Роторный экскаватор

 

Изобретение относится к землеройному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности роторного экскаватора путем снижения динамических нагрузок. Экскаватор содержит поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную часть с размещенной на ней разгрузочной консолью (РК) 5, главный привод поворота РК 5 с электродвигателем 7 и редуктором 8, установленным в подшипниках 9 рамы 10 с возможностью поворота относительно оси его выходного вала, и датчики колебаний. Последовательно с главным приводом поворота РК 5 установлен вспомогательный привод, электрически связанный с датчиками колебаний, причем вспомогательный привод установлен между рамой 10 и РК 5. После включения электродвигателя 7 РК 5 приходит в движение и одновременно возникают горизонтальные колебания, которые фиксируются датчиками колебаний. Сигнал с датчиков колебаний поступает на вспомогательный привод, который производит поворот корпуса редуктора 8, причем создаваемый момент направлен встречно возникающим в РК 5 колебаниям, что приводит к их гашению. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИX

РЕСПУБЛИН ()9) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447497/25-03 (22) 23.06.88 (46) 30.11.90. Пюл. № 44 (71) Производственное объединение

")Кдановтяжмаш" и Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Д.К.Гришин, Л.П.Ивкин, В.К.Фабишевский и B.Н.Абрамов (53) 621:879.48:62.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 253668, кл. Е 02 F 3/26, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 127. t941, кл. Е 02 F 3/26, 1985. (54) РОТОРНЫЙ ЭКСКАВАТОР (57) Изобретение относится к землеройному машиностроению. Цель изобретения — повышение надежности роторного экскаватора путем снижения динамических нагрузок, Экскаватор содержит поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную часть с размеШенной на ней разгрузочной

I Х щ) Е 02 Г 3/26, 9/20

2 консолью (РК) 5, главный привод поворота PK 5 с электродвигателем 7 и редуктором 8, установленным в подшипниках 9 рамы 10 с возможностью поворота относительно оси его гыходного вала, и датчики колебаний. Последовательно с главным приводом поворота

РК 5 установлен вспомогательный привод, электрически связанный с датчиками 12, 13 колебаний, причем вспомогательный привод 14 установлен между рамой 10 и PK 5. После включения электродвигателя 7 РК 5 приходит в движение и одновременно возникают горизонтальные колебания, которые фиксируются датчиками колебаний. Сигнал с датчиков колебаний поступает на вспомогательный привод, который производит поворот корпуса редуктора 8, причем создаваемый момент направлен встречно возникаюцим в РК 5 колебаниям, что приводит к их гашению. 6 ил.

1609880

Изобретение относится к области землеройного машиностроения, а именно

К роторным экскаваторам.

Целью изобретения является повы5 шение надежности роторного экскаватора путем снижения динамических напрузок.

На фиг. 1 представлена схема роторНо>о экскаватора; на фиг. 2 — схема 0 установки вспомогательного привода; а фиг. 3 — узел I на фиг. 1; на фиг. 4 — то же, вид сверху; на фиг. 5вспомогательный привод в виде высоко1 оментного гидродвигателя; на фиг. 6 — ig

4о же, вид сверху.

Роторный экскаватор содержит пово1 отную часть 1, стрелу 2 ротора, коноль 3 противовеса, опорную часть 4 размещенной на ней разгрузочной 20

1 онсолью 5, главный привод 6 поворота азгрузочной консоли с электродвигателем 7 и редуктором 8, установленным в подшипниках 9 рамы 10 с возмож ностью поворота относительно оси его выходного вала 11. Датчик 12, 13 колебаний размещен на разгрузочной консоли 5 либо на стреле ротора 2, либо на другом узле металлоконструкций экскаватора. Вспомогательный привод

14 с системой 15 управления включает в себя гидродвигатель 16, 17, установленный последовательно с главным приводом 6 между редуктором S и рамой

i0. Рабочие полости гидродвигателя

16, 17 соединены с насосом 18 посредством гидрораспределителя 19, обмотка 20 управления которого через усили-, тель-формирователь 21 сигналов под.ключена к датчику 12, 13 колебаний.

1дестерня 22, закрепленная на выходном валу 11, взаимодействует с неподвижным венцом 23. При использовании в качестве гидродвигателя гидроцилиндра

16 (фиг. 3) система 15 его управления включает позиционер 24, состоящий из концевых выключателей 25, 26 и 27, взаимодействующих с упором 28, и релейного блока 29, При использовании реверсивного высокомоментного гидродвигателя 17 (фиг. 5) вспомогательный

- 50 привод 14 содержит шестерню 30, зубчатый венец 31, жестко связанный с корпусом редуктора 8, и токосъемник

32, установленный на статоре электродвигателя 7 или на корпусе редуктора

8.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала от датчика

12, 13 колебаний, что имеет место при неработающем экскаваторе, сигнал на обмотке 20 управления гидрораспределителя 19 также отсутствует, золотник последнего находится в среднем положении, когда рабочие полости гидродвигателя 16, 17 заперты, и корпус редуктора 8 через неподвижный гидродвигатель 16, 17 жестко связан с рамой 10, После включения электродви-гателя 7 главного привода 6 шестерня

22, обкатываясь вокруг неподвижного венца 23, приводит разгрузочную консоль 5 в движение, необходимое для выполнения экскаватором технологических операций. Одновременно возникают горизонтальные колебания разгрузочной консоли, фиксируемые датчиком

