жестко закрепленные на боковых стенках 2 и отвале 5. Боковые подрезные ножи 6 в передней части снизу имеют режупАие выступы. Передняя заслонка I В1)толнена глубокой с закрепленным дополнительным днищем 7.

В грунтонаправляющем элементе 5 выпол- нены вертикальные прорези, против которых с тыльной стороны к грунтонаправляю- П1ему элементу 5 присоедипены направляющие кожухи 8, в которых расположены ребра 9 жесткости. На передних концах ребер 9 жесткости закреплен выдвижной горизонтальный режущий нож 10. Задние концы каждого ребра 9 соединены с гидроцилиндрами 1 1 их возвратно-поступательного перемещения, установленными на днище 4.

В боковых стенках 2 выполнены вертикальные направляющие 12, в которы.х помещены полуоси 13, жестко закрепленные па боковинах передней заслонки 1. Снаружи полуоси 13 шарнирно соединены со Н1токам11 гидроцилиндров 14, корпуса кото- |)1)1х установлены в кpoнпJтeйнax на боковых стенках 2. Г.|1е)еди заслонка 1 подвешена па гидроцилиндрах 15. KOBHJ снабжен гид- роци.ппндрами 16 и 17 управления, а ;5ад- няя стенка 3 - гидроцилиндрами 18.

KOBHI скрепера работает следующим образом.

Перед копанием выдвижной режущий нож 10 устанавливают в крайнее положение до унора в грунтонаправляющий элемент 5. Переднюю заслонку 1 при помо- Н1И гидроцилиндров 14 и 15 поднимают на необходимую высоту, несколько большую, чем -толщина вырезаемой стружки. Заднюю стенку 3 перемещают вперед и устанавливают так, чтобы нижняя ее кромка находилась на грунтонаправляющего э,чемента 5 и днища 4.

При помощи гил.г)оци.линдров К) п 17 опускают ковш, а режущий пож 10 заглубляют на необходимую 1, 1убину в грунт для набора. Г1рп движении скрепера вперед массив грунта вначале пушрезастся боковыми ножами (, которые образуют в нем

5

5

две вертикальные прорези и формируют боковые стороны будущей стружки грунта прежде, чем она будет срезана горизонтальным режущим ножом 10. Режущими вы- ступами массив прорезается глубже горизонтального режущего ножа 10.

Когда режущий нож 10 полностью заглублен, ковш выравнивают и устанавливают ,горизонтально при помощи гидроцилиндров 16 и 17. При этом дополнительное 0 7 устанавливается параллельно массиву грунта на небольшом расстоянии от него (с небольшим зазором). Если высота предварительного подъема заслонки 1 больше, чем стружки, то ее опускают при помоц,и гидроцилиндров 14 и 16.

Затем в зависимости от типа разрабатываемого грунта, а также основных параметров технологического процесса копания (высоты наполнения и угла возможного скола стружки) при помощи гидро- 0 цилиндров 1 1 выдвигают вперед режущий нож 10 и устанавливают на соответствую- 1цем расстоянии от нижней кромки грунтонаправляющего элемента 5, регулируя величину вылета.

Выдвинутым вперед режущим ножом 10 срезают стружку грунта, уже предварительно прорезанную по бокам. При этом режу- пхий нож 10 работает в условиях неблокированного резания и соверщает работу чистого резания. А поскольку режущий нож 10 плоский и тонкий, то стружка грунта срезается без скола, без деформаций и разруц ения.

После среза режущим ножом 10 стружка укладывается на свое прежнее место в образованный режущими ножами 6 и 10 в массиве грунта «грунтовод и остается там неподвижной (т. е. не перемещается, исключаются трение и энергозатраты).

Затем стружка поднимается подъезжающим под нее вогнутым грунтонаправляю- щим элементом 5. Так как режущий нож 10 0 расположен на некотором расстоянии от грунтонаправляющего элемента 5, то вырезанная стружка имеет длину, следовательно стружка становится эластичной. За счет своей эластичности стружка поступает на грунтонаправляюцдий элемент 5 и плавно из- гибается, изменяет свое направление в ковщ, не скалываясь. Целостность ее не нарушена, она имеет такую же прочность, как и массив грунта в естественном залегании. А стружку с Q ненарушенной структурой, с неразрыхленными сторонами легче протолкнуть сквозь массу уже набранного грунта на большую высоту наполнения, потому что трение по ее передней и задней поверхностям скольжения значительно уменьшается, так как эти 5 К)нерхности прочные, плотные и гладкие.

Далее стружка под напором (под действием тягового усилия тягача) перемещается по овальной поверхности задней

0

5

стенки 3 вверх, пересыпается вперед и заполняет переднюю заслонку I.

В процессе загрузки сопротивление копанию увеличивается, и тяговое усилие тягача стабилизируют путем уменьшения толщины вырезаемой стружки. Для этого включаются гидроцилиндры 16 и 17 и ковш выглубляется. При помощи гидроцилиндров 14 и 15 передняя заслонка 1 опускается на величину, соответствующую уменьшению толщины стружки.

Одновременно включаются гидроцилиндры 11, в результате чего уменьшается вылет режущего ножа 10 соответственно толщине стружки.

