Рабочий орган роторного траншейного экскаватора

 

изобретение относится к землеройным машинам непрерывного действия, в частности к роторным траншейным экскаваторам. Цель - снижение энергоемкости копания и уменьшение возникающих при разработке тяжелых и мерзлых грунтов динамических нагрузок. Ковши на роторе образуют группы и имеют гнезда крепления унифицированных по длине зубьев. Одно из гнезд на каждом ковше выполнено увеличенной высоты. Зубья с увеличенным и нормальным вылетами расположены на ковшах так, что относительно оси симметрии ротора образуют наклонные линии встречного направления с чередованием в линиях зубьев только увеличенного и зубьев только нормального вылетов , причем на роторе закреплено четное число,ковшей в группе. 1 з.п ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 02 F 3/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721419/03 (22) 24.07.89 (46) 07.07.92. Бюл, N 25 (71) Специальное конструкторское бюро

"Газстроймашина" (72) М,Ç,Альшиц и Ю,П.Касьяненко (53) 621.879.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 172243, кл. Е 02 F 3/18, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 804769, кл. Е 02 F 5/08, 1982. (54) РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО ТРАНШЕЙНОГО ЭКСКАВАТОРА (57) Изобретение относится к землеройным машинам непрерывного действия, в частности к роторным траншейным экскаваторам, Изобретение относится к землеройным машинам непрерывного действия, в частности к роторным траншейным экскаваторам, имеющим ротор с ковшами и установленными на них зубьями.

При создании роторных траншейных экскаваторов, особенно для разработки тяжелых и мерзлых грунтов, с одной стороны преследуется цель снижения энергоемкости копания, с другой стороны должна быть обеспечена минимальная динамика, возникающая при разработке этих грунтов.

В авт. св, ¹ 105749 была предложена симметричная ступенчато-шахматная расстановка.зубьев на ковшах ротора. Благодаря этой схеме на ковшах размещалось минимальное количество зубьев (например, по два на каждом ковше вместо применявшихся до этого 6-8), За счет этого значитель„„ „„174581 9 А1

Цель — снижение энергоемкости копания и уменьшение возникающих при разработке тяжелых и мерзлых грунтов динамических нагрузок. Ковши на роторе образуют группы и имеют гнезда крепления унифицированных по длине зубьев. Одно из гнезд на каждом ковше выполнено увеличенной высоты, Зубья с увеличенным и нормальным вылетами расположены на ковшах так, что относительно оси симметрии ротора образуют наклонные линии встречного направления с чередованием в линиях зубьев только увеличенного и зубьев только нормального вылетов, причем на роторе закреплено четное число, ковшей в группе. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. но снижалось трение задних граней зубьев о грунт, возрастала доля окружного усилия, идущая на резание, грунт разрабатывался д крупными ромбическими фракциями методом скола, что в целом значительно снижало энергоемкость копания.

Недостатком этого принципа разрушения грунта было то, что первый ковш имел 0© один зуб, второй два симметричных сближенных зуба, третий — два симметричных © разнесенных зуба, следующий — еще более р разнесенные зубья, некоторые ковши имели только боковые зубья. В связи с этим возникала неравномерность нагрузки на ковшах и неравномерность заполнения ковшей грунтов, т.к, ковши, имеющие сближенные зубья, срывали увеличенный объем грунта, заполняющий весь промежуток между зубьями, Ковш, имеющий один зуб, имел малое

1745819 усилие и не заполнялся гнутом, ковши только с боковыми зубьями, имеющими полублокированное резание, реализовывали большое усилие, но плохо заполнялись грунтом, В результате это приводило к повышенной динамике при разработке тяжелых и мерзлых грунтов и неравномерному заполнению ковшей. Тем самым нельзя было реализовать мощность экскаватора и из-за этого снижалась его производительность, В дальнейшем эта расстановка была заменена несимметричной ступенчато-шахматной расстановкой по авт. св. N. 172243.

При этой расстановке сохраняется минимальное количество зубьев на ковшах и тем самым минимальная энергоемкость копания. Все зубья расположены на ковшах на равных расстояниях друг от друга. Ковши с боковыми зубьями имеют также зубья в средней части забоя. Нет ковшей только с боковыми или только со средними зубьями.

