ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО

ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО
Полезная модель относится к горной технике и может быть использована в качестве навесного оборудования на транспортном средстве для фиксирования и перемещения груза, например, кусковой горной массы в карьере.
Известны крановые грузозахватные устройства, в которых удержание груза осуществляется за счет сил трения, возникающих при обжатии груза захватными рычагами под действием усилия гидроцилиндров - [1, с. 188].
Недостатком этих грузозахватных устройств является невозможность надежного фиксирования ими негабарита в том случае, когда имеется значительная сила сопротивления внедрению захватных рычагов в окружающую негабарит горную массу.
Известен экскаваторный ковш активного действия, который состоит из корпуса, пневмомолотов, устанавливаемых в трубчатых кожухах, выполненных в днище ковша, ударных зубьев и системы воздухоподвода [2, с. 28]. Сжатый воздух, подведенный к ковшу, попадает в коллектор и от него по гибким шлангам поступает в автоматы пуска, включающие пневмомолоты в работу при достижении заданного усилия на ударном зубе при загрузке ковша экскаватора.
Под действием ударных нагрузок зубья ковша внедряются в грунт, разрушая его. При снижении сопротивления копанию пневмомолот отключается. Такая конструкция ковша позволяет использовать его при разработке крепких пород.
Недостатком конструкции аналога является отсутствие возможности перемещения отдельного куска горной породы без попадания в ковш экскаватора окружающей негабарит горной массы.
Известно также устройство для дробления негабаритов по авторскому свидетельству СССР №1338891, кл. В02С 21/00 [3]. Устройство устанавливается на базовую машину и включает трубчатый корпус, внутри которого подвижно размещен гидроударник, а также гидроцилиндр, при помощи которого он перемещается. Снаружи на трубчатом корпусе шарнирно установлены захваты и гидроцилиндры, служащие для поворота захватов. Негабарит с помощью захватов фиксируется и перемещается на рабочую площадку, после чего гидроударник осуществляет его дробление.
Недостатком этого устройства является невозможность надежного извлечения негабарита из окружающей его горной массы в откосе, т.к. со стороны последней действуют значительные силы сопротивления повороту захватов, затрудняющие фиксирование негабарита для последующего перемещения.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является грузозахватное устройство для погрузки тюков и рулонов сена и соломы по патенту РФ №2217899, МПК A01D 87/12 [4].
Грузозахватное устройство содержит раму, установленную на стреле погрузчика и состоящую из средней неподвижной части и шарнирно соединенных с ней двух пустотелых подвижных частей, в которых установлены выдвижные захваты. Привод выдвижных захватов выполнен в виде силовых гидроцилиндров.
Грузозахватное устройство при помощи стрелы погрузчика накладывается на рулон, силовые гидроцилиндры осуществляют выдвижение захватов относительно пустотелых подвижных частей и последующий их поворот для зажима и погрузки рулона.
Недостатком прототипа является также невозможность применения подобной схемы для надежного извлечения куска из окружающей его горной массы в откосе, т.к. со стороны последней при повороте захватов внутри нее возникают значительные силы сопротивления, препятствующие зажиму куска для последующего его перемещения.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение внедрения захвата в горную массу, находящуюся вокруг куска, и надежного его фиксирования.
Сущность полезной модели состоит в следующем. Захватное устройство содержит две лапы (челюсти), одна из них является грузонесущей и обладает большей прочностью, чем другая. Лапы при фиксировании куска горной массы перемещаются гидроцилиндрами и установлены на основании, которое имеет возможность вращения относительно продольной оси стрелы базовой машины (погрузчика). Основание имеет гидропривод для вращения относительно продольной оси стрелы, а также тормоз.
При фиксировании куска лапы смещены относительно продольной оси стрелы, на грузонесущей лапе установлены активные зубья с возможностью возвратно-поступательного движения, а также поворота относительно лапы.
