роторный экскаватор

Формула изобретения

1. Роторный экскаватор, включающий ходовую часть, поворотную платформу с надстройкой, на которой закреплена стрела с роторным колесом с ковшами, имеющими стенки и режущие периметры, приемный конвейер с приемным бункером, отличающийся тем, что роторное колесо связано со стрелой посредством прикрепленной к стреле кронштейнами обоймы, имеющей верхнюю и нижнюю щеки, между которыми горизонтально установлено роторное колесо, при этом каждый ковш выполнен с разгрузочным окном в одной из его стенок, нижняя часть его режущего периметра расположена ниже нижней стенки ковша, а нижняя щека обоймы и примыкающая к роторному колесу часть стрелы выполнены с разгрузочными окнами, размещенными одно над другим с возможностью образования ими над приемным бункером загрузочной воронки.

2. Экскаватор по п. 1, отличающийся тем, что приемный конвейер установлен в вертикальной плоскости под углом к продольной оси стрелы и прикреплен к ее концу посредством жестких связей.

3. Экскаватор по п. 1, отличающийся тем, что разгрузочное окно каждого ковша выполнено в нижней стенке, а нижняя щека обоймы снабжена запорным щитом для взаимодействия с нижними стенками ковшей.

4. Экскаватор по п. 1, отличающийся тем, что нижняя стенка каждого ковша выполнена с разгрузочным окном и оснащена подвижной заслонкой, имеющей механизм ее перемещения.

5. Экскаватор по п. 1, отличающийся тем, что боковая стенка каждого ковша выполнена с разгрузочным окном и оснащена подвижной заслонкой, имеющей механизм ее перемещения.

6. Экскаватор по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что механизм перемещения заслонки выполнен в виде размещенных на обойме направляющих и установленных на каждом ковше с возможностью взаимодействия с направляющими поворотных элементов.

7. Экскаватор по пп. 1, 3 и 4, отличающийся тем, что ковш оснащен механизмом для чистки режущего периметра от грунта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к роторным экскаваторам и может быть применено в горно-добывающей, строительной и других отраслях промышленности.

На практике для разработки сложноструктурных месторождений применяются машины цикличного действия одноковшовые экскаваторы, в силу специфических особенностей рабочего процесса, непосредственно на выемку полезных ископаемых затрачивают только часть времени рабочего цикла, что резко снижает производительность машины и делает ее малоэффективной. Кроме того, в силу характерных особенностей траектории рабочего движения, представленной радиусом копания рабочего органа, она не способна осуществлять разработку сложноструктурных месторождений с малой высотой пропластков полезных ископаемых. Траектория движения рабочего органа этих машин не обеспечивает возможности зачистки поверхности разрабатываемого пласта без разубоживания.

Наиболее близким из известных конструкций, применяемых для селективной разработки забоев, является роторный экскаватор, включающий ходовую часть, поворотную платформу с надстройкой, на которой закреплена стрела с вертикальным роторным колесом с ковшами, имеющими стенки и режущие периметры, приемный конвейер с приемным бункером [1]

Недостатком данной конструкции является то, что данная машина не обеспечивает селективную разработку угля и попутных полезных ископаемых в забое с пропластками малой мощности в силу специфики расположения рабочего органа относительно стрелы и его рабочего движения, которое осуществляется поперек разрабатываемых пластов. Роторные экскаваторы с вертикальным роторным колесом разрабатывают подобные забои валовым способом, что сопровождается разубоживанием полезных ископаемых.

Изобретение направлено на создание роторного экскаватора, позволяющего расширить его технологические возможности при разработке сложноструктурных месторождений.

