Ковш скрепера Советский патент 1992 года по МПК E02F3/64 

Изобретение относится к землеройнотранспортной технике, конкретнее к скреперам, осуществляющим активный процесс копания грунта с последующей его транспортировкой и отсыпкой в заданном месте.

Известен скреперный ковш с двухбарабанным лопастным метателем, смонтированным на выносной раме в передней части ковша и состоящим из нижнего и верхнего барабанов. При этом нижний ножевой барабан выполнен в виде цилиндра, оснащенного по периметру режущими ножами, предназначенными для вырезания слоя грунта из массива и подачи его в вертикальном направлении на лопасти верхнего барабана, производящего нижний выброс грунта в ковш. Режущие ножи днища в этом случае служат только для подчистки грунта, оставшегося от работы нижнего барабана.

Однако, несмотря на эффективность работь данного устройства, оно имеет и недостатки, проявляемые в конструктивной его сложности (наличие двух приводных барабанов), а следовательно, и повышенной металлоемкости (барабаны выполнены с лопастями, заполняющими всю ширину передней части ковша).

Наиболее близким к предлагаемому является ковш скрепера, включающий боковые стенки, скрепленные со снабженным режущими ножами днищем, заднюю стенку и поворотную переднюю заслонку с наружно размещенной относительно ее рамой, шарнирно соединенной с заслонкой и удерживаемой относительно ее гидроцилиндрами, с расположением на раме рассредоточенных по ширине ковша дисковых фрез, снабженных их концевыми режущими злементами. Дисковые фрезы в данном устройстве лишены привода и имеют свободную подвеску, располагаясь в продольной плоскости движения скрепера. Внедренные . в грунт дисковые фрезы нарезают щели и тем самым разрезают массив на отдельные полосы, соразмерны выбранному расстоянию между фрезами, после чего ножи ковша срезают зти полосы, отправляя их напорным усилием тяги в ковш. Однако такая работа скрепера при осуществлении процесса копания грунта является недостаточно зффективной, поскольку вертикально установлен ые Фоезы при толщине их дисков 20-30 мм создадут прорези в грунте шириHOiSf всего 40-50 мм, оставляя при зтом необработанными полосы грунта между фрезами шириной около 1 м, подлежащие дальнейшему срезанию ножами ковша. К тому же и нарезание щелей производится пассивным перекатыванием фрез по грунту только за счет напорного тягового усилия.

без приводного осевого их вращения. Да и , придание последнего в данном устройстве фактически не изменит существа дела, поскольку ширина прорезанных щелей от зтого не увеличится. Увеличение ее может быть достигнутртолько за счет увеличения ширины фрез, или за счет увеличения их количества.

Однако то и другое приведет к увеличению металлоемкости устройства, хотя совсем не

0 активизирует заброс грунта в ковш.

Цель изобретения - повышение зффективности копания за счет расширения активной зоны резания грунта с использованием зкономичного косого воздействия

5 режущих дисковых ножей и совмещения зтой операции с принудительным забрасыванием срезанного грунта в ковш.

В ковше скрепера, включающем боковые стенки, скрепленные со снабженным

0 режущими ножами днищем, заднюю стенку и поворотную переднюю заслонку с наружно размещенной относительно ее рамой, шарнирно соединенной с заслонкой и удерживаемой относительно ее гидроци5 линдрами, с расположением на раме в вертикальной плоскости и рассредоточенных По ширине ковша дисковых фрез, снабженных их концевыми режущими злементами, фрезы выполнены с наклонно установленными боковыми режущими стенками и оборудованы механизмами вращения И поперечного относительно заслонки перемещения.

На фиг.1 показан ковш скрепера в положении копания грунта с приподнятой заслонкой и заглубленными в грунт фрезами; на фиг.2 - то же, в транспортном его положении, когда заслонка полностью закрыта, а фрезы с их опорной рамой подтянуты к

0 ней; на фиг.З - вид А на фиг.1; на фиг.З злементы правой (по ходу движения скрепера) части ковша; на фиг.4 - предзаслоночная часть ковша, вид сверху; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4.

