Ковш скрепера

 

Использование: в землеройно-транспортных машинах, а именно в скреперах. Сущность изобретения: ковш скрепера включает смонтированный спереди лопастной метатель с направляющим кожухом, выполненным из подвижной передней и задней секций. Гидропривод метателя имеет гидроцилиндр, связанный с ковшом, шток соединен рычагом с барабаном метателя и органом управления дросселя. Поршневая полость гидроцилиндра соединена через управляемый гидрораспределитель с гидроаккумулятором. Гидропривод метателя снабжен дополнительными гидроцилиндром, гидрораспределителем, гидроаккумулятором, гидроклапаном и вентилем, при этом направляющий кожух метателя выполнен из двух подвижных частей, установленных с возможностью углового перемещения относительно оси барабана. Задняя часть направляющего кожуха шарнирно соединена со штоком дополнительного гидроцилиндра, соединенного корпусом с неподвижным корпусом метателя, причем поршневая полость дополнительного гидроцилиндра сообщена с гидроаккумулятором, который первой гидролинией через вентиль сообщен со сливом, а второй гидролинией с напорной гидромагистралью через гидроклапан, имеющий камеру управления, сообщенную с гидроаккумулятором. Штоковая полость гидроцилиндра снабжена механизмом регулирования хода штока и сообщена с первой линией четырехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, вторая линия которого - с напорной гидромагистралью, третья линия - со сливом и четвертая линия - с полостью датчика объема грунта и установленного на задней стенке ковша. Дополнительный гидрораспределитель выполнен с возможностью сообщения первой линии с второй в первой позиции золотника, первой и четвертой линий со сливом во второй позиции золотника и первой линии с четвертой в третьей позиции золотника. 1 ил.

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, а именно к скреперам.

Из авт. св. N 1546569 известен ковш скрепера с метателем, содержащий днище, переднюю заслонку, заднюю стенку и прикрепленный пластинами к боковым стенкам впереди передней заслонки метатель, включающий барабан с лопастями, направляющий двухсекционный кожух, передняя секция которого выполнена подвижной с гидроприводом управления, гидропривод барабана.

Недостатки этого ковша заключаются в ограниченных эксплуатационных возможностях и в больших затратах энергии на заполнение ковша. Это объясняется тем, что отсутствует возможность устанавливать заданное значение начального угла метания в соответствии с видом и состоянием грунта и регулировать величину указанного угла метания в зависимости от степени заполнения грунтом ковша. Величину угла метания задают для какого-то вида грунта при условии полного заполнения ковша, т.е. заведомо большой для всех промежуточных стадий заполнения. Это обусловливает увеличение расхода энергии метания грунта на максимальную высоту и потери грунта вследствие перелета его за пределы ковша, кроме того, неудовлетворительное заполнение грунтом передней части ковша, поскольку при большом угле метания в передней части ковша образуется мертвая зона.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и снижение затрат энергии.

Поставленная цель достигается тем, что ковш скрепера с метателем, содержащий днище, переднюю заслонку, заднюю стенку и прикрепленный пластинами к боковым стенкам вперед передней заслонки метатель, включающий барабан с лопастями, направляющий двухсекционный кожух, передняя секция которого выполнена подвижной с гидроприводом управления, гидропривод барабана, снабжен дополнительными гидрораспределителем, гидроаккумулятором, гидроклапаном и вентилем, при этом направляющий кожух метателя выполнен из двух подвижных частей, установленных с возможностью углового перемещения относительно оси барабана, задняя часть направляющего кожуха шарнирно соединена со штоком дополнительного гидроцилиндра, соединенного корпусом с неподвижным корпусом метателя, причем поршневая полость указанного гидроцилиндра сообщена с гидроаккумулятором, который первой гидролинией через вентиль сообщен со сливом, второй гидролинией - с напорной гидромагисталью через гидроклапан, имеющий камеру управления, сообщенную с гидроаккумулятором, штоковая полость гидроцилиндра снабжена механизмом регулирования хода штока и сообщена с первой линией четырехпозиционного четырехлинейного гидрораспределителя, вторая линия которого сообщена с напорной гидромагистралью, третья линия - со сливом и четвертая линия - с полостью датчика объема грунта, выполненного в виде гибкой полой оболочки, заполненной рабочей жидкостью и установленной на задней стенке ковша, при этом гидрораспределитель выполнен с возможностью сообщения первой линии с второй в первой позиции золотника, первой и четвертой линий со сливом во второй позиции золотника и первой линии с четвертой в третьей позиции золотника.

