Рабочее оборудование экскаватора-драглайна

 

Использование: изобретение относится к землеройным машинам. Сущность изобретения: создание рабочего оборудования экскаватора-драглайна с возможностью управляемой выгрузки ковша в любой точке под стрелой. Для этого оборудование выполнено с уравновешивающим канатом, а цапфы подъемных цепей ковша расположены в зоне центра тяжести груженого ковша. Уравновешивающий канат расположен параллельно подъемным канатом и соединен одним концом с аркой ковша 6, а другим с барабаном уравновешивающей лебедки. Разгрузочный канат размещен параллельно тяговым канатам и соединен одним концом с барабаном тяговой лебедки 7, а другим с задней стенкой ковша. Оперируя канатами можно решить поставленную задачу. 2 з. п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к землеройным машинам, конкретно к рабочему оборудованию экскаватора-драглайна, и может быть использовано в горнодобывающей, угольной, химической отраслях промышленности и строительной индустрии.

Известно рабочее оборудование экскаватора-драглайна, включающее стрелу, ковш с задней и боковыми стенками, аркой и упряжью, подъемные цепи которой шарнирно соединены с цапфами на боковых стенках ковша, подъемные канаты, тяговые канаты, параллельно которым размещен разгрузочный канат, один конец которого закреплен на барабане тяговой лебедки, а другой проходит через подвижный блок полиспаста и связан с задней стенкой ковша.

Цель изобретения иметь возможность управляемой выгрузки ковша драглайна в любой точке под стрелой, что дает возможность использовать драглайны средней и большой мощности не только на перевалочных работах, но и для погрузки в транспорт, расширив тем самым диапазон их применения.

Поставленная цель достигается тем, что цапфы для подъемных цепей установлены в нижней части боковых стенок ковша и расположены в плоскости симметрии, проходящей между центрами тяжести порожнего и максимально загруженного ковша.

Кроме того, рабочее оборудование снабжено размещенным параллельно подъемным канатом, уравновешивающим канатом и уравновешивающей лебедкой, при этом один конец уравновешивающего каната закреплен на барабане уравновешивающей лебедки, а другой через подвижный блок, установленный на ковше, связан с траверсой подъемных канатов.

Кроме того, рабочее оборудование экскаватора-драглайна отличается тем, что электродвигатель уравновешивающей лебедки имеет прямую жесткую связь по току с электродвигателем тяговой лебедки.

На фиг. 1 показан общий вид рабочего оборудования экскаватора-драглайна; на фиг. 2 схема запасовки тяговых канатов и разгрузочного каната; на фиг. 3 схема запасовки подъемных канатов; на фиг. 4 схема запасовки уравновешивающего каната; на фиг. 5 ковш, вид спереди; на фиг. 6 разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 8 ковш с упряжью, вид сбоку; на фиг. 9 схема сил, действующих на груженый ковш и плечи этих сил относительно точки П; на фиг. 10 многоугольник сил, действующих на груженый ковш при положении канатов, показанных на фиг. 9; на фиг. 11 многоугольник сил, действующих на узел ПК на траверсу подъемных цепей, когда ковш груженый, и положение канатов, показанных на фиг. 9; на фиг. 12 схема вращения ковша вокруг точки П, усилие на уравновешивающем канате в этот момент равно нулю, показаны траектории движения точек П и Т, во время опрокидывания ковша на зубья под действием усилий, создаваемых на разгрузочном канате; на фиг. 13 положение ковша в забое, при вертикальном положении подъемных канатов; на фиг. 14 штрихпунктирной линией (+- -+) показано перемещение центра тяжести суммарной массы (ЦТСМ) (масса ковша плюс масса грунта в нем) в процессе выгрузки из ковша грунта, центр тяжести порожнего ковша (ЦТК); на фиг. 15 на боковых стенках ковша место установки цапф для подъемных целей, М плоскость симметрии между ЦТК и ЦТСМ; на фиг. 16 принципиальная электросхема, как выполнена связь между электродвигателем уравновешивающей лебедки и электродвигателем тяговой лебедки.

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна включает стрелу 1, подъемные канаты 2, уравновешивающий канат 3, тяговые канаты 4, разгрузочный канат 5, ковш 6 с упряжью, которая состоит из подъемных 7 и тяговых 8 цепей.

Стрела установлена в передней части поворотной платформы. На поворотной платформе расположены все основные механизмы. Кроме того, для тяговых канатов 4 в передней части поворотной платформы внизу установлены блоки 9 наводки, а вверху на специальной площадке установлены направляющие блоки 10, с которых тяговые канаты 4 наматываются на барабаны тяговой лебедки 11. Между блоками 9 наводки установлен блок 12 для разгрузочного каната 5, который проходит через подвижный блок 13, установленный на штоке гидроцилиндра 14, дальше на отклоняющий блок 15 и на барабан тяговой лебедки 11 (см. фиг. 2).

На барабаны лебедки 16 наматываются подъемные канаты 2, а на барабан лебедки 7 уравновешивающий канат 3 (см. фиг. 3 и 4).

Концы подъемных канатов 2 через траверсу 18 связаны с подъемными цепями 7, которые шарнирно через цапфы соединены с ковшом 6, вторые концы канатов 2, пройдя головные блоки 19 и направляющие 20, закреплены на барабанах подъемной лебедки 16. Конец уравновешивающего каната 3 с помощью ковша 21 соединен с траверсой 1 8. Затем канат 3 огибает блок 22, установленный перед аркой, проходит через ролик 23, блок 24, размещенный в головной части стрелы 1, и направляющий блок 25, и закреплен на барабане уравновешивающей лебедки 17.

