Рабочее оборудование траншеекопателя

Рабочее оборудование траншеекопателя предназначено для проходки траншей в мерзлом и прочном грунте. Устройство содержит опорную раму с механизмом передвижения. На опорной раме с возможностью фиксации при заглублении смонтирован центральный исполнительный орган в виде пластинчатого режуще-транспортирующего устройства с огибающей его бесконечной цепью. Ведомая звездочка центрального исполнительного органа при рабочем ходе машины находится впереди его верхней ведущей звездочки. На одном валу с ведомой звездочкой установлены боковые дисковые фрезы. По обе стороны от центрального исполнительного органа расположены шнековые исполнительные органы с резцами и концевыми фрезами. Шнековые исполнительные органы в нижней части шарнирно соединены с рамой центрального исполнительного органа. Позади центрального исполнительного органа на опорной раме закреплен транспортер. При нарезке траншеи шнековые исполнительные органы и боковые дисковые фрезы прорезают щели, а центральный исполнительный орган подрезает снизу образовавшийся грунт и направляет его на транспортер. Технический результат заключается в обеспечении жесткости рабочего органа и снижении тяговых усилий.

Полезная модель относится к рабочему оборудованию землеройных машин - траншеекопателей, предназначенных преимущественно для проходки траншей в мерзлом и прочном грунте.

Известно рабочее оборудование бесковшового цепного траншеекопателя УБМ-6, включающее три цепных рабочих органа, один из которых размещен на продольной оси траншеекопателя и выполнен с подрезающей фрезой. Боковые рабочие органы установлены на опорной раме с возможностью фиксированного поперечного перемещения баров по направляющим вдоль приводного редуктора, позволяет разрабатывать траншею с различными параметрами [А.с. 1199864 СССР, М. Кл. Е02F 3/08, 5/06. Баровая машина; опубл. 23.12.85, Бюл. №47. - 4 с.]. Недостатком данного рабочего оборудования является высокое усилие подачи, возникающее при разработке мерзлых и прочных грунтов. Увеличение сопротивления движению траншеекопателя в направлении подачи и уменьшение скорости рабочего перемещения базовой машины вызывает снижение производительности траншеекопателя. Кроме того, для дальнейшей уборки нарезанных призм грунта, требуется дополнительная техника, а следовательно и дополнительные затраты энергии.

Наиболее близким к предлагаемому является рабочее оборудование бесковшового цепного траншеекопателя, представляющее собой опорную раму с катком для передвижения по дну отрываемой траншеи. На раме, в ее центральной части, смонтирован исполнительный орган (режуще-транспортирующий пластинчатого типа), нижняя ведомая звездочка которого находится при рабочем ходе машины впереди его верхней ведущей звездочки. Движение резцов рабочей ветви центрального исполнительного органа происходит против хода траншеекопателя. Позади центрального исполнительного органа закреплено устройство для транспортирования грунта, выполненное в виде пластинчатого метателя. В транспортном положении рабочее оборудование укладывается на платформе тягача [А.с. 157281 СССР, М. Кл. Е02F 3/08, 5/06. Машина для отрывки траншей; опубл. 1963, Бюл. №17. - 2 с.]. При проходке траншей в мерзлых и прочных грунтах при значительной глубине отрываемой траншеи возникают большие нагрузки на консольный исполнительный орган и траншеекопатель может оказаться не работоспособным, так как нет дополнительной опоры впереди расположенной ведомой звездочки.

Задача полезной модели - уменьшение энергоемкости процесса разработки траншей в мерзлом грунте и повышение производительности и надежности рабочего оборудования траншеекопателя.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в обеспечении жесткости рабочего органа при отрывке траншей, в снижении тяговых усилий, что приводит к снижению энергоемкости процесса разработки мерзлого грунта и повышению производительности траншеекопателя.

Технический результат достигается следующим образом. Как и в прототипе, рабочее оборудование траншеекопателя содержит опорную раму с механизмом передвижения, смонтированный на опорной раме центральный исполнительный орган, нижняя ведомая звездочка которого при рабочем ходе машины находится впереди его верхней ведущей звездочки, при этом центральный исполнительный орган выполнен в виде пластинчатого режуще-транспортирующего устройства с огибающей его бесконечной цепью, а также содержит механизм подъема и опускания центрального исполнительного органа и устройство для отброса грунта в сторону от траншеи или в транспортное средство, закрепленное на опорной раме позади центрального исполнительного органа. Но в отличие от прототипа у заявляемого рабочего оборудования траншеекопателя по обе стороны от центрального исполнительного органа дополнительно содержатся два шнековых исполнительных органа с резцами и концевыми фрезами внизу. Нижние концы шнековых исполнительных органов шарнирно соединены с рамой центрального исполнительного органа. Отличием является так же то, что на одном валу с нижней ведомой звездочкой центрального исполнительного органа установлены боковые дисковые фрезы, кроме этого рабочее оборудование траншеекопателя дополнительно содержит промежуточную раму, расположенную внутри опорной рамы и с одного конца шарнирно соединенную с опорной рамой, при этом с противоположной стороны с промежуточной рамой шарнирно и с возможностью фиксации на опорной раме при заглубленном исполнительном органе соединены шнековые исполнительные органы, причем механизм подъема и опускания центрального исполнительного органа выполнен в виде двух гидроцилиндров, установленных на опорной раме, а центральный (режуще-транспортирующий) исполнительный орган со стороны ведущей звездочки соединен с опорной рамой шарнирно. Помимо этого, опорная рама имеет ходовые колеса, перекатывающиеся по обеим сторонам от траншеи. Передние ходовые колеса выполнены с возможностью поворота.

