КОВШ СКРЕПЕРА
SCRAP BUCKET

Изобретение относится к землеройной технике, а именно к скреперам.
Целью изобретения является повышение производительности, снижение затрат энергии.
Известен ковш скрепера (SU а.с. 1537767 E02F 3/64), содержащий днищесрежущим ножом, боковые и заднюю стенки, переднюю заслонку и механизм загрузки ковша. В известном ковше механизм загрузки выполнен в виде лопастного ротора, а задняя стенка имеет цилиндрическую форму. Это уменьшает полезную емкость коша примерно на 20%, в сравнении с традиционной компановкой скреперов, что снижает производительность. Кроме того, на привод ротора для подъема грунта затрачивается много энергии и усложняется управление рабочим процессом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению, является ковш скрепера (SU а.с. 1418423 E02F 3/64), содержащий боковые и заднюю выдвижную стенки, переднюю заслонку, основное днище с режущим ножом и дополнительное подъемное днище с механизмом подъема в виде гидроцилиндров и тяг в направляющих на боковых стенках ковша. Второе известное устройство позволяет увеличить объем набираемого грунта путем выполнения ковша с дополнительным подъемным днищем. Однако и оно имеет недостатки, которые заключаются в том, что с одной стороны объем ковша увеличивается, а с другой стороны уменьшается вследствие выполнения передней части верхнего яруса ковша сферической формой. Кроме того, для подъема грунта на верхний ярус ковша затрачивается много энергии.
Механизм подъема дополнительного днища громоздкий и материалоемкий из за использования толкающих брусьев сложной формы с размерами превышающими длину ковша, что снижает его надежность, которая снижается также вследствие сложности механизма выгрузки ковша содержащего две задние выдвижные стенки с двумя приводами. Наконец необходимо отметить, что перемещение грунта в ковше увеличенной емкости на большое расстояние при транспортировании вызывает большие динамические нагрузки и ограничивает скорость передвижения, а это увеличивает время рабочего цикла и снижает производительность.
Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности и снижение затрат энергии. Указанный технический результат достигается тем, что ковш скрепера, содержащий боковые и заднюю выдвижную стенки, переднюю заслонку, основное днище с режущим ножом и дополнительное днище с механизмом подъема в виде гидроцилиндров и тяг в направляющих на боковых стенках, снабжен торцовыми стенками верхней секции ковша, гидроаккумулятором, редукционным гидроклапаном и регулируемым гидродросселем, причем тяги механизма подъема дополнительного днища снабжены роликами и шарнирно соединены со штоками гидроцилиндров, поршневые полости которых сообщены через гидрораспределитель и регулируемый гидродроссель с гидроаккумулятором, сообщенным с редукционным гидроклапаном, настроенным с возможностью поддержания давления зарядки, превышающим необходимое для подъема дополнительного днища с грунтом. Торцовые стенки верхней секции ковша выполнены с небольшим развалом, а задняя выдвижная стенка снабжена проволочной щеткой, расположенной за нижней кромкой, при этом передняя и задняя кромки дополнительного днища изготовлены со скосом равным углу установки режущего ножа.
Предложенный ковш скрепера отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения.
На фиг. 1 изображен ковш скрепера - вид сбоку; на фиг.2 то же- вид спереди и схема управления.
Ковш скрепера содержит днище 1 с режущим ножом 2, переднюю заслонку 3, боковые 4 стенки и заднюю 5 выдвижную стенку, установленные в нижней секции ковша. За нижней кромкой задней выдвижной стенки 5 прикреплена проволочная щетка для лучшей зачистки днища 1. В верхней секции ковша установлены боковые 