Одноковшовый карьерный экскаватор Советский патент 1992 года по МПК E02F3/28 

Цель достигается тем, что поворотная платформа имеет в передней части дополнительный направляющий блок, установленный подвижно на кронштейне, а лебедка подъема снабжена дополнительными тяго- выми барабанами и запасованными на них канатами тяги, причем подъемные и тяговые барабаны снабжены механизмами управления, а канаты подъема и тяги установлены с образованием полиспастных систем, при этом тяговый канат имеет полиспаст с большим передаточным отношением и связывает систему направляющих блоков и нижний конец рукояти.

На фиг.1 изображена кинематическая схема рабочего оборудования экскаватора; на фиг.2 - то же, с различным положением ковша при его рабочем ходе; на фиг.З - лебедка подъема, вид сверху.

Экскаватор содержит установленное на поворотной платформе 1 рабочее оборудование, которое состоит из ковша 2, щэрнир- но соединенного с рукоятью 3, пропущенной через седловой подшипник 4, закрепленный на верхнем конце балансира 5, установленного на поворотной платформе 1 с возможностью его стопорения с помощью механизма б фиксации. Стрела 7 с головными блоками 8 шарнирно соединена с поворотной платформой 1 и посредством канатов 9 и подкосов 10 - с двуногой стойкой. На верхнем и нижнем концах рукояти 3 расположены соответственно напорный 12 и возвратный 13 блоки, соединенные посредством напорного 14 и возвратного 15 канатов, перекинутых через блоки 16 седло- вого подшипника 4, с лебедкой напора 17. На поворотной платформе 1 расположен кронштейн 18, на котором вертикально установлены направляющие блоки 19. Меха- низм подъема содержит канаты 20 и 21, закрепленные на диаметрально расположенных концах барабанов подъемной лебедки 22. Канат 20 через головной блок 8 соединен с ковшом 2, а канат 21. огибая блок 19 и блок 23, установленный на нижнем конце рукояти 3, закреплен, например, на поворотной платформе 1. Задний конец ковша 2 посредством механизма поворота 24 ковша соединен с рукоятью 3.

Лебедка 22 подъема содержит установленные на валу барабаны 25, к которым прикреплены канаты 20 подъема и барабаны 26 с прикрепленными к ним канатами 21 тяги. Барабаны 25 и 26 имеют управляемые муф- ты и тормоза (не показаны). Возможно управление подъемным и тяговым канатами посредством отдельных лебедок с индивидуальными приводами.

Экскаватор работает следующим образом.

Вращая барабаны 25 и 26 подъемной лебедки 22 по часовой стрелке посредством канатов 20 поднимают ковш 2 с рукоятью 3 и балансир 5 (при отключенном механизме фиксации 6) в исходное верхнее положение. Вращая барабаны 25 и 26 подъемной лебедки 22 против часовой стрелки, а барабаны лебедки напора 17 по часовой, поворачивают канатом 21 рукоять 3, а напорным канатом 14 перемещают последнюю вдоль седлового подшипника 4, осуществляя напор. При этом канат 20 сматывается с барабана 25, а канат 21 наматывается на барабан 26 подъемной лебедки 22, балансир 5 опускается.

При работе экскаватора в положении ковша и блока 23 выше оси верхнего блока 19 тяговый канат 21 расположен в ручье верхнего блока, при копании ниже этого уровня - в ручье-нижнего блока 19. Траектория рабочего движения образуется при сложном взаимодействии механизмов подъема, напора и веса рабочего оборудования

В кинематическом отношении неподвижными звеньями рабочего оборудования экскаватора являются поворотная платформа 1, стрела 7 и двуногая стойка 11, В точках 01,02,0зс неподвижными звеньями входят во вращательные пары подвижные звенья - головной блок стрелы 8, балансир 5. подъемный 25 и тяговый 26 барабаны лебедки 22. Балансир 5, в свою очередь, в точках А и Е образует вращательные пары с рукоятью 3 и направляющим блоком 19. Рукоять 3 с ковшом 2 в точке В образуют вращательные пары с подъемным и тяговым 21 канатами.

