Ковш экскаватора

 

Использование: в конструкции ковшей одноковшовых экскаваторов. Сущность изобретения: ковш экскаватора содержит боковые и заднюю стенки, днище с засовом, переднюю стенку с пятой для засова, концевые выключатели, гидроцилиндры поворота днища, гидроцилиндр управления засовом. Гидроцилиндры управления днищем и засовом соединены между собой поршневыми полостями соответственно через первый и второй золотники-распределители, управляемые магнитными катушками. Первый золотник-распределитель соединен с якорями первой и второй магнитных катушек. Второй золотник-распределитель соединен с якорями третьей и четвертой магнитных катушек. Первая магнитная катушка соединена с концевым выключателем закрытого положения засова, а вторая - открытого его положения. Третья магнитная катушка соединена с концевым выключателем закрытого положения днища ковша, а четвертая - открытого положения днища ковша. 3 ил.

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и, в частности, к конструкции ковшей одноковшовых экскаваторов.

Известна конструкция ковша, состоящего из передней и задней стенок, днища с салазками и засовом, коромыслом и с механизмом открывания днища ковша, выполненным в виде рычагов и каната (Боголюбов Б. П., Юматов Б. П. Горные машины. М.: Металлургиздат, 1958, с. 172, рис. 84).

Недостатком такой конструкции ковша является снижение производительности экскаватора за счет простоев, вызванных настройкой и ремонтом днища ковша из-за больших динамических нагрузок, возникающих при ударах днища о стенки ковша, частой заменой быстроизнашивающегося каната, а также из-за увеличения длительности рабочего цикла при повторных открываниях и закрываниях днища ковша при несрабатывании механизма открывания днища. Кроме того, недостатком такой конструкции ковшей и механического закрывания днища является неплотное прилегание днища к стенкам ковша, что приводит к большим просыпям горной массы, особенно на погрузке сыпучих материалов (пирит, уголь и др.).

Известна также конструкция ковша одноковшового экскаватора, состоящая из передней и задней стенки, снабженной проушинами. К последним крепится днище ковша, снабженное засовом для запора днища и тяги рукояти. На задней стенке ковша расположен механизм торможения, соединенный рычагами с корпусом ковша и днища. (Подерни Р. Ю. Горные машины. М.: Недра, 1985, с. 144, рис. 5).

Недостатком известной конструкции ковша является то, что из-за заклинивания засова при попадании частиц породы в зазор между боковыми стенками пяты и самим засовом происходит или поломка механизма открывания днища ковша, или повторное "выдергивание" засова из пяты, так как усилия, развиваемого лебедкой механического привода механизма открывания днища экскаватора, недостаточно, чтобы выдернуть засов из пяты. И то и другое приводит к увеличению времени простоев, т.к. ремонт поломанных деталей требует остановки машины, а повторное открывание днища увеличивает время рабочего цикла, в результате снижается производительность экскаватора.

Закрывается днище ковша в рассматриваемой конструкции автоматически, когда днище ударяет о стенки ковша, а засов, свободно опускаясь вниз, попадает в отверстие пяты при достаточном угле опускания ковша в забое. При частых ударах днища о стенки ковша в деталях возникают значительные динамические нагрузки, что приводит к поломкам деталей и простоям экскаватора, в результате снижается его производительность. Для снижения динамических нагрузок между задней стенкой и салазками днища ковша устанавливается специальный тормозной механизм, а это усложняет саму конструкцию, требует постоянной регулировки тормоза, а тормозные диски после допустимого износа необходимо заменять, что увеличивает простои экскаватора и снижает его производительность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является ковш экскаватора, содержащий боковые стенки, заднюю стенку, шарнирно прикрепленное к ней днище с засовом, переднюю стенку с пятой, выполненной под засов, привод днища с гидроцилиндром поворота днища (авт. св. СССР N 251472).

Недостатками такой конструкции ковша являются снижение производительности экскаватора за счет простоев, вызванных настройкой и ремонтом днища и засова ковша по мере их износа, а также из-за увеличения длительности рабочего цикла при повторных открываниях и закрываниях днища ковша при несрабатывании механизма открывания днища.

Для механического привода механизма открывания днища ковша экскаватора необходима специальная лебедка, на которую наматывается канат, система рычагов и тяг, а также устройства для регулирования величины хода засова и снижения силы удара днища о стенки ковша. Салазки при механическом приводе механизма открывания днища ковша должны быть выполнены так, чтобы в свободно подвешенном состоянии днище отклонялось к передней стенке на заданный угол.

