устройство для копания скреперным ковшом

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОПАНИЯ СКРЕПЕРНЫМ КОВШОМ, включающее расположенные в поперечной плоскости ковша перпендикулярно к его днищу и проходящие сквозь него приводные шнеки с режущими элементами на их наружных частях, нижний грунтоприемный лоток, скрепленный с днищем задний кожух, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат на срезание грунта, устройство снабжено расположенным над шнеками поперечным захватным гребком с приводом его продольного внутриковшового перемещения и клиновыми стойками с нижними подрезными V-образными и вертикальным рассекающим ножами, размещенными между расставленными с промежутками шнеками за режущими элементами последних и скрепленными с задним кожухом, при этом привод шнеков расположен за шнеками в одном с ними уровне, причем шнеки выполнены высотой не более высоты привода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике и предназначено для установки на скреперах, осуществляющих копание грунта, его транспортировку на заданное расстояние и разгрузку. При этом под копанием грунта, для чего и предназначено предлагаемое устройство, понимается срезание грунта с последующим заполнением им скреперного ковша.

Известен скреперный ковш, у которого ножевая днищевая система выполнена в плане в виде V-образной формы, обеспечивающей косое резание грунта, более экономичное, нежели резание с прямыми ножами, перпендикулярными к направлению перемещения ковша. Однако данное устройство срезает грунт за счет чисто статического резания и направляет его в ковш также посредством только статического подпора от вновь срезаемых порций грунта, т.е. без каких-либо динамических воздействий, способных интенсифицировать этот процесс.

Известно устройство включающее расположенные в поперечной плоскости скреперного ковша перпендикулярно его днищу и проходящие сквозь него шнеки при оборудовании наружных их частей режущими элементами с нижним грунтоприемным лотком и скрепленным с днищем задним кожухом, при выполнении шнеков минимальной высоты, с учетом заднего расположения их приводов вращения, и размещении над шнеками поперечного захватного гребка, снабженного приводом его продольного внутриковшового перемещения. Недостатком данного устройства является то, что шнеки заполняют все поперечное сечение ковша, непосредственно примыкая друг к другу. Отсюда повышенная металлоемкость этого устройства при значительных энергозатратах на резание грунта.

Цель изобретения состоит в снижении металлоемкости устройства и потребных энергозатрат на срезание им грунта.

Указанная цель достигнута посредством того, что в предложенном устройстве для копания грунта скреперным ковшом, включающем расположенные в поперечной плоскости ковша перпендикулярно его днищу, и проходящие сквозь него шнеки, при оборудовании наружных их частей режущими элементами, нижним грунтоприемным лотком и скрепленным с днищем задним кожухом, при выполнении шнеков минимальной высоты, с учетом заднего расположения приводов их вращения, и размещении над шнеками поперечного захватного гребка, снабженного приводом его внутриковшового перемещения, в отличие от его прототипа, шнеки расставлены с промежутками между ними, заполненными клиновыми стойками, каждая из которых скреплена с общим задним шнековым кожухом и оборудована нижними подрезными У образными и вертикальным рассекающим ножами, размещенными за срезающими грунт элементами шнеков.

Следует заметить, что не все перечисленные выше признаки являются новыми. Так из авт. св. N 619590 известна V-образная расстановка подрезных днищевых ножей. Однако и этот признак в совокупности с граничными с ними шнеками функционирует по-новому, обеспечивая опережающее динамическое резание грунта при свободном и косом резании грунта горизонтальными нижними и вертикальным ножами, что позволяет считать наличие в данном техническом решении его критерия "существенные отличия".

На фиг. 1 показан боковой вид устройства; на фиг. 2 вид его в плане (ввиду симметричности только правая часть); на фиг. 3 разрез по А-А на фиг. 2.