В качестве устройства для отброса грунта использован транспортер.

Поскольку центральный исполнительный орган имеет дополнительную опору в виде двух шнековых исполнительных органов с резцами, которые крепятся снизу к нижней части центрального исполнительного органа, а сверху - к опорной раме, возникает конструктивная треугольная замкнутая схема, которая обеспечивает жесткость рабочего органа, способного отрывать траншеи значительной глубины. Снижение энергоемкости, как и в прототипе обеспечивается за счет уменьшения необходимых тяговых усилий, так как реакция грунта на резцы режуще-транспортирующего исполнительного органа направлена в направлении движения базовой машины. Такой эффект в большей степени проявляется, когда траншеи отрывают в грунтах сезонного промерзания, имеющих наибольшую прочность на дневной поверхности.

К тому же в отличие от прототипа дополнительные шнековые исполнительные органы с резцами и боковые дисковые фрезы, установленные на одном валу с ведомой звездочкой центрального исполнительного органа, осуществляют нарезку щелей. Образовавшуюся призму грунта подрезает центральный исполнительный орган и разрушенный грунт выносится им же из траншеи. На это затрачивается меньше энергии, чем в прототипе.

За счет снижения количества циркулирующего разрушенного грунта в траншее, транспортировки его в сторону от траншеи транспортером, повышается производительность траншеекопателя. А установка центрального исполнительного органа таким образом, что его ведомая звездочка находится впереди ведущей, и движение резцов против хода траншеекопателя, снижает сопротивление подачи при рабочем перемещении траншеекопателя.

Кроме прочего, механизм передвижения опорной рамы (ходовые колеса), выполненный по обе стороны от траншеи (в прототипе - внутри траншеи), позволяет легко перемещаться рабочему оборудованию, поскольку грунт в траншее не препятствует такому перемещению, следовательно, тратится меньше усилий на разработку траншеи и повышается производительность траншеекопателя.

Заявляемое устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 - изображен общий вид траншеекопателя с рабочим оборудованием в транспортном положении, на фиг.2 изображен общий вид траншеекопателя в процессе заглубления рабочего органа; на фиг.3 - изображен общий вид траншеекопателя с рабочим оборудованием в рабочем положении, на фиг.4 - вид сверху фиг.3.

Позиции на чертежах обозначают следующее:

1 - тягач; 2 - сцепное устройство; 3 - поворотное устройство; 4 - привод шнекового исполнительного органа; 5 - опорные лапы; 6 - цапфа; 7 - гидроцилиндры заглубления и выглубления рабочего органа; 8 - центральный исполнительный орган; 9 - ведомая звездочка центрального исполнительного органа; 10 - боковая дисковая фреза; 11 - шнековый исполнительный орган; 12 - кожух шнекового исполнительного органа; 13 - привод центрального исполнительного органа; 14 - ходовая часть опорной рамы; 15 - транспортер; 16 - привод транспортера; 17 - ведущая звездочка центрального исполнительного органа; 18 - кронштейн крепления промежуточной рамы; 19 - концевая фреза; 20 - промежуточная рама; 21 - резцы; 22 - основная (опорная) рама.

На основной (опорной) раме 22 шарнирно закреплен рабочий орган, состоящий из двух параллельных шнековых исполнительных органов 11 с установленными на них резцами 21, снизу которых установлены концевые фрезы и центрального исполнительного органа 8. Гидроцилиндры 7, являясь механизмом подъема и опускания центрального исполнительного органа, одновременно являются механизмом заглубления и выглубления всего рабочего органа.

Два параллельно расположенных шнековых исполнительных органа 11 закреплены шарнирно:

- с одной стороны - к промежуточной поворотной раме 20, которая в свою очередь скреплена шарнирно с основной рамой 22 через кронштейны 18;

- с другой стороны - шарнирно к раме центрального исполнительного органа. Верхняя часть центрального исполнительного органа крепится к основной (опорной) раме 22 через цапфы 6. Редуктор 13 привода центрального исполнительного органа закреплен на основной раме 22.