Недостатком известной конструкции ковша является и то, что из-за заклинивания засова при попадании частиц породы или руды в зазор между боковыми стенками пяты и самим засовом происходит или поломка механизма открывания днища ковша, или повторное "выдергивание" засова из пяты, так как усилия, развиваемого лебедкой, недостаточно, чтобы выдернуть засов из пяты. И то, и другое приводит к увеличению времени простоев, т.к. ремонт поломанных деталей требует остановки машины, а повторное открывание днища увеличивает время рабочего цикла, в результате снижается производительность экскаватора.

Закрывание днища ковша в известной конструкции происходит автоматически, когда днище ударяет о стенки ковша, а засов свободно опускается вниз, попадая в отверстие пяты при достаточном угле опускания ковша в забое. Если угол опускания ковша будет недостаточным, то необходимо повторить операцию по закрыванию днища ковша, что увеличивает время рабочего цикла.

Для снижения динамических нагрузок, возникающих при ударах днища о ковш, на задней стенке устанавливают специальный тормозной механизм, а это усложняет конструкцию, требует времени на регулировку тормозов, а тормозные диски после допустимого износа необходимо заменить, что увеличивает простои экскаватора и снижает его производительность.

Цель изобретения - повышение производительности экскаватора за счет более надежной работы механизма открывания и закрывания днища ковша и сокращения времени на его обслуживание.

Указанная цель достигается тем, что ковш экскаватора, включающий боковые стенки, заднюю стенку, шарнирно прикрепленное к ней днище с засовом, переднюю стенку с пятой, выполненной под засов, привод днища с гидроцилиндром поворота днища, отличается тем, что привод днища снабжен дополнительным гидроцилиндром поворота днища, гидроцилиндром управления засовом и концевыми выключателями, гидроцилиндры управления днищем и засовом соединены между собой поршневыми полостями соответственно через первый и второй золотники-распределители, управляемые магнитными катушками, при этом первый золотник-распределитель соединен с якорями первой и второй магнитной катушек, первая из которых соединена с концевым выключателем закрытого положения засова, а вторая - открытого его положения, второй золотник-распределитель соединен с якорями третьей и четвертой магнитных катушек, третья, из которых соединена с концевым выключателем закрытого положения днища ковша, а четвертая - открытого положения днища ковша, при этом гидроцилиндр управления засовом прикреплен к наружной поверхности днища соосно с засовом, гидроцилиндры поворота днища корпусами шарнирно соединены с верхней частью задней стенки ковша посредством проушин, а штоками с днищем.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ковш в разрезе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема гидропривода гидроцилиндров поворота днища и гидроцилиндра управления засовом.

Ковш экскаватора содержит (фиг. 1) боковые стенки 1, заднюю стенку 2, шарнирно прикрепленное к ней днище 3 с засовом 4, переднюю стенку 5 с пятой 6, гидроцилиндры 7 поворота днища 3, гидроцилиндр 8 управления засовом 4, концевые выключатели 9 открытого (закрытого) положения днища 3 и выключатели 10 - открытого (закрытого) положения засова 4, первый золотник-распределитель 11 управления гидроцилиндрами 7 поворота днища 3 и второй золотник-распределитель 12 управления гидроцилиндром 8 засова 4, магнитные катушки 13 и 14 управления золотником-распределителем 12, магнитные катушки 15 и 16 управления золотником-распределителем 11, проушины 17, расположенные в верхней части задней стенки 2, к которым крепятся корпуса гидроцилиндров 7 поворота днища 3, штоками 18 соединенные с салазками 19 днища 3. Ковш соединен с рукоятью 20 внизу с помощью тяг 21, а вверху шарниром 22.

Гидросистема ковша включает гидробак 23, насос 24 (фиг. 3), фильтр 25, предохранительный клапан 26, регулятор 27, первый золотник-распределитель 11, второй 12, магнитные катушки 13-16.

Шлангами 28, 29 золотник-распределитель 11, установленный на гидробаке 23, смонтированном на рукояти 20, соединен с полостями гидроцилиндров 7 поворота днища 3, а шлангами 30 и 31 золотник-распределитель 12 - с полостями гидроцилиндра 8 управления засовом 4.

Засов 4 имеет направляющую 32, обеспечивающую точность вхождения его в окно пяты 6. Позицией 33 на фиг. 3 показана напорная магистраль гидросистемы.

Принцип работы устройства.

