Устройство для перемещения грунта Советский патент 1993 года по МПК E02F3/64 

Изобретение относится к устройствам для перемещения грунта, содержащему по меньшей мере одну ось с колесами; несущую раму, подвижную с помощью оси, причем эта рама также содержит средство для перемещения земли, включающее в себя вытянутую скребковую лопату, имеющую обращенный к земле острый продольный край, располагающийся по существу под прямым углом относительно поступательного движения.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка и создание эффективного устройства для перемещения грунта указанного типа, имеющего большую загрузочную способность.

На фиг. 1 изображено устройство для перемещения грунта (бульдозер) в положении, когда грун-fc может разрыхляться и загружаться; на фиг.2 - то же, вид сбоку (в первом положении, при котором только что началось соскребание почвы); на фиг.З - то же, в положении, при котором снятый грунт отбрасывается; на фиг.4 - бульдозер, вид сбоку в положении, необходимом для выгрузки подобранной почвы; на фиг.5 - то же, в положении вид спереди в котором рабочая ширина скребковой лопаты увеличена за счет прикрепления частей скребковой лопаты с обеих ее сторон; на фиг.5 - то же, вид спереди, в положении загрузки; на фиг.6 - подробный вид устройства, выполненного по данному изобретению.

На фиг. 1 позицией 1 показан бульдозер, имеющий раму, содержащую опорную балку 2, служащую одновременно тягой, с помощью которой бульдозер может прицепляться с помощью сцепного средства, не показанного на рисунке, к задней части трактора, также не показанного на рисунке. Поступательное направление движения устройства показано стрелкой S.

Подвижный бульдозер, показанный на рисунке, является одноосным и стоит колесами 3 на грунте.

На фиг.1 позицией 4 показан резервуар для временного хранения грунта, разделенный в данном примере на переднюю бункерную часть 5 и заднюю бункерную часть 6, связанные друг с другом. Передняя часть 5 и задняя часть 6 разделены граничной зоной 7.

v

Ё

00 CJ 00

ел

со

На фиг. 1 также показан ротор 8 и скребковая лопата 9 с кромкой 10, причем эта лопата 9 соединена шарнирно с нижней частью рамы в шарнирной точке 11. В данном примере ротор 8 представляет собой цилиндр, установленный горизонтально над скребковой лопатой и немного впереди ее, причем на искривленной стороне цилиндра на держателях 12 выполнены балки 13. Балки проходят параллельно оси ротора,

Для перемещения и управления бульдозером используют силовой нагрузочный вал и гидравлическое устройство трактора, который не показан. Позицией 14 показан карданный вал, с помощью которого при работе осуществляют вращение приводного вала 15. Приводной вал 15 вращает ротор 8 с помощью зубчато-цепной передачи, содержащей шестерни 16,17, соединенные с приводным валам 15 и с ротором 8 соответственно на концах, и цепи 18. Направление вращения ротора обозначено стрелкой Р (фиг.2 и 3).

Ось колес 3 соединена шарнирно в точке 19 с помощью рычага 20 с рамой. Кроме того, рама поддерживается на оси колеса посредством, по меньшей мере, одного гидравлического цилиндра 21.

Передняя часть 5 бункера имеет разделяемое днище, у которого в данном примере имеется задняя донная стенка 22 и донная заслонка 23, скользящая относительно нее, одновременно являющаяся передней донной стенкой. В данном примере донная заслонка 23 соединена на одном конце в точке 24 шарнирно со скребковой лопатой 9, а с другой стороны она с помощью ползунко- вых элементов 25 соединена к нижней части рамы.

Положение скребковой лопаты 9 и шарнирно взаимосвязанной передней нижней стенкой или донной заслонкой 23 определяется, по меньшей мере, одним гидравлическим цилиндром 26 (фиг.1, фиг.З).

Задняя бункерная часть 6 закрыта задвижкой 27, которая может удерживаться в открытом и закрытом положении в ответ на срабатывание, по меньшей мере, одного гидравлического цилиндра 28.

Работа бульдозера, прикрепленного с помощью соединительного средства к трактору, а также с помощью карданного вала 14 - к выходному валу трактора и к гидравлической системе трактора, не показанной на чертежах, может быть описана следующим образом.

Во втянутом положении гидравлического цилиндра 26 и гидравлического цилиндра 21 устройство находится в положении, показанном на фиг.1, при котором донная заслонка 23 закрыта, а скребковая лопата 9 своей режущей кромкой 10 вставлена в почву. Наклон скребковой лопаты относительно грунта приспособлен для сдвигания 5 почвы, как показано на фиг. 1. При транспор тировке бульдозера вперед с помощью трактора в направлении, показанном стрелкой S, режущая кромка 10 скребковой лопаты 9 соскребает слой почвы (фиг.2), которая

набегает на скребковую лопату. Толщина слоя почвы, который забирается, зависит от регулирования глубины погружения скребковой лопаты 9, осуществляемой гидравлическим цилиндром 21.

