Устройство для блочной разработки связных грунтов

 

Изобретение относится к экскавации и перемещению грунта, в частности для блочной разработки, и может быть использовано в области гидротехнического строительства , устройства инженерных коммуникаций. Сущность изобретения: устройство включает базовую машину 1, связанную с ней несущую раму 4 и рабочий орган с механизмом захвата блоков. Внутренняя рама соединена через виброизоляторы 17 с несущей рамой 4. Рабочий орган выполнен в виде режущего профиля 11 с вибровозбудителем 15 и размещен на внутренней раме. Несущая рама выполнена из двух вертикальных рам разной высоты, связанных между собой горизонтальными балками, Механизм захвата блока выполнен из плиты 27, бесконечных цепей 19, держателей, шарнирно установленных на бесконечной цепи, и отсекателя блока, размещенного между рабочим органом и плитой. Отсекатель 18 выполнен в виде прямоугольной рамки, нижняя сторона которой заострена. Балки снабжены опорами , а вертикальная рама меньшей длины снабжена ограничителем в верхней части. В процессе работы режущий профиль 11 отделяет целик, который укладывается на плиту 27, а отсекатель 18 отрезает переднюю грань целика. 1 з.п.ф-лы, 7 ил. со С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 5/30

27

/ /

// /2

Pi/ñ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4758183/03 (22) 13.11,89 (46) 15.06.92. Бюл. К 22 (71) Киевский инженерно-строительный институт (72) В,Л,Баладинский, И,В.Русан и А.Г.3ухба (53) 621,879,44 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 770088002255, кл. Е 02 Е 5/30, 1977, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛОЧНОЙ РА3РАБОТКИ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к экскавации и перемещению грунта, в частности для блочной разработки, и может быть использовано в области гидротехнического строительства, устройства инженерных коммуникаций.

Сущносгь изобретения; устройство включает базовую машину 1, связанную с ней несущую раму 4 и рабочий орган с механизмом ( („, ЯЛ„„1740569 А1 захвата блоков. Внутренняя рама соединена через виброизоляторы 17 с несущей рамой 4. Рабочий орган выполнен в виде режущего профиля 11 с вибровозбудителем

15 и размещен на внутренней раме. Несущая рама выполнена из двух вертикальных рам разной высоты, связанных между собой горизонтальными балками, Механизм захвата блока выполнен из плиты 27, бесконечных цепей 19, держателей, шарнирно установленных на бесконечной цепи, и отсекателя блока, размещенного между рабочим органом и плитой. Отсекатель 18 выполнен в виде прямоугольной рамки, нижняя сторона которой заострена. Балки снабжены опорами, а вертикальная рама меньшей длины снабжена ограничителем в верхней части. В процессе работы режущий профиль 11 отделяет целик, который укладывается на плиту

27, а отсекатель 18 отрезает переднюю грань целика. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

1740569

Изобретение относится к экскавации и перемещению грунта, в частности для его блочной разработки, и может быть использовано в гидротехническом строительстве, устройстве инженерных коммуникаций.

Известно устройство для блочной разработки грунта, включающее баровый рабочий орган и механизм для захвата блока грунта, содержащий каретку, установленную на связанной с тележкой балке, с механизмами ее перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях. Баровый рабочий орган присоединен к каретке, а механизм для захвата блока выполнен в виде гибкого элемента, один конец которого закреплен на приводном барабане, которым снабжена балка, а второй конец гибкого элемента закреплен на баровом рабочем органе. Тележка выполнена с бортами, а ее опоры — телескопическими в вертикальной плоскости с приводом их выдвижения.

Недостатками данного устройства являются; ограничения к применению для разработки связных грунтов ввиду вероятности заклинивания (заштыбовки) рабочего органа (кольцевая баровая цепь) в грунтовом массиве; уменьшение производительности за счет того, что выгрузка блока производится в обратной последовательности его вырезанию, т,е. выгрузка блока производится в направлении максимального по величине его габаритного размера; отсутствие транспортирования грунта в отвал на месте его разработки; низкое качество образования траншеи ввиду разрыхления ее стенок рабочим органом, а также волнообразной формы дна за счет периодического заглубления и выглубления рабочего органа по криволинейной траектории, Цель изобретения — повышение производител ьности разработки грунтов.

