Роторный экскаватор Советский патент 1980 года по МПК E02F3/26 E02F9/20 

(54) РОТОРНЫЙ ЭКСКАВАТОР

1

Изобретение относится к горному машиностроению и может быть использовано в конструкциях роторных экскаваторов, работающих на открытых горных разработках.

Известны роторные экскаваторы с подвесками консольных стрел, включающими жесткие тяги или канаты, соединяющие головную часть стрелы с пилоном, и узел крепления основания стрелы к поворотной части экскаватора, выполненный в виде щарнира 1, 2 и 3.

Недостатком указанных конструкций является то, что при работе экскаватора под действием периодически изменяющегося усилия резания грунта в консольной стреле возникают резонансные изгибные колебания, которые могут привести к преждевременному разрущению конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является роторный экскаватор, содержащий подвеску консольной стрелы с узлом крепления основания стрелы к поворотной раме верхнего строения экскаватора, выполненным в виде шарниров, и устройство для гашения изгибных колебаний стрелы, включающее датчики колебаний, установленные

на металлоконструкциях экскаватора и подключенные к блоку программного управления 4.

Однако, указанная конструкция экскаватора также не обеспечивает эффективно5 го гашения изгибных колебаний консольной стрелы, поскольку силовое воздействие на стрелу производится посредством перемещения больших масс надстройки и поворотной платформы, что влияет на уменьшение надежности и долговечности металло10 конструкции экскаватора.

Цель изобретения - повыщение надежности и долговечности металлоконструкций экскаватора за счет гашения изгибных колебаний стрелы.

Поставленная цель достигается тем, что

15 узел крепления основания стрелы снабжен гидроцилиндрами, установленными на поворотной раме, штоки которых соединены с шарнирами, а рабочие полости соединены с блоком программного управления. 20 На фиг. 1 представлена подвеска консольной стрель в двух проекциях с блок-схемой состемы управления гидроцилиндрами; на фиг. 2 изображена схема соединения программно-управляемых распределителей с гидроцилиндрами и усилителем электрической мощности. Подвеска консольной стрелы содержит тяги 1, соединяющие головную часть стрелы 2 с надстройкой 3, а также узел крепления основания стрелы к поворотной раме 4 верхнего строения экскаватора, выполненный в виде установленных на поворотной раме гидроцилиндров 5, штоки 6 которых шарнирно связаны с основанием стрелы. Рабочие полости гидроцилиндров 5 при помощи трубопроводов соединены с программноуправляемыми распределителями 7, обмотки 8 которых подключены к разноименным полюсам выходного каскада усилителя 9 электрической мощности. Системой трубопроводов 10 и 11 распределители 7 соединены с напорной и сливной коммуникациями. Золотник 12 неподвижно соединен с якорем обмотки 8. На металлоконструкции стрелы 2 установлен датчик 13 изгибных колебаний, последовательно связанный с программным устройством 14 и усилителем 9 электрической мощности. Устройство работает следующим образом. При работе экскаватора под действием периодически изменяющегося усилия резания грунта в металлоконструкции стрелы возникают колебания (например, в горизонтальной плоскости), регистрируемые датчиком 13 изгибных колебаний. Электрический сигнал от датчика 13 поступает в программное устройство 14, вырабатывающее заданное управляющее воздействие, которое после усиления в усилителе 9 электрической мощности подается на обмотки 8 программно-управляемых распределителей 7.Возникающие при этом электромагнитные силы перемещают золотники 12, которые в соответствии с полярностью сигнала на обмотках 8 соединяют ту или иную полости гидроцилиндров 5 с напорной коммуникацией. Поскольку обмотки 8 подключены к разноименным полюсам выходного каскада усилителя электрической мощности 9, щтоки 6 гидро цилиндров 5 двигаются в противоположных фазах, в результате чего в стреле возникает переменный момент, уменьшающий изгибающий момент, вызываемый резонансными колебаниями. Для обеспечения эффекта гашения колебаний в качестве датчика 13 изгибных колебаний можно использовать, например датчик ускорения, а в качестве программного устройства 14 - интегрирующий блок. АнаЛОГИЧНЫМ образом, можно использовать, соответственно, датчик изгибных перемещений стрелы и дифференцирующий блок. В обоих случаях электрический сигнал на выходе програмнного устройства, а следовательно и дополнительный момент, создаваемый гидроцилиндрами, пропорциональны скорости движения стрелы при ее изгибных колебаниях. Из теории колебаний известно, что если сила сопротивления пропорциональна скорости движения, то свободные колебания являются затухающими-, а резонансные вынужденные колебания ограничены по амплитуде. Использование изобретения дает возможность поддерживать динамические напряжения на заданном уровне, обеспечивающем необходимую надежность и долговечность металлоконструкций экскаватора. Кроме того, при расположении кабины машиниста на роторной стреле снижение уровня вибраций улучщает условия работы обслуживающего персонала. Формула изобретения Роторный экскаватор, содержащий подвеску консольной стрелы с узлом крепления основания стрелы к поворотной раме верхнего строения экскаватора, выполненным в виде щарниров, и устройство для гашения изгибных колебаний стрелы, включающее датчики колебаний, установленные на металлоконструкциях экскаватора и подключенные к блоку программного управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности металлоконструкций за счет гащения изгибных колебаний стрелы, узел крепления основания стрелы, снабжен гидроцилиндрами, установленными на поворотной раме, штоки которых связаны с шарнирами, а рабочие полости соединены с блоком программного управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 157282, кл. Е 02 F 3/18, 1962. 2.Патент СССР № 142220, кл. Е 02 F 3/22. 1960. 3.Авторское свидетельство СССР № 171805, кл. Е 02 F 9/14, 1964. 4.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2394320/03, кл. Е 02 F 9/20, 1976 (прототип).

///////////////////////////////

с

/т

13