скрепер с элеваторной загрузкой

Формула изобретения

Скрепер с элеваторной загрузкой, содержащий раму, установленную на приводные колеса, ковш с ножом, сочлененный с рамой с одной стороны шарнирно, а с другой - с помощью гидроцилиндров, и элеватор, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен бункером-накопителем, установленным над ковшом на верхней части рамы, причем днище ковша выполнено по круговой кривой, а ведомый вал ковшового элеватора установлен внутри ковша и шарнирно сочленен с ним с помощью оси, проходящей одновременно через боковые стенки ковша и центр круговой кривой, ведущий вал установлен на верхней части рамы над бункером-накопителем, а также дополнительно снабжен цепной передачей, соединяющей приводные колеса скрепера и ведущий вал ковшового элеватора, и упорным валиком, установленным на заднем торце нижнего пояса рамы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительно-дорожному машиностроению, а именно к скреперам.

Известны скреперы с элеваторной загрузкой, в которых наличие элеватора, особенно при работе на малосвязных сыпучих грунтах, позволяет существенно снизить сопротивления загрузке ковша, способствуя тем самым повышению производительности скрепера за счет сокращения времени его работы в режиме землеройной машины, когда рабочая скорость машины минимальная, и за счет наполнения ковша с "шапкой".

При работе скрепера с элеваторной загрузкой на связных грунтах, в известном исполнении конструкции машины, должного эффекта не получается, а только повышается энергоемкость процесса загрузки ковша за счет дополнительных затрат энергии на работу элеватора, который работает по невыгодной для элеватора схеме, когда его рабочая ветвь перемещает срезаемую ножом стружку в грунтовой среде внутри ковша.

Этот недостаток элеваторной загрузки имеет место и в случае, когда скрепер работает в сыпучих грунтах, но компенсируется тем, что здесь гарантируется заполнение ковша грунтом с "шапкой".

Следует отметить недостаток установившегося традиционного взгляда на скреперы как на машины землеройно-транспортного типа, в которых упускается возможность без существенных изменений в конструкции скрепера с элеваторной загрузкой получить универсальную машину, способную работать как в режиме чисто землеройной, так и в режиме землеройно-транспортной, одинаково эффективно в любых грунтовых условиях в зависимости от складывающейся ситуации на конкретном объекте.

Наиболее близким к заявленному решению является серийно выпускаемый скрепер с элеваторной загрузкой ковша [1], включающий пространственную раму, опирающуюся задней частью на приводные колеса, ковш с ножом, установленный внутри пространственной рамы, передний конец которого (ковша) с помощью гидроцилиндров сочленен с тележкой, элеватор, установленный над ножом ковша и подающий срезаемый грунт в ковш своей нижней рабочей ветвью, обращенный внутрь ковша, и тягач.

Такая конструкция скрепера имеет два недостатка. Первый. Установка элеватора в ковше, рабочая ветвь которого работает в массиве грунта, находящегося внутри ковша, приводит к значительным затратам энергии на преодоление сопротивления движению рабочей ветви элеватора.

Второй. Скрепер в известном исполнении может работать только в режиме землеройно-транспортной машины, затрачивая до 90% рабочего времени на транспортирование грунта, в течение которого дорогая и металлоемкая конструкция элеватора не используется и зачастую далеко не полностью используется и мощность тягача, что, в основном, касается тягачей гусеничных, скорость которых не превышает 3 м/с.

Cтавится задача - с использованием главной положительной особенности известных конструкций скреперов - резание грунта стружкой большой ширины и значительной толщины с элеваторной загрузкой - получить машину, способную работать не только в режиме землеройно-транспортной, но и в режиме чисто землеройной с погрузкой грунта на автотранспорт, одинаково эффективную в любых грунтовых условиях за счет устранения сопротивлений заполнению ковша грунтом и рациональной схемы установки и работы элеватора и сократить удельную энергоемкость земляных работ.

Поставленная задача решается следующим образом. Известный скрепер с элеваторной загрузкой, включающий раму, установленную на приводные колеса, ковш с ножом, сочлененный с рамой с одной стороны (задней по длине ковша) шарнирно, а противоположный с помощью гидроцилиндров, элеватор, дополнительно снабжен бункером-накопителем грейферного типа, установленным на верхней части рамы над ковшом, причем днище ковша выполнено по круговой кривой, а ведомый вал ковшового элеватора установлен внутри ковша и шарнирно сочленен с ним с помощью оси, проходящей одновременно через боковые стенки ковша и центр круговой кривой, ведущий вал установлен на верхней части рамы над бункером-накопителем, а также дополнительно снабжен цепной передачей, соединяющей приводные колеса скрепера и ведущий вал ковшового элеватора, и упорным валиком, установленным на заднем торце нижнего пояса рамы.