Это достигается тем, что в роторном экскаваторе, включающем ходовую часть, поворотную платформу с надстройкой, на которой закреплена стрела с роторным колесом с ковшами, имеющими стенки и режущие периметры, приемный конвейер с приемным бункером, роторное колесо связано со стрелой посредством прикрепленной к стреле кронштейнами обоймы, имеющей верхнюю и нижнюю щеки, между которыми горизонтально установлено роторное колесо, при этом каждый ковш выполнен с разгрузочным окном в одной из его стенок, нижняя часть его режущего периметра расположена ниже нижней стенки ковша, а нижняя щека обоймы и примыкающая к роторному колесу часть стрелы выполнены с разгрузочными окнами, размещенными одно над другим с возможностью образования ими над приемным бункером загрузочной воронки. Кроме того, приемный конвейер может быть установлен в вертикальной плоскости под углом к продольной оси и прикреплен к ее концу посредством жестких связей. Разгрузочное окно каждого ковша может быть выполнено в нижней стенке, а нижняя щека обоймы может быть снабжена запорным щитом для взаимодействия с нижними стенками ковшей. Помимо этого нижняя стенка каждого ковша может быть выполнена с разгрузочным окном и оснащена подвижной заслонкой, имеющей механизм ее перемещения. Также боковая стенка каждого ковша может быть выполнена с разгрузочным окном и оснащена подвижной заслонкой, имеющей механизм ее перемещения. Механизм перемещения заслонки может быть выполнен в виде размещенных на обойме направляющих и установленных на каждом ковше с возможностью взаимодействия с направляющими поворотных элементов.

Сущность изобретения заключается в том, что создан роторный экскаватор с конструктивными признаками, указанными выше, позволяющий расширить его технологические возможности при разработке сложноструктурных месторождений.

На фиг.1 представлен общий вид роторного экскаватора;на фиг.2 вид рабочего оборудования роторного экскаватора сбоку;на фиг.3 то же, вид сверху.

Роторный экскаватор включает ходовую часть 1, поворотную платформу 2, надстройку 3, на которой закреплена стрела 4 с роторным колесом 5, имеющим ковши 6, приемный конвейер 7 с приемным бункером 8.Роторное колесо 5 связано со стрелой 4 посредством обоймы 9, прикрепленной к стреле кронштейнами 10. Обойма имеет верхнюю 11 и нижнюю 12 щеки, между которыми роторное колесо 5 установлено горизонтально, а каждый ковш 6 роторного колеса выполнен с разгрузочным окном 13 в одной из его стенок, при этом нижняя часть 14 режущего периметра ковша расположена ниже нижней стенки 15 ковша. Нижняя щека 12 обоймы 9 и примыкающая к роторному колесу 5 часть стрелы выполнены с разгрузочными окнами соответственно 16 и 17, размещенными одно над другим, образуя над приемным бункером 8 загрузочную воронку. При этом приемный конвейер 7 может быть установлен в вертикальной плоскости под углом к продольной оси 3 и прикреплен к ее концу посредством жестких связей 18, при этом угол установки конвейера относительно продольной оси стрелы зависит от угла откоса забоя. Разгрузочное окно 13 каждого ковша может быть выполнено в его нижней стенке 15, а нижняя щека 12 обоймы 9 может быть снабжена запорным щитом 19 для взаимодействия с нижними стенками ковшей. При этом запорный щит может быть выполнен, например, гофрированным или перфорированными. Разгрузочные окна 13 каждого ковша 6 также могут быть выполнены в нижней 15 или боковой стенке 20 и оснащены подвижной заслонкой 21, имеющей механизм ее перемещения. Механизм перемещения заслонки может быть выполнен в виде размещенных на обойме направляющих 22 и установленных на каждом ковше 6 с возможностью взаимодействия с направляющими 22 поворотных элементов 23. Подвижная заслонка 21 может быть выполнена, например, поворотной, откидной или выдвижной. Емкости ковшей роторного колеса могут быть выполнены как в теле роторного колеса, так и крепится к нему. Режущий периметр 14 каждого ковша может быть выполнен съемным и крепиться к ковшу, например, болтами для осуществления его замены в случае износа.

