Стрела экскаватора - драглайна Советский патент 1992 года по МПК E02F3/48 

Изобретение относится к мощным экскаваторам-драглайнам, более конкретно к конструкции их стрел.

Известны конструкции стрел экскаваторов-драглайнов, у которых верхний пояс представляет собой систему канатных вант, соединенных между собой и нижним поясом стрелы с помощью балансиров и тяг, шарнирно взаимосвязанных с головой стрелы. Голова стрелы представляет собой вертикальный лист, приваренный по оси стрелы к ее нижнему поясу с отверстием (проушиной) для соединения с тягами верхнего пояса стрелы.

Однако в случае обрыва любой из ветвей канатных вант верхнего пояса балансиры-соседних целых ветвей поворачивак тся до упора в корпуса коушей, вследствие чего последние нагружаются дополнительно изгибо.м недопустимо высокого уровня и разрушаются, то приводит в конечном итоге к обрыву всех канатных ветвей верхнего пояса и падению стрелы. При обрыве определенных канатов верхнего пояса вследстбие возникновения асимметричной нагрузки в тягах, соединяющих балансиры с головой стрелы, пло.ская одинарная проушина грловы стрелы нагружается изгибом и кручением из плоскости недопустимо высокого уровня, что также приводит к ее разрушению и падению стрелы. Кроме того, наличие, в данной конструкции в верхнем поясе тяжеловесных тяг с балансирами на их концах существенно утяжеляет головную часть стрелы.

Известны конструкции стрел экскаваторов-драглайнов, где головная часть стрелы выполнена из жестко прикрепленных к нижнему поясу и параллельно расположенных двух кронштейнов с проушинами, между которыми размещены балансиры, и из закрепленного между кронштейнами упора для ограничения разворота балансиров при обрыве любого каната вант.

Однако с ростом силовых и линейных параметров экскаваторов (т.е. емкости ковша и длины стрелы) увеличиваются диаметры канатов верхнего пояса и поперечные размеры балансиров с коушами. В связи с этим увеличивается и расстояние между параллельно расположенными кронштейнами с проушинами, между которыми устанавливаются на оси качания указанные балансиры с коушами.

В этом случае (т.е. при больших длинах стрел в емкостях ковшей) можно разместить балансиры с коушами и создать работоспособную конструкцию, однако это связано с увеличением веса головной части стрелы. С

увеличением расстояния между кронштейнами необходимо увеличить расстояние между осью головных блоков и осью качания балансиров так, чтобы балансиры с коушами в плане проходили между верхними поясными уголками, а это требует увеличения длины кронштейнов и естественно приводит к увеличению их веса.

Кроме того, увеличение расстояния

0 между кронштейнами требует увеличения размера в плане и без того тяжеловесной опорной пяты головных блоков, к которым привариваются данные кронштейны, что также приводит к увеличению веса головной

5 части стрелы.

Увеличение размера в плане опорной пяты головных блоков требует увеличения (в плайе) расстояния между двумя головными блоками для исключения соприкосновения

0 головных блоков и несущих поясных уголков в головной части стрелы при поворотах головных блоков в моменты раскачивания ковша, что также приводит к увеличению веса головной части стрелы.

5 Для экскаваторов-драглайнов с большими линейными параметрами (т.е. с длинами стрел более 70 м) снижение веса головной части стрелы имеет существенное значение, поскольку приводит не только к

0 снижению веса противовесов, но и к снижению общего момента инерции (махового момента) поворотной части машины. Уменьшение веса головной части стрелы дает возможность увеличивать емкость ковша

5 на соответствующую величину при сохранении значения общего (суммарного) момента инерции поворотной части машины и таким образом повысить производительность машины.

0 Целью изобретения является увеличение емкости ковша и длины стрелы за счет снижения веса ее головной части.

Поставленная цель достигается тем, что балансиры связаны с кронштейнами посредством двух параллельных осей качания и расположены последовательно с возможностью взаимодействия с осями при обрыве любого каната вант. При этом балансиры, установленные на одной из осей, размеще0. ны между кронштейнами, а балансиры, установленные на другой оси, - снаружи кронштейнов. Расстояние между осями балансиров выбирается таким образом, что каждая из этих осей служит упором, ограничивающим разворот балансиров, установленных на соседней оси.

Такое расположение балансиров позволяет существенно снизить расстояние между кронштейнами ив результате уменьшить вес (металлоемкость) головной части стрелы, за счет чего увеличить обьем ковша и длину стрелы,

Кроме того, предлагаемое размещение балансиров позволяет повысить надежность стрелы, так как разрушение в данном 5 случае одной из осей балансиров еще не приводит к падению стрелы, поскольку стрелаудерживается в рабочем положении через балансиры канатных вант, установленных на соседней оси.10

На фиг. 1 изобажена стрела, вид сбоку; на фиг. 2-вид А на фиг. 1; на фиг. 3-сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.