Дополнительное оборудование скрепера бункером-накопителем грейферного типа достигается возможность сократить размеры ковша, в частности его длину в несколько раз, и накапливать грунт с помощью ковшового элеватора в бункере, установленном на верхней части рамы с таким расчетом, чтобы достигалась возможность разгрузки его в кузов автосамосвала, перемещающегося вместе со скрепером и упирающегося при этом задними колесами в упорный валик, укрепленный на заднем торце нижнего пояса рамы, при этом автосамосвал временно выполняет роль толкача.

Выполнением ковша скрепера с днищем цилиндрической формы достигается возможность использования ковша в качестве приемного бункера ковшового элеватора, что делает этот узел компактным и надежным в работе.

Снабжение скрепера цепной передачей, соединяющей его приводные колеса с приводным валом ковшового элеватора позволяет в автоматическом режиме согласовать скорость движения скрепера (при резании грунта) со скоростью работы элеватора на подаче грунта от ковша в бункер-накопитель.

На чертеже схематично показан прицепной скрепер с элеваторной загрузкой.

Скрепер содержит пространственную раму 1, которая с помощью сцепного устройства 2 сочленяется с тягачом 3, ковш 4, установленный внутри рамы 1 и сочлененный с последней с помощью оси 5 с возможностью поворота в вертикальной плоскости на оси 5, силовых гидроцилиндров 6, сочленяющих передний конец ковша 4 с рамой 1, ковшовый элеватор 7, нижний конец которого монтирован внутри ковша 4 по оси 5, а верхний конец с приводными звездочками 8 закреплен на верхней части рамы 1, мотор-колес 9, на которые задней частью опирается рама 1, звездочек 10, установленных на концах вала 11 мотор-колес 9, цепной передачи 12, передающей крутящий момент от звездочек 10, установленных на валу 11, валу 13 через звездочки 8, наклонный приемный лоток 14, закрепленный на верхней части рамы 1, заслонку 15, охватывающую лоток 14, которая верхним концом шарнирно сочленена с рамой 1, а нижним сочленена с рамой 1 с помощью гидроцилиндров 16 и упорный валик 17, установленный в задней части рамы 1 в уровне ее нижнего пояса 18.

Скрепер работает следующим образом. При движении тягача 3 по створу проходки с помощью гидроцилиндров 6 нож ковша заглубляется в грунт и последний в виде стружки поступает в ковш, откуда ковшовым элеватором 7 поднимается и сбрасывается в наклонный лоток 14, по которому ссыпается в кузов самосвала 19. При этом заслонка 15 с помощью гидроцилиндров 16 удерживается над лотком 14 в открытом состоянии, а самосвал, упираясь своими колесами в упорный валик 17, движется с одинаковой скоростью со скрепером до полной загрузки. Затем по сигналу водителя самосвала моторист скрепера с помощью гидроцилиндров 16 опускает заслонку 15 на лоток 14, самосвал уходит, а на его место выруливает очередной самосвал.

На время смены самосвалов ковшовый элеватор 7 сбрасывает грунт в бункер, образованный лотком 14 и заслонкой 15. После того как очередной порожний самосвал пристроится к скреперу под загрузку, водитель сигналит мотористу скрепера, и последний поднимает заслонку 15, и накопившийся в бункере грунт высыпается в кузов самосвала. При необходимости автосамосвал догружается грунтом при открытой заслонке 15.

Такое выполнение скрепера, работающего в непрерывном режиме резания грунта с одновременной погрузкой его в транспортные средства при надлежащей организации работы комплекса, позволяет в 5-6 раз сократить удельную энергоемкость земляных работ, выполняемых скрепером, и получить максимальную постоянную его производительность независимо от дальности возки.

Кроме того, автосамосвал при загрузке его грунтом может быть использован в качестве толкача, а при необходимости, на коротких дистанциях возки грунта, скрепер в предлагаемом варианте может работать и как землеройно-транспортная машина.

Источники информации

1. М. И. Гальперин и др. Строительные машины. - М.: Высшая школа, 1980, с. 201, 202, рис. 8.15.