Рабочий орган роторного экскаватора

 

Сущность: рабочий орган включает ротор , ковш 2 с передними резцами 3 и боковыми резцами 4. Резцы 3 и 4 установлены на ковше так, что их режущие кромки 6 расположены под углом Я, который определяется из следующей зависимости: Я 40±5° - arctg(UJ + 2Д- bi - 4b2/0,75S0), где S0 - максимальная толщина стружки копания, м, Ш - ширина ковша на уровне толщины стружки So, м; А 0,03 - допустимый зазор по боковой подаче между режущим поясом и поверхностью забоя, м; bi - минимальное расстояние между резцами 3, м; Ьа - минимальное расстояние между резцами 4, м При этом продольные оси 7 резцов 3 и 4 располагаются под углом у по отношению к оси 5 симметрии. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Е 02 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ V

О

Q1 (л

О ЧАР!(Ц омЛК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4745739/03 (22) 03,10.89 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (72) Г.Т,Ситкарев и В,Г,Кузнецов (53) 621.879 (088,8) (56) Горовой А,И, Справочник по горнотранспортным машинам непрерывного действия, — M„ Недра, 1982, с, 15, рис. 1.5. (54) РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРАА (57) Сущность: рабочий орган включает ротор, ковш 2 с передними резцами 3 и боковыми резцами 4. Резцы 3 и 4 установлены на ковше так, что их режущие кромки 6 распо Ы 1740559 А1 ложены под углом А, который определяется из следующей зависимости: il, = 40» 5 —

arcing(UJ + 2Л- Ь1- 4Ь2/0,75So), где Sp — максимальная толщина стружки копания. м;

Ш вЂ” ширина ковша на уровне толщины стружки S<, м; Л= 0,03 — допустимый зазор по боковой подаче между режущим поясом и поверхностью забоя, м; b> — минимальное расстояние между резцами 3, м; bz — минимальное расстояние между резцами 4, M.

При этом продольные оси 7 резцов 3 и 4 располагаются под углом аппо отношению к оси 5 симметрии, 3 ил., 1 табл, 1740559

Изобретение относится к рабочим органам роторных экскаваторов для разработки плотных вскрышных пород, углей и других полезных ископаемых и может быть использовано при их проектировании и создании.

Известна конструкция рабочего органа роторных экскаваторов, например ЭР1250Д, ЭРП-1250, СРс(к)-2000 и СРс(к)-470, при которой ковши и промежуточные режущие пояса имеют арочную форму и по три боковых резца. Ориентация режущих кромок этих резцов осуществлена в поперечной плоскости ковша в соответствии с кривизной режущего пояса, т,е, принята различной в диапазоне от 0 до 90 к оси симметрии ковша, Продольная ориентация этих резцов соответствует максимальному ки н е матичес кому углу, образуемому векторами окружной скорости и результирующей скорости движения режущей кромки резца, Недостатком этих конструкций рабочего органа является неравномерный износ резцов по ширине их режущей кромки, что требует более частой их замены, увеличивает нагрузки на рабочий орган и поэтому снижает производительность экскаватора, Известен рабочий орган многоковшового экскаватора, ковш которого имеет ступенчатую форму режущего пояса, на котором закреплены боковые резцы (как правило три) так, что их режущие кромки параллельны между собой и передней кромке ковша, т.е, параллельны боковой подаче.

При этом режущие кромки резцов каждого ковша имеют одинаковую ориентацию в его поперечной плоскости, а именно установлены под углом 90 к оси симметрии ковша.

Продольная ориентация резцов подобна предыдущему рабочему органу, Недостатком этой конструкции является как неравномерность износа резцов, так и увеличение ширины ковша, вызываемое такой их расстановкой, и соответственно увеличение ширины рабочего органа, что утяжеляет конструкцию рабочего органа и экскаватора в целом. Если ширину ковша не увеличить, то увеличатся при этом потери обьемов срезаемых резцами стружек, что снижает производительность. Поэтому этот рабочий орган не получил применения, Известен рабочий орган роторного экскаватора, например ЭРШРД-5000, в котором ковши имеют ступенчатую форму режущего пояса, на котором три боковых резца имеют одинаковую ориентацию в поперечной плоскости ковша под углом

60" к оси симметрии ковша. Продольная ориентация резцов подобна указанной.

Недостатком этой конструкции рабочего органа является также неравномерность износа зубьев по их ширине.

Известен рабочий орган роторного экс5 каватора, ковши которого армированы резцами, режущие кромки которых на каждой из сторон ковша размещены под углом 5565 к оси симметрии ковша, т.е, также имеют одинаковую ориентацию в поперечном се10 чении ковша. Продольная ориентация резцов подобна указанной, Недостатком этой конструкции рабочего органа является также неравномерность износа резцов по их ширине, что требует

15 более частой их замены и увеличивает нагрузки на рабочий орган, вследствие чего снижается производительность экскаватора.

Цель изобретения — повышение произ20 водительности путем обеспечения рациональной ориентации резцов.

