Экскаватор

Авторы патента:

E02F9/20 - приводы; механизмы управления (передачи вообще F16H; управление вообще G05; управление электрическими многодвигательными приводами H02K, H02P)

B66D1/70 - с приводом через планетарную или дифференциальную зубчатые передачи

Владельцы патента RU 2481439:

Общество с ограниченной ответственностью "ИЗ-КАРТЭКС имени П.Г. Коробкова" (ООО "ИЗ-КАРТЭКС имени П.Г. Коробкова") (RU)

Изобретение относится к горным машинам, а именно к карьерным экскаваторам типа «прямая лопата», и может быть использовано в подъемных и тяговых механизмах. Техническим результатом является создание компактного и надежного привода подъема экскаватора. Экскаватор включает ходовую тележку с установленной на ней поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема, оснащенный лебедкой подъема, включающую два электродвигателя. Редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную и быстроходную часть. На корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов. На входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением. Масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов. 3 ил.

Изобретение относится к выемочно-погрузочным машинам, предназначенным для зачерпывания грунта, полезных ископаемых и пород вскрыши с перемещением на небольшие расстояния или погрузкой в транспортные средства, а именно к экскаваторам типа «прямая лопата», и может быть использовано в подъемных и тяговых механизмах.

Известно описание экскаватора (Одноковшовые экскаваторы: конструкция, монтаж и ремонт. Учебное пособие. Владивосток, ДВГТУ, 2007 г, стр.31-37.), на поворотной платформе которого размещены подъемная лебедка, поворотные механизмы, лебедка подъема стрелы, электрооборудование, компрессорная установка, пульт управления, стрела, двуногая стойка и кузов экскаватора. Лебедка подъема служит для подъема ковша при копании, устанавливается на поворотной платформе и приводится в движение двигателем, который при помощи зубчатой муфты передает вращение шевронной паре редуктора, помещенной в масляную ванну. Шевронная пара состоит из вал-шестерни, установленной на роликоподшипниках, и шевронного колеса, размещенного на промежуточном валу. Промежуточный вал опирается на роликоподшипники, на одном из его концов установлена шестерня, сцепленная с зубчатым колесом, к которому крепится подъемный барабан. Барабан закреплен на валу, установленном на роликоподшипниках. Подъемный канат закреплен в отверстиях барабана. Между подъемным двигателем и редуктором помещена зубчатая муфта, которая может разъединять вал двигателя и вал редуктора при отключении подъемного механизма.

Другим аналогом может служить подъемный механизм (А.С. СССР №483825, МПК B66D 1/70. Публ. 05.09.75. Бюл. №33), содержащий двухпоточный редуктор с разрезным тихоходным валом, каждая часть которого связана с одним из канатных барабанов и валом, несущим косозубые цилиндрические колеса с противоположным направлением зубьев и монтированным с возможностью ограниченного смещения в осевом направлении для воздействия на датчик, включенный в цепь управления приводом.

Прототипом выбран карьерный гусеничный экскаватор типа ЭКГ-15 (Экскаваторы карьерные гусеничные типа ЭКГ-15. Руководство по эксплуатации 3537.00.00.003РЭ, ОАО «Ижорские заводы», Санкт-Петербург, 2000, стр.16). Карьерный экскаватор содержит, в том числе, ходовую тележку с поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема. Механизм подъема включает лебедку подъема с редуктором, на выходном валу которого установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления. Лебедка приводится в действие двумя двигателями, соединенными с редуктором двумя муфтами. На концах выходного вала редуктора установлены барабаны с закрепленными на них подъемными канатами. Редуктор подъемной лебедки двухступенчатый, первая ступень с раздвоенным потоком мощности. Смазка зубчатых передач быстроходного и тихоходного редуктора осуществляется разбрызгиванием масла из ванны редуктора.

К недостаткам механизма подъема ЭКГ-15 можно отнести большие габариты и массу подъемной лебедки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание компактного и надежного привода подъема экскаватора посредством усовершенствования конструкции лебедки подъема за счет использования двух планетарных ступеней и эффективной смазки при низких температурах.

Техническая задача решается тем, что карьерный канатный экскаватор, включающий ходовую тележку, с установленной на ней поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема, оснащен лебедкой подъема, включающую два электродвигателя, соединенных с редуктором на выходном валу которого, установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления. Редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную часть в виде тихоходного редуктора и быстроходную часть в виде двух планетарных редукторов. Каждый редуктор снабжен корпусом, причем на корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов. На входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением. Масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов.