Вследствие того, что полиспастность тягового каната в П раз больше, чем подъемного, происходит поворот рукояти относительно ее шарнирного соединения с балансиром и поворот балансира относительно его пятового шарнира, так как подъемный и тяговый канаты проходят разное расстояние. Поясним данный вывод теоретически.

mn

Sk

Sn

О)

где mr - кратность полиспаста подъемного каната;

SR - перемещение каната, сбегающего с барабана лебедки;

Sn - перемещение подъемного каната

m -Sk

тт--5Ггде гпт - кратность полиспаста тягового каната;

St - перемещение тягового каната;

Sk - перемещение каната, набегающего на барабан.

Так как подъемный и тяговый канаты наматываются и сматываются с барабанов одного диаметра, то Sk Sk

Задаем, что mn mi

Sk sk;

Sn Бг

mn 0,5 rrit

Sr - Sn

,5- Sr 0,6Sn

OnOr

Из расчетов видно, что чем меньше отношение кратности полисгГаста подъемного каната к кратности полиспаста тягового каната, тем круче траектория копания.

После окончания рабочей операции черпания включают механизм 24 поворота ковша и поворачивают ковш 2 вокруг своей оси, а ковш с рукоятью тяговым канатом 21 подтягивают к балансиру 5, фиксируя ковш и рукоять в этом положении путем отключения муфты и включения тормоза тягового барабана 26. Вращением подъемного барабана 25 по часовой стрелке поднимают ковш с рукоятью и балансир, при этом канат 20 наматывается на барабан 25.

Затем фиксируют балансир в поднятом состоянии механизмом 6, вклнЗчают муфту, отключают тормоз тягового барабана 2Ј, При этом тяговый канат 21 разматывается, рукоять с ковшом под действием подъемного каната поворачивается по часовой стрелке до положения разгрузки. В зависимости от технологической схемы подъем ковша с рукоятью может быть совмещен по времени с поворотом экскаватора к месту разгрузки.

Использование предлагаемого экскаватора позволит путем установки дополнительного блока на нижнем конце рукояти мехлопаты и каната на лебедке подъема, несложной переналадки каната механизма подъема превратить рабочее оборудование

прямая лопата с механизмом напора в рабочее оборудование - обратная лопата.

Для того, чтобы обратную лопату данной схемы преобразовать в прямую, нужно 5 подъемный канат 20 соединить от нижней части ковша, распасовать канат 21 с блока 23 на нижнем конце рукояти, смотать его, повернуть рукоять с ковшом в седловом подшипнике 4 вокруг своей оси на 180° и 10 закрепить подъемный канат 20 на блоке 23.

Для преобразования прямой лопаты в обратную необходимо канат 20 снять с блока 23 и закрепить на нижней части ковша, затем повернуть рукоять 2 в седловом под- 15 шипнике 4 вокруг своей оси на 180°. Канат 21 запасовать на блок 23.

Для того, чтобы при повороте рукояти возвратный 15 и напорный 14 канаты не переплетались, их нужно перепасовать. 20

Формула изобретения

Одноковшовый карьерный экскаватор - прямая лопата, включающий поворотную

25 платформу с лебедками подъема и напора с соответствующими барабанами и запасо- ванными на них канатами, шарнирно присоединенные к ней стрелу и балансир с седловым подшипником и механизмом его

30 фиксации, рабочее оборудование в виде рукояти, подвижно установленной в седловом подшипнике, и шарнирно соединенного с ней ковша с механизмом управления головных и напорных блоков механизмов подъ35 ема и напора, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей экскаватора при преобразовании его в обратную лопату и повышения его производительности, поворотная платформа

40 имеет в передней части дополнительный направляющий блок, установленный подвижно посредством кронштейна, а лебедка подъема снабжена дополнительными тяговыми барабанами и запасованными на них канатами

45 тяги, причем подъемные и тяговые барабаны снабжены механизмами управления, а канаты подъема и тяги установлены с образованием полиспастных систем, при этом тяговый канат имеет полиспаст с большим передаточ50 ным отношением.

8. 715

1745821

&

416M

12

W 9

ff