скреперный ковш

Формула изобретения

СКРЕПЕРНЫЙ КОВШ, включающий боковые и торцовые стенки, днище с продольными и переходящими друг в друга дугообразными лотками, выполненными по всей ширине ковша с возможностью размещения в них шнеков с установкой их привода вращения на задней стенке ковша и с оснащением устройства грунтоприемной подножевой плитой и поворотным разгрузочным лотком, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения полезной вместимости ковша и снижения потребных энергозатрат на его разгрузку, шнеки стационарно установлены в соединенных с боковыми стенками ковша и выполненными на всю его длину с передним днищевым окном дугообразных лотках, при этом ковш снабжен коротким верхним полком, размещенным над днищевым передним окном и шнеками и скрепленным с грунтоприемной подножевой плитой, выполненной в виде поворотного разгрузочного лотка и установленной с возможностью примыкания к ней нижней части передней торцовой стенки, выполненной в виде поворотной заслонки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к скреперам с ковшами интенсифицирующего действия, с активным набором грунта в ковш, с последующим его транспортированием на заданное расстояние и активной принудительной разгрузкой.

Известен скреперный ковш, включающий днище с подножевой плитой, с которой шарнирно соединены размещенные по ширине ковша шнеки с механизмами вращения и внутриковшового наклонного перемещения. В этом устройстве периодический наклон шнеков в вертикальной плоскости интенсифицирует процесс поступления грунта в глубь ковша. Чем длиннее шнеки, тем с большей вероятностью они обеспечивают надежную доставку грунта в заднюю зону ковша. Однако это ведет и к негативным последствиям увеличению металлоемкости всего скреперного ковша и уменьшению его полезной вместимости.

Известно также устройство, где представлен скреперный ковш, включающий скрепленные между собой переднюю и боковые стенки с поворотной относительно их задней стенкой, совмещенной с половиной днища, вдоль которого по всей ширине ковша установлены шнеки с грунтоприемным подножевым лотком и верхним закрытым полком. В середине ковша с задними шнеками шарнирно соединены передние шнеки, имеющие совместный с ними привод вращения и удерживаемые в наклонно-вертикальном положении распорками, соединяющими их опорные части с задней стенкой ковша, что обеспечивает всем шнекам их совместный внутриковшовый поворот. Причем при разгрузке ковша передние шнеки опускаются в дугообразные лотки передней части днища, скрепленного с боковыми стенками и оборудованного плоским поворотным разгрузочным лотком [2]

Следует отметить, что несмотря на целый ряд утилитарных преимуществ прототипного устройства, оно конструктивно усложнено, что объясняется наличием в нем передних наклонно-вертикальных шнеков и шарнирной связи их с задними стационарно размещенными в днище шнеками. Такое конструктивное сочетание передних и задних шнеков, не создавая оптимальных условий для эксплуатации всего скреперного ковша, снижает и его полезную емкость (по сравнению с геометрической емкостью ковша, исходя из габаритных его размеров). Кроме того, необходимость обязательного подъема основной груженой задней части ковша совместно со всеми шнеками при выгрузке грунта из ковша создает повышенные энергозатраты на проведение этой операции (по сравнению с классическим вариантом скреперного ковша, когда его опорожнение идет за счет горизонтального относительно днища выдвижения задней стенки).

Цель изобретения состоит в упрощении устройства, повышении полезной вместимости ковша и снижении потребных энергозатрат на его разгрузку.

Указанная цель достигнута посредством того, что в скреперном ковше, включающем боковые и торцовые стенки, днище с его продольными и переходящими друг в друга дугообразными лотками, выполненными по всей ширине ковша с возможностью размещения в них состыкованных с задней стенкой шнеков, оборудованных общим верхним полком, с оснащением днища примыкающей к передней части шнеков грунтоприемной подножевой плитой и поворотным разгрузочным лотком, в отличие от его прототипа, шнеки стационарно установлены в соединенных с боковыми стенками ковша дугообразных лотках с передним днищевым окном и этажно размещенным над ним и шнеками коротким верхним полком, скрепленным с выполненной в виде поворотного разгрузочного лотка грунтоприемной подножевой плитой, с возможностью примыкания к ней нижней части передней торцовой стенки, смонтированной в виде поворотной заслонки. Оценивая указанные выше отличительные признаки предложенного устройства, можно заметить, что почти все они сами по себе известны, причем в основном из проанализированного прототипа. В то же время все рассматриваемые признаки, включая и ограничительные, имеют между собой иные не известные ранее связи, что /как будет раскрыто ниже) придает заявляемому объекту принципиально новое функционирование и позволяет тем самым считать наличие в предложенном техническом решении его критерия "существенные отличия".