5 Почва 29, примыкающая к скребковой лопате 9, двигается вверх к сужающему щелевому промежутку 20 между скребковой лопатой и ротором 8, выполненным над скребковой лопатой и впереди нее, причем

0 эта почва подвергается еще большему давлению. В пределах досягаемости балок 13, вращающихся вместе с ротором 8, сдавленная почва подхватывается балками и, будучи еще более сдавленной, еще дальше

5 вдавливается в щелевой промежуток 20 до ребра 31 скребковой лопаты и за него. Почва, находящаяся в щелевом промежутке30, может перемещаться со скоростью около 60 км/ч в области между ротором 8 и ребром

0 31 скребковой лопаты 9. В пространстве за ребром 31 почва неожиданно расширяется и бросается большей частью (около 90%) ориентированной струей 32 в направлении задней бункерной части 6 и попадает в нее,

5 при этом бункерная часть 33 постепенно наполняется от задней части к передней. Около 5% почвы, проходящей через щелевой промежуток между ротором 8 и ребром 31, ориентируется плохо и падает практиче0 ски сразу и выпадает снова наружу через щель утечки 34 (фиг,2 и 3), как показано позицией 35. Оставшаяся почва 36 падает в переднюю бункерную часть 5.

Такая ориентированная струя, показан5 ная на фиг,2 позицией 32, необходима для эффективного наполнения бункера некоторой емкости. Однако, ориентированная струя может быть получена только в том случае, если почва не прилипает или лишь

0 слабо прилипает к балкам и скребковой лопате. Экспериментально установлено, что такой эффект прилипания отсутствует в устройстве, выполненном в соответствии с данным изобретением, и не только в случае

5 работы с почвой, которая сама по себе является прилипчивой.

Предполагается, что это происходит от того, что промежуток сужается при вращении ротора из положения, показанного на фиг.2, в положение, показанное на фиг.З,

причем этот промежуток получается для объема почвы, загружаемого балкой 13. Почва накидывается балкой на верхнюю часть скребковой лопаты и поэтому скользит по поверхности балки, так что предотвращает- ся прилипание. Подаваемый балкой объем почвы может, таким образом, отбрасываться в виде ориентированной струи в бункер,

Слой, лежащий на скребковой лопате, сползает по скребковой лопате благодаря трению и падает в переднюю часть бункера, что показано позицией 36. Ничтожная часть почвы проходит по ребру 31 скребковой лопаты с очень малой скоростью. Эта почва может выплеснуться непосредственно за ребром 31 скребковой лопаты через щель утечки 34, за счет чего предотвращается нежелательное накопление почвы непосредственно за скребковой лопатой. Такое накопление могло бы способствовать срыву или, по меньшей мере, замедлению частично ориентированной струи 32.

Когда бункер 4 наполняется, бульдозер может быть переведен в транспортное по- ложение за счет включения гидравлического цилиндра 21, при этом вся рама и взаимосвязанная с ней скребковая лопата 9 поднимаются. После доставки бульдозера трактором на заданный участок почва вы- гружается из задней части бункерной части 6 за счет открывания закрывающей заслонки 27 с помощью одного или более гидравлического цилиндров 28 и из передней бункерной части 5 за счет сдвигания в сто- рону донной заслонки 23. С этой целью шток поршня гидравлического цилиндра (цилиндров) 26 выдвигается наружу, при этом скребковая лопата 9 проворачивается относительно шарнирной точки 11 своей верхней частью вперед к более перпендикулярному положению, за счет чего перемещается донная заслонка 23, соединенная с верхней частью скребковой лопаты. Окончательное положение устройства показано на фиг,4, В этом положении скребковой лопаты 9, в случае необходимости, после дополнительной регулировки расстояния до земли посредством гидравлических цилиндров 26 и 21 перемещенная почва может быть уложена равномерным слоем с помощью скребковой лопаты 9, которая затем применяется в качестве планировочного приспособления.

Наличие щели утечки на относительно небольшом расстоянии за узлом ротора 8 и скребковой лопаты 9 очень важно для точной работы конструкции, При отсутствии щели утечки, за счет наличия 5% плохо ориентированной почвы, сразу за скребковой лопатой образовалась бы куча почвы, мешающая правильной работе устройства. Выбрасывание почвы, падающей сразу за узлом через щель утечки 34 наружу, подкрепляется преобразованием скребковой лопаты за ребром 31 в плиту скольжения 37, направленную наклонно вниз. Плита 37 так- же могла быть создавать изогнутую вниз поверхность, как показано на фиг.2 пунктирной линией.