Указанная цель достигается тем, что грунторазрабатывающий рабочий орган выполнен в виде режущего профиля с вибровозбудителем, установленного на внутренней раме, связанной посредством виброизоляторов с несущей рамой, выполненной из двух вертикальных прямоугольных рам разной высоты, соединенных между собой горизонтальными балками, а механизм для захвата блока выполнен из плиты, размещенной между балками, бесконечных цепей, установленных на боковых поверхностях вертикальных рам разной высоты, держателей, шарнирно установленных на бесконечной цепи с возможностью взаимодействия с плитой, и отсекателя блока, размещенного между рабочим органом и плитой, причем отсекатель выполнен в виде прямоугольной рамки, нижняя сторона

50 которой заострена. При этом балки снабжены опорами, а вертикальная рама меньшей длины снабжена ограничителем, размещенным в ее верхней части.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг, 2 — внутренняя рама устройства, вид сбоку; на фиг. 3 — вид А на фиг, 1; на фиг. 4 —; на фиг. 5 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 6 — грунторазрабатывающий орган, вид сверху; на фиг. 7 — установка плиты на опоры.

Устройство для блочной разработки грунта выполнено прицепным к базовой машине 1, на которой закреплена направляющая рама 2, а внутри ее расположена скользящая плита 3. Она крепится к несущей раме 4 с одной стороны и соединена посредством реечного зацепления (зубчатое колесо 5; зубчатая рейка 6) с валом 7 отбора мощности базовой машины с другой, Несущая рама 4 выполнена из двух вертикальных прямоугольных рам 8 и 9 разной высоты, связанных между собой посредством горизонтальных балок 10, Грунторазрабатывающий режущий профиль 11 с углами заточки а, направляющие 12, привод 13 вращения, на валу которого закреплены зубчатые колеса 14, вибровозбудитель 15 расположены на внутренней раме 16, которая соединена через виброизоляторы 17 с несущей рамой 4, Внутри направляющих 12 расположен отсекатель 18 блока, выполненный в виде прямоугольной рамки, в которой боковые стороны — зубчатые рейки, а нижняя сторона — нож, На боковых (торцовых) поверхностях вертикальных рам 8 и 9 разной высоты установлены бесконечные цепи

19, которые огибают приводные звездочки

20 и звездочки 21, при этом последние закреплены на осях 22, верхние из них совместно с ведущими звездочками 23.

Приводные звездочки 20 посажены на вал привода 24 вращения. На бесконечных цепях 19, в местах огибания ими нижних звездочек 21, на равном расстоянии один от другого закреплены держатели 25 на осях 26 так, чтобы иметь возможность поворота относительно точки крепления. Между вертикальными рамами, составляющими несущую раму 4, расположена горизонтально плита 27, размещающаяся на опорах 28, закрепленных на балках 10 с возможностью ее взаимодействия с держателями 25, находящимися одновременно в одной горизонтальной плоскости и принадлежащих разным бесконечным цепям 19. Вертикальная рама 9 меньшей длины снабжена ограничителем 29, B нижних частях .вертикальных рам 8 и 9 расположены концевые выключатели 30. Для обеспечения пере1740569

40

50 движения устройства к балке 10 крепится стойка 31, выполненная в виде гидроцилиндра, с шасси 32. Управление работой всех узлов устройства осуществляется с пульта базовой машины 1.

Устройство для блочной разработки связных грунтов работает следующим образом.