Размещение редукторов в отдельные корпуса создает блочную конструкцию, что повышает ремонтопригодность подъемной лебедки и позволяет осуществлять ремонт узлов агрегатным методом.

Кольцевые заточки на корпусе тихоходного редуктора для установки и фиксации относительно зубьев жестко фиксируют корпуса планетарных редукторов, обеспечивая качественное зацепление, что исключает перекос в процессе эксплуатации.

Выполнение быстроходных редукторов в виде двухступенчатой планетарной передачи делает узел компактным и снижает модуль зубчатой передачи.

Полумуфты, установленные на входных валах редукторов, являются одновременно шкивами тормоза и обеспечивают компактное и надежное соединение с двигателями, а торможение редуктора является более эффективным и безопасным, чем обычно используемое торможение двигателем.

Масляные ванны тихоходного и планетарных редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов, поэтому прогретое масло из ванны тихоходного редуктора может перетекать в ванну быстроходных редукторов. Таким образом, обеспечивается эффективная смазка планетарных редукторов при низких температурах, что очень важно, т.к. разместить дополнительные нагреватели не позволяют габариты узла.

На чертежах представлены:

фиг.1 - общий вид поворотной платформы с установленным оборудованием (вид сверху);

фиг.2 - подъемная лебедка (вид сверху);

фиг.3 - планетарный редуктор подъемной лебедки.

На фиг.1 изображена поворотная платформа 1, на ней установлены рабочее оборудование 2, кабина 3, электрооборудование 4, механизм поворота 5, механизм подъема - лебедка подъема 6.

На фиг.2 показана лебедка подъема 6 (вид сверху), содержащая два электродвигателя 7, барабаны 8, тихоходный редуктор 9, планетарные редукторы 10, упругие муфты 11, соединительные шланги 12, тормоза 13, масляную ванну тихоходного редуктора 14, выходной вал 15 тихоходного редуктора 9.

На фиг.3 представлены планетарный редуктор 10 подъемной лебедки 6 в соединении с тихоходным редуктором 9. Выходной вал 15 и масляная ванна 14 тихоходного редуктора 9, корпус тихоходного редуктора 16, кольцевые заточки 17 на корпусе тихоходного редуктора 9, ведущий вал тихоходного редуктора 18, выходное водило планетарного редуктора 19, сателлиты 20, корпус планетарного редуктора 21, масляная ванна планетарного редуктора 22.

Корпусы 21 планетарных редукторов 10 (фиг.2 и 3) установлены в кольцевые заточки 16 на корпусе тихоходного редуктора 9. Редукторы 9 и 10 подъемной лебедки 6 служат для передачи вращения от электродвигателей 4 на барабаны подъемной лебедки 8. Трубка 15 соединяет масляную ванну тихоходного редуктора 14 и масляную ванну планетарного 22. Упругие муфты 11 служат тормозным шкивом тормоза 13 и установлены на входных валах планетарных редукторов 10. Ведущие (входные) валы 18 тихоходного редуктора 9 установлены в выходных водилах 19 планетарных редукторов 10 и связаны с ними зубчатой передачей. Выходной вал 15 тихоходного редуктора 9 соединен с канатными барабанами 8.

Копание экскаватор осуществляет следующим образом. В начале копания ковш устанавливают в забой, затем приводами и механизмами напора (на фигурах не показаны) и подъема - лебедкой подъема 6 перемещают ковш по массиву забоя до наполнения ковша с последующим поворотом экскаватора на выгрузку и обратно в забой. Механизм подъема служит для подъема и опускания ковша и состоит из подъемной лебедки 6 и канатов. Вращение от электродвигателей 7 к планетарным редукторам 10 подъемной лебедки 6 передается через упругие муфты 11, которые служат тормозными шкивами нормальнозамкнутых тормозов 13. При отключении питания тормоз 13 осуществляет экстренное торможение.

Далее через две планетарные ступени планетарных редукторов 10 посредством зубчатой передачи внутреннего зацепления водилами 19 приводится в движение ведущий вал 18 тихоходного редуктора 9, а затем его выходной вал 15 с барабанами 8, на которых размещены подъемные канаты ковша. Таким образом, входные валы тихоходного редуктора 9, получая вращение от планетарных редукторов 10, передают его на зубчатое колесо, установленное на выходном валу 15, передающее вращение барабанам 8.