Когда ковш загружен горной массой и размещен вместе с рукоятью 20 над местом разгрузки, насос 24 закачивает жидкость в напорную магистраль 33 и через регуляторы 27 в золотники-распределители 11 и 12. При подаче тока в магнитную катушку 13 якорь катушки перемещает золотник-распределитель 12 в левое положение и рабочая жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 8, шток которого соединен с засовом 4 и, перемещаясь вместе с поршнем в бесштоковую полость, вытаскивает засов 4 из пяты 6 передней стенки. Надежность извлечения засова 4, т.е. открывания днища 3 высока, т.к. поршень со штоком под воздействием рабочей жидкости развивают большое тяговое усилие, что исключает повторные операции при заклинивании засова 4.

Когда засов 4 вышел из пяты 6, срабатывает конечный выключатель 10 и от него подается сигнал на магнитную катушку 16, в результате золотник-распределитель 11 перемещается в левое крайнее положение. Рабочая жидкость из напорной магистрали 33 поступает в штоковую полость гидроцилиндров 7. Постепенно днище 3 открывается, чему способствует масса груза, действующая на днище 3. Штоки 18 гидроцилиндров 7 воспринимают это усилие от салазок 19 жестко соединенных с днищем 3. Груз высыпается из ковша постепенно, не создавая значительной динамической нагрузки на транспортный сосуд, что создает дополнительный положительный эффект-повышение срока службы транспортных устройств.

Когда днище 3 открылось полностью и ковш разгрузился, включается конечный выключатель 9 и подает сигнал в магнитную катушку 15, перемещающую золотник-распределитель 11 вправо, рабочая жидкость из напорной магистрали 33 поступает в бесштоковые полости гидроцилиндров 7, выдвигая штоки 18, которые передают усилия на салазки 19, закрывая днище 3. В конечном положении (днище коснулось стенок ковша) срабатывает конечный выключатель 9 и подает сигнал в магнитную катушку 14, которая перемещает золотник-распределитель 12 вправо. Рабочая жидкость из напорной магистрали 33 поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 8 управления засовом 4 и засов перемещается к передней стенке 5, попадая в пяту 6, чему способствует направляющая 32. Когда засов 4 запрет днище 3, конечный выключатель 10 подаст сигнал об окончании операции и золотник распределитель 12 займет нейтральное положение. Начинает новый цикл загрузки ковша. Таким образом, закрывание днища 3 выполняется без динамических нагрузок, это позволяет отказаться от тормозных устройств, затрат времени на их настройку и ремонт, что повышает машинное время работы экскаватора и способствует повышению производительности. Засов 4 надежно выходит из пяты 6 при открытии днища 3 и надежно заходит в пяту 6 при закрытии днища, что исключает повторные операции по открыванию или закрыванию днища, сокращает длительность рабочего цикла, увеличивает производительность экскаватора.

В предлагаемом устройстве отсутствует специальная лебедка, быстроизнашивающийся канат, что упрощает конструкцию, исключает затраты времени на замену изношенного каната, увеличивает коэффициент использования рабочего времени смены и также способствует повышению производительности экскаватора.

Таким образом, данное изобретение позволяет значительно повысить надежность работы ковша, сократить время на его обслуживание и , как следствие, повысить производительность экскаватора.

Формула изобретения

КОВШ ЭКСКАВАТОРА, включающий боковые стенки, заднюю стенку, шарнирно прикрепленное к ней днище с засовом, переднюю стенку с пятой, выполненной под засов, привод днища с гидроцилиндром поворота днища, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности экскаватора, привод днища снабжен дополнительным гидроцилиндром поворота днища, гидроцилиндром управления засовом и концевыми выключателями, гидроцилиндры управления днищем и засовом соединены между собой поршневыми полостями соответственно через первый и второй золотники-распределители, управляемые магнитными катушками, при этом первый золотник-распределитель соединен с якорями первой и второй магнитных катушек, первая из которых соединена с концевым выключателем закрытого положения засова, а вторая - открытого его положения, второй золотник-распределитель соединен с якорями третьей и четвертой магнитных катушек, третья из которых соединена с концевым выключателем закрытого положения днища ковша, а четвертая - открытого положения днища ковша, при этом гидроцилиндр управления засовом прикреплен к наружной поверхности днища соосно с засовом, гидроцилиндры поворота днища корпусами шарнирно соединены с верхней частью задней стенки ковша посредством проушин, а штоками - с днищем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3