5 Ковш скрепера включает шарнирно соединенные с тяговой рамой 1 боковые стенки 2 ковша, скрепленные с днищем 3, оборудованным передними ножами 4. Ковш опирается на задние колеса 5 и снабжен

0 задней выдвижной стенкой 6 и передней заслонкой 7, соединенной с боковыми стенками 2 посредством шарниров 8 и гидроцилиндров 9. С наружной стороны торцовой части заслонки смонтирована рама 10, выполненная в виде перпендикулярно и жестко соединенных между собой элементов. Рама 10 подвешена к заслонке 7 с помощью шарниров 11 и гидроцилиндров 12 и снабжена направляющими, с которыми законтактированы ползуны 13 подвижной

каретки 14, несущий гидродвигатель 15 привода осевого вращения дисковых фрез

16.Для перемещения кареток 14 ( а их принято в данном случае две, но может быть и одна каретка) на раме 10 установлен гидроцилиндр 17 (в данном случае двустороннего действия). Фрезы на каретках установлены рассредоточенно, причем каждая фреза состоит из отдельных лопастей - лепестков (в данном случае их четыре) со скошенными боковыми стенками, конечные части которых совместно с периферийными кромками фрез являются их режущими злементами.

Ковш работает следующим образом.

Из транспортного положения (фиг.2) в положение копания (фиг.1 и 3) ковш переводят путем его общего опускания за счет воздействия на гидроцилиндры его подвески к тяговой раме 1 (не показаны), приоткрытия заслонки 7 - за счет воздействия на гидроцилиндры 9, опускания предзаслоночной рамы 10-за счет воздействия на гидроцилиндры 12, с одновременной передачей осевого вращения фрезам 16 от гидродвигателей 15, преимущественно высокомоментных (или от гидропривода, если двигатели выбираются низкомоментными и требуют в связи с зтим включения дополнительной редукции). Оптимальным будет такое фиксированное положение рамы 10, когда периферийные части фрез 16 срезают грунт на уровне режущих кромок следующих за ними ножей 4. Лопасти фрез срезают грунт по принципу сверху вниз, производя тем самым более экономичное попутное фрезерование, совмещая этот процесс с нижним забрасыванием (метанием) грунта в ковшо вое пространство между днищем и нижней кромкой приоткрытой заслонки. Для концентрированного отбрасывания срезанного грунта в ковш поперечное сечение лопастей фрез выполнено в виде V-образной формы. Такая форма фрезспособствует одновременно и зкономичному косому срезанию боковых кромок грунта, на которые надвигается каждая фреза при поперечном перемещении кареток 14 от гидроцилиндра

17.Амплитуда таких поперечных перемещений фрез выбирается в пределах установленного расстояния между фрезами. В этом случае периферийные части фрезы в направлении перемещения скрепера (при совмещении трех движений - поступательного перемещения скрепера в целом, осевого вращения фрез и поперечного их перемещения относительно ковша) опйсывают синусоиду с размахом, равным двойному поперечному отклонению фрез, tr.e. суммарному выдвижению и каждого штока гидроцилиндра 17. Такое

движение фрез позволяет при их рассредоточенности обслуживать значительную ширину ковша, что существенно расширяет технические возможности данного устройства, вытесняя статическое резание днищевыми ножами динамическим резанием фрезами. В данном случае ножи 4 выполняют с во нэ основную режущую функцию только в местах недоступных фрезам, в то время как в местах работы фрез ножи подчищают оставшийся от них грунт. При этом днищевые ножи 4 могут иметь как одинаковую длину по всей ширине ковша (фиг.З), так и разную длину, меньшую в нерабочих для фрез зонах, определяющую их ступенчатую в целом форму. Поперечное перемещение фрез рекомендуемо для всех видов грунтов - от прочных до непрочных, от связных до несвязных. Разница будет только в выборе скорости поперечного перемещения фрез. Именно зтот параметр является дополнительным и существенным в проведении процесса копания предложенным скреперным ковшом. Скорость перемещения скрепера при копании, как правило, почти не регулируется. Помимо толщины снимаемой стружки при поступательном перемещении скрепера, в предложенном ковше можно варьировать и толщиной стружки при боковом срезании грунта фрезами, что влечет за собой экономичное косое резание. Разгрузка ковша производится за счет подьема заслонки при прижатых к ней неработающих фрезах и выдвижения задней стенки.