Для ветвей уравновешивающего каната 3, идущих с блока 22, на арке ковша 6 установлены два ролика 26 (см. фиг. 5). Разгрузочный канат 5 огибает полутрубу 27, приваренную к верхней части арки. Перед аркой установлен швеллер 28, на котором закреплен блок 22. Расположение цапф 29 на боковых стенках ковша 6 показано на фиг. 8, 14 и 15.

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна работает следующим образом.

Ковш 6 поднимается с помощью подъемной лебедки 16. Тяговые канаты 4 удерживают ковш 6 от перемещения его вдоль оси тяговых канатов 4, а разгрузочный канат 5 совместно с уравновешивающим удерживают ковш 6 в горизонтальном положении. Поворотная платформа вместе с установленной на ней стрелой 1 поворачивается к забою. Одновременно с этим ковш 6 с помощью подъемных 2 и тяговых 4 канатов опускается на грудь забоя (см. фиг. 13).

Наполнение ковша 6 горной массой осуществляется тяговыми канатами 4. Ковш 6 перемещается по откосу забоя, преодолевая сопротивление горной породы резанию (это сопротивление обозначено вектором р₁). Во время описанного процесса управление рабочим оборудованием машинист экскаватора осуществляет точно так же, как на серийном экскаваторе, работая рукоятками управления тяговой 11 и подъемной 16 лебедок. Кроме этого, с помощью разгрузочного каната 5 экскаваторщик может изменить угол резания, ускоряя этим наполнение ковша 6 породой. После наполнения ковша 6 горной массой с помощью подъемных канатов 2 ковш 6 поднимается с уступа.

Поворачивая поворотную платформу вместе со стрелой 1 и маневрируя подъемными 2 и тяговыми 4 канатами, ковш 6 устанавливается над местом выгрузки, подается управляющий сигнал на гидроцилиндр 14, который перемещает подвижный блок 13 вверх, ковш 6 поворачивается на зубья горная масса из ковша высыпается (см. фиг. 12).

Шарнирное соединение подъемных 7 и тяговых 8 цепей с ковшом 6 не оказывают сопротивление вращательному движению ковша 6 вокруг точки П. Подъемные 2 и тяговые 4 канаты являясь гибкими соединениями ковша 6 с головными блоками 19 на стреле 1 и блоками 9 наводки на поворотной платформе, позволяют повернуться на зубья ковшу 6 на 80-85^о, сохраняя расстояние между точками П и Т постоянным. Для полной выгрузки из ковша 6 любой породы, даже липкой пластичной, вполне достаточно наклона днища ковша 6 к горизонтальной плоскости 60^о, время опрокидывания 3-4 с.

Усилия на уравновешивающем канате 3 во время выгрузки равны нулю (см. фиг. 16). Контактор ВБ вверх блок 13 силу тока в обмотке возбуждения двигателя уравновешивающей лебедки доводит до нуля.

В начальный момент опрокидывания ковша 6 усилия на тяговых цепях 8 создают вращающий момент на ковше 6 в сторону зубьев, т.е. помогают разгрузочному канату 5. К моменту, когда ковш 6 повернется на 20-30^о от своего начального положения, усилия на тяговых цепях 8 будут оказывать сопротивление вращательному движению, создаваемому разгрузочным канатом 5, но при таком положении ковша 6 его вес с горной массой в нем будет составлять 0,55 от первоначального веса. Плечо вращающего момента от разгрузочного каната 5 в этот момент будет резко возрастать. Все это говорит о том, что ковш 6 можно выгрузить в любой точке под стрелой 1, как в непосредственной близости от поворотной платформы, а также и при максимальном радиусе выгрузки, который будет несколько больше, чем на серийно выпускаемых экскаваторах. Имея возможность управляемой выгрузки ковша 6 и возможность перемещать его во время выгрузки к себе, от себя, вверх, вниз, машинист экскаватора может, даже при значительной емкости ковша 6 15 м³ и длине стрелы 90 м с высокой точностью выгрузить его в транспортный сосуд емкостью 30-45 м³.

Следовательно, рабочее оборудование экскаватора-драглайна может быть использовано в горнодобывающей промышленности как для работы в транспортные средства, так и для работы и отвал. После выгрузки из ковша горной массы гидроцилиндр 14 возвращает подвижны блок 13 вниз, и ковш 6 занимает горизонтальное положение. С помощью поворотной платформы, подъемных 2 и тяговых 4 канатов ковш 6 возвращается в забой, и цикл повторяется.

Формула изобретения

1. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРА-ДРАГЛАЙНА, включающее стрелу, ковш с задней и боковыми стенками, аркой и упряжью, подъемные цепи которой шарнирно соединены с цапфами на боковых стенках ковша, подъемные канаты, тяговые канаты, параллельно которым размещен разгрузочный канат, один конец которого закреплен на барабане тяговой лебедки, а другой проходит через подвижный блок полиспаста и связан с задней стенкой ковша, отличающееся тем, что цапфы для подъемных цепей установлены в нижней части боковых стенок ковша и расположены в плоскости симметрии, проходящей между центрами тяжести порожнего и максимально загруженного ковшей.

2. Оборудование по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено размещенным параллельно подъемным канатом, уравновешивающим канатом и уравновешивающей лебедкой, при этом один конец уравновешивающего каната закреплен на барабане уравновешивающей лебедки, а второй через подвжный блок, установленный на ковше, связан с траверсой подъемных канатов.

3. Оборудование по пп.1 и 2, отличающееся тем, что электродвигатель уравновешивающей лебедки имеет прямую жесткую связь по току с электродвигателем тяговой лебедки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16