Два гидроцилиндра 7 заглубления и выглубления рабочего органа закреплены шарнирно на основной раме 22, а штоками - к раме центрального исполнительного органа 8. С боков ведомой звезд очки 9 центрального исполнительного органа 8 установлены две боковые дисковые фрезы 10.

Позади центрального исполнительного органа 8 установлен транспортер 15 на специальных полозьях, на которых он выдвигается в сторону.

Заявляемое устройство может иметь гидравлический или электрический привод.

Ходовая часть траншеекопателя включает:

- ходовые колеса опорной рамы 14;

- поворотное устройство 3 и сцепное устройство 2 для буксировки тягачом 1.

Предлагаемое рабочее оборудование траншеекопателя работает следующим образом. Перед нарезанием траншеи определенной ширины, рабочее оборудование выводится из транспортного положения при воздействии двух гидроцилиндров 7 на раму центрального исполнительного органа 8, которая начинает вращаться относительно оси крепления (расположена в задней части машины) к основной раме 22, увлекая за собой два параллельных шнековых исполнительных органа 11 с резцами 21 и концевыми фрезами 19, нижние концы которых крепятся к раме центрального исполнительного органа 8. Шнековые исполнительные органы 11 в свою очередь увлекают во вращение промежуточную раму 20, к которой они прикреплены шарнирно с одного края. Другой край промежуточной рамы 20 вращается на кронштейнах 18, установленных на основной раме 22 (это является второй шарнирной опорой всего рабочего органа на основной раме).

Рабочий орган заглубляется при вращении шнековых исполнительных органов 11, на которых установлены резцы 21 вместе с концевыми фрезами 19, приводной звездочки 17 и ведомой звездочки 9 центрального исполнительного органа 8, на одном валу которой установлены боковые дисковые фрезы 10 на заданную величину, достигнув которую, промежуточная рама 20 одним краем ложится специальными лапами 5 в пазы основной рамы 22 (этим достигается жесткость конструкции при работе траншеекопателя).

По окончании заглубления рабочего органа, траншеекопателю задается рабочее перемещение.

При нарезке траншеи, два шнековых исполнительных органа 11 с установленными на них резцами 21 и боковые дисковые фрезы центрального исполнительного органа прорезают щели, вынося разрушенный грунт на поверхность траншеи, а центральный исполнительный орган 8 снизу подрезает образовавшуюся призму грунта.

Подрезанный центральным исполнительным органом 8 грунт, транспортируется им же вверх и попадает на транспортер 15, и далее на обочину.

По окончании работ, траншеекопатель подается тягачом чуть назад, либо сразу, при воздействии гидроцилиндров 7 на раму центрального исполнительного органа 8, рабочий орган в обратном порядке складывается в транспортное положение. Для надежности, рабочий орган дополнительно крепится цепями к основной раме 22.

1. Рабочее оборудование траншеекопателя, содержащее опорную раму с механизмом передвижения, смонтированный на опорной раме центральный исполнительный орган, нижняя ведомая звездочка которого при рабочем ходе машины находится впереди его верхней ведущей звездочки, при этом центральный исполнительный орган выполнен в виде пластинчатого режуще-транспортирующего устройства с огибающей его бесконечной цепью, а также содержащее механизм подъема и опускания центрального исполнительного органа и устройство для отброса грунта, закрепленное на опорной раме позади центрального исполнительного органа и направленное в сторону от траншеи, отличающееся тем, что оно по обе стороны от центрального исполнительного органа дополнительно содержит два шнековых исполнительных органа с резцами и концевыми фрезами, нижние концы которых шарнирно соединены с рамой центрального исполнительного органа, промежуточную раму, расположенную внутри опорной рамы и с одного конца шарнирно соединенную с опорной рамой, при этом с противоположной стороны с промежуточной рамой шарнирно и с возможностью фиксации на опорной раме при заглубленном исполнительном органе соединены шнековые исполнительные органы с резцами, кроме этого рабочее оборудование траншеекопателя дополнительно содержит боковые дисковые фрезы, установленные на одном валу с ведомой звездочкой центрального исполнительного органа, причем механизм подъема и опускания исполнительного органа выполнен в виде двух гидроцилиндров, установленных на опорной раме, а центральный исполнительный орган со стороны ведущей звездочки соединен с опорной рамой шарнирно, помимо этого, опорная рама выполнена с возможностью передвижения по обеим сторонам от траншеи.

2. Рабочее оборудование по п.1, отличающееся тем, что механизм передвижения опорной рамы состоит из четырех ходовых колес, и выполнен с возможностью поворота передних ходовых колес.

3. Рабочее оборудование по п.1, отличающееся тем, что устройство для отброса грунта выполнено в виде транспортера.