Шарнирное соединение донной заслонки 23 с верхней кромкой скребковой лопаты, показано на фиг.4, вместе со скользящим присоединением 25 донной заслонки к раме обеспечивает положение, при котором в случае, когда дно бункера открыто за счет включения гидравлического цилиндра 26, донная заслонка 23 наклоняется, что на рисунке показано как вправо и вверх. В результате этого создается такое положение, при котором бункер 4 и его передний отсек 5 соответственно полностью опустошается.

Предполагается, что совсем необязательно соединять скребковую лопату и донную засл.онку. Оба элемента могут прикрепляться к раме независимо друг от друга и могут снабжаться отдельными управляющими цилиндрами. Донная заслонка может помещаться противоположно скребковой лопате, а не сразу за скребковой лопатой.

В показанном примере бункер 4 разделен на два отдельных отсека 5, 6, имеющих отдельные разгрузочные заслонки соответственно 25 и 27, Один отсек б находится впереди от оси 38, а другой отсек 6 располагается позади оси колеса. У нарисованного устройства, имеющего единственную ось, получается при этом благоприятная нагрузка на тракторную сцепку. В принципе данное изобретение может применяться как раз тогда, когда у бункера только один отсек.

Рабочая ширина устройства может быть увеличена за счет применения дополнительной части скребковой лопаты на одном или на обоих концах скребковой лопаты 9. Такие части скребковой лопаты, показанные на фиг.5 позицией 39, сориентированы предпочтительно с небольшим скосом вперед.

На практике часто случается, что бункер бульдозера того типа, к которому относится данное изобретение, наполняется неравномерно, если смотреть вдоль него. Из-за этой или какой-то другой причины может появиться необходимость в наклоне устройства вправо или влево. С этой целью в соответствии с данным изобретением выполнено ка- чающее устройство, которое также показано на фиг.6,

На фиг.б схематически показана колесная ось 38 устройства, выполненного в соответствии с данным изобретением. У оси 38 имеется центральная часть 40, на которой установлена опора 41. Кроме того, контр- опора 42, соединенная с рычагом 20. уста- новлена вокруг центральной части 40.

В данном примере контропора 42 и опора 41 имеют противоположные опорные части 43, 44, выступающие над центральной частью 40 оси 38, и между этими опорными частями установлен гидравлический цилиндр 45 двойного действия. При включении цилиндра 45 опорные части 43, 44 перемещаются друг к другу или друг от дру- га, что приводит к наклону бункера и скребковой лопаты в том или другом направлении.

Действительно, могут допускаться модификации бульдозера, описанного выше и показанного на рисунках, без отхода от объема данного изобретения. Например, у бульдозера, выполненного в соответствии с данным изобретением, могут быть свои собственные средства привода. В этом случае присутствует, по меньшей мере, одна колесная пара. Также устройство, выполненное в соответствии с данным изобретением, не имеющее своего привода, может иметь многоосную конструкцию.

Кроме того, в случае необходимости внизу ротора может устанавливаться защитная плита, проходящая со скосом вниз в сторону скребковой лопаты,

В показанном примере балки установ- лены фиксированно, но могут крепиться и с

помощью пружин, так чтобы они могли отклоняться в случае слишком большой нагрузки, например, в виде камней или бревен, находящихся между ротором и скребковой лопатой. Могут применяться также..режущие штыри или аналогичные приспособления. Эти и аналогичные модификации подпадают под действие данного изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство для перемещения грунта, содержащее по меньшей мере одну ось с колесами, опорную раму, подвижную относительно оси, установленный на раме бункер для перемещения грунта и средство для перемещения почвы, включающее в себя вытянутую скребковую лопатку с обращенной к почве острой продольной кромкой, направленной под прямым углом относительно поступательного движения устройства, отличающееся тем, что устройство снабжено цилиндрическим ротором, расположенным в рабочем положении на некотором расстоянии над скребковой лопатой и параллельно ей, средством для вращения ротора в направлении от продольной кромки скребковой лопаты в сторону верхней ее части и балками, установленными по окружности ротора.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что между бункером и скребковой лопатой выполнена щель утечки.

. 3. Устройство по п.2. отличающее- с я тем, что скребковая лопата за верхней кромкой снабжена скользящей плитой, наклоненной вниз в сторону щели утечки.

5ь

ю со со со

Vs.

,.4v, Ц .:ЛУ..::Г:4-.-€;ШШ.Ш

Шгй:Д

V----.: : :;t---

Шмт

«Ъ

Фи г. 5о

Использование: в устройствах для разработки и перемещения грунта. Сущность изобретения: над скребковой лопатой расположен цилиндрический ротор с балками по его окружности. Ротор выполнен приводным с вращением в направлении от продольной кромки скребковой лопаты в сторону ее верхней части. Скребковая лопата имеет скользящую плиту, наклоненную вниз в сторону щели утечки, выполненной между бункером и скребковой лопатой. 6 ил.

Фиг. 56