Эффективная смазка осуществляется разбрызгиванием масла зубчатым колесом и водилами 19 с сателлитами 20 планетарных редукторов 10.

Применение изобретения позволяет создать надежный и ремонтопригодный механизм подъема ковша экскаватора, который нашел применение в тяжелых карьерных экскаваторах.

Экскаватор, содержащий ходовую тележку с установленной на ней поворотной платформой, на которой размещены рабочее оборудование, кабина, электрооборудование, механизмы поворота, напора и подъема, оснащенный лебедкой подъема, включающей два электродвигателя, соединенных с редуктором, на выходном валу которого установлены барабаны, масляные ванны с датчиками температуры и давления, отличающийся тем, что редуктор лебедки подъема разделен на тихоходную часть в виде тихоходного редуктора и быстроходную часть в виде двух планетарных редукторов, каждый редуктор снабжен корпусом, причем на корпусе тихоходного редуктора выполнены кольцевые заточки, фиксирующие корпуса планетарных редукторов, на входных валах планетарных редукторов установлены полумуфты, а ведущие валы тихоходного редуктора размещены в выходных водилах планетарных редукторов и связаны зубчатой передачей с внутренним зацеплением, масляные ванны тихоходного и быстроходного редукторов выполнены в виде сообщающихся сосудов.

Изобретение относится к области землеройно-транспортных и дорожно-строительных машин и предназначено для систем контроля и управления положением отвала автогрейдера.

Гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа дорожно-строительной машины // 2470120

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам контроля и управления положением рабочего органа землеройно-транспортных и дорожно-строительных машин.

Способ палеева по определению положения режущей кромки отвала автогрейдера // 2469151

Изобретение относится к землеройно-транспортной и дорожно-строительной технике, в частности к способу контроля положения отвала автогрейдера. .

Рабочая машина // 2458810

Изобретение относится к машиностроению. .

Устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна // 2443829

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления движением ковша экскаватора-драглайна. .

Способ автоматического регулирования возбуждения синхронного приводного двигателя многомашинного агрегата экскаватора // 2433521

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в низковольтных комплектных устройствах карьерных экскаваторов электрооборудования горнодобывающих машин.

Система электропитания главных приводов экскаватора // 2433520

Изобретение относится к электрооборудованию горнодобывающих машин и может быть использовано в низковольтных комплектных устройствах карьерных экскаваторов. .

Гидромеханическая система стабилизации угла наклона рабочего органа планировочной машины // 2433224

Изобретение относится к системам управления строительных и дорожных машин. .

Гидромеханическая система стабилизации угла наклона рабочего органа планировочной машины // 2422594

Изобретение относится к системам управления строительных и дорожных машин, предназначено для использования в строительных и дорожных машинах (бульдозеры, автогрейдеры, асфальтоукладчики и т.д.).

Устройство для регулирования планирующей способности планировочных машин // 2417286

Изобретение относится к планировочным машинам, используемым при планировке земляной поверхности, например, в мелиорации или при строительстве автомобильных и железных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов и других объектов.

Лебедка // 581080

Подъемный механизм // 483825

Гидропривод подъемно-транспортных механизмов // 256976

Привод лебедки экскаватора // 128129

Способ и система управления рабочей машиной // 2490397

Изобретение относится к машиностроению

Ограничение пикового отбора электроэнергии карьерными экскаваторами // 2507345

Предложенная группа изобретений относится к электропитанию строительной и горной техники, в частности к системе электропитания карьерного экскаватора. Техническим результатом является повышение производительности и надежности работы экскаватора за счет ограничения пикового отбора электроэнергии карьерными экскаваторами от источника электроэнергии. Указанный технический результат обеспечивается тем, что максимальная электрическая мощность, отбираемая карьерным экскаватором, содержащим электродвигатели, из источника электрической мощности, уменьшается путем подачи дополнительной электрической мощности из устройства хранения электроэнергии. При этом входная электрическая мощность, отбираемая карьерным экскаватором, является цикличной. Для электрической мощности, отбираемой из источника электрической мощности, задают верхний предел. Когда входная электрическая мощность, отбираемая карьерным экскаватором, превышает верхний предел, устройство хранения электроэнергии, в частности банк ультраконденсаторов, подает электрическую мощность. Причем банк ультраконденсаторов может заряжаться источником электрической мощности во время интервалов между пиками потребления. А электрическая мощность, генерируемая электродвигателями, работающими в генераторном интервале, также может собираться и накапливаться в устройстве хранения электроэнергии. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 18 ил.