На фиг. 1 изображен продольный разрез скреперного ковша при примыкании нижних частей передней заслонки с подножевой плитой, что характерно для транспортного положения устройства; на фиг. 2 показан продольный разрез передней части устройства с опрокинутой подножевой плитой, что отвечает начальному этапу разгрузки скреперного ковша; на фиг. 3 характерное поперечное сечение полуднища ковша по А-А.

Устройство включает боковые стенки 1 ковша, с которыми скреплено днище, выполненное в виде состыкованных друг с другом дугообразных лотков 2, в которых размещены шнеки 3, преимущественно с групповыми приводами их вращения 4 (с редуктором и двигателем), установленными за задней стенкой 5, скрепленной с боковыми стенками 1 и днищем 2. Шнеки 3 сверху остаются открытыми, за исключением передней своей части, где они накрыты коротким полком (козырьком) 6, скрепленным с подножевой плитой 7. Элементы 6-7 поперечно скреплены с осью 8, установленной в подшипниках боковых стенок 1. На внешних концах осей 8 закреплены наружные рычаги 9, соединенные с нижними боковыми гидроцилиндрами 10. Заметим, что описанное конструктивное сочетание элементов 6-7-8-9-10 известно из наших авт. св. N 1283304 и N 1283305, имеется оно в виде поворотного разгрузочного лотка и в прототипе. Под полком-козырьком 6, прикрывающим передние лопасти шнеков 3, имеется свободное пространство, т.е. днища нет. Спереди ковш закрывается заслонкой 11, входящей внутрь ковша между его боковыми стенками 1 и управляемой с помощью верхних боковых гидроцилиндров 12.

Работает устройство следующим образом. Из транспортного положения скреперный ковш переводится в положение копания за счет воздействия на гидроцилиндры его подвески к тяговой раме (не показаны) при одновременном открывании заслонки 11 от гидроцилиндров 12. При этом срезание грунта осуществляется ножами грунтоприемной плиты 7, по которой этот грунт наклонно поднимается в ковш, после чего под действием тяговой силы подпора попадает на верхний полок-козырек 6, а с него на шнеки 3, которыми транспортируется в глубь ковша. Изменение числа оборотов шнеков за счет преимущественной установки гидрофицированного привода их вращения 4 позволит при наполнении ковша грунтом оптимально сочетать тяговый подпор грунта с его дополнительным шнековым интенсифицированием. Загрузка передней заслоночной части ковша идет обычным подпорным путем. Но эта зона по своему объему предполагается значительно меньшей остального ковшового объема, обслуживаемого шнеками. После полного наполнения ковша грунтом заслонка 11 закрывается до прилегания ее к подножевой плите 7 и скреперный ковш переводится обратным путем опять в транспортное положение. При разгрузке грунта из ковша сначала воздействуют на нижние боковые гидроцилиндры 10, с помощью которых опрокидывают плиту 7 с полком 6 вниз (фиг. 2), открывая тем самым окно для прохода грунта как перед шнеками, так и под заслонкой. При этом в предшнековое окно грунт устремится вначале за счет своей гравитации, а из под заслонки помимо гравитации и за счет поворотного принудительного выталкивания полком-козырьком 6. Заметим, что конечный наклон полка 6 в разгрузочном положении (фиг. 2), должен быть больше угла естественного откоса ссыпаемого из ковша грунта. Окончательная разгрузка передней зоны ковша производится при поднятии заслонки, уже предварительно до этого в значительной мере опорожненной. Разгрузка основной днищево-шнековой зоны будет осуществляться при реверсивном (обратном процессу копания) вращении шнеков через их переднее окно.

Технико-экономическое достоинство предложенного устройства состоит в следующем:

в конструктивном его упрощении за счет замены наклонно-вертикальных шнеков прототипа новой совокупностью признаков и их связей, отнесенных к задним шнекам, выполняющим в данном случае роль единого интенсификатора как при копании, так и при разгрузке грунта из ковша; кроме того, отсутствие наклонно-вертикальных шнеков в ковше повышает и полезную емкость ковша, а точнее не снижает его геометрическую емкость, как это было ранее в прототипе;

в снижении энергозатрат на разгрузку грунта из ковша, ибо здесь нет надобности поднимать грунт совместно с задней стенкой ковша и прилегающим к нему днищем; разгрузка грунта предусматривает только подъем (и то на угол не превышающий 45^о) полка-козырька, в результате чего открывается разгрузочное окно не только перед шнеками, но и под заслонкой, энергозатраты на привод которой тем самым будут также существенно снижены.