Роторный экскаватор Советский патент 1990 года по МПК E02F3/26 E02F9/20 

.Фие. 3

Изобретение относится к области демлеройного машиностроения, а именно 1 роторным экскаваторам. , Целью изобретения является повы- , 14ение надежности роторного экскава- . Tfopa путем снижения динамических на- г|рузок.

. i Па фиг. 1 представлена схема ротор- Йото экскаватора5 на фиг. 2 - схема Q станрвки вспомогательного привода; ija фиг. 3 - узел I на фиг, 11 на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - вспомогательный привод в виде высокоПри отсутствии сигнала от датчика 12, 13 колебаний, что имеет место при неработающем экскаваторе, сигнал на обмотке .20 управления гидрораспределителя 19 также отсутствует, золотник последнего находится в среднем положении, когда рабочие полости гидродвигателя 16, 17 заперты, и корпус редуктора 8 через неподвижный гидродвигатель 16, 17 жестко связан с рамой 10. После включения электродви- - гателя 7 главного привода 6 шестерня 22, обкатываясь вокруг неподвижного

1- оментного гидродвигателя; на фиг. венца 23, приводит разгрузочную конi|o же, вид сверху.

I Роторный экскаватор содержит пово- ротную часть 1, стрелу 2 ротора, кон- с.оль 3 противовеса, опорную часть 4 с, размещенной на ней разгрузочной 20 1;онсолью 5, главный привод 6 поворота эазгрузочной консоли с электродвн- ателем 7 и редуктором 8, установлен-, ым в подшипниках 9 рамы 10 с возможностью поворота относительно оси его 5 выходного вала 11. Датчик 12, 13 колебаний ; размещен на разгрузочной консоли 5 либо на стреле ротора 2, либо иа другом узле металлоконструкций экскаватора. Вспомогательный привод 14 с системой 15 управления включает в себя гидродвигатель 16, 17, установленный последовательно с главным рриводом 6 между редуктором 8 и рамой 110. Рабочие полости гидродвигателя |16, 17 соединены с насосом 18 посред- icTBOM Гидрораспределителя. 19, обмотка 20 управления которого через усили-. |тель-формирователь 21 сигналов под- |ключена к датчику 12, 13 колебаний. 1| естерня 22, закрепленная на выходном :валу 11, взаимодействует с неподвиж- ным венцом 23. При использовании в качестве гидродвигателя гйдроцилиндра

30

35

соль 5 в движение, необходимое для выполнения экскаватором технологических операций. Одновременно возникают горизонтальные колебания разгрузочной консоли, фиксируемые датчиком 12. Электрический сигнал от датчика 12 в непрерывной форме поступает на вход усилителя-формирователя 21 сигналов и далее, - на обмотку 20 управления дросселирующего гидрораспределителя 19, золотник .которого перемещается пропорционально величине элект рического сигнала, соединяя одну из полостей гидродвигателя 16, 17 с насосом 18, а другую со сливом, в ре- . зультате чего гидродвигатель произ- ; водит поворот корпуса редуктора 8 и закручивает выходной вал 11. Возникающий при этом дополнительный крутя- ссий момент на валу 11 частично идет | на изменение скорости поворота разгрузочной консоли 5 и частично на изменение скорости вращения ротора электродвигателя 7, причем указанные из пнения .скср| ;стей (ускорения) :обратно пропорциональны величинам движущихся масс. Поскольку приведенный к оси вращения разз:рузочной консоли 5 момент инерции ротора элект16 (фиг. 3) система 15 его управления родвигателя 7 в 50 - 100 раз больше

включает позиционер 24, состоящий из концевых выключателей 25, 26 и 27, взаимодействующих с упором 28, и релейного блока 29. При использовании реверсивного высокомоментного гидроприведенного момента инерции разгрузочной консоли 5, то соответственно 98 - 99% дополнительного крутящего момента расходуется на з еньшение колебательной скорости разгрузочной

двигателя 17 (фиг, 5) вспомогательный консоли 5. При гашении колебаний.

