Рабочий орган роторного экскаватора

 

Использование: разработка узких траншей при строительстве трубопроводов. Сущность изобретения: шнек транспортирующего механизма расположен над ротором под углом к последнему с возможностью поочередного размещения половины шага винтовой поверхности шнека в полости ковшей ротора. Каждый из ковшей выполнен в виде сектора кругового кольца. Механическая связь приводов ротора и шнека выполнена с передаточным отношением , кратным числу ковшей ротора. Угол установки шнека над ротором определяется по заданному соотношению. Виток шнека без удара входит в полость ковшей и перемещает грунт по поверхности ковша к последующим виткам шнека, а затем в отвал. Это обеспечивает повышение производительности рабочего органа и расширяет область применения в липких и прочных грунтах. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 02 F 3/24, 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ф 1 - 0 g gg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841926/03 (22) 22,06.90 (46) 07.07.92. Бюл, N 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) Х,М.Сайфулов, Н.Т.Виленская и

А.С,Шацкий (53) 621.879.48(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1337483, кл. Е 02 F 3/24, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1435713, кл. Е 02 F 5/08, 1986. (54) РАБОЧИЙ ОРГАН РОТОРНОГО ЭКСКАВАТОРА (57) Использование: разработка узких траншей при строительстве трубопроводов, Сущность изобретения: шнек транспортиИзобретение относится к области экскавации грунта и землеройной техники, точнее к рабочим органам роторных экскаваторов, и может быть использовано в липких и прочных, мерзлых и вечномерзлых грунтах при строительстве трубопроводов.

Известен рабочий орган роторного экскаватора, включающий раму, на которой установлены приводные ротор с ковшами, очиститель на оси, имеющий рабочие элементы, и транспортер, находящийся в полости ротора, Рабочие элементы очистителя связаны с осью посредством кронштейнов и шарнирно связанных с ними регулируемых по длине тяг. Передаточное отношение приводов ачистителя и ротора равно отношению числа ковшей ротора к числу рабочих

„„5U„„1745820 А1 рующего механизма расположен над ротором под углом к последнему с возможностью поочередного размещения половины шага винтовой поверхности шнека в полости ковшей ротора. Каждый из ковшей выполнен в виде сектора кругового кольца, Механическая связь приводов ротора и шнека выполнена с передаточным отношением, кратным числу ковшей ротора. Угол установки шнека над ротором определяется по заданному соотношению. Виток шнека без удара входит в полость ковшей и перемещает грунт по поверхности ковша к последующим виткам шнека, а затем в отвал, Это обеспечивает повышение производительности рабочего органа и расширяет область применения в липких и прочных грунтах. 1 з,п. ф-лы, 4 ил. евй элементов очистителя, который установлен на оси с возможностью попутного вращения с ротором, а его рабочие элементы выполнены в виде металлических щеток. (Известен рабочий орган роторного экс- 00 каватора, включающий раму, на которой ус- ЬЭ тановлены приводные ротор с ковшами и С1 транспортирующий механизм в виде шнека. привод которого имеет механическую связь с приводом ротора. вил

Использование известного рабочего органа в липких и прочных грунтах неэффективно, так как в известном рабочем органе осуществляется гравитационная разгрузка ковшей ротора под действием веса самого грунта. Грунт налипает и намерзает на ковши, не имеющие очистителя, и забивает их.

1745820

10

20 а = arctg

2в, м а = arctg —— - — -, 2В1

Вр Ор

Это не позволяет увеличить частоту вращения ротора и резко снижает и роизводительность рабочего органа. Кроме того, установка транспортирующего механизма внутри ротора уменьшает глубину копания рабочего органа, что также ограничивает его применение в липких и прочных грунтах, Цель изобретения — повышение производительности и расширение области применения в липких и прочных грунтах, Поставленная цель достигается тем, что в рабочем органе роторного экскаватора, включающем раму, на которой установлены приводные ротор с ковшами и транспортирующий механизм в виде шнека, привод которого имеет механическую связь с приводом ротора, шнек расположен над ротором под углом к последнему с возможностью поочередного размещения половины шага винтовой поверхности шнека в полости ковшей ротора, при этом каждый из ковшей выполнен в виде сектора кругового кольца, а механическая связь приводов ротора и шнека выполнена с передаточным отношением, кратным числу ковшей ротора.

Поставленная цель достигается еще и тем, что угол установки шнека определяешься из cîoòíîøåíèÿ: где и — частота вращения ротора, с .1, м,р — частота вращения транспортирующего механизма, с ";

t — шаг винтовой лопасти транспортирующего механизма, м;

Эр — диаметр ротора с ковшами, м, На фиг,1 показан рабочий орган, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез, на фиг.3 — схема расположения осей; на фиг,4 — график скоростей.

