Навесной роторный снегоочиститель

Полезная модель относится к дорожному и коммунальному машиностроению, в частности, к устройствам удаления снега с дорожных покрытий при помощи вращающихся лопастных роторов. Решаемые в задачи - упрощение конструкции, повышение надежности и безаварийности работы, снижение веса установки и энергосбережение. Технический результат достигается тем, что лопасти питателя выполнены в виде отдельных лопаток ударного действия, установленных преимущественно равномерно радиально и аксиально в несколько рядов. При виде спереди вращение ротора происходит сверху вниз, плоскости указанных лопаток питателя наклонены к осевой линии ротора, и в левой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта против часовой стрелки, а в правой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта по часовой стрелке. Преимущественно в середине метателя схождение встык верхних краев ближних к метателю лопаток питателя левой и правой частей одного ряда. Лопатки метателя имеют форму вогнутых по направлению вращения, преимущественно полутрубчатых черпаков, установленных на общем роторе преимущественно посередине метателя и преимущественно посередине по углу ротора между схождениями встык лопаток питателя. Передачу вращения от приводного двигателя к общему ротору питателя и метателя осуществляют с возможностью проскальзывания при перегрузках, например, с помощью ременной передачи, и с возможностью автоматического подключения передачи к приводному двигателю при скорости вращения указанного двигателя не менее номинальной пороговой величины.

Область техники

Полезная модель относится к дорожному и коммунальному машиностроению, в частности, к устройствам удаления снега с дорожных покрытий при помощи вращающихся лопастных роторов.

Уровень техники

Из патентной литературы известен рабочий орган к снегоочистителю (Авторское свидетельство СССР №201456, МПК Е 01 Н 5/09, опубл. 08.09.1967, Бюл. №18), включающий единый горизонтальный ротор-вал, на котором расположены шнековый питатель с правым и левым шнеками с витками, направленными навстречу друг другу и смещенными по фазе, между которыми расположен метатель в виде лопаток на роторе, каждая из которых одной боковой стороной жестко прикреплена к винту правого или левого шнека, при этом лопатки ротора выполнены с ограничительными пластинами, закрепленными под углом к свободным боковым сторонам лопаток. Недостатком данного рабочего органа является сложность его конструкции, ее изготовления и высокая энергоемкость эксплуатации.

Также известен роторный снегоочиститель (Свидетельство на полезную модель №0005599, МПК Е 01 Н 5/09, опубл. 16.12.1997), который взят в качестве прототипа для предлагаемой полезной модели. Снегоочиститель содержит фрезерный питатель с двумя шнеками со спиралями, сходящимися к оси симметрии несущего транспорта, и метательный аппарат с выбросным патрубком, поворотным в горизонтальной плоскости, метательный механизм выполнен из двух лопаток-метателей, установленных неподвижно на валу шнека фрезерного питателя радиально и под углом 180 градусов относительно друг друга, при этом вращение вала шнека фрезерного питателя и одновременно лопаток-метателей обеспечивает общее приводное устройство. Недостаток данного устройства - также сложность конструкции и высокая энергоемкость эксплуатации.

Раскрытие полезной модели

Решаемые в предлагаемом устройстве задачи - это упрощение конструкции, повышение надежности и безаварийности работы, снижение веса установки и энергосбережение.

Технический результат достигается тем, что навесной роторный снегоочиститель содержит общий ротор метателя с радиальными лопатками и питателя с наклонными в сторону метателя лопастями. Указанный ротор установлен в опорах в кожухе корпуса с выбросным окном наверх над метателем в выбросный поворотный направляющий патрубок. Также есть приводное устройство с кинематической передачей вращения на ротор и крепления корпуса к транспортному носителю.

При этом отличительно то, что лопасти питателя выполнены в виде отдельных лопаток ударного действия, установленных преимущественно равномерно радиально и аксиально в несколько рядов. При виде спереди вращение ротора происходит сверху вниз, плоскости указанных лопаток питателя наклонены к осевой линии ротора, и в левой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта против часовой стрелки, а в правой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта по часовой стрелке. Преимущественно в середине метателя схождение встык верхних краев ближних к метателю лопаток питателя левой и правой частей одного ряда. Лопатки метателя имеют форму вогнутых по направлению вращения, преимущественно полутрубчатых черпаков, установленных на общем роторе преимущественно посередине метателя и преимущественно посередине по углу ротора между схождениями встык лопаток питателя. Передачу вращения от приводного двигателя к общему ротору питателя и метателя осуществляют с возможностью проскальзывания при перегрузках, например, с помощью ременной передачи, и с возможностью автоматического подключения передачи к приводному двигателю при скорости вращения указанного двигателя не менее номинальной пороговой величины.