Положительный эффект, получаемый при применении предложенного устройства, выражается в расширении эксплуатационных возможностей и в снижении затрат энергии. Достижение указанного положительного эффекта обеспечивается за счет установки оптимального начального угла метания в соответствии с видом грунта с помощью механизма регулирования хода штока гидроцилиндра привода задней секции направляющего кожуха, а также последующей автоматической регулировкой величины угла метания по мере заполнения ковша грунтом. Регулирование угла метания осуществляется поворотом задней секции направляющего кожуха посредством гидроцилиндра, сообщенного с датчиком объема грунта.

На чертеже изображен ковш скрепера с метателем и гидросхема управления.

Ковш скрепера содержит переднюю заслонку 1, заднюю стенку 2, днище 3 и боковые стенки 4. К последним прикреплен посредством пластин 5 метатель 6, включающий раму с подрезающим ножом 7, барабан 8 с лопастями 9, переднюю 10 и заднюю 11 подвижные секции направляющего кожуха, установленные с возможностью поворота относительно оси барабана. Секция 11 имеет гидропривод в виде гидроцилиндра 12, а секция 10 - в виде гидроцилиндра 13 с системой управления. Барабан 8 имеет привод в виде гидродвигателя 14 c cиcтемой управления. Гидроцилиндр 12 шарнирно соединен корпусом с рамой метателя и штоком с задней секцией 11 направляющего кожуха. Поршневая его полость сообщена с гидроаккумулятором 15, который через вентиль 16 сообщен со сливом и через гидроклапан 17 - с напорной гидромагистралью.

В штоковой полости гидроцилиндра 12 установлен механизм 18 регулирования хода штока, например винтовой, а полость сообщена с первой линией четырехпозиционного гидрораспределителя 19, вторая линия которого сообщена с напорной гидромагистралью 20, третья линия - со сливной гидромагистралью 21 и четвертая линия - с датчиком 22 объема грунта. Датчик объема грунта выполнен в виде гибкой упругой оболочки, заполненной рабочей жидкостью и установлен на задней стенке 2.

Ковш скрепера действует следующим образом.

В исходном положении нож 7 заглублен, передняя секция 10 кожуха прижимается гидроцилиндром 13 к поверхности грунта, спираясь на него козырьком. Задняя секция 11 кожуха зафиксирована гидроцилиндром 12, золотник которого занимает нейтральную позицию. Гидроаккумулятор 15 заряжен на заданную величину давления, определяемую гидроклапаном 17.

Для набора грунта в ковш при его поступательном перемещении вперед включают гидродвигатель 14 привода барабана 8, а золотник гидрораспределителя 19 сначала переключают вправо от нейтральной позиции, где штоковая полость гидроцилиндра 12 и полость датчика 22 сообщаются со сливом. Поршень со штоком под действием давления гидроаккумулятора 15 выдвигается до упора, установленного механизмом 18, и поворачивает по часовой стрелке заднюю секцию 11 направляющего кожуха, устанавливая заданное начальное значение угла метания α_м. Затем золотник гидрораспределителя переключают вправо до конца, где он сообщает штоковую полость гидроцилиндра 12 с полостью датчика 22.