При отсутствии сигнала от датчика 12, 13 колебаний, что имеет место при неработающем экскаваторе, сигнал на обмотке .20 управления гидрораспределителя 19 также отсутствует, золотник последнего находится в среднем положении, когда рабочие полости гидродвигателя 16, 17 заперты, и корпус редуктора 8 через неподвижный гидродвигатель 16, 17 жестко связан с рамой 10. После включения электродви- - гателя 7 главного привода 6 шестерня 22, обкатываясь вокруг неподвижного

0 5

0

5

соль 5 в движение, необходимое для выполнения экскаватором технологических операций. Одновременно возникают горизонтальные колебания разгрузочной консоли, фиксируемые датчиком 12. Электрический сигнал от датчика 12 в непрерывной форме поступает на вход усилителя-формирователя 21 сигналов и далее, - на обмотку 20 управления дросселирующего гидрораспределителя 19, золотник .которого перемещается пропорционально величине электрического сигнала, соединяя одну из полостей гидродвигателя 16, 17 с насосом 18, а другую со сливом, в ре- . зультате чего гидродвигатель произ- ; водит поворот корпуса редуктора 8 и закручивает выходной вал 11. Возникающий при этом дополнительный крутя- ссий момент на валу 11 частично идет | на изменение скорости поворота разгрузочной консоли 5 и частично на изменение скорости вращения ротора электродвигателя 7, причем указанные из пнения .скср| ;стей (ускорения) :обратно пропорциональны величинам движущихся масс. Поскольку приведенный к оси вращения разз:рузочной консоли 5 момент инерции ротора электродвигателя 7 в 50 - 100 раз больше

приведенного момента инерции разгрузочной консоли 5, то соответственно 98 - 99% дополнительного крутящего момента расходуется на з еньшение колебательной скорости разгрузочной

консоли 5. При гашении колебаний.

Изобретение относится к землеройному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности роторного экскаватора путем снижения динамических нагрузок. Экскаватор содержит поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную часть с размещенной на ней разгрузочной консолью (РК) 5, главный привод поворота РК 5 с электродвигателем 7 и редуктором 8, установленным в подшипниках 9 рамы 10 с возможностью поворота относительно оси его выходного вала, и датчики колебаний. Последовательно с главным приводом поворота РК 5 установлен вспомогательный привод, электрически связанный с датчиками колебаний, причем вспомогательный привод установлен между рамой 10 и РК 5. После включения электродвигателя 7 РК 5 приходит в движение и одновременно возникают горизонтальные колебания, которые фиксируются датчиками колебаний. Сигнал с датчиков колебаний поступает на вспомогательный привод, который производит поворот корпуса редуктора 8, причем создаваемый момент направлен встречно возникающим в РК 5 колебаниям, что приводит к их гашению. 4 ил.

привод 14 содержит шестерню 30, зубчатый венец 31, жестко связанный с корпусом редуктора 8, и токосъемник 32, установленный на статоре электро- ;двигателя 7 или на корпусе редуктора

Устройство работает следующим образом.

возникающих после торможения разгру- зрчной консоли, весь дополнительный крутящий момент расходуется на изменение ее скорости, поскольку ротор электродвигателя заторможен.

Эффект гашения колебаний разгрузочной консоли 5 достигается следующим образом.

51

Поскольку ширина открываемой щели а следовательно, и расход жидкости через дросселирующий гидрораспределитель 19 пропорциональны величине электрического сигнала, подаваемого на его обмотку, то скорость выходного звена вспомогательного привода 14 также пропорциональна величине указанного сигнала, а перемещение вы ходного звена пропорционально интегралу от скорости этого звена, т.е. интегралу от сигнала, поступающего на обмотку гидрораспраделителя 19, В конкретном случае в качестве дат- чика 12, 13 колебаний использован акселерометр, а в качестве усилителя формирователя - усилитель мощности. При этом перемещение выходного звена вспомогательного привода 14, а еле- довательно, и дополнительный крутящий момент на валу 11 пропорциональны интегралу от ускорения разгрузочной консоли 5, т.е. цропорднональны скорости ее колебательного движения. Получаемая под действием дополнительного крутящего момента на валу 11 скорость движения разгрузочной консоли 5 направлена противоположно ее колебательной скорости, в резуль- тате чего изгибные деформации разгрузочной консоли 5 уменьшаются, увеличивается прочность металлоконструкций и надежность экскаватора.