Роторный экскаватор работает следующим образом. При разработке забоя стрела 4 с горизонтально прикрепленным к ней посредством обоймы 9 роторным колесом 5, размещенным между ее верхней 11 и нижней 12 щеками, опускается режущими периметрами ковшей 6 непосредственно на поверхность забоя, подлежащего разработке. При вращении роторного колеса 5 каждый ковш 6, имеющий разгрузочное окно 13, захватывает грунт из забоя режущим периметром 14, нижняя часть которого расположена ниже нижней стенки 15 ковша. Далее грунт поступает в ковши и при дальнейшем вращении роторного колеса транспортируется до загрузочной воронки, образованной над приемным бункером 8 разгрузочными окнами 16 и 17 соответственно нижней щеки 12 и примыкающей к роторному колесу части стрелы, размещенных одно над другим, через которые грунт поступает в приемный бункер 8, а затем на приемный конвейер 7, который может быть установлен под углом к продольной оси стрелы 4 в вертикальной плоскости и прикреплен к ее концу посредством жестких связей. Параметры стружки грунта роторного экскаватора определяются высотой ковша и соотношением угловых скоростей ротора и поворотной части экскаватора, что позволяет регулировать параметры стружки и разрабатывать пропластки горных пород любой высоты и осуществлять их селекцию.

Для разработки сложноструктурных месторождений, включающих сыпучие грунты, разгрузочные окна 13 в каждом ковше выполняются в нижней стенке 15, а нижняя щека 12 обоймы 9 снабжается запорным щитом 19, по которому ковши, заполненные грунтом, транспортируют его до разгрузочных окон 16 и 17, через которые грунт из ковшей ссыпается в бункер самопроизвольно. Для уменьшения износа ковшей и запорного щита запорный щит 19 может выполнятся гофрированным. В этом случае грунт заполняет гофры и таким образом происходит трение неметалла о металл, а металла о грунт, что существенно влияет на долговечность элементов.

Для обеспечения разработки сложноструктурных месторождений, включающих липкие грунты, разгрузочные окна 13 выполняются в нижней 15 или в боковой стенке 20 каждого ковша с подвижной заслонкой 21, которая посредством механизма перемещения имеет возможность открываться над разгрузочными окнами 16 и 17, где происходит разгрузка ковшей, т.е. направляющие 22, размещенные на обойме 9 перед разгрузочными окнами 16, 17, взаимодействуя с поворотными элементами 23, установленными на каждом ковше, перемещают заслонку и открывают разгрузочные окна ковшей 13, из которых грунт ссыпается в приемный бункер 8 через разгрузочные окна 16 и 17. Далее заслонка 21 посредством механизма перемещения закрывает разгрузочные окна 13 ковшей. Для обеспечения чистки режущих периметров ковшей от грунта в случае их налипания каждый ковш оснащается механизмом, который сбрасывателем 24, во время разгрузке ковшей над разгрузочными окнами 16 и 17, сталкивает грунт с режущих периметров. Таким образом происходит разработка забоя в пределах наружного радиуса колеса на всю высоту забоя с одной стоянки машины. Далее машина перемещается к неотработанному участку забоя. Предложенная конструкция роторного экскаватора обеспечивает расширение его технологических возможностей в результате создания машины для разработки сложноструктурных месторождений.

Данная конструкция имеет возможность послойной отработки пропластков полезных ископаемых и вмещающих пород, может отрабатывать пласты угля сложного залегания горизонтальные, пологие, наклонные, крутые, по их строению и взаимному расположению сближенные, простого и сложного строения.

Предлагаемая конструкция роторного экскаватора может применяться, в частности, на действующих угольных разрезах и карьерах без перестройки фронта горных работ, обеспечивая поточную, малооперационную, безвзрывную технологию разработки и сортности угля и попутных полезных ископаемых открытым способом на сложноструктурных месторождениях.

Источники информации:

1. Гарбузов З. Е. и др. Экскаваторы непрерывного действия. М. Высшая школа, с.247,248.