Устройство, выполненное в части горнодобывающей или строительной машины и включающее в себя конструкцию защиты от истирания, и часть машины, включающая в себя такое устройство
Группа изобретений относится к горнодобывающей и строительной технике, в частности к изнашивающим частям машин. Технический результат - уменьшение веса и улучшение сопротивления истиранию. Устройство горнодобывающей или строительной машины содержит конструкцию защиты от истирания, предназначенную для включения в состав части, подвергшейся истиранию абразивным материалом в процессе погрузки или разгрузки. Упомянутая конструкция защиты от истирания имеет полости в форме канавок, с выступом, выступающим под углом к общему направлению перемещения абразивного материала на конструкции защиты от истирания в процессе погрузки и разгрузки. Конструкция защиты от истирания установлена на части машины так, что абразивный материал проходит ее в процессе погрузки и разгрузки. Канавки расширяются к внешней поверхности конструкции защиты от истирания. Изобретение также касается части машины, включающей в себя такое устройство. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение касается устройства, выполненного в части горнодобывающей или строительной машины согласно вводной части п.1 формулы изобретения. Изобретение также касается части машины, включающей в себя такое устройство.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изнашивающиеся части, ковши и погрузочные платформы для горнодобывающих или строительных машин подвержены интенсивному истиранию абразивным материалом во время процесса погрузки и разгрузки.
Для повышения сопротивления истиранию погрузочных ковшей используются зубья ковша со значительными размерами, которые прикреплены к частям погрузочных ковшей, наиболее подверженным истиранию, обычно таким, как передняя кромка погрузочного ковша. Также хорошо известна необходимость армирования других частей погрузочных ковшей, как и погрузочных платформ для самосвалов и других строительных машин.
Зубья погрузочного ковша увеличивают вес ковша, что также относится к материалам истирания погрузочных платформ. В связи с этим также уменьшается возможный вес погруженного материала в ковше и на погрузочной платформе.
Дополнительно, результатом использования крупногабаритных зубьев ковша является возникновение более высокого сопротивления во время проходки отвала погрузочного материала. Высота зубьев погрузочного ковша может превышать более чем в три раза высоту режущей кромки ковша.
Патент США № 6174014 описывает защитную оболочку корпуса рабочей машины, имеющую зазоры между сопрягающимися участками, образующие отверстия в защитной оболочке. Отверстия обуславливают опрокидывание материала, проходящего поперек защитной оболочки, тем самым предотвращая абразивное истирание. Описанная защитная оболочка является сложной и недостаточно эффективной, и возможно только ее ограниченное практическое применение.
ЦЕЛЬ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является устранение, или, по меньшей мере, уменьшение проблем уровня техники, и создание устройства указанного выше типа, обеспечивающего уменьшение веса и улучшенное сопротивление истиранию.
Согласно изобретению эти цели достигнуты в вышеупомянутом устройстве, отличительные признаки которого описаны в п.1 формулы изобретения.
Когда куски, в особенности более мелкие части породы или другого материала, подлежащего погрузке, проникают внутрь и подвешиваются на кромках, выступах и т.п. канавок на внутренней/верхней поверхности деталей, в частности ковша и погрузочной платформы, а также зубьях ковша, им сообщается эффект "катания" на конструкции защиты от истирания. Материал, вступающий в контакт с конструкцией защиты от истирания, будет, таким образом, хотя бы частично катиться по конструкции. Катящиеся камни, раздробленный материал, разрушенные обломки и т.д. меньше истирают конструкцию защиты от истирания и остальную часть ковша, чем скользящий материал, соответственно результатом является уменьшенное истирание.
Поперечные полости в форме канавок, таким образом, обеспечивают катание определенных частей материала, подлежащего загрузке и сбросу при захвате в канавки кромок и т.п.
В результате, конструкция защиты от истирания может быть выполнена уменьшенных размеров и, значит, с уменьшенным весом по сравнению с материалом обычного типа, имеющим аналогичное сопротивление истиранию. Конечно, наличие канавок в материале приводит к тому, что конструкция защиты от истирания становится легче, при этом количество загружаемого материала может увеличиться, и конструкция защиты от истирания будет дешевле в изготовлении.
В устройстве согласно патенту США № 6174014 по истечении некоторого времени использования погрузо-разгрузочных работ с материалом некоторого размера частицы материала постоянно застревают в промежутках, тем самым уменьшая производительность, так как края промежутков, вероятно, являются закрытыми.
В частности, по этой причине, согласно изобретению, канавки расширяются к внешней поверхности конструкции защиты от истирания. Таким образом, достигается более легкое высвобождение материала из канавок, в связи с чем они остаются свободными от материала, который, в ином случае, более или менее постоянно их забивает. Кромки канавок, таким образом, остаются свободными для более эффективного осуществления сцепления с проходящими частицами породы для сообщения им катания.
Другим важным отличием от указанного патента США является то, что в устройстве согласно изобретению канавки полностью, включая в себя стенки с выступом, выступающим под углом к общему направлению перемещения материала, и дно образованы конструкцией защиты от истирания. Результатом этого является более прочная конструкция с улучшенными свойствами.
Упомянутые канавки должны образовывать почти прямой угол с упомянутым общим направлением перемещения материала, и обеспечивают хороший эффект при угле, составляющем приблизительно 75-90°.
Предпочтительно выполнить расширение канавок к внешней поверхности конструкции защиты от истирания и иметь открытый угол от около 70° и до около 120°, что дает хорошую комбинацию удержания для сообщения катания материалу и увеличения прочности конструкции защиты от истирания.
Устройство согласно изобретению является практически применимым в отношении других частей, например зуба погрузочного ковша, зуба землеройного ковша, блока защиты от истирания ковша, блока защиты от истирания погрузочной платформы, погрузочного ковша, землеройного ковша, погрузочной платформы горнодобывающей или строительной машины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение более подробно описано для вариантов его осуществления со ссылками на приложенные чертежи, на которых изображено следующее:
фиг.1 показывает погрузочный ковш, оборудованный устройствами для защиты от истирания, согласно изобретению;
фиг.2a и 2b показывают разные поперечные сечения канавок в устройстве согласно изобретению;
фиг.3 показывает погрузочную платформу горнодобывающей или строительной машины, оборудованную конструкцией защиты от истирания, согласно изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Показанный на фиг.1 погрузочный ковш 1 горнодобывающей машины оборудован конструкциями защиты от истирания двух видов, согласно изобретению. В области нижней кромки сцепления погрузочного ковша, которая при использовании проходит отвал материала, подлежащего погрузке, расположены зубья 3-9 ковша, установленные примыкающими друг к другу и прикрепленные к ковшу способом, не являющимся объектом настоящего изобретения и поэтому не описываемым здесь дополнительно. Зубья 3-9 выполнены с поперечными канавками 10, 11 и 12, как видно в направлении проходки погрузочного ковша. Дополнительно имеются несколько канавок, одна из которых обозначена цифрой 13, которые проходят по существу в направлении проходки.
Ковш 1 дополнительно оборудован конструкцией 14 защиты от истирания в форме множества плоских выступов, разделенных первой группой канавок, которые проходят по существу поперек упомянутого направления, тогда как вторая группа канавок проходит, по существу, параллельно упомянутому направлению.
Конструкция 14 защиты от истирания надлежащим образом приварена к нижней плите ковша.
В показанной конструкции, по меньшей мере, часть материала, находящегося над кромкой и дном ковша в процессе перемещения ковша вперед подвергается качению, как пояснялось выше.
Это происходит в связи с тем, что участки кромок, выступающие части и т.п. камней, кусков руды, кусков горной породы и тому подобное будут выступать вниз в поперечные канавки 10, 11, 12, 15 и удерживаться внутренней кромкой канавки так, что они будут опрокидываться или подвергаться катанию на конструкции истирания. Таким образом, истирание должно уменьшаться, поскольку катящиеся куски должны работать как "смазка" для ковша в процессе проходки им материала. Также можно ожидать уменьшения силы проходки, необходимой при сцеплении в отвале с материалом по упомянутой причине.
Другие детали ковша, такие как боковые кромки 17, могут оборудоваться конструкциями согласно настоящему изобретению.
На фиг.2a показано сечение конструкции 18 защиты от истирания через область канавки 19, которая по существу имеет форму параллелепипеда с направленным вверх открытым углом α, составляющим, например, от около 70° до около 120°. При угле α, составляющем от 80 до 100°, т.е. когда каждая сторона канавки образует угол 45° к поверхности защиты от истирания, создается наиболее предпочтительный эффект.
В качестве примеров размеров могут быть упомянуты глубина канавок между около 5 и 15 мм и ширина канавок между около 3 мм и 30 мм, подтверждающие хорошую работу при практическом применении. Также иные размеры могут использоваться, в частности, для загрузки крупнозернистых продуктов, когда имеют место большие размеры канавок, или при погрузке более мелкозернистых материалов, когда имеют место меньшие размеры канавок.
На фиг.2b показан другой вариант канавок 23 частично круглого сечения в конструкции 22 защиты от стирания.
На фиг.3 показана погрузочная платформа погрузчика для использования в руднике, в которой дно погрузочной платформы оборудовано конструкцией 25 защиты от истирания, выполненной аналогично конструкции 14 защиты от стирания, показанной на фиг.1.
Другая конструкция 27 от истирания включает элементы защиты от истирания, установленные на кромке таким образом, что канавки 8 расположены между соседними элементами защиты от истирания.
Что касается погрузочной платформы 24 и дна ковша, соответствующие конструкции 25 и 14 защиты должны функционировать в режиме, аналогичном защитной конструкции зубьев ковша. То есть во время сброса или погрузки эффект смазки будет достигаться сообщением катания кускам породы и т.п., имеющим участки, сцепляющиеся с канавками между разными элементами защиты от истирания.
Изобретение может быть модифицировано в рамках объема формулы изобретения, и, например, канавки могут проходить вдоль только части всей длины ковша, погрузочной платформы и т.п. Они могут выполняться в виде продолговатых конструкций, установленных по существу перпендикулярно направлению перемещения материала, подлежащего погрузке и т.п. Канавки, показанные на фиг.1 и 3, размещаются преимущественно в погрузочном направлении или в направлении сцепления и не являются необходимыми для работы устройства согласно изобретению, а просто выполняют функцию уменьшения веса. Следовательно, является возможным исключение канавок 13 и 16, показанных на фиг.1, и продольных канавок, показанных на примере канавки 29 на фиг.3.
Расстояние между канавками может составлять в пределах между 100 мм и 200 мм и зависит, кроме всего, от ожидаемого размера материала, подлежащего загрузке. Материалами, используемыми в конструкции защиты от истирания, могут быть различные стальные сплавы, как, например, твердый стальной сплав, содержащий вольфрам. Кованая сталь, литая сталь, прокатная сталь и т.п. могут также использоваться.
Другие части деталей могут быть оборудованы конструкциями защиты от истирания согласно изобретению. Например, ими могут быть внутренняя/внешняя сторона детали, где материал, подлежащий загрузке и/или разгрузке, начинает перемещаться на поверхностях детали. При этом необходимо проанализировать участки ковша и т.п., подвергающиеся истиранию от этого материала, и величину истирания перед определением места установки конструкции защиты от истирания. Например, в ковше, показанном на фиг.1, можно пренебречь конструкцией защиты от истирания на дне ковша, а на боковых частях устройства конструкции защиты от истирания могут быть добавлены.
1. Устройство, выполненное в части (1, 24) горнодобывающей или строительной машины, содержащее конструкцию (3-9, 14, 25, 27) защиты от истирания, предназначенную для включения в состав части, подвергающейся истиранию абразивным материалом в процессе погрузки и разгрузки, снабженную полостями и установленную на части машины с обеспечением прохождения по ней абразивного материала в процессе погрузки и/или разгрузки, отличающееся тем, что конструкция защиты от истирания имеет полости в форме канавок (10-12, 15, 26, 28) с выступом, выступающим под углом к общему направлению перемещения абразивного материала на конструкции защиты от истирания в процессе погрузки и разгрузки, и при этом канавки расширяются по направлению к внешней поверхности конструкции защиты от истирания.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступ канавок образует угол, составляющий от около 75 до около 90° с общим направлением перемещения абразивного материала.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что канавки имеют форму поперечного сечения, выбранного из группы, состоящей из параллелепипеда, треугольника, скругленной формы, части окружности.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что канавки имеют форму поперечного сечения в виде параллелепипеда или части окружности и расширяются так, что, по меньшей мере, внешняя сторона канавки образует открытый угол, составляющий от около 70 до около 120°.
5. Устройство по любому из пп.1, 2 и 4, отличающееся тем, что канавки расположены по линии с примыканием друг к другу на поверхности конструкции защиты от истирания.
6. Устройство по любому из пп.1, 2 и 4, отличающееся тем, что конструкция защиты от истирания выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из следующего: кованая сталь, литая сталь, прокатная сталь, твердый стальной сплав.
7. Устройство по любому из пп.1, 2 и 4, отличающееся тем, что включает в себя первую группу, по существу, параллельных первых канавок, выступ которых образует угол с, по существу, параллельными вторыми канавками второй группы.
8. Устройство по любому из пп.1, 2 и 4, отличающееся тем, что оно включено в часть машины, выбранной из группы, состоящей из следующего: зуб погрузочного ковша, зуб землеройного ковша, блок истирания ковша, блок истирания погрузочной платформы, погрузочный ковш, землеройный ковш, погрузочная платформа горнорудной или строительной машины.
9. Часть горнодобывающей или строительной машины, выбранная из группы, состоящей из следующего: зуб погрузочного ковша, зуб землеройного ковша, блок истирания ковша, блок истирания погрузочной платформы, погрузочный ковш, землеройный ковш, погрузочная платформа горнодобывающей или строительной машины, отличающаяся тем, что она включает в себя устройство по любому из пп.1-8.