В начальной стадии заполнения грунта в ковше мало и он не оказывает давления на оболочку датчика 22, поэтому отсутствует избыточное давление в его полости и в сообщенной с последней штоковой полостью гидроцилиндра 12. Это обеспечивает сохранение заданного значения начального угла метания, определяющего хорошее заполнение передней и задней частей ковша с минимальными затратами энергии метания грунта, так как траектория движения грунта в этом случае расположена ближе к днищу 3. По мере заполнения ковша грунтом увеличивается его давление на датчик 22, соответственно, увеличивается и давление рабочей жидкости в полости датчика и в штоковой полости гидроцилиндра 12. Поршень гидроцилиндра 12 преодолевает усилие, создаваемое давлением гидроаккумулятора 15, и втягивает на некоторую величину шток, поворачивая против часовой стрелки заднюю секцию 11 направляющего кожуха, что обеспечивает некоторое увеличение угла метания. С увеличением угла метания траектория движения грунта приподнимается вверх, оставаясь над поверхностью грунта в ковше. При дальнейшем увеличении объема грунта в ковше происходит автоматическое увеличение угла метания, что и обеспечивает эффективное заполнение ковша с минимальными затратами энергии.

В случае необходимости оператор может с автоматического режима управления задней секцией 11 кожуха перейти на ручное управление. Для этого переключают золотник гидрораспределителя 19 влево от нейтральной позиции, сообщая штоковую полость гидроцилиндра 12 с напорной гидромагистралью, и устанавливают необходимое положение секции 11, затем золотник переключают в нейтральную позицию, фиксируя положение задней секции 11 кожуха и величину угла метания.

Начальное значение угла метания устанавливают механизмом 18 в зависимости от вида грунта и его состояния. Начальное давление в гидроаккумуляторе 15 устанавливают посредством гидроклапана 17 и вентиля 16 в соответствии с состоянием грунта, что определяет степень изменения угла метания от объема грунта в ковше или высоту траектории движения грунта от метателя над поверхностью грунта, заполняющего ковш.

Таким образом, в сравнении с прототипом применение предложенного ковша скрепера обеспечивают расширение эксплуатационных возможностей и снижение затрат энергии за счет регулирования начального угла метания в соответствии с видом и свойствами разрабатываемого грунта и за счет автоматического регулирования текущего значения угла метания в зависимости от объема грунта в ковше.

Формула изобретения

КОВШ СКРЕПЕРА, включающий смонтированный спереди лопастной метатель с концентрично расположенным направляющим кожухом, имеющим заднюю и подвижную переднюю секции, подрезающий нож и гидропривод метателя, имеющий гидроцилиндр, корпус которого соединен с ковшом, а шток соединен рычагом с барабаном метателя и органом управления одного из параллельно установленных дросселей гидролинии, соединяющих напорную магистраль через распределитель со сливом, поршневая полость гидроцилиндра через управляемый распределитель соединена с запорным элементом и гидроаккумулятором, который через вентиль соединен со сливом, а через гидроклапан с напорной магистралью, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и снижения затрат энергии, гидропривод метателя снабжен дополнительными гидроаккумулятором, управляемым четырехпозиционным, четырехлинейным гидрораспределителем и гидроцилиндром, корпус которого снабжен механизмом регулирования хода штока, расположеным в его штоковой полости, и соединен с неподвижным корпусом метателя, а шток шарнирно соединен с задней секцией направляющего кожуха, при этом задняя стенка ковша снабжена датчиком объема грунта, поршневая полость дополнительного гидроцилиндра соединена с гидроаккумулятором, который соединен посредством вентиля со сливом и с напорной магистралью посредством гидроклапана, имеющего камеру управления, соединенную с гидроаккумулятором, а штоковая полость дополнительного гидроцилиндра соединена с первой линией дополнительного гидрораспределителя, втрая линия - с напорной магистралью, третья линия - со сливом и четвертая линия с датчиком объема грунта, выполненного в виде гибкой полой оболочки с жидкостью, причем первая позиция золотника выполнена с возможностью соединения первой линии со второй, вторая - с возможностью соединения первой и четвертой линий со сливом, а третья - с возможностью соединения первой линии с четвертой.

РИСУНКИ

Рисунок 1