Благодаря этому обеспечивается равномерное заполнение ковшей грунтов и частично снижается динамика при разработке тяжелых и мерзлых грунтов.

Но эта расстановка также не решает проблемы максимального снижения динамических нагрузок на тяжелых и мерзлых грунтах.

Объясняется это тем, что при такой схеме количество подач ковшей с правой и левой сторон каждого зуба отличается на одну подачу. Это приводит к возникновению боковых нагрузок, раскачивающих рабочий орган, и создает динамические колебания всей машины, Прототипом данного изобретения является изобретение по авт. св. ¹ 804769.

В этом изобретении достигается дальнейшее снижение энергоемкости копания за счет того, что при двухгрупповой — два зуба в ряду (группа — количество ковшей, зубья которых, собранные условно на один ковш, перекрывают всю ширину забоя; ряд — окружность ротора, в которой установлен хотя бы один зуб) ступенчато-шахматной схеме расположения зубьев часть зубьев, образующих одну..группу со ступенчатой схемой разрушения грунта, имеет увеличенный вылет, Таким образом, при разработке тяжелых и мерзлых грунтов, когда величина подачи зуба невелика, а также в нижней части забоя при всех подачах, т.е, при копании более легких грунтов, вследствие сер.повидного характера стружки, разрабатываемой зубьями, в работе участвует только одна группа зубьев (т.е. количество работающих зубьев уменьшается вдвое), 40

5

Это снижает энергоемкость копания, В то же время при разработке мягких грунтов в верхней части забоя, где подача увеличена, разрушение грунта происходит по двухгрупповой ступенчато-шахматной схеме, и благодаря этому можно работать на больших подачах, исключая резание грунта кромкой ковша.

Если же расстановку по авт, св. N

804769 рассмотреть в динамике и представить в виде сетки разрушения грунта зубья-. ми с увеличенным вылетом, образующими одну группу, то можно увидеть, что она имеет ярко выраженный несимметричный харак-ер стружек, разрабатываемых каждым зубом. Величина подачи всех зубьев с одной стороны значительно меньше, чем с другой, Это приводит к возникновению еще больших, чем при просто несимметричной ступенчато-шахматной схеме, боковых нагрузок, которые раскачивают рабочий орган и переходят в динамику всей машины, Цель изобретения — снижение энергоемкости копания при одновременном уменьшении возникающих при разработке тяжелых и мерзлых грунтов динамических нагрузок — достигается тем, что рабочий орган роторного траншейного экскаватора вклк>чает ротор с ковшами, образующими группы, на которых зубья установлены по несимметричной ступенчато-шахматной схеме. Часть зубьев имеет увеличенный вылет

Зубья с увеличенным вылетом образуют самостоятельную ступенчатую схему. Ковши экскаватора имеют гнезда крепления . унифицированных по длине зубьев, при этом одно из гнезд каждого ковша выполнено увеличенной высоты, Зубья с увеличенным и нормальным вылетами расположены на ковшах так, что относительно оси симметрии ротора образуют наклонные линии встречного направления с чередованием в линиях зубьев только увеличенного и зубьев только нормального вылета. На роторе установлено четное число ковшей в группе. При этом по оси симметрии ротора чередуются зубья с нормальным и увеличенным вылетами, которые являются вершинами наклонных расходящихся линий расположения соответствующих зубьев, На фиг,1 изображена схема расположения зубьев при двухгрупповой несимметричной ступенчато-шахматной схеме и двух зубьях на ковше и одногрупповой ступенчатой симметричной схеме расположения зубьев с увеличенным вылетом по одному зубу HB каждом ковше; на фиг,2 — схема разрушения грунта зубьями с увеличенным

-ылетом, которые образуют одногрупповую

1745819

10

20

30

40

50

55 ступенчатую схему, — т,е. показана работа предложенной схемы расположения зубьев.

