Экскаваторный ковш активного действия

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4942599/03 (22) 19.06.91 (46) 15.11.93 Бал. ¹ 41-42 (71) Институт горного дела СО АН СССР; Производственное объединение Уралмаш" (72) Лабутин В.Н.; Маттис А.P.; Шишаев С.В.; Цветков

В.Н.; Толмачев А.В.; Бойко ГХ (73) Институт горного дела СО РАН; Акционерное общество Уральский завод тяжелого машиност— роения" (54).ЗКСКАВАТОРНЫЙ КОВШ АКТИВНОГО (в) RU (1ц 2002908 С1 (51) 5 Е02F9 28

ДЕЙСТВИЯ (5?) Использование: в горной промышленности, в частности оборудовании для перемещения, транспортирования и экскавации горных пород и мерзлых грунтов. Сущность: в экскаваторном ковше активного действия расстояние между осями ударных зубьев 3 равно (3,5 — 4,5) Ь, где Ь вЂ” ширина лезвия ударного зуба 3. Расстояние от рабочей кромки 2 до лезвия зуба 3 больше расстояния от кромки 2 до лезвия статического зуба 4 на величину (1 — 3) b

3 ил.

200290S

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к оборудованию для перемещения, транспортирования и экскавации горных пород и мерзлых грунтов. 5

Известен ковш экскаватора, содержащий боковые стенки, днище. козырек с сообщенными между собой гнездами, в которых установлены зубья с воэможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении поддействием пружин и давления жидкости, Известная конструкция ковша экскаватора позволяет снизить износ зубьев ковша и увеличить производительность экскава-,15 ции путем перераспределения нагрузок на зубья посредством гидрожидкости.

Недостаток известного ковша экскаватора заключается в том, что все зубья являются статическими и, следовательно. усилия копания, реализуемые таким ковшом, недостаточно велики для разработки крепких массивов, Известен также экскаваторный ковш, включающий корпус, передняя кромка которого оснащена рядом зубьев с индивидуальным пневматическим приводом, Такая конструкция ковша позволяет использовать его при разработке крепких пород. 30

Недостаток известного экскаваторного ковша заключается в его высокой удельной энергоемкости. Известно, что скол мерзлого грунта клиновыми инструментами при достаточно небольшом расстоянии между ин- 35 струментами осуществляется без образования гребней, С увеличением расстояния между инструментами появляется неразрушенный гребень, высота которого по мере увеличения расстояния между инс- 40 трументами возрастает, взаимное влияние зубьев при сколе прекращается и образуются два самостоятельных следа разрушения.

Таким образом, для образования ровного забоя без неразрушенных гребней активные зубья должны быть установлены на передней кромке ковша достаточно часто, Следовательно, количество активных зубьев зависит только от ширины ковша и снизить энергоемкость можно только за счет конструктивных особенностей пневмомолотов, Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому изобретению является ковш экскаватора по авторскому 55 свидетельству М 99240, включающий корпус. в нижней части которого смонтирован воэдухораспределитель в виде короткой трубы, к которой приварены с одной стороны главный воздухопровод, а с другой пат рубки, на внешних концах которых монтированы подвижные зубья, размещенные между обычными жестко закрепленными зубьями вдоль режущей кромки ковша.

Использование чередующихся ударных и статических зубьев позволяет снизить нагрузку на активные зубья и уменьшить их общее количестве в ковше, что приводит к снижению энергоемкости ковша.

Однако в предлагаемой конструкции активные зубья установлены на одном уровне со статическими. Активные и статические зубья взаимодействуют с породой одновременно. Статические зубья упираются в неразрушенный гребень породы и ковш останавливается, так как усилий копания экскаватора недостаточно. Ударные зубья при этом не могут включиться и процесс разрушения забоя прекращается, Целью изобретения является снижение удельной энергоемкости.

Это достигается тем, что в экскаваторном ковше активного действия, включающем корпус, на рабочей кромке которого установлены ударнь е зубья и установленные между ударными зубьями статические, зубья установлены таким образом, чтобы расстояние между осями ударных зубьев было в пределах (3,5 — 4,5)Ь, а расстояние от рабочей кромки ковша до лезвия ударного зуба на величину (1 — 3)Ь больше, чем расстояние от рабочей кромки ковша до лезвия статического зуба, где Ь вЂ” ширина лезвия ударного зуба, Такая установка зубьев позволяет обеспечит минимальный расход энергии при гарантированном разрушении массива.