В транспортном положении базовая машина 1 вместе с прицепным устройством для блочной разработки расположена на дневной поверхности грунта. При этом закрепленная на балке 10 несущей рамы 4 стойка 31 имеет максимальную длину, а скользящая плита 3, также соединенная шарнирно с несущей рамой 4, находится в крайнем верхнем псложении относительно направляющей рамы 2. Благодаря этому обеспечивается зазор между дневной поверхностью и устройством (клиренс), достаточный для беспрепятственного транспортирования устройства в сцепке с базовой машиной 1 (фиг, 1), После остановки машины у места разработки включается вибровозбудитель 15, который сообщает горизонтально направленные колебания внутренней раме

16 и закрепленному ";a ней режущему профилю 11. Одновременно с включением переднего хода на низкой передаче машины 1 происходит опускание скользящей плиты 3 по направляющим рамы 2 с помощью реечного зацепления 5 и 6, В связи с этим несущая рама 4 со всеми установленными на ней элементами (в там числе и режущий профиль 11) поворачивается относительно точки контакта колеса шасси 32 на некоторый угол. При взаимодействии режущего профиля 11 с массивом грунта происходит отделение целика с одновременным уплотнением его стенок, который под действием сил резания и тяги машины 1 направляется между вертикальными рамами 8 и 9 разной высоты и укладывается на плиту 27 (фиг. 1),, Наложение периодических колебаний на режущий профиль 11 существенно снижает сопротивление массива грунта разрезанию и следовательно позволяет повысить скорость перемещения базовой машины 1.

Значительные массы базовой машины 1 и рамы 4, а также наличие виброизоляторов

17, соединяющих колеблющуюся внутреннюю раму 16 с несущей рамой 4, позволяют исключить передачу периодических воздействий вибровозбудителя 15 на базовую машину 1.

В процессе перемещения скользящей плиты 3 по направляющим рамы 2 происходит достижение требуемой глубины разработки режущим профилем 11, что может фиксироваться с помощью известных устройств замера глубины, после чего отключается вращение вала 7 привода реечного зацепления 5 и 6, и скользящая плита 3 стопорится в этом положении (фиг. 1).

При дальнейшем движении базовой машины 1 прицепное устройство под действием нормальной составляющей силы сопротивления грунта разрезанию i:à горизонтальном ноже режущего профиля 11 v под действием моментов от сил тяжести прицепного устройства и набранного в нег. грунта поворачивается относительно шарнирных соединений скользящей плиты 3 и несущей рамы 4, в связи с чем колесо шасси

32 копирует поверхность выработанного режущим профилем 11 забоя грунта (фиг. 1).

После того, как колесо шасси 32 прицепного устройства спустится по наклонной поверхности выработанного забоя на горизонтальный участок, соответствующий .глубине разработки режущим профилем 11, устройство начинает горизонтальное движение, В связи с тем, что стойка 31 имеет максимальную длину, то несущая рама со всеми установленными на ней элементами (плита, режущий профиль и др.) имеет небольшой угол относительно дна забоя, что создает дополнительное сопротивление резанию и продвижению целика грунта. Поэтому после достижения колесом шасси 32 горизонтального участка забоя втягивается шток стойки 31 и несущая рама 4, а с ней режущий профиль 11 и плита 27, устанавливаются в положение параллельно дну траншеи. Тем самым прицепное устройство выходит на стационарный рабочий режим (фиг. 1).

В процессе движения базовой машины

1 вырезаемый объем грунта заполняет плиту

27, которая расположена в нижнем горизонтальном положении и размещена на опорах

28 (фиг. 1). По мере ее полного (при необходимости частичного) заполнения базовая машина останавливается. Включается привод 13 и посредством зубчатого зацепления

14 продолжающий вибрировать отсекатель

18 блока опускается в направляющих 12 на глубину разработки, тем самым отсекая вырезаемый блок грунта от массива (фиг. 2).