Канавокопатель с автоматическим врезанием и регулировкой глубины стрелы // 2515140

Изобретение относится к системе управления землеройной техникой. Техническим результатом является повышение производительности землеройной машины при различных условиях эксплуатации за счет обеспечения возможности ее приспосабливания к изменяющимся условиям. Система управления исполнительным механизмом погружения приспособления для экскавации имеет привод и контроллер, вырабатывающий выходной сигнал для изменения скорости погружения исполнительного механизма. При этом контроллер выполнен с возможностью определять полосу частот вращения привода, в которой величина выходного сигнала исполнительного механизма увеличивается при повышении частоты вращения привода и, наоборот, уменьшается при уменьшении частоты вращения привода. Кроме того, система содержит интерфейс пользователя, позволяющий оператору вручную изменять полосу частот вращения привода. 10 з.п. ф-лы, 28 ил.

Способ формирования динамических усилий в механизме экскаватора // 2521625

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. Техническим результатом является повышение эффективности работы экскаваторов в т.ч. и за счет снижения аварийности погрузочного оборудования. Способ формирования динамических усилий в механизме экскаватора включает задание рабочей и возможно максимальной скоростей привода, измерение текущего усилия и сравнение его с заданным. При этом в экскаваторном забое по координатам погашенных взрывных скважин и фактическим параметрам буровзрывных работ в процессе экскавации позиционированием ковша устанавливают локализацию двух типов зон, различающихся по вероятности ожидания максимальных динамических нагрузок. В первой - наиболее вероятного ожидания максимальных динамических нагрузок, которая находится вокруг погашенных взрывных скважин с фактическими параметрами буровзрывных работ, не соответствующими проектным значениям, переходят с максимальной скорости привода на рабочую. Во второй зоне вероятного ожидания максимальных динамических нагрузок, которая локализуется положением погашенного межскважинного пространства с фактическими параметрами буровзрывных работ, соответствующими проектным значениям, после подтверждения предельных заданных усилий черпания устанавливают режим работы рабочей скорости привода, который при неподтверждении максимальных нагрузок в последующих циклах экскавации меняют для этой зоны на режим максимальной скорости привода. За пределами зон ожидания максимальных динамических нагрузок используют максимальную скорость привода.

Система управления землеройно-транспортной машины // 2526437

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам. Система содержит электронный блок управления рабочим оборудованием, трансмиссией, двигателем и механизмами поворота машины, средство измерения параметров ее движения (действительной и теоретической скорости, буксования и т.п.), аппараты управления и дисплей. Измерение параметров движения машины осуществляется с помощью микромеханических гироскопов и акселерометров. В системе осуществляется прогнозирование величины буксования забегающего борта машины с последующей оптимизацией радиуса поворота машины. Реализовано автоматическое регулирование скорости движения машины в зависимости от неровностей трассы движения, выявленных при предыдущем проходе машины, а также управление рабочим органом из условия, что сформированные его режущей кромкой неровности поверхности грунта не приводят к необходимости снижения скорости отката. Оптимизировано управление машиной при работах на уклонах и косогорах, на взрыхленных скальных породах, в стесненных условиях, при наличии в разрабатываемом грунте электрических кабелей и металлических предметов. Реализованы различные виды программного управления движением машины, в том числе по криволинейным трассам и по предыдущему следу машины, а также автоматизированное управление тормозами и подачей топлива в двигатель машины. Изобретение обеспечивает повышение производительности землеройно-транспортной машины и улучшение условий труда оператора. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство управления и руления для гусеничного транспортного средства // 2543253

