Рабочее оборудование карьерного экскаватора

Заявляемая полезная модель относится к горной технике, в частности, к одноковшовым экскаваторам и может быть использовано при проектировании данных машин. Заявляемая полезная модель решает задачи снижения нагруженности рабочего оборудования и, как следствие этого, массы экскаватора. Снижение массы происходит за счет замены лебедок в подъемном и напорном механизмах канатно-гидравлическими системами. Это позволяет существенно снизить динамические нагрузки при стопорении ковша, уменьшение нагруженности рабочего оборудования позволит уменьшить массу стрелы и рукояти. Рабочее оборудование карьерного экскаватора работает следующим образом. При выдвижении штока гидроцилиндра подъемного механизма подъемным канатом производится подъем ковша. Требуемая траектория перемещения ковша обеспечивается напорной балкой, балансиром и рукоятью при перемещении штока гидроцилиндра напорного механизма. Снижение усилий в заявляемой полезной модели по сравнению с аналогом позволяет уменьшить массу рабочего оборудования, это обеспечит уменьшение массы противовеса и экскаватора в целом, уменьшится момент инерции поворотной части, что приведет к снижению времени цикла и повышению производительности.

Заявляемая полезная модель относится к горной технике, в частности, к одноковшовым экскаваторам и может быть использовано при проектировании данных машин.

Известно рабочее оборудование карьерного экскаватора [1, стр.83], включающее ковш, рукоять, стрелу, механизмы подъема и напора, состоящие из электродвигателя, редуктора и лебедки.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является рабочее оборудование карьерного экскаватора, включающее ковш, рукоять, стрелу, напорную балку с балансиром, механизм напора, состоящий из электродвигателя, редуктора, зубчатой рейки, механизм подъема, состоящий из электродвигателя, редуктора и лебедки [1, стр.74].

Недостатком известных экскаваторов является применение лебедок для создания подъемного и напорного усилий, и как следствие высокая нагруженность рабочего оборудования при стопорении ковша в процессе работы. Это объясняется тем, что при встрече непреодолимого препятствия кинетическая энергия вращающихся масс лебедок переходит в потенциальную энергию деформации канатов, стрелы и рукояти, что и увеличивает нагруженность рабочего оборудования. Для восприятия усилий стопорения увеличивают сечение канатов, диаметр барабана лебедки, сечение стрелы и рукояти, это приводит к увеличению массы рабочего оборудования, массы и стоимости экскаватора.

Заявляемая полезная модель решает задачу снижения нагруженности рабочего оборудования и, как следствие этого, уменьшение массы рабочего оборудования и экскаватора в целом за счет применения гидропривода механизмов подъема и напора.

Для решения поставленной задачи заявляемая полезная модель содержит следующие существенные признаки, отличительные от наиболее близкого аналога: механизмы подъема и напора выполнены в виде канатно-гидравлических систем, состоящих из гидроцилиндров, канатов и блоков.

В отличие от прототипа применение гидравлического привода обеспечивает значительное снижение динамических нагрузок ввиду малой инерционности гидроприводов по сравнению с электроприводами, а это снижает нагруженность рабочего оборудования.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено изображение рабочего оборудования карьерного экскаватора.

Рабочее оборудование карьерного экскаватора содержит поворотную часть 1 с надстройкой 2, стрелу с головными блоками 3, соединенной с надстройкой тягой 4, рукоять с ковшом 5, шарнирно соединенной с балансиром 6 и напорной балкой из двух частей качающейся 7 и выдвижной 8. Выдвижная часть перемещается гидроцилиндром 9. Подъемный механизм включает подъемные канаты 10, блоки 11, 12 и гидроцилиндр 13.

Рабочее оборудование карьерного экскаватора действует следующим образом. В начале копания рукоять с ковшом 5 приближена к гусеничному оборудованию. При выдвижении штока гидроцилиндра 13 происходит перемещение блоков 11, 12 и за счет этого уменьшение длины подъемных канатов 10, ковш начнет перемещаться и будет происходить заполнение ковша. Перемещение выдвижной части напорной балки 8 гидроцилиндром 9 обеспечивает смещение рукояти и формирование требуемого вылета ковша.

Для опускания ковша в забой блоки 11, 12 перемещаются штоком гидроцилиндра 13 в противоположном направлении.

Если, при встрече невзорванного участка забоя или при сильном заглублении в породу, происходит остановка ковша, то в гидроприводе срабатывают предохранительные клапаны. В канатно-гидравлической системе ввиду малых скоростей и массы подвижных элементов кинетическая энергия незначительна по величине, поэтому не происходит значимого повышения усилий в канатах.

Снижение усилий в заявляемой полезной модели по сравнению с аналогом позволяет уменьшить массу рабочего оборудования, это обеспечит уменьшение массы противовеса и экскаватора в целом, уменьшится момент инерции поворотной части, что приведет к снижению времени цикла и повышению производительности.

Источники информации:

1. Машиностроение. Энциклопедия /ред. совет: К.В.Фролов (пред.) и др. М.: Машиностроение. Горные машины. Т. IV-24/ Ю.А.Лагунова, А.П.Комиссаров, В.С.Шестаков и др.; под общ. ред. В.К.Асташева, 2011, 496 с.

Рабочее оборудование карьерного экскаватора, включающее стрелу с головными блоками, рукоять с ковшом, шарнирно соединенной с балансиром и напорной балкой, механизмы напора и подъема, отличающееся тем, что механизмы напора и подъема выполнены в виде канатно-гидравлических систем, состоящих из гидроцилиндров, канатов и блоков.