Зуб экскаваторного ковша активного действия

 

Использование для экскавации и перемещения мерзлых грунтов и горных пород без предварительного рыхления Сущность, зуб экскаваторного ковша активного действия имеет шпонки 17 Которые могут быть выполнены в виде двух жестких элементов 28 с размещенной между ними упругой вставкой 29 Кожух 1 имеет гнезда, в которых укреплены шпонки 17В ударном инструменте 2 имеются пазы 18 В пазах 18 расположены шпонки 17 с возможностью ограниченных взаимных перемещений ударного инструмента 2 и пневмомолота 3 относительно друг друга и относительно кожуха 1 Кожух 1 имеет кольцевую расточку 19 в месте расположения пазов 18 Длина пазов 18 определяется из выражения L B-X-C + 2e + b, где L - длина пазов. В - величина зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска при выключенном пневмомолоте, X - величина минимально допустимого зазора между корпусом поршнем механизма автоматического запуска С - величина хода ударного инструмента назад, е - величина внедрения ударного инструмента за удар, b - ширина шпонки 3 зп ф-лы. 2 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4942б01/03 (22) f 9.06.91 (46) 15.11.93 Бюл. Мо 41-42 (71) Институт горного дела СО АН СССР; Производственное объединение Уралмаш" (72) Дружинин M.Ñ.; Маттис А.Р.; Шишаев С.В.; Бойко

Г.Х.; Толмачев А.В.; Цветков В.Н. (73) Институт горного дела СО РАН; Акционерное общество "Уральский завод тяжелого машиностроения" (54) ЗУБ ЭКСКАВАТОРНОГО КОВША АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Использование: для экскавации и перемещения мерзлых грунтов и горных пород без предварительного рыхления. Сущность: зуб экскаваторного ковша активного действия имеет шпонки 17. Которые могут быть выполнены в виде двух жестких элементов 28 с размещенной между ними упругой (ю) RU (и) 2002909 Cl (5Ц вставкой 29. Кожух 1 имеет гнезда, в которых укреплены шпанки 17. В ударном инструменте 2 weются пазы 18. В пазах 18 расположены шпонки 1? с возможностью ограниченных взаимных перемещений ударного инструмента 2 и пневмомолота 3 относительно друг друга и относительно кожуха 1.

Кожух 1 имеет кольцевую расточку 19 в месте расположения пазов 18. Длина пазов 18 определяется из выражения L =  — X — С + Ze + Ь, где L — длина . пазов;  — величина зазора между корпусом поршнем механизма автомати еского запуска при выключенном пневмомолоте; Х вЂ” величина минимально допустимого зазора между корпусом 1 поршнем механизма автоматического запуска; С— величина хода ударного инструмента назад; е — величина внедрения ударного инструмента за удар: Ь вЂ” ширина шпанки. 3 з.п. ф-лы. 2 ип.

2002909

Изобретение относится к устройствам для экскавации и перемещения грунтов мерзлых и горных пород без предварительного рыхления.

Известен ковш экскаватора, включающий переднюю и заднюю стенки, днище, трубчатые кожухи с отверстиями со стороны днища, закрытыми фиксирующими замками, в которых образованы воздухоподводящие каналы, пневмомолоты и ударные зубья, Передняя часть кожухов в известном устройстве выполнена в виде усеченного конуса с плавными переходами к зубьям. В переднюю коническую часть трубчатого кожуха вставлен хвостовик ударного зуба, фиксируемый в заданном положении, например, шпанками.

Такая конструкция ковша экскаватора позволяет уменьшить сопротивление заполнению.

Недостатками этого ковша экскаватора является недостаточная надежность и долговечность, обусловленные тем, что жесткие шпонки. с помощью которых фиксируется ударный зуб, под действием ударных нагрузок ломаются. Кроме того, н местах контакта шпонок с буксой н процессе работы образуются наплывы металла, в результате чего возникает неразьемное соединение и становится невозможной смена втулок букс.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является зуб экскаваторного ковша активного действия, включающий трубчатый кожух, установленный в нем с возможностью осевого перемещения пневмомолот, планку с нажимными винтами, механизм автоматического запуска, состоящий из корпуса, выполненного в виде крышки и запорного кольца, и поршня, Между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска установлена пружина.

