Ковш экскаватора Советский патент 1990 года по МПК E02F3/40 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к одноковшовым экскаваторам, предназначенным для разработки мерзлых и твердых грунтов, и может быть использовано при строительно-дорожных и мелиоративных работах.

Цель изобретения - повышение производительности разработки твердых и мерзлых грунтов путем увеличения количества энергии, передаваемой на зубья.

На фиг.1 изображен ковш, вид сбо ку; на фиг.2 - узел сочленения хвостовика с приводным продольным валом. Ковш экскаватора состоит из корпуса 1 с полым днищем 2 и зубьев 3 с жестко закрепленными хвостовиками 4. В полом днище 2 смонтированы силовые установки 5 и продольные приводные валы 6, каждый из которых имеет ступицу 7 с глухим, наклонным к оси продольного вала 6 отверстием 8, на дне которого закреплены винтовые кулачки 9 в виде кулачковой полумуфты. В отверстии 8 посредством подшипников 10 установлен хвостовик 4, на торце которого также закреплены винтовые кулачки 11 в виде кулачковой полумуфты. При этом внутренчие кольца подшипников 10 жестко насажены на хвостовик 4, а наружные могут свободно совершать возвратно-поступательные движения внутри отверстия 8 ступицы 7.

Кроме того, ось зуба 3 и продольного вала 6 образуют между собой острый угол оЈ, 5-10 и пересекают™ ся в вершине зуба 3. Последний выполнен в виде конуса, на поверхности которого закреплены эллипсоидные выступы 12, и жеслко соединен соосно с цилиндрическим хвостовиком 4, Ступица 7 выполнена в виде тела вращения и имеет кольцевые выступы и впадины, сочлененные соответственно с кольцевыми впадинами и выступами втулки 13 жестко закрепленной к полому днищу 2 Ковш экскаватора работает следующим образом.

Ковш подают в забой и включают силовые установки 5, вращение от которых передается на продольные валы 6, жестко соединенные со ступицами 7. Поскольку хвостовики 4 зубьев 3 смонтированы с возможностью их свободного вращения в ступицах 7, то зубья 3 совершают круговое обкаты

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вающее движение, при котором оси зубьев 3 обкатывают (описывают) круговые конические поверхности относительно оси продольного вала 6. Благодаря конической форме зубьев 3 удельное давление в зоне контакта их с грунтом возрастает, а наличие эллшг соидных выступов 12 на их поверхности увеличивает сцепление зубьев с грунтом. В результате этого зубья 3 вращаются непрерывно вокруг своей оси, а благодаря наличию кулачковой муфты, образованной полумуфтами 9 и 11, зубья совершают также возвратно- поступательное движение.

Возвратно-поступательное движение зубьев происходит следующим образом. Кулачки 11, имеющиеся на торцовой поверхности хвостовиков 4, выходят из впадин кулачков 9, имеющихся на дне .глухих отверстий ступиц 7, и зубья 3 выдвигаются вперед, углубляясь в грунт. При-окончании направляющих винтовых торцовых поверхностей кулачков последние проваливаются в пазы и ковш резке опускается, уда- ряя по зубьям 3 и углубляясь все дальше в грунт. При этом поступательное движение зубьев 3 вперед происходит сравнительно медленно, тогда как их возврат в исходное положение происходит мгновенно, в результате чего возникает дополнительная тяговая нагрузка, и при встрече зубьев или кромки ковша с твердыми включениями последние разрушаются. Резание грунта происходит с периодическим перераспределением тяговой силы между зубьями 3 и режущей кромкой ковша.

Когда зубья 3 выдвигаются вперед, тяговая сила сосредоточивается в основном на них и, благодаря также совершаемым ими круговым обкатывающим движениям, они внедряются в грунт. Когда зубья 3 отходят назад, т.е. когда кулачки проваливаются в пазы, тяговая сила сосредоточивается, в основном, на режущей кромке ковша, и последняя вместе с зубьями углубляется дальше в грунт.

За один полный оборот каждого зуба 3 вокруг своей продольнбй оси ковш совершает два динамических удар а на грунт и зубья. Чем выше скорость вращения продольных валов 6, тем выше скорость возвратно-поступательного движения зубьев 3 и скорость резания грунта.

Формула изобретения

Ковш экскаватора по авт.св. № 1054507, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности ковша при работе на твердых и мерзлых грунтах, хвостовик каждого зуба дополнительно кинематически связан с продольным приводным валом посредством кулачков, которые

закреплены на торцовых сторонах последних и имеют торцовые винтовые поверхности для взаимодействия кулачков через них между собой, при этом конические поверхности зубьев выполнены с эллипсоидными выступами, а подшипники установлены в ступице продольного вала с возможностью осевого перемещения.

Изобретение относится к одноковшовым экскаваторам и позволяет повысить производительность ковша экскаватора при работе на твердых и мерзлых грунтах. Ковш содержит корпус с полым днищем 2 и зубья 3 с жестко закрепленными хвостовиками 4. Хвостовик 4 каждого зуба кинематически связан с продольным приводным валом 6 посредством кулачков 9 и 11. Кулачки 9 и 11 закреплены на торцовых сторонах вала 6 и хвостовика 4 и имеют торцовые поверхности для взаимодействия через них кулачков 9 и 11 между собой. Каждый вал 6 имеет ступицу 7 с глухим отверстием 8, в котором посредством подшипников 10 установлен хвостовик 4. Подшипники 10 установлены с возможностью осевого перемещения. Конические поверхности зубьев 3 выполнены с эллипсоидными выступами 12. При работе ковша зубья 3 вращаются непрерывно вокруг своей оси. При вращении хвостовиков 4 кулачки 11 выходят из впадин кулачков 9 на валах 6 и зубья 3 выдвигаются вперед, углубляясь в грунт. По окончании процесса торцовые поверхности кулачка 11 проваливаются в пазы и ковш резко опускается, ударяя по зубьям 3. Возникает дополнительная тяговая нагрузка. 2 ил.

фиг 1