Так, в течение всего процесса загрузки тяговый баланс поддерживается путем регулирования толщины стружки и соответствующего вылета режущего ножа 10 в зависимости (h). При копании толстой стружки вылет режущего ножа 10 уменьшают. В противном случае процесс формирования недеформированной эластичной стружки нарушается. Если длина стружки меньше, чем расчетная по формуле ctg-, то стружка (как в традиционном ковше) будет скалываться на грунтонап- равляющем элементе 5.

Если длина больше расчетной, то стружка тоже будет скалываться, только теперь уже от сжатия ее грунтонаправляющим элементом 5 и грунтом из ковша.

В этом и заключается важное качество предлагаемого ковша - его повыщенная адаптация к постоянно изменяющимся во времени грунтовым условиям и параметром технологического процесса загрузки скрепера.

После полной загрузки передней заслонки, когда появится «шапка грунта, не прекращая движения скрепера, включают гидроцилиндры 18 и перемещают заднюю стенку 3 в заднюю часть ковша. Поскольку задняя часть ковша еще не загружена, то толщину стружки снова увеличивают до максимального по силе тяги значения. Для этого гидроцилиндры 14 и 15 включают на подъем передней заслонки 1, а гидроцилиндры 16 и 17 - на опускание ковша соответственно на одинаковую величину. Одновременно увеличивают и вылет режущего ножа 10 при помощи гидроцилиндров 11, определяя и устанавливая ее величину в. зависимости от толщины стружки.

Дальнейшее регулирование процесса осуществляют аналогично загрузке передней заслонки. Вырезанная неразрушенная эластичная стружка под напором проталкивается

0

сквозь массу уже набранного грунта в ковше с меньшим трением по передней и задней поверхностям скольжения, поэтому эти поверхности не разрыхлены и имеют плот- 5 ность такую же, как грунт в естественном залегании в массиве.

В процессе загрузки сопротивление копанию возрастает. Чтобы сохранить тяговый баланс, толщину стружки уменьшают. Уменьщают соответственно и вылет режущего ножа 10, а переднюю заслонку 1 опускают, т. е. в течение всего процесса копания поддерживают оптимальный режим процесса, осуществляя гибкую адаптацию ковшового оборудования в широком диа- 5 пазоне регулирования взаимозависимых основных параметров техпроцесса: толщины и длины стружки грунта.

Когда ковш будет полностью загружен, включают гидроцилиндры 1 1 и режущий нож 10 перемещают до упора в

0 грунтонаправляющий элемент 5. Одновременно включают гидроцилиндры: 16 и 17 - на подъем ковша, а 14 и 15 - на опускание передней заслонки 1 в нижнее ее положение до упора в нож 17.

5 При разгрузке ковша включают гидроцилиндры 15, а гидроцилиндры 14 запирают и поднимают переднюю заслонку 1, из которой грунт высыпается под действием силы тяжести, а из ковша он выталкивается задней стенкой 3.

0Формула изобретения

Ковш скрепера, включающий боковые стенки, выполненную по форме отвала выдвижную заднюю стенку с гидроцилиндром ее управления, шарнирно-поворотную переднюю заслонку с приводом ее управления,

5 основное днище, дополнительное дни ще, размещенное перед основным днищем, горизонтально расположенный режущий нож и смонтированный за последним вогнутый грунтонаправляющий элемент, отличающийся тем, что,с целью повышения производительности, грунтонаправляющий элемент верхней кромкой жестко закреплен на основном днище, а режущий нож смонтирован на тыльной стороне этого днища с возможностью продольного пере.мещения и имеет

5 привод управления, при этом дополнительное днище закреплено на передней заслонке, ковш снабжен смонтированными на боковых стенках боковыми вертикально-установленными подрезными ножами, между которыми размещен режущий нож, а полуоси шарни0 ра поворота заслонки установлены на боковых стенках посредством вертикальных направляющих и имеют привод их перемещения.

0

16 if

«5ч

i

18

Фиг.1

Изобретение относится к землеройно- транспортным машинам и позволяет повысить производительность скрепера за счет увеличения пробивной способности срезаемой стружки (СС). Для этого грунтона- правляюший элемент 5 жестко закреплен верхней кромкой на основном днище 4 скрепера и смонтирован за горизонтально расположенным режуш.им ножом 10 с гидроцилиндром (ГЦ) 11 продольного переме- шения. Перед днищем 4 расположено дополнительное днище 7, которое крепится на передней заслонке 1, на которой смонтированы вертикально установленные боковые подрезные ножи 6. Между ними расположен нож 10. Полуоси 13 шарнира поворота заслонки I установлены на боковых стенках 2 ковша посредством вертикальных направляющих 12 и имеют ГЦ 14 их перемещения. Спереди заслонка 1 подвещена на ГЦ 15. Управление ковшом и задней стенкой 3, выполненной в форме отвала, отсуществляется соответственно ГЦ 16, 17 и 18. Вначале массив грунта прорезают выступающими вперед ножами 6 на глубину, больщую толщины СС. Затем срезают стружку ножом 10, вылет которого регулирует в зависимости от толщины СС. После этого СС перемещают в ковщ по грунтонаправляю- щему элементу 5. 4 ил. (С Л vct. фиг. 2 7 77 18 СО NJ 00 О5 05 //

18

3

Составитель Н. Соболев

Редактор М. КелемешТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 2939/34Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж 35, Раучнская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4