На фиг,1 поз.1 — ковш, поз.2 — унифицированные зубья с нормальным вылетом, поз.3 — расположенные в гнездах унифицированные зубья с увеличенным вылетом, поз.4 и 5 — наклонные линии встречного направления, В одних линиях 4 и 5 расположены только зубья нормального вылета, в других линиях 4 и 5 — зубья только увеличенного вылета. Количество ковшей 1 в группе — четное. Поз,6 —, ось симметрии ротора, на оси симметрии расположены зубья 2 нормального вылета и зубья 3 увеличенного вылета. Эти зубья являются вершинами наклонных расходящихся линий 4 и 5, расположения соответствующих зубьев.

На фиг.2, как и на фиг.1, цифры вверху обозначают порядковый номер ковша, на котором установлены зубья с увеличенным вылетом. Цифры сбокуобозначают последовательность прохождения ковшей при вращении ротора. Поз.7 — ромбическая стружка, срезаемая средним зубом.

При сочетании двух движений — движения подачи экскаватора и вращательного движения ротора с ковшами — последовательное движение ковшей с данной расстановкой зубьев создает изображенную на фиг.2 сетку разрушения грунта каждым зубом.

На фиг.2 видно, что стружка, срезаемая зубьями с увеличенным вылетом (заштрихована в одну сторону), имеет с одной стороны (с левой) меньшее количество подач АВ, чем с другой (правой) стороны ВС. При этом зуб следующего ковша с увеличенным вылетом имеет меньшее количество подач ДЕ и увеличенное количество подач ДМ с противоположной стороны. Все ковши разделены на две половины относительно оси ротора, Одна половина ковшей имеет уменьшенную и увеличенную подачи с разных сторон зуба, противоположные уменьшенной и увеличенной подачам с разных сторон зуба для другой половины ковшей.

Создается боковая симметрия приложения нагрузок.

Таким образом, при разработке тяжелых и мерзлых грунтов и в нижней части забоя при копании талых грунтов работают зубья, имеющие увеличенный вылет, образующие одну группу со ступенчатой схемой ,разрушения грунта (т.е, минимально возможное количество зубьев) и обеспечивающие минимальную энергоемкость копания.

При этом зубья с увеличенным вылетом разрабатывают грунт с симметричной относительно оси ротора разностью подач с правой и левой сторон зуба. Тем самым максимально снижаются динамические воздействия на рабочий орган и машину в целом и появляется возможность использовать все возможности экскаватора исходя из минимальной энергоемкости копания и реализации всей мощности двигателя, производительность экскаватора повышается.

Таким образом, сочетаются положительные стороны всех прерыдущих расстановок и устраняются отрицательные факторы каждой из них.

Изобретение может быть осуществлено на всех серийных роторных траншейных экскаваторах, имеющих на каждом ковше по два и более зубьев. При этом конструкция зуба и гнезд их крепления сохраняется без изменений. Зубья с увеличенным вылетом получаются за счет установки гнезд их крепления на подкладки соответствующей высоты, Формула изобретения

Рабочий орган роторного траншейного экскаватора, включающий ротор с ковшами, образующими группы, и установленными на них зубьями по несимметричной ступенчато-шахматной схеме относительно оси симметрии ротора и имеющей часть зубьев с увеличенным вылетом, образующих самостоятельную,ступенчатую схему, о т л и ч а юшийся тем; что, с целью снижения энергоемкости копания и уменьшения возникающих при разработке тяжелых и мерзлых грунтов динамических нагрузок, ковши выполнены с гнездами крепления унифицированных по длине зубьев, при этом одно из гнезд каждого ковша выполнено увеличенной высоты, а зубья с увеличенным и нормальным вылетами расположены на ковшах так, что относительно оси симметрии ротора образуют наклонные линии разного встречного направления с чередованием в линиях зубьев только увеличенного и зубьев только нормального вылетов, при этом на роторе . закреплено четное число ковшей в группе.

2.Устройство по и 1, отл и ча ю щеес я тем, что по оси симметрии ротора чередуются зубья с нормальным и увеличенным вылетом, которые являются вершинами наклонных расходящихся линий расположения соответствующих зубьев, 1745819

17458 f Q

9 Ь 2Й<(74 Ыib 6 ас5З IВ

Составитель Ы.Савченко

Редактор О, Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Т.Вашкович

Заказ 2368 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

713035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 103