Таким образом предлагаемый ковш повышает эффективность копания грунта, что достигается за счет активного резания грунта фрезами путём оборудования их.механизмами осевого вращения, расширения зоны взаимодействия фрез с грунтом путем их поперечного относительно заслонки и ковша перемещения, использования экономичного косого резания путем выполнения фрез с боковыми и наклонными по отношению к плоскости их установки режущими кожами, совмещения во фрезах функций резания и метания грунта в ковш, существенного уменьшения статической зоны резания и степени чисто подпорного заполнения ковша - как следствие расширения активной зоны срезания грунта и его метания. Формула изобретения Ковш скрепера, включающий днище с режущим ножом, боковые и выдвижную заднюю стенки, поворотную переднюю заслонку, шарнирно установленную на ее лобовой поверхности несущую раму с дисковыми фрезами, расположенными на поперечном валу, и гидроцилиндр поворота

несущей рамы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности копания за счет обеспечения расширения активной зоны резания грунта с использованием косого резания грунта и принудительного забрасывания грунта в ковш, последний снабжен приводом вращения фрез, который совместно с поперечным валом и жестко закрепленными на нем фрезами установлены на несущей раме посредством каретки поперечного перемещения и поперечных направляющих, и приводом перемещения каретки, выполненным И аг.2

в виде гидроцилиндра, корпус которого жестко закреплен на несущей раме, а шток соединен с кареткой, при зтом один из концов поперечного вала кинематически связан с приводом вращения фрез, которые выполнены с консольными режущими элементами V-образного сечения, радиальные режущие кромки которых в плоскости, проходящей через них, выполнены сходящимися от центра вращения к периферии, а открытая полость режущих злементов обращена в сторону вращения фрезы. /// /// /// //г/ /// /// /

Изобретение относится к землеройно- транспортной технике, а конкретнее к скреперам, осуществляющим активный процесс копания грунта с последующей его транспортировкой и отсыпкой. Цель изобретения - повышение'эффективности копания грунта за счет расширения активной зоны резания грунта с использованием косого резания грунта и принудительного забрасывания срезанного грунта в ковш. Устройство включает шарнирно соединенную с боковыми стенками 2 ковша переднюю заслонку 7, управляемую с помощью гидроцилиндров 9 и несущую наружную по отношению к нейраму 10, соединенную с лобовой поверхностью заслонки посредством нижнего шарнира 11 и верхних гидроцилиндров 12, На раме по ширине ковша рассредоточенно установлены в вертикальной плоскости дисковые фрезы, оборудованные приводом вращения и приводом поперечного перемещения относительно заслонки и ковша. Фрезы выполнены в виде консольных лопастей V-образного поперечного сечения со скошенными боковыми режущими стенками, сходящимися к периферии, что позволяет им при открытой заслонке и опущенной раме, заглубляясь в грунт, производить не только поступательное резание грунта, но и экономичное боковое, регулируемое скоростью поперечного относительно заслонки возвратно-поступательного перемещения. При этом фрезы, вращаясь сверху вниз по принципу попутного фрезерования, производят не только срезание грунта своими периферийными и боковыми кромками, но и отбрасывают срезанный грунт а ковш. 5 ил.(Лс/7/ 77/ r/fюФиг.1о оVJо

БидА

16

15

(Риг

фиг. 5