Более конкретно и дополнительно: у лопаток питателя плоская рабочая поверхность в сторону метателя и ребра жесткости с задней стороны. Число рядов

лопаток питателя равно трем, угловое расстояние между рядами преимущественно 120°, угол наклона плоскостей лопаток преимущественно 55° к осевой линии ротора. При развертке ротора с лопатками на плоскость наклонные лопатки в соседних рядах расположены вдоль общих прямых линий, то есть как спиральные полосы, разделенные на отдельные участки с промежутками между ними.

Высота черпака метателя преимущественно равна высоте лопаток питателя, объем черпака метателя соответствует производительности питателя, пропускной способности выбросного окна и выбросного патрубка, в частности, ширина черпака метателя равна ширине выбросного окна и выбросного патрубка.

Выбросной патрубок выполнен коробчатым с регулятором дальности выброса на конце, боковая проекция патрубка имеет наклонную криволинейную форму преимущественно логарифмической спирали, вместо нижней стенки в патрубке установлены стягивающие перекладины для снижения веса и материалоемкости патрубка.

В качестве приводного двигателя использован дизельный двигатель. Номинальная скорость вращения приводного двигателя при подключении ротора через кинематическую передачу составляет 1800...2200 оборотов в минуту. В качестве опор ротора использованы быстроходные радиальные подшипники качения.

Также в нижней части кожуха корпуса перед и под ротором с лопатками закреплен с возможностью перестановки по мере износа твердосплавный нож отвала убираемого материала.

Крепления корпуса выполнены регулируемыми для его навеса, например, вместо ковша на стандартный фронтальный погрузчик.

В составе устройства использована соответствующая управляющая, датчиковая и сигнальная аппаратура.

Краткое описание чертежей.

Фиг.1 - схематичный вид устройства в изометрии (со снятой ближней боковой стенкой кожуха ротора)

Фиг.2 - поперечное сечение средины метателя ротора с лопатками.

На рисунках номерами обозначены следующие элементы устройства:

1 - единый ротор питателя и метателя, 2 - лопатки ударного действия питателя; 3 - лопатки-черпаки метателя; 4 - кожух ротора как передняя часть корпуса устройства; 5 - выбросное окно над метателем с выбросным коробчатым патрубком с регулятором дальности выброса на конце; 6 - ременная передача на ротор от привода вращения; 7 - приводной двигатель с автоматом подключения (сцепления) ременной передачи; 8 - элементы крепления корпуса устройства к транспортному носителю; 9 - твердосплавный нож внизу в основании кожуха под и перед ротором для отделения убираемого снега от очищаемой поверхности.

Кожух с полуцилиндрической (в основном) формой открытой полости для размещения и вращения ротора с лопатками и черпаками. Выбросное окно в задней верхней части этой полости над метателем для выброса материала через патрубок.

На схематичных рисунках не показана необходимая управляющая, датчиковая и сигнальная аппаратура.

Стрелками показаны направление вращения ротора и направление выброса снежного потока через выбросное окно и выбросной патрубок.

Осуществление полезной модели.

Диапазон убираемого материала предлагаемым устройством - от свежевыпавшего сухого или влажного снега до плотных обледенелых снежных валов (чистый подбор нижних слоев снега и наката, не надо предварительного разрыхления-раздробления ножом автогрейдера и сдвигания автогрейдером с обочины, от ограждений дороги, от остановок пассажирского транспорта, от домов на твердое покрытие дороги, все трансформируется в выбрасываемый плотный снежный поток с малым рассеянием и выпадением снега из потока в выбросе).

Условие достаточно высокой скорости вращения ротора обеспечивает ударение кусков снега о лопатки питателя ударного действия (с ударным дроблением льда и уплотненного снега), переход снега с лопатки на лопатку, быстрое ускорение снежно-ледовой массы, переход в плотный равномерный скоростной снежный поток и выброс материала метателем через выбросной патрубок. Снижение энергоемкости основной операции (а от особенностей работы рабочего органа не надо дополнительного усилия транспортного средства движению вперед) и вспомогательных операций, повышение производительности,

экономия объема кузова грузового автотранспорта за счет уплотнения снега при ударной остановке выброшенного из патрубка скоростного потока в кузове.

Высокая производительность машины и принцип действия высокоскоростного рабочего органа позволяет изменять технологические схемы работы и получать экономию на вспомогательных операциях и ручных работах. Возможность рабочего органа самостоятельно дробить уплотненный снег и лед дает возможность убирать валы без применения вспомогательной операции разбивки вала и отодвигания его от ограждения автогрейдером. Чистый подбор нижних слоев снега и наката сокращает применение ручной дополнительной уборки. При погрузке снега происходит его уплотнение в кузове автомобиля, а значит можно получить экономию на количестве задействованного автотранспорта.