Конструкции экскаваторных ковшей, в которых чередующихся активные и статические зубья установлены таким образом, чтобы расстояние между осями активных зубьев было в пределах (3,5 — 4,5)Ь, à рассТ0яние от рабочей кромки ковша до лезвия ударного зуба на величину (1-3)b больше, чем до лезвия статического зуба, неизвестны.

На фиг.1 изображена схема послойного разрушения забоя; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема оснащения рабочей кромки ковша ударными и статическими зубьями (вид по стрелке В на фиг,2).

Экскаваторный ковш активного действия включает корпус 1, на рабочей кромке 2 которого установлены ударные 3 и статические 4 зубья. Статические зубья 4 установлены между активными 3 зубьями таким образом, чтобы расстояние между осями активных зубьев 3 равнялось (3,5-4,5)Ь, а расстояние от рабочей кромки 2 ковша до лезвия активного зуба 3 на величину (1-3)h

2002908

50 было больше расстояния от рабочей кромки 2 до лезвия статического зуба 4, где Ь— ширина лезвия активного зуба.

Предлагаемый ковш активного действия работает следующим образом.

Ковш активного действия .приводят во взаимодействие с разрабатываемым массивом. При этом ударный эуб 3 упирается в породу. Когда усилие на ударном зубе 3 превышает усилие включения пневмомолота, пневмомолот включается в работу и наносит удары по зубу 3, в результате чего последний внедряется в массив на определенную глубину. 8 месте контакта лезвия зуба 3 с массивом происходит смятие материала с образованием уплотненного ядра.

Под действием сил, вызываемых давлением в ядре, в массиве возникают трещины, распространяющиеся в сторону обнаженной поверхности. Трещины развиваются не только в направлении движения инструмента, но и во всей стороны от него, создавая ослабленную зону в материале более широкую, чем ширина инструмента. Если в работу включается два и более ударных зуба 3, трещины, возникающие в зоне их действия, взаимно пересекаются и между зубьями 3 остается раэупрочненный ударом гребень

5. Поскольку расстояние между осями ударных зубьев в пределах (3.5-4,5)Ь взаимное. влияние зубьев 3 обеспечивает разупрочнение и высоту гребня 5, достаточную для возможности его разрушения статическими зубьями 4, Когда ударные зубья 3 внедрились в массив на величину (1 — 3)Ь. начинают работать статические зубья 4. Поскольку активные зубья 3 в плоскости движения исполнительного органа установлены c опережением относительно статических зубьев

4 на величину (1 — 3}Ь, статический зуб 4 встуФормула изобретения

ЭКСКАВАТОРНЫЙ КОВШ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий корпус, на рабочей кромке которого расположены статические зубья и между статическими зубьями ударные зубья, отличающийся

40 пает во взаимодействие с целичком, предварительно разупрочненным под действием активных зубьев 3. Ковш экскаватора работает наклонно к разрабатываемому массиву, поэтому зона действия лезвия статического зуба 4 будет выше зоны действия лезвия активного зуба 3 на величину h, где h — высота ненарушенной части целичка, остающегося после работы активных зубьев, То же самое происходит если статическое зубья установлены выше активных зубьев 3 относительно передней стенки ковша на величину h.

При этом плоскость действия статического зуба проходит через зону трещин. которая располагается выше плоскости действия активных зубьев 3. Силы резания на статическом зубе 4 значительно снижаются, что позволяет осуществлять выемку этих целичков за счет усилий. создаваемых главными приводами базового экскаватора.

При дальнейшей работе активных зубьев 3 ненарушенный целичок разрабатываемого массива разупрочняется, активные зубья 3 продолжают разработку массива, статические зубья 4 воздействуют на трещиноватую зону в целичке и далее послойное разрешение массива продолжается в той же последовательности.

Использование предлагаемой конструкции позволяет значительно снизить энергоемкость за счет воэможности установки в ковше меньшего количества ударных зубьев для гарантированной разработки массива при той же ширине ковша и той же приводной мощности каждого пневмомолота и базовой машины в целом, что и в известных конструкциях ковшей активного действия. (56} Авторское свидетельство СССР

М 99240, кл. Е 02 Е 3/40, 1938. тем. что, с целью снижения удельной энергоемкости, расстояние между осями ударных зубьев равно (3,5 - 4,5) Ь, а расстояние от рабочей кромки до лезвия ударного зуба больше расстояния от рабочей кромки до лезвия статического зуба на величину (1

- 3) Ь, где Ь - ширина лезвия ударного зуба.

2002908

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

Заказ 3222

113035, Москва, Ж-35, Раушскач наб., 4(5

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

Р .а З

Составитель А,Сиселунов

Редактор Н.Федорова Техред M.Moðreí Tàë Корректор M Максимишинец