Изобретение относится к средствам управления для ручного приведения в действие. Предложено управляющее устройство для гусеничного транспортного средства, содержащее управляющий рычаг (3), выполненный с возможностью приведения в действие оператором вокруг точки (H) опоры и имеющий свободный конец (5). Причем управляющий рычаг (3) выполнен с возможностью смещения вдоль продольного направления транспортного средства между ближним положением (P5) ближе к оператору и дальним положением (P1) дальше от оператора для управления главной муфтой транспортного средства. Кроме того, управляющее устройство (2) дополнительно содержит поддерживающий элемент (4), выполненный с возможностью крепления к телу транспортного средства для поддерживания руки оператора, когда рука воздействует на управляющий рычаг (3). При этом управляющий рычаг (3) имеет промежуточную часть (7), расположенную между свободным концом (5) и точкой (H) опоры, и имеющую такую форму, чтобы частично охватывать поддерживающий элемент (4) в ближнем положении (P5). Предложенное устройство обеспечивает комфорт и безопасность оператору при управлении гусеничным транспортным средством. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ управления движением ковша эксковатра-драглайна и устройство для его осуществления // 2543837

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для управления движением ковша драглайна при копании. Техническим результатом является повышение надежности и долговечности рабочего оборудования и механизмов драглайна, а также повышение его производительности. Предложен способ управления движением ковша экскаватора-драглайна, включающий задание сигналов управления по частоте вращения приводов подъема, тяги и поворота, регулирование частоты вращения этих приводов, формирование по заданным и текущим значениям усилий натяжения в подъемных и тяговых канатах сигналов управления по усилию в этих канатах, затем эти сигналы по усилию сравнивают с соответствующими сигналами по частоте вращения приводов подъема и тяги с последующим выделением из сравниваемых сигналов наибольших сигналов, выделенный сигнал управления приводом подъема подают на вход блока регулирования частоты вращения привода подъема непосредственно, выделенный сигнал управления приводом тяги подают на вход блока регулирования частоты вращения привода тяги через первый основной управляемый ключ, сигнал управления приводом поворота подают на вход блока регулирования частоты вращения привода поворота через второй основной управляемый ключ. Кроме того, измеряют текущие длины подъемных и тяговых канатов, дополнительно задают расстояния до двух границ положения ковша в забое относительно бровки забоя. Задают длины тяговых канатов, соответствующие положению ковша на указанных границах, и длину подъемных канатов, соответствующую положению ковша на границе торможения ковша, задают уровень ограничения сигнала управления приводом тяги при положении ковша на границе ограничения скорости ковша и дополнительное усилие натяжения подъемных канатов при положении ковша на границе торможения ковша. В процессе копания сравнивают текущие длины подъемных и тяговых канатов с их заданными значениями до указанных границ. Предложено также устройство для управления движением ковша экскаватора-драглайна, содержащее блоки регулирования частоты вращения приводов подъема, тяги и поворота, блоки выделения сигналов управления приводами подъема и тяги, входы которых подключены к выходам соответствующих задатчиков частоты вращения этих приводов и регуляторов усилий натяжения подъемных и тяговых канатов, первый вход каждого из последних подключен к выходу соответствующего задатчика усилия натяжения канатов, а второй - к выходу соответствующего преобразователя усилия натяжения канатов, при этом вход блока регулирования частоты вращения привода подъема соединен непосредственно с выходом блока выделения сигнала управления приводом подъема, вход блока регулирования частоты вращения привода тяги соединен с выходом первого основного управляемого ключа, а вход блока регулирования частоты вращения привода поворота соединен через второй управляемый ключ с выходом задатчика частоты вращения этого привода, а также преобразователи длины подъемных и тяговых канатов. Устройство дополнительно снабжено тремя нелинейными элементами, четырьмя дополнительными управляемыми ключами, элементом ограничения сигнала управления приводом тяги и задатчиком дополнительного натяжения подъемных канатов. При этом вход первого нелинейного элемента подключен к выходу преобразователя длины подъемных канатов, а входы второго и третьего нелинейных элементов - к выходу преобразователя длины тяговых канатов, выход первого нелинейного элемента подключен на управляющий вход первого дополнительного ключа, выход второго нелинейного элемента подключен на управляющие входы второго и третьего дополнительных ключей, выход третьего нелинейного элемента соединен с управляющим входом первого и второго основных ключей и четвертого дополнительного ключа. Вход первого основного ключа подключен к выходу блока выделения сигнала управления приводом тяги через первый и второй дополнительные ключи, а также через первый дополнительный ключ, элемент ограничения сигнала управления приводом тяги и третий дополнительный ключ. Четвертый дополнительный ключ включен между выходом задатчика дополнительного натяжения подъемных канатов и третьим входом регулятора натяжения подъемных канатов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.