Указанная цель достигается тем, что в рабочем органе роторного экскаватора, включающем ротор с приводом, ковши и

25 промежуточные режущие пояса, оснащенные резцами, передние режущие кромки которых установлены параллельно одна другой на каждой половине ковша и режущего пояса, продольная ось каждого из рез30 цов в плоскости касательной к окружности ротора расположена под углом у к оси симметрии ковша, равным 6 2 . а передняя режущая кромка каждого резца в поперечном плоскости ковша расположена под уг35 лом А к оси симметрии ковша, который определяется из следующей зависимости:

il = 40+.5 -arctg x

Ш+2Л вЂ” Ь вЂ” 4Ь

0,75 So

40 где S — максимальная толщина стружки копания, м;

Ш вЂ” ширина ковша по режущему поясу на уровне толщины стружки S<, м;

h.= 0,03 — допустимый зазор по боковой подаче между режущим поясом и поверхностью забоя, м;

Ь вЂ” минимальное расстояние по ширине ковша между его двумя передними резцами или между крайними передними резцами, если их больше двух, м;

Ьг — минимальное расстояние по ширине ковша между его двумя боковыми резцами, м.

Например, для роторного экскаватора

СРс(к)-2000, имеющего на каждой половине ковшей по три резца, получим по приведен. ной зависимости il=-.= -.77 .

Как известно, при работе роторных экскаваторов с невыдвижной стрелой скорость

1740559 боковой подачи меняется по закону косинуса. Соответственно меняется и величина кинематического угла д. За весь период отработки забоя можно определить среднюю скорость боковой подачи (поворота верхнего строения экскаватора) V

Vo — скорость боковой подачи по оси движения экскаватора. Поэтому угол ориентации продольной оси резца в плоскости касательной к окружности ротора следует принимать исходя из среднего значения кинематического угла, определяемого по формуле: дср = агст9(Чср/Чр), где Vcp — средняя за время отработки забоя скорость боковой подачи,м/с;

Vp — окружная скорость вращения резца на роторе, м/с.

Анализ кинематических параметров рабочих органов действующих и создаваемых роторных экскаваторов (таблица) показал, что величина угла д находится в пределах

4 — 8 при углах поворота в плане стрелы рабочего органа «-50, т.е. за 95 % времени работы роторного экскаватора. На действующих роторных экскаваторах продольная ориентация зубьев принимается исходя из максимального значения кинематического угла д, равного 13 — 20, что значительно повышает среднее д р и поэтому является одной из основных причин неравномерного износа зубьев, В связи с сказанным продольная ориентация зубьев предлагается исходя из величины д р= 6О, Это обеспечит равномерный износ зубьев, поскольку продольная ось каждого зуба будет сориентирована по вектору результирующей скорости движения режущей кромки зуба .

При этом вектор результирующей скорости получается как сумма векторов оеружной скорости и скорости боковой подачи. С учетом погрешности установки и колебаний значений д г, согласно таблице рекомендуется угол продольной ориентации зубьев у, равный 6+2О, На фиг, 1 показан рабочий орган роторного экскаватора, вид сбоку; на фиг. 2 — вид

Б на фиг. 1; на фиг. 3 — вид А на фиг, 1.

Предлагаемый рабочий орган роторного экскаватора включает ротор 1. ковши 2 с передними 3 и боковыми 4 резцами.

Установка каждого резца на ковше 2 характеризуется осью 5 симметрии ковша 2. наклоном передних режущих кромок 6 резцов 3 и 4 под углом ). к оси 5 симметрии ковшей 2, наклоном продольной оси 7 резцов 3 и 4 под углом у по отношению к оси 5 симметрии ковшей 2.

При экскавации вращается ротор 1 и резцами 3 и 4 отделяет стружки от массива, которые должны при этом поступать в ковш 2.

Благодаря предлагаемому конструктивному выполнению рабочего органа, предусматривающему ориентацию резцов с углами y= 6 и А по предлагаемой зависимости, обеспечивается по сравнению с известными рабочими органами равномерный износ передних и боковых резцов по их ширине, что увеличит срок их службы и уменьшит соответственно простои на их замену. снизит нагрузки на рабочий орган и соответственно энергоемкость резания, а это приводит к увеличению эксплуатационной производительности экскаватора.

Благодаря предлагаемой поперечной ориентации резцов путем расположения их передних режущих кромок под углом 1. к оси симметрии ковша обеспечивается снижение потерь объема срезаемых боковыми резцами стружек и соответственно повышается производительность по сравнению с известной конструкцией.

Формула изобретения

Рабочий орган роторного экскаватора. включающий ротор с приводом, клин и промежуточные режущие пояса, оснащенные резцами, передние режущие кромки которых установлены параллельно одна другой на каждой половине ковша и режущего пояса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения рациональной ориентации резцов, продольная ось каждого из резцов в плоскости касатель«ой к окружности ротора расположена под углом у к оси симметрии кольца, равным 6 -2О, а передняя режущая кромка каждого резца в поперечной плоскости ковша расположена под углом Л к оси симметрии ковша. который определяется из следующей зависимости: (= 40 +5 — агсщ х

Ш+2Л вЂ” Ь1 — 4 bz

0,75 So где So — максимальная паспортная толщина стружки копания;

Ш вЂ” ширина ковша по режущему поясу на уровне толщины стружки S<, Л= 0,03 — допустимый зазор по боковой подаче между режущим поясом и поверхностью забоя, м:

b> — минимальное расстояние по ширине ковша между его двумя передними резцами или между крайними передними резцами, если их больше двух, м;

bz — минимальное расстояние по ширине ковша между е-о двумя боковыми резцами.

1740559

Значения кинематического угла р резания, в знаменателе — при максимальном радиусе резания), град; г)

V — скорость боковой подачи, м/мин; — угол поворота стрелы, при котором имеет место средняя скорость ее поворота за время отработки забоя, 1740559

Составитель Г. Ситкарев

Редактор М. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор М. М ктор . аксимишинец

Заказ 2058 Тираж

ВНИИПИ Гос а стве

Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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