Такая конструкция зуба экскаваторного ковша активного действия обеспечивает гарантированное выключение пневмомолота независимо от величины сетевого давления сжатого воздуха и исключает возможность его работы вхолостую при отсутствии сопротивления копанию на зубе, Однако известный ковш имеет недостаточную надежность и долговечность, обусловленные тем, что взаимное перемещение пневмомолота и зуба относительно друг друга и кожуха не ограничены, При этом под действием давления на зуб пневмомолот движется назад и данит на поршень механизма автоматического запуска. При этом давление на поршень не ограничивается и може превысить заданное усилие включения автомата пуска. В этом случае усилия

55 ма автоматического пуска и исключения воэможности соударения торца поршня и корпуса механизма автоматического запуска и вылета ударного инструмента из втулки пневмомолота, целесообразно длину шпоночного паза выполнить согласно выражению

L=  — Х вЂ” C+2t+b, где  — неличина зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска при выключенном пневмомалоте;

I — величина внедрения ударного инструмента за удар;

b — ширина шпонки;

С вЂ” величина хода ударного инструмента назад; копания экскаватора воспринимаются корпусом через торец поршня. Таким образом, при встрече ковша с крепкими породами высокие нагрузки на поршень и корпус значительно снижают надежность и долговечность механизма автоматического запуска, а следовательно, и ковша в целом. При образовании выколов перед инструментом возможен вылет зуба и втулки пневмомоло10 та поскольку их взаимное перемещение относительно кожуха не ограничено.

Кроме того, жесткие шпонки под действием ударных нагрузок ломаются, а в местах контакта шпонок с буксой возникает неразъемное соединение из-за пластических деформаций металла.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности зуба экскаваторного ковша активного действия.

Это достигается тем, что зуб экскаваторного ковша активного действия, включающий трубчатый кожух, установленные в нем с возможностью осевого перемещения пневмомолот и ударный инструмент, планку с нажимными винтами и механизм автоматического запуска, состоящий из корпуса и поршня, снабжен шпонками, ограничивающими взаимное перемещение пневмомолота и инструмента относительно друг друга и кожуха и пропущенными через шпоночный паз н инструменте, Такая конструкция позволяет исключить соударение торца поршня и корпуса механизма автоматического . запуска при встрече зуба с крепкими поро 5 дами и вылет ударного инструмента из втулки.пневмомолота под действием его ударов при образовании выколов перед зубом; При этом повышается надежность и долговечность зуба экскаваторного ковша эктивного

40 действия.

Чтобы ограничить взаимное перемещение пневмомолота и ударного инструмента относительно друг друга и кожуха на величину, достаточную для включения механиз2002909

X — величина минимально допустимого зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска. . Чтобы увеличить срок службы шпонок, целесообразно выполнить их в виде жестких элементов с размещенной между ними упругой вставкой, Дпя исключения возможности возникновения пластических деформаций металла и образования неразъемного соединения целесообразно в корпусе в месте расположения шпоночных пазов выполнить расточку.

Известно использование шпонок для фиксации хвостовика ударного инструмента. Однако в этом случае шпонки фиксируют хвостовик в заданном положении. не влияя на взаимное перемещение зуба и пневмомолота. В предлагаемом зубе экскаваторного ковша активного действия шпанки используются не для фиксации ударного зуба, а для ограничения перемещений и не одного только зуба, а взаимных перемещений ударного инструмента и пневмомолота относительно друг друга и кожуха, Выполнение шпоночного паза в зубе согласно формуле

L=-  — Х вЂ” C+ 2I+ Ь, где  — величина зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического залуска при выключенном пневмомолоте; ! — величина внедрения ударного инструмента за удар:

Ь вЂ” ширина шпонки;

С вЂ” величина хода ударного инструмента назад;

X — величина минимально допустимого зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска, позволяет при помощи шпонки ограничивать взаимные перемещения ударного инструмента и пневмомолота на величину, не только необходимую для исключения возможности соударения торца поршня и корпуса механизма автоматического запуска и вылета хвостовика ударного инструмента из втулки, но и достаточную для включения пневмомолота и внедрения ударного инст румента в породу.

Использование шпонок в виде двух жестких элементов с размещенной между ними ynpyroA вставкой неизвестно.

Выполнение кольцевой проточки в кожухе в месте расположения шпоночных пазов для исключения возможности возникновения неразьемного соединения также не известно.

На фиг.1 показан общий вид зуба экскаваторного ковша активного действия, разрез; на фиг.2 — сечение А--А нп фи .1.

Предлагаемый зуб экскаваторного ковша активного действия включает трубчатый кожух 1, смонтированные в кожухе с возможностью осевого перемещения ударный

5 инструмент 2 и пневмомолот 3, к которому прикреплен механизм автоматического запуска 4, зафиксированный в трубчатом кожухе планкой 5 с нажимными винтами 6.

Подвод сжатого воздуха к пневмомолоту

10 осуществляется через канал 7 в трубчатом кожухе, кольцевую проточку 8, радиальные каналы 9 и центральный канал 10. Для вылета отработанного воздуха на боковой поверхности трубчатого кожуха имеется окно 11.