После того, как отсекатель опустится на глубину разработки, включается привод 24 вращения приводных звездочек 20, которые посредством ведущих звездочек 23 и звездочек 21 приводят в движение бесконечные цепи 19 (фиг, 3), Последние за счет крепления на них держателей 25, первые из которых находятся во взаимодействии с плитой

27 и размещены на уровне опор 28, начинают ее поднимать с вырезанным блока

1740569

50 грунта (фиг. 4). 8виду того, что привод 13 независим, одновременно с перемещением плиты 27 происходит подъем отсекателя 18 блока, после достижения верхнего положения которого отключается вибровозбудитель 15. Во время движения плита 27 сохраняет горизонтальное положение до достижения высоты подъема I<, равной высоте прямоугольной рамы 9. После этого держатели 25 бесконечных цепей 19, размещенных на прямоугольной раме 9, начинают пробуксовывать, в то время как держатели 25 цепей 19, размещенных на прямоугольной раме 8, продолжают подниматься на высоту iz, после чего также начинают пробуксовывать. Тем самым подъемная плита 27 с блоком грунта устанавливается под углом Р, который равен

b — I>

tg p tgP =, где p — угол внешнего с трения, с — ширина режущего профиля (фиг, 6), и опирается на ограничитель 29 (фиг. 5).

Таким образом, происходит периодическое встряхивание объема грунта, что обеспечивает ускоренную и полную разгрузку плиты

27. Количество встряхиваний определяется количеством держателей на бесконечных цепях 19. После того, как плита 27, находящаяся под углом/3, коснется последних держателей 25, выключатели 30, с ними взаимодействующие, отключают привод 24 бесконечных цепей 19, Привод 24 является реверсивным, т.е. включением его после остановки обеспечивается опускание плиты

27 на опоры 28. Конструкция держателей 25 предусматривает их поворот относительно оси 26 крепления, т.е. во время, когда плита

27 коснется опор 28, бесконечные цепи 19 продолжают движение до момента, пока первые держатели 25 (номера держателей отсчитываются с момента начала подъема загруженной плиты) не попадут под нее и взаимодействие конечных выключателей 30 с ними обеспечит остановку привода 24 бесконечных цепей 19 (фиг. 7).

Далее цикл повторяется до следующей выгрузки.

Отсекатель 18 по мере необходимости еще до заполнения плиты 27 позволяет разрезать целик грунта на отдельные блоки за несколько приемов с остановками базовой

5 машины 1. Благодаря этому появляется возможность разрезать целик грунта на блоки, размеры которых могут быть соизмеримы с размерами ковша погрузочных средств, например автопогрузчика или экскаватора, 10 что упрощает операцию погрузки блоков в транспортное средство, а также расширяет технологические возможности устройства.

Перевод устройства из транспортного режима в рабочий и наоборот производится в

15 обратной последовательности.

Формула изобретения

1. Устройство для блочной разработки связных грунтов, включающее базовую ма20 шину, связанную с ней несущую раму и рабочий орган с механизмом захвата блоков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено внутренней рамой, связанной с несу25 щей рамой посредством виброизоляторов, при этом рабочий орган выполнен в виде режущего профиля с вибровозбудителем и установлен на внутренней раме, а несущая рама выполнена из двух вертикальных рам

30 разной высоты, связанных между собой посредством горизонтальных балок, а механизм захвата блока выполнен из плиты, размещенной между балками, бесконечных цепей, установленных на боковых поверх35 ностях вертикальных рам разной высоты, держателей, шарнирно установленных на бесконечной цепи с воэможностью взаимодействия с плитой, и отсекателя блока, размещенного между рабочим органом и

40 плитой, причем отсекатель выполнен в виде прямоугольной рамки, нижняя сторона которой заострена.

2, Устройство по и, 1, отл и ча ю щеес я тем, что балки снабжены опорами, а

45 вертикальная рама меньшей длины снабжена ограничителем. размещенным в ее верхней части.

1740569

1740569

Рад A

5 7

1740569

1740569

Составитель А. Зухба

Редактор M. Кобылянская Техред М.Моргентал

Корректор М. Максимишинец

Заказ 2058 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

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

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