Производительность и маневренность позволяют выполнять уборку в любых дорожных условиях. Использование базы погрузчика делает машину поворотливой и способной убирать снег в труднодоступных местах и производить одновременную уборку трассы дороги и обстановки пути (съезды, развязки, автобусные остановки). Снегоочиститель может работать возле жилых домов, на автобусных остановках, возле ограждений, не причиняя им повреждений. Формирование плотного снежного потока при выбросе из снегоочистителя и его малое рассеивание при перемещении допускает перекидывание снега над строениями (например, киосками, автопавильонами) и полосой отвода без выпадения снега на них.

Снегоочиститель может убирать валы высотой значительно выше вертикального размера приемного отверстия кожуха ротора и высота снега ограничивается только правилами безопасности работ. Работа снегоочистителя безопасна и не требует специального ограждения места работ. Работа снегоочистителя не мешает движению транспорта и пешеходов.

Регулирование направления выброса позволяет выбирать места складирования снега. Поворотный выбросной патрубок позволяет бросать снег как на полосу отвода, так и грузить в кузов автомобиля.

Устройство работает следующим образом.

Включают приводной двигатель и после разгона до номинальной скорости 1800...2200 оборотов в минуту автоматически включается сцепление и подключает ременную передачу и далее общий единый ротор питателя и метателя независимо от наличия или отсутствия убираемого снега и льда. В случае наличия снега начинает производиться его высокоскоростная и высокоэффективная уборка лопатками питателя к метателю и черпаками метателя (см. фиг.2) в выбросное окно и через выбросной патрубок наружу (см. фиг.1). В случае снижения скорости вращения приводного двигателя ниже номинального диапазона происходит автоматическое выключение сцепления и, следовательно, останов ротора снегоочистителя и окончание работы.

В заключение описания представлены выборочные технические показатели производственного образца устройства: производительность - в обычных условиях - 1800...2000 т/час; максимально возможная - до 5000 т/час; на плотном обледенелом снежном валу - не менее 800 т/час; расстояние выброса снега - до 50 м; регулирование направления потока 200°; мощность приводного двигателя 118 кВт.

1. Навесной роторный снегоочиститель, содержащий общий ротор метателя с радиальными лопатками и питателя с наклонными в сторону метателя лопастями, указанный ротор установлен в опорах в кожухе корпуса с выбросным окном наверх над метателем в выбросной поворотный направляющий патрубок, приводное устройство с кинематической передачей вращения на ротор, крепления корпуса к транспортному носителю, отличающийся тем, что лопасти питателя выполнены в виде отдельных лопаток ударного действия, установленных преимущественно равномерно радиально и аксиально в несколько рядов, плоскости указанных лопаток питателя наклонены к осевой линии ротора, при этом в левой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта против часовой стрелки, а в правой от метателя части питателя наклон лопаток от осевой линии ротора в пределах квадранта по часовой стрелке, преимущественно в середине метателя схождение встык верхних краев ближних к метателю лопаток питателя левой и правой частей одного ряда; лопатки метателя имеют форму вогнутых по направлению вращения, преимущественно полутрубчатых черпаков, установленных на общем роторе преимущественно посередине метателя и преимущественно посередине по углу ротора между схождениями встык лопаток питателя; передача вращения от приводного двигателя к общему ротору питателя и метателя с возможностью проскальзывания при перегрузках - ременная передача, и с возможностью автоматического подключения передачи к приводному двигателю при скорости вращения указанного двигателя не менее номинальной пороговой величины.

2. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что у лопаток питателя плоская рабочая поверхность в сторону метателя и ребра жесткости с задней стороны.

3. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что число рядов лопаток питателя равно трем, угловое расстояние между рядами преимущественно 120°, угол наклона плоскостей лопаток преимущественно 55° к осевой линии ротора.

4. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что при развертке ротора с лопатками на плоскость наклонные лопатки в соседних рядах расположены вдоль общих прямых линий.

5. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что высота черпака метателя преимущественно равна высоте лопаток питателя, объем черпака метателя соответствует производительности питателя, пропускной способности выбросного окна и выбросного патрубка, в частности, ширина черпака метателя равна ширине выбросного окна и выбросного патрубка.

6. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что выбросный патрубок выполнен коробчатым с регулятором дальности выброса на конце, боковая проекция патрубка имеет наклонную криволинейную форму преимущественно логарифмической спирали, вместо нижней стенки в патрубке установлены стягивающие перекладины.

7. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что в качестве приводного двигателя использован дизельный двигатель.

8. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что номинальная скорость вращения приводного двигателя при подключении ротора через кинематическую передачу составляет 1800... 2200 оборотов в минуту.

9. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что в качестве опор ротора использованы быстроходные радиальные подшипники качения.

10. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что в нижней части кожуха корпуса перед и под ротором с лопатками закреплен с возможностью перестановки по мере износа твердосплавный нож отвала убираемого материала.

11. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что крепления корпуса выполнены регулируемыми для его навеса, например, вместо ковша на стандартный фронтальный погрузчик.

12. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что в составе устройства использована соответствующая управляющая, датчиковая и сигнальная аппаратура.