Устройство включает боковые стенки 1 ковша, которые скреплены с его днищем 2, выполненным преимущественно из двух этажей: переднего верхнего 3 и заднего нижнего 4. Сквозь переднюю часть днища 3 и перпендикулярно ему проходят шнеки 5, наружные (т.е. выходящие из ковша) части которых несут на своих лопастях режущие элементы, роль которых могут играть кромки этих лопастей. При этом каждый из локально расставленных поперек ковша шнеков 5 имеет свой задний привод в виде двигателя 6 и зубчатой передачи 7 закрытой в корпусе, передняя часть которого выполнена в виде закругленного в плане подрезного грунтоприемного лотка 8. Шнеки 5 имеют минимальную высоту, определяемую высотой расположенного за ними привода 6-7. Пространство между соседними шнеками 5 заполнено клиновыми стойками 9, каждая из которых оборудована нижними подрезными У образной формы ножами 10 и вертикальным рассекающим ножом 11 высотою от горизонтальных нижних ножей 1, и до днища 2. Ножи 10 и 11 отстают от передних режущих кромок лопастей шнеков 5 и подрезных ножей их грунтоприемных лотков 8, т.е. элементы 10 и 11 располагаются в плане за режущими элементами шнеков 5, оборудованных общим задним кожухом 12, с которым скреплены все клиновые стойки 9. В верхней части шнеки 5 имеют опорные площадки 13, соединенные с верхним кожухом 14 их приводных устройств. Над элементами 5-14 внутри ковша размещен поперечный двусторонний захватный гребок 15, опирающийся с помощью роликов 16 на боковые стенки 1 ковша и имеющий привод внутриковшового продольного перемещения, выполненный, например, в виде боковых гидроцилиндров 17.

Предлагаемое устройство производит копание грунта следующим образом. При поступательном перемещении скрепера опускают его ковш до заглубления в грунт режущих элементов его рабочих органов. При этом наиболее оптимальным является вертикальное перемещение ковша относительно тяговой рамы скрепера, позволяющее при вертикальных шнеках и горизонтальном днище осуществлять равномерное воздействие захватного гребка 15 на грунт при проталкивании его как в переднюю, так и заднюю зоны ковша. Однако возможен здесь и традиционный, хотя и менее экономичный, способ наклонного опускания ковша. Как уже было отмечено, высота шнеков, как и в прототипе, выбирается минимальной. При этом расстояние от нижних режущих элементов 8-10 до передней части днища 3 должно выбираться также минимальным, незначительно превышающим максимальное заглубление шнеков в грунт (порядка 0,5 м при погружении шнеков в грунт на 0,35 м). Выбор такого соотношения сводит к минимуму образование призмы волочения перед шнеками. При заглублении в грунт устройства пионерное резание вначале осуществляют ножи и режущие элементы, расположенные на периферийных концевых частях нижних витков шнеков, которые одновременно, помимо резания, несут свою вторую функцию непрерывный подъем срезанного грунта в ковш. В предложенной конструкции удельный вес этой функции шнеков возрастает за счет того, что на них поступает дополнительный грунт, срезаемый промежуточными элементами 10 и 11, работающими в условиях экономичного свободного и косого резания. Свободного, т. к. элементы 10-11 внедряются в целики грунта, подрезанные с обеих боковых сторон опережающими их шнеками-фрезами, косого, т.к. ножи 10 установлены с наклоном (40-60^о) по отношению к направлению перемещения всего устройства. Глубинное взламывание грунта в межшнековом пространстве осуществляют рассекающие вертикальные ножи 11 клиновых стоек, отваливающие этот грунт в обе стороны для его последующего вертикального шнекования в ковш. По выходе грунта из шнеков он подвергается воздействию захватного гребка 15, который своим возвратно-поступательным перемещением отводит грунт от шнеков в переднюю и заднюю зоны ковша. При этом задняя зона будет иметь ступенчатое днище в виде кожуха 14 приводных устройств шнеков, а затем основного днища 4. В конце заполнения ковша грунтом устройство поднимают до уровня поверхности земли и при отсутствии срезания новых порций грунта осуществляют интенсивный подбор грунта, оставшегося перед рабочими органами, после чего окончательно поднимают устройство для перевода скрепера в его транспортное положение.