15 Полость 12 пневмодомкрата, образованная запорным кольцом t3, крышкой 14, поршнем 15 соединена с каналом 10 радиальными отверстиями 16, Взаимное перемещение пневмомолота и ударного инструмента от20 носительно друг друга и кожуха ограничивается шпонками 17, пропущенными через шпоночный паз 18 в инструменте 2. В кожухе 1 выполнена кольцевая расточка 19.

Зуб экскаваторного ковша активного

25 действия работает следующим образом.

Полость 12 пневмодомкрата постоянно находится под давлением сжатого воздуха (сетевым), поэтому при малом сопротивлении копанию пневмомолот 3 и ударный ин30 струмент 2 под действием усилий пневмодомкрата и пружины 20 выдвинут вперед, Пневмомопот выключен, так как клапан 21 прижат сжатым воздухом к седлу

22 и ударный инструмент 2 работает как

35 статический. Встретив повышенное сопротивление копанию, ударный инструмент 2 и ствол пневмомолота вместе с клапаном 21 смещаются назад на величину Д (дальнейшее их смещение ограничено шпонками), в

40 то время как стакан 23, а следовательно, и седло клапана 21 остаются на месте. При этом пружина 20 сжимается, сжатый воздух из полости 12 пневмодомкрата вытесняется, между клапаном и седлом 22 образуется

45 кольцевая щель, сжатый воздух из магистрали через кольцевую проточку 8, канал 9 и центральный канал 10 поступает в золотниковый распределитель 24 и через него поочередно в камеры прямого 25 и обратного

50 хода пневмомолота 26, заставляя боек 27 совершать возвратно-поступательное движение, нанося удары по хвостовику ударного инструмента 2 и перемещая последний вперед. Происходит ударное разрушение

55 породы. Отработанный воздух выходит через выхлопные окна 11 в атмосферу. При падении сопротивления копанию на ударном инструменте 2 ниже усилий пружины и пневмодомкрата пневмомопот 3 и ударный инструмент 2 возвращаются в исходное по

2002909 ложение, клапан закрывается и пневмомолот выключается. В начальный момент снижения сопротивления копанию на ударный инструмент 2 действуют динамические нагрузки от бойка 19 пневмомолота 5, который еще не успел остановиться, Шпонки ограничивают осевое перемещение ударного инструмента 2 вперед на величину С, чтобы исключить возможность его вылета в этот момент, Шпонки целесообразно выполнить в виде двух жестких элементов 28 с размещенной между ними упругой вставкой 29, которая гасит часть энергии удара эа счет упругой деформации, предохраняя от поломки жесткие элементы шпонок.

Эта же упругая вставка снижает нагрузки в месте контакта шпонок с кожухом, Формула изобретения

1. ЗУБ ЭКСКАВАТОРНОГО КОВША АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий трубчатый кожух, установленные в кожухе с возможностью осевого перемещения ударный инструмент и пневмомолот, закрепленный к пневмомолоту механизм автоматического запуска в виде корпуса и поршня и размещенную за механизмом автоматического запуска планку с нажимными винтами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности зуба за счет ограничения нагрузок на детали пневмомолота и автомата запуска, он снабжен шпанками, кожух выполнен с гнездами, а ударный инструмент выполнен с пазами, причем шпонки закреплены в гнездах и пропущены через пазы с возможностью ограниченных возможных перемещений ударного инструмента и пневмомолота относительно друг друга и относительно кожуха. уменьшая вероятность пластической деформации материала кожуха в случае резкого снижения сопротивления породы разрушению. Кроме того, для предотвращения обра5 эования наплывов металла в месте расположения шпоночных пазов в буксе выполнена расточка 19.

Изобретение направлено на повыше10 ние надежности и долговечности ковша экскаватора за счет уменьшения нагрузок на внутренние детали пневмомолота.

Использование изобретения позволяет повысить долговечность пневмомолота в

15 среднем на 15%. (56) Авторское свидетельство СССР

N 883285, кл. Е 02 F 9/28, 1981.

20 2. Зуб по и 1, отличающийся тем, что длина L пазов ударного инструмента определяется из следующего выражения:

L= 8-Õ- С+21+ Ь, где В - величина зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска при выключенном пневмомолоте;

I - величина внедрения ударного инструмента за удар;

С - величина хода ударного инструмента назад;

Х - величина минимально допустимого зазора между корпусом и поршнем механизма автоматического запуска;

3. Зуб по п.1, отличающийся тем, что шпонки выполнены в виде двух жестких элементов с размещенной между ними упругой вставкой.

40 4. Зуб по п.1, отличающийся тем, что кожух выполнен с кольцевой расточкой, расположенной в месте расположения шпоночных пазов.

2002909

29 28 1

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

Заказ 3222

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

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

Составитель А.Сиалунов

Редактор H.Федорова Техред М.Моргентал Корректор M.Màêñèìèøèíåö