12. Электрический сигнал от датчика

12 в непрерывной форме поступает на вход усилителя-формирователя 21 сигналов и далее — на обмотку 20 управления дросселирующего гидрораспределителя 19, золотник которого перемещается пропорционально величине электрического сигнала, соединяя одну из полостей гидродвигателя 16, 17 с насосом 18, а другую со сливом, в результате чего гидродвигатель производит поворот корпуса редуктора 8 и закручивает выходной вал 11. Возникающий при этом дополнительный крутящий момент на валу 11 частично идет на изменение скорости поворота разгрузочной консоли 5 и частично на изменение ск рости вращения ротора электродвигателя 7, причем указанные из;.енения ск.р".стей (ускорения) обратно пропорциональны величинам движущихся масс. Поскольку приведенный к оси вращения раз) рузочной консоли 5 момент инерции ротора электродвигателя 7 в 50 — 100 раз больше приведенного момента инерции разгрузочной консоли 5, то соответственно

98 — 99K дополнительного крутящего момента расходуется на уменьшение колебательной скорости разгрузочной консоли 5. При гашении колебаний, возникающих после торможения разгруздчной консоли, весь дополнительный крутящий момент расходуется на изменение ее скорости, поскольку ротор электродвигателя заторможен.

Эффект гашения колебаний разгрузочной консоли 5 достигается следующим образом.

9880 о 20 гидрораспределителя 19, который переключает гидроцилиндр 16 на движение его штока вверх. После того, как упор 28 нажимает на концевой выключатель 26, релейный блок 29 прекращает

10 подачу сигнала на обмотку 20 и шток гидроцилиндра 16 останавливается в среднем положении. Аналогичныи образом происходит возврат штока в среднее положение при нажатии упора !

28 на концевой выключатель 25. Расстояние между концевыми выключателями 25 и 27 выбрано таким образом, что при возвратно-поступательных движениях штока гпдроцилиндра 16, осуществ-.

2р ляемых вблизи среднего положения штока для уменьшения колебашш разгрузочной консоли 5, упор 28 не достигает концевых выключателей 25 и 27. и сигнал на выходе релейного блока 29

25 отсутствует.

В варианте исполнения вспомогатель. ного привода с использованием высокомоментногб гидродвигателя 17 (фиг. 5 и 6) необходимость применения пози30 ционера отсутствует, так как смещение разгрузочной копсоли 5, вызванное утечками жидкости или дрейфом нуля усилителя-формирователя 21 сигналов, невелико и компенсируется главным приводом. Питание электродвигателя

7 осуществляется в данном варианте через токосъеиник 32.

5 160

Поскольку ширина открываемой щели, а следовательно, и расход жидкости через дросселирующий гидрораспределитель 19 пропорциональны величине электрического сигнала, подаваемого на его обмотку, то скорость выходного звена вспомогательного привода

14 также пропорциональна величине указанного сигнала, а перемещение выходного звена пропорционально интегралу от скорости этого звена, т,е, интегралу от сигнала, поступающего на обмотку гидрораспределителя 19.

В конкретном случае в качестве датчика 12, 13 колебаний использован акселерометр, а в качестве усилителяформирователя — усилитель мощности.

При этом перемещение выходного звена вспомогательного привода 14, а следовательно, и дополнительный крутящий момент на валу 11 пропорциональны интегралу от ускорения разгрузочной консоли 5, т ° е. пропорциональны скорости ее колебательного движения.

Получаемая под действием дополнительного крутящего момента на валу

11 скорость движения разгрузочной консоли 5 направлена противоположно ее колебательной скорости, в результате чего изгибные деформации разгрузочной консоли 5 уменьшаются, увели- чивается прочность металлоконструкций и надежность экскаватора.

При установке датчика 13 колебаний на стреле 12 ротора или консоли 3 противовеса вспомогательный привод 14 осуществляет снижение динамических нагрузок в металлоконструкциях — роторной стреле 2 и консоли 3 противовеса — при колебаниях в горизонтальной плоскости, возникающих от переменных сил,резания.на роторе. Разгрузочная консоль 5 является в этом слу- . чае управляемым динамическим гасителем колебаний металлоконструкций всего экскаватора, а усилитель-фор пхрователь 21 включает фазовый корректор, учитывающий разность фаз между колебаниями металлоконструкций и разгрузочной консоли 5.

При использовании в качестве гидродвигателя гидроцилиндра 16 компенсация смещения его штока от среднего положения, соответствующего нулевому сигналу на входе системы 15 управления, производится позиционером 24.

Если, например, вследствие утечек жидкости через уплотнения шток гидроцилиндра 16 смещается по фиг. 3 вниз, то упор 28 нажимает на концевой аиключатель 27, релейный блок 29 пода ет электрическш сигнал на обмотку

Использование изобретения позволяет повысить надежность экскаватора за счет снижения динамических нагрузок в элементах его металлоконструкций в широком спектре частот, а также улучшить условия труда обслулшвающего персонала благодаря уменьшешпо уровня вибраций на рабочих местах.

Формула изобретения

Роторный экскаватор, содержащий поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную :асть с размещенной на ней разгрузочной консолью, главный привод поворота разгрузочной консоли с редуктором, установленным в подшипниках рамы с возможностью поворота относительно оси его выходного вала, датчик колебаний, выход которого подключен к входу . вспомогательного привода, о т л и .— . ч а ю шийся тем, что, с целью

1609880 повышения надежности роторного экс- к ватора путем снижения динамических нагрузок, вспомогательный привод подключен последовательно с главным приводом и установлен между рамой и разгрузочной консольв.

1609880

Фие. Х

Составитель Л,Виноградов

Редактор Л.Веселовская Техред М.Дидык Корректор, Т.МалецПодписное

Заказ 3709

ЬНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинаг "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101