В том случае, когда кусок горной массы находится внутри горной массы (например, на уступе), лапы внедряются в нее слева и справа от куска, т.к. при таком положении лап сила сопротивления внедрению наименьшая. Кроме того, активные зубья совершают возвратно-поступательные движения и разрыхляют горную массу, что облегчает процесс внедрения лап. В конце процесса фиксирования куска горной массы активные зубья совершают поворот относительно лапы в сторону куска, что позволяет надежнее удерживать его. После извлечения куска из горной массы выключается тормоз, удерживающий основание от поворота относительно продольной оси стрелы, в результате под действием момента силы тяжести происходит указанный поворот, и кусок оказывается на грузонесущей лапе. В таком положении он переносится на место разгрузки.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:
- снабжения грузонесущей лапы активными зубьями с возможностью возвратно-поступательного движения и поворота относительно лапы обеспечить внедрение лап в горную массу, окружающую кусок горной массы, и последующее его надежное фиксирование;
- смещения лап относительно продольной оси стрелы при захвате куска горной массы обеспечить поворот лап, основания и куска в положение, когда последний опирается на грузонесущую лапу;
- наличия тормоза в гидроприводе вращения основания обеспечить удержание куска горной массы при его извлечении из горной массы лапами без их вращения вместе с основанием относительно продольной оси стрелы.
На фиг. 1 показано захватное устройство с куском горной массы (вид сверху), на фиг. 2 - установка активного зуба внутри лапы.
Захватное устройство состоит из двух лап: нижней - грузонесущей 1 и верхней 2, приводимых в движение гидроцилиндрами 3, основания 4, на котором шарнирно закреплены лапы 1, 2 и гидроцилиндры 3, тормоза 5, позволяющего стопорить основание 4 относительно продольной оси стрелы 6 (оси вращения основания 4), и гидропривода 7 для вращения основания 4 относительно стрелы 6. Лапы 1, 2 после фиксирования куска горной массы 8 смещены относительно продольной оси стрелы 6. Внутри лапы 1 размещен корпус 9, в котором установлены гидроцилиндры 10, 11 и активный зуб 12, выполненный с зацепом 13. Трубопровод 14 служит для подвода рабочей жидкости от насоса к гидроцилиндрам 10, 11, которые соответственно штоками 15 и 16 шарнирно связаны с активным зубом 12. Гидроцилиндр 10 обеспечивает ход штока 15 на большую величину, чем гидроцилиндр 11 для штока 16. Корпус 9 выполнен с прорезным пазом 17, который обеспечивает возможность поворота для активного зуба 12. Захватное устройство работает следующим образом. В исходном состоянии лапы 1, 2 разведены на максимальную ширину. Для фиксирования куска 8 лапы 1, 2 внедряются в горную массу слева и справа от него. В процессе внедрения активный зуб 12 при помощи гидроцилиндров 10, 11 совершает возвратно-поступательные движения на величину хода штока 16 для разрыхления горной массы. После внедрения на необходимую величину лапы 1, 2 под действием гидроцилиндров 3 фиксируют кусок 8, при этом активный зуб 12 выдвигается вперед на величину хода штока 15. Т. к. ход штока 16 меньше, чем штока 15, то происходит поворот активного зуба 12 через прорезной паз 17 в сторону куска 8 и дополнительное фиксирование последнего зацепом 13.
Когда кусок горной массы 8 с боков зажат лапами 1, 2, то возникает момент его силы тяжести на плече «а» (фиг. 1) относительно продольной оси стрелы 6 (оси вращения основания 4). Этот момент воспринимается тормозом 5 до извлечения из горной массы куска 8, после чего тормоз 5 отключается, кусок 8 вместе с лапами 1, 2 и основанием 4 поворачиваются относительно продольной оси стрелы 6. В результате этого поворота кусок 8 оказывается на грузонесущей лапе 1 и далее переносится в таком положении на место разгрузки. Если кусок горной массы 8 невозможно поднять стрелой 6 вследствие сопротивления горной массы, то аналогичным способом он постепенно расшатывается и в итоге извлекается из горной массы.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Вайнсон Α. Α., Андреев А. Ф. Крановые грузозахватные устройства: Справочник. - М.: Машиностроение, 1982. - 304 с.
2. Галдин, Η.С.Ковши активного действия на основе гидроударников для экскаваторов: Учеб. Пособие / Н.С. Галдин, Е.А. Бедрина. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. - 53 с.
3. А.с. 1338891 СССР, МПК В02С 21/00. Устройство для дробления негабарита / В.А. Корбут. - №4011789/29-33; Заяв. 16.01.86; Опубл. 23.09.87, Бюл. №35. - 3 с: ил.
4. Патент - 2217899 РФ, МПК A01D 87/12. Грузозахватное устройство / В.Ф. Дубинин, В.А. Глухарев, О.В. Иванова и др. - №2002105284/13; Заявл. 26.02.2002; Опубл. 10.12.2003. - 3 с: ил.