При установке датчика 13 колебаний на стреле 12 ротора или консоли 3 противовеса вспомогательный привод 14 осуществляет снижение динамических нагрузок в металлоконструкциях - роторной стреле 2 и консоли 3 противовеса - при колебаниях в горизонтальной плоскости, возникающих от переменных сил .резания, на роторе. Разгрузочная консоль 5 является в этом случае управляемым динамическим гасителем колебаний металлоконструкций всего экскаватора, а усилитель-форшфо- ватель 21 включает фазовьш корректор, учитьшающий разность фаз между, коле- банняг-ш металлоконструкций и разгрузочной консоли 5.

При использовании в качестве подро двигателя гидроцилиндра 16 Koi-шенса- ция смещения его штока от.среднего положения, соответствующего нулевому сигналу на входе системы 15 управле- кия, производится позиционером 24. Если, например, вследствие утечек жидкости через уплотнения шток гидро- цилиндра 16 смещается по фиг. 3 вниз.

ш jr 20 5 О

0

5

806

то упор 28 нажимает на колцевой выключатель 27, релейньо блок 29 пода- 1ет электрическшЧ сигнал на обмотку I20 гидрораспределителя 19, которьй переключает гидрощ1линдр 16 на движение его штока вверх. После того, как упор 28 нажимает на концевор выключатель 26, релейный блок 29 прекрав1ает подачу сигнала на обмотку 20 и шток гидроцилиндра 16 останавливается в среднем положении .Аналогичным образом происходит возврат штока в среднее положение при нажатии упора 28 на концевой выключатель 25. Расстояние между кoнцeвы aI выключателями 25 и 27 выбрано таким образом, что при возвратно-поступательных двкже- 1-шях гатока пщрохщлиндра 16, ос пдеств- ляемых вблизи средз его положения што: ка для умеиьыения колебанш разгру- зочной консоли 5, упор 28 не достигает концевых выключателей 25 л 27, и сигнал на выходе релейного блока 29 отсутствует

В варианте исполнешш вспомогательного привода с использованием высоко- моментногб гидродвигателя 17 (фиг 5 и 6) необходимость пркме}1еш1я позиционера отсутствует, так как смещение разгрузочной консоли 5, вызванное утечками жидкости или дрейфом нуля усилителя-формирователя 21 сигналов, невелико и компенсируется главным приводом 1Ь1тание электродвигателя 7 осуществляется в данном варианте через токосъемник 32.

Использование изобретения позволяет повысить надежность экскаватора за счет снижения динa шчecкиx нагрузок в элементах его металлоконструкций в Ешроком спектре частот, а татсже улучшить условия труда обслуживающего персонала благодаря утченьшению уровня вибраций на рабочнк местах.

Формула изобретения

Роторньш экскаватор, содержащий поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную часть с размещенной на ней разгрузочной консолью, главный привод поворота разгрузочной консоли с редуктором, установленным в подшипниках рамы с возможностью поворота относительно оси его выходного вала, датчик колебаний, выход которого подключен к входу . вспомогательного привода, о т л и г чающийся тем, что, с целью

повышения надежности роторного экс- каватора путем снижения динамических нагрузок, вспомогательный привод подФиг. J

ключен последовательно с главным приводом и установлен между рамой и разгрузочной консолью.

Е±3

22

Фиг. 2

Фиг. 4

J2, 13

r

9

18

и

7577

30

-ЕХП

ю

23

-74

32

/

х t

ттг JlL

j;

t

/

О

77

22

Фиг. 5

Фиг.6