Стрела состоит из верхнего пояса 1, вы- 15 полненного в виде системы канатных вант, соединенных балансирами, и нижнего несущего пояса 2. например, решетчатой конструкции. Нижний несущий пояс 2 в верхней . его части содержит голову стрелы 3 жестко 20 связанную с поясом, например, сваркой. Голова стрелы 3 содержит два параллельных несущих кройштейна 4с размещенными на них проушинами 5 и 6, в которых установлены оси 7 и 8 таким образом, что центры этих 25 осей в вертикальной плоскости совпадают с геометрической продольной осью верхнего пояса. На о,си 7 между несущими кронштейнами 4 установлен, например, один балансир9 с коушами 10 верхнего пояса 1 стрелы. 30 На оси 8 снаружи кронштейнов 4 (т.е. консольно) установлены, например, два балан сира 11 с коушами 12 верхнего пояса стрелы. При этом расстояние между центрами осей 7 и 8 выбрано из условия ограниче- 35 ния этими осями разворота балансиров 9 и 11 таким образом, что каждая из указанных осей является упором,(ограничивающим разворот балансиров) для балансиров, установленных на соседней оси при обрыве лю- 40 бого из канатов,

Стрела работает следующим образом.

Во время эксплуатации машины при возможном обрыве любого из канатов вернего пояса 1, например нижнего каната 13 45 фиг. 3) балансир 9, установленный на оси 7. под действием целого верхнего каната 14 т.е. под действием усилия в верхнем поясе 1) разворачивается против часовой стрелки. При этом его разворот происходит до тех 50

пор, пока балансир 9 не упрется в соседнюю ось 8. выполняющую функцию упора для балансира 9 и ограничивающую угол его разворота до допустимой величины. При обрыве верхнего каната 14 (фиг. 3) балансир 9 поворачивается по часовой стрелке вплоть до упора его в ту же соседнюю ось 8.

В случае обрыва нижнего каната 15 (фиг. 4) балансир 11, установленный на оси 8. под действием целого верхнего каната 16 разворачивается против часовой стрелки до упора его в соседнюю ось 7.

Таким образом, каждая из осей 7 и 8 выполняет функции не только как осей качания балансиров, но и функции упоров для балансиров, установленных на соседней оси. В результате предлагаемого размещения балансиров и осей обеспечиваются необходимые ограничения угла разворотов балансиров при обрыве любого из канатов верхнего пояса.

Преимуществом предлагаемой стрелы по сравнению с известной является та. что существенно снижается металлоемкость головной ее части, за счет чего появляется возможность увеличить объем ковша и длину стрелы или уменьшить вес протмвовесов ,и. как следствие, уменьшить общий момент инерции поворотной части машины, что в конечном итоге позволяет увеличить производительность машины. При этом повышается надежность стрелы, так как соединение нижнего пояса с верхним через кронштейны посредством двух пар проушин и двух осей не приводит к аварии (т.е. падению стрелы) в случае разрушения одной из них.

Формула изобретения Стрела экскаватора-драглайна, содержащйя систему канатных вант, балансиры которых расположены в головной части и связаны с нижним поясом с помощью кронштейнов, о тличающаяс я тем. что. с целью увеличения емкости ковша и длины стрелы, балансиры связаны с кронштейнами посредством двух параллельных осей качания и расположены последовательно с возможностью взаимодействия с осями при обрыве любого каната вант.

.i

Изобретение относится к стрелам экскаваторов-драглайнов. Цель - увеличение емкости koвшa•и длины стрелы. Стрела состоит из верхнего пояса, выполненного в виде системы канатных аант. соединенных балансирами, и нижнего несущего пояса 2. верхняя часть которого содержит головустрелы. Голова стрелы - два параллельных кронштейна 4 с проушинами, в которых установлены оси 7 и 8 так. чтобы центры этих осей в вертикальной плоскости совпадали с геометрической продольной ocbiQ верхнего пояса. На оси 7 между кронштейнами 4 установлен балансир 9 с коушами 10. а на оси 8 снаружи кронштейнов 4 установлены два балан^Сира 11 с коушами 12. Расстояние между центрами осей 7 и 8 выбрано из условия ограничения этими осями разворота балансиров 9 и Vl. т.е. каждая из осей 7 и 8 • является упором. При работе в случае отрыва любого из канатов, связанного с балансиром, последний поворачивается и упирается в соответствующую ось, при этом второй канат этого балансира сохраняет работоспособность. 4 ИЛ:feФиё.^ь^ о4ь.юI

0. J ф1/г.2

J «

«Ч