Ковш скрепера
Владельцы патента RU 2709577:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к землеройной технике, а именно к скреперам. Технический результат - повышение производительности и снижение затрат энергии. Ковш скрепера содержит боковые и заднюю выдвижную стенки, переднюю заслонку, основное днище с режущим ножом и дополнительное подъемное днище с механизмом подъема в виде гидроцилиндров с тягами в направляющих на боковых стенках. Ковш снабжен торцовыми стенками верхней секции ковша, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном и регулируемым гидродросселем. При этом тяги механизма подъема дополнительного днища снабжены роликами и шарнирно соединены со штоками гидроцилиндров, поршневые полости которых сообщены через гидрораспределитель и регулируемый гидродроссель с гидроаккумулятором, соединенным с редукционным гидроклапаном, настроенным с возможностью поддержания давления зарядки, превышающего необходимое, для подъема дополнительного днища с грунтом. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к землеройной технике, а именно к скреперам.
Целью изобретения является повышение производительности, снижение затрат энергии.
Известен ковш скрепера (SU а.с. 1537767 E02F 3/64), содержащий днищесрежущим ножом, боковые и заднюю стенки, переднюю заслонку и механизм загрузки ковша. В известном ковше механизм загрузки выполнен в виде лопастного ротора, а задняя стенка имеет цилиндрическую форму. Это уменьшает полезную емкость коша примерно на 20%, в сравнении с традиционной компановкой скреперов, что снижает производительность. Кроме того, на привод ротора для подъема грунта затрачивается много энергии и усложняется управление рабочим процессом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению, является ковш скрепера (SU а.с. 1418423 E02F 3/64), содержащий боковые и заднюю выдвижную стенки, переднюю заслонку, основное днище с режущим ножом и дополнительное подъемное днище с механизмом подъема в виде гидроцилиндров и тяг в направляющих на боковых стенках ковша. Второе известное устройство позволяет увеличить объем набираемого грунта путем выполнения ковша с дополнительным подъемным днищем. Однако и оно имеет недостатки, которые заключаются в том, что с одной стороны объем ковша увеличивается, а с другой стороны уменьшается вследствие выполнения передней части верхнего яруса ковша сферической формой. Кроме того, для подъема грунта на верхний ярус ковша затрачивается много энергии.
Механизм подъема дополнительного днища громоздкий и материалоемкий из за использования толкающих брусьев сложной формы с размерами превышающими длину ковша, что снижает его надежность, которая снижается также вследствие сложности механизма выгрузки ковша содержащего две задние выдвижные стенки с двумя приводами. Наконец необходимо отметить, что перемещение грунта в ковше увеличенной емкости на большое расстояние при транспортировании вызывает большие динамические нагрузки и ограничивает скорость передвижения, а это увеличивает время рабочего цикла и снижает производительность.
Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности и снижение затрат энергии. Указанный технический результат достигается тем, что ковш скрепера, содержащий боковые и заднюю выдвижную стенки, переднюю заслонку, основное днище с режущим ножом и дополнительное днище с механизмом подъема в виде гидроцилиндров и тяг в направляющих на боковых стенках, снабжен торцовыми стенками верхней секции ковша, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном и регулируемым гидродросселем, причем тяги механизма подъема дополнительного днища снабжены роликами и шарнирно соединены со штоками гидроцилиндров, поршневые полости которых сообщены через гидрораспределитель и регулируемый гидродроссель с гидроаккумулятором, сообщенным с редукционным гидроклапаном, настроенным с возможностью поддержания давления зарядки, превышающим необходимое для подъема дополнительного днища с грунтом. Торцовые стенки верхней секции ковша выполнены с небольшим развалом, а задняя выдвижная стенка снабжена проволочной щеткой, расположенной за нижней кромкой, при этом передняя и задняя кромки дополнительного днища изготовлены со скосом равным углу установки режущего ножа.
Предложенный ковш скрепера отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения.
На фиг. 1 изображен ковш скрепера - вид сбоку; на фиг.2 то же- вид спереди и схема управления.
Ковш скрепера содержит днище 1 с режущим ножом 2, переднюю заслонку 3, боковые 4 стенки и заднюю 5 выдвижную стенку, установленные в нижней секции ковша. За нижней кромкой задней выдвижной стенки 5 прикреплена проволочная щетка для лучшей зачистки днища 1. В верхней секции ковша установлены боковые 6 и торцовые стенки 7 с небольшим развалом.
На днище 1 расположено дополнительное днище 8 и к нему присоединены четыре тяги 9 с роликами 10 в направляющих 11, типа швеллеров, закрепленных на боковых стенках 4 нижней секции ковша и в направляющих 12 подобного типа, но повернутых на 180 градусов и закрепленных на боковых стенках 6 верхней секции ковша. Стягами 9 соединены штоками гидроцилиндры 13, а их корпуса прикреплены к боковым стенкам 4. Одноименные полости гидроцилиндров 13 сообщены гидролиниями между собой и с гидрораспределителем 14, соединенным с гидробаком, с напорной гидролинией и через регулируемый гидродроссель 15 с гидроаккумулятором 16. Гидроаккумулятор 16 сообщен с выходом редукционного гидроклапана 17, с манометром 18 и через вентиль 19 с гидробаком. Дополнительное днище 8 выполнено со скосами передней и задней кромок под углом установки режущего ножа в его продолжении.
Ковш скрепера действует следующим образом: В исходной позиции все элементы ковша находятся в положениях изображенных на фиг. 1 и 2, а именно передняя заслонка 3 приоткрыта, задняя выдвижная стенка 5 неподвижна в задней части ковша, а дополнительное днище 8 свободно лежит на днище1.
Золотник гидрораспределителя 14 занимает нейтральную позицию, а гидроаккумулятор 16 заряжен на давление, величина которого несколько превышает давление необходимое для подъема дополнительного днища 8 с грунтом. Начальная зарядка гидроаккумулятора 16 необходимым давлением производится с помощью редукционного гидроклапана 17, вентиля 19 и манометра 18, а затем автоматически обеспечивается редукционным гидроклапаном 17. В этом положении ковша происходит его заполнение традиционным способом, путем срезания грунта режущим ножом 2.
После заполнения нижней секции ковша включается гидрораспределитель 14, в позицию, сообщающую поршневые полости гидроцилиндров 13 с гидроаккумулятором 16, что обеспечивает подъем дополнительного днища 8 с грунтом в верхнюю секцию ковша под действием давления только от гидроаккумулятора без использования энергии гидронасоса. Затем золотник гидрораспределителя 14 возвращается в нейтральную позицию и заполнение освободившейся нижней секции ковша грунтом продолжается до ее заполнения.
С закрытой передней заслонкой 3 ковш перемещается на транспортном режиме к месту разгрузки и во время движения, как правило, по неровной опорной поверхности, на довольно большие до 2500 м. расстояния золотник гидрораспределителя 14 опять переводится в позицию, соединяющую поршневые полости гидроцилиндров 13 с гидроаккумулятором 16. В результате между скрепером и дополнительным днищем 8 с грунтом образуется упругая связь, обусловливающая их относительные колебания. Имея большую массу и соответственно большую силу инерции, грунт в верхней секции оказывает существенное влияние на характер колебаний и плавность хода всего скрепера на транспортном режиме. При этом трение грунта о стенки 6 и 7 верхней секции ковша и регулируемый гидродроссель 15 в гидролинии, соединяющей поршневые полости гидроцилиндров 13 с гидроаккумулятором 16 оказывают демпфирующее воздействие на колебания. В результате уменьшается амплитуда колебаний всего скрепера, повышается плавность хода и обеспечивается перемещение грунта с большей скоростью, что сокращает время рабочего цикла и повышает производительность, а также снижает динамические нагрузки, повышая надежность.
Разгрузка ковша начинается с разгрузки нижней секции традиционным способом, путем открытия передней заслонки 3 и выдвижения задней стенки 5. После разгрузки нижней секции ковша задняя стенка 5 возвращается в исходное положение, а золотник гирораспределителя 14 перемещается в позицию соединяющую штоковые полости гидроцилиндров 13 с напорной гидролинией. Происходит опускание дополнительного днища 8 с грунтом, а рабочая жидкость из поршневых полостей вытесняется в гидроаккумулятор 16, заряжая его для последующих подъемов. Следует отметить, что дополнительное днище 8 с грунтом полностью уравновешена гидроцилиндрами 13 под действием давления от гидроаккумулятора, поэтому для опускания затрачивается очень малое количество энергии, и если иметь в виду, что на подъем грунта она не расходуется, то обеспечивается существенное снижение энергозатрат. Разгрузка грунта опущенного из верхней секции ковша в нижнюю, производится традиционным, описанным выше способом, и не требует пояснений.
Таким образом, использование предложенного ковша скрепера обеспечивает загрузку ковша, имеющего увеличенную емкость, повышение производительности и снижение энергозатрат.
1. Ковш скрепера, содержащий боковые и заднюю выдвижную стенки, переднюю заслонку, основное днище с режущим ножом и дополнительное подъемное днище с механизмом подъема в виде гидроцилиндров с тягами в направляющих на боковых стенках, отличающийся тем, что он снабжен торцовыми стенками верхней секции ковша, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном и регулируемым гидродросселем, причем тяги механизма подъема дополнительного днища снабжены роликами и шарнирно соединены со штоками гидроцилиндров, поршневые полости которых сообщены через гидрораспределитель и регулируемый гидродроссель с гидроаккумулятором, соединенным с редукционным гидроклапаном, настроенным с возможностью поддержания давления зарядки, превышающего необходимое, для подъема дополнительного днища с грунтом.
2. Ковш скрепера по п. 1, отличающийся тем, что торцовые стенки верхней секции ковша установлены с развалом.
3. Ковш скрепера по п. 1, отличающийся тем, что задняя подвижная стенка снабжена проволочной металлической щеткой.
4. Ковш скрепера по п. 1, отличающийся тем, что торцовые кромки дополнительного днища выполнены под углом, равным углу установки режущего ножа.