Рабочий орган роторного. экскаватора включает раму 1, на которой установлены приводной ротор 2 с очищаемыми ковшами

3 и транспортирующий механизм 4 с приводом, Транспортирующий механизм 4 выполнен в виде шнека и установлен над ротором

2 на валу 5 так, что половина шага винтовой поверхности шнека имеет возможность свободно и поочередно размещаться в полости ковшей 3 ротора 2. При этом ковши 3 выполнены в виде сектора кругового кольца: без боковых стенок и с цилиндрической внутренней поверхностью, Ротор 2 имеет вал 6, установленный на раме 1. От этого же вала

6 через систему шестерен приводится транспортирующий механизм 4. Передаточное отношение между ротором 2 и транспортирующим механизмом 4 кратно числу ковшей 3 ротора 2. Если ротор 2 имеет, например, 10 ковшей, равномерно размещенных по его окружности, то транспортирующий механизм 4 в виде шнека должен сделать 10 оборотов за один оборот ротора

2, Ширина ковша 3 ротора 2 должна быть меньше половины шага t винтовой поверхности шнека, а высота ковша 3 должна быть меньше радиуса винтовой поверхности шнека на вычетом половины диаметра вала

5(сутр) транспортирующего механизма 4. Например, если ковш 3 имеет ширину В, то шаг т шнека должен быть < > 2В, Если высота ковша 3 (4), то диаметр транспортирующего механизма 4 должен. быть О р > 2h+ бтр, Вал

5 транспортирующего механизма 4 должен быть расположен под углом а к оси ротора.

Угол а определяется из соотношения где вр — частота вращения ротора. с о — частота вращения транспортируР -1. ющего механизма, с

t — шаг винтовой лопасти транспортирующего механизма, м;

Рр — диаметр ротооа с ковшами, м.

Рабочий орган снабжен направляющим желобом 7, подборным щитом 8 и опорой 9 и имеет шарнир 10, относительно которого осуществляется поворот вала 5 транспортирующего механизма 4, Рабочий орган работает следующим образом.

От силовой станции приводится ведущий вал 6 ротора 2, а от него (через редуктор) вал 5 транспортирующего механизма 4 в виде шнека. Поскольку вращение ротора 2 и шнека осуществляется от одного ведущего вала 6, а передаточное отношение частот вращения ротора 2 и шнека фиксировано, то перемещения ковшей 3 ротора 2 и витка шнека синхронизированы.

Виток шнека без удара входит в полость ковша 3 и перемещает грунт по цилиндрической поверхности ковша 3 к последующим виткам шнека, а затем в отвал.

Так как ширина ковша 3 меньше половины шага витка, то за первые полоборота вала 5 шнека ковш 3 находится во взаимодействии с витком шнека, а за другие полоборота он свободно проходит под валом 5 шнека, поскольку высота его не превышает половины диаметра витка шнека (за выче1745820 том половины диаметра вала 5). Для устранения заклинивания шнека и ковша 3 вал 5 шнека устанавливается повернутым в плоскости; параллельной валу 6 ротора 2 на угол а (фиг,3). Такое расположение вала б ротора 5

2 и вала 5 шнека обеспечивает взаимоположение ковша 3 и шнека в движении без заклинивания, так как наиболее удаленная от оси вращения шнека винтовая поверхность перемещается вдоль ковша 3, удаляясь от него по 10 мере набегания ковша 3, При вращении ротора 2 и при продольной подаче ковши 3. снабженные резцами, разрабатывают грунт, Грунт, подхваченный ковшами 3, перемещается по забою снизу 15 вверх. На выходе из забоя грунт попадает в направляющий желоб 7 и по нему на шнек.

При работе на малых глубинах для устранения рассыпания грунта иэ ковша 3 на выходе из забоя направляющий желоб дол- 20 жен быть удлинен до касания с дневной поверхностью грунта.

При разработке тяжелых грунтов часть ковшей 3 ротора может быть снабжена усиленными резцами в ущерб емкости ковшей 3, 25

Рабочий орган позволяет работать на больших скоростях резания грунтов, т.e, ÷àстота вращения ротора может быть увеличена в несколько раз благодаря эффективной принудительной разгрузке ковшей, а следо- 30 вательно, может быть увеличена производительность.

Формула изобретения

1. Рабочий орган роторного экскаватора, включающий раму, на которой установлены приводные ротор с ковшами и транспортирующий механизм в виде шнека, привод которого имеет механическую связь с приводом ротора. отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения области применения в липких и прочных грунтах, шнек расположен над ротором под углом к последнему с возможностью поочередного размещения половины шага винтовой поверхности шнека в полости ковшей ротора, при этом каждый из ковшей выполнен в виде сектора кругового кольца, а механическая связь приводов ротора и шнека выполнена с передаточным отношением, кратным шагу ковшей ротора.

2. Рабочий орган по п.1, о т л и.ч а юшийся тем, что угол установки шнека определяется из соотношения где вр — частота вращения ротора; иЬ вЂ” частота вращения шнека;

t — шаг винтовой лопасти шнека;

Dp — диаметр ротора с ковшами.

Составитель Н.Ястребинская

Редактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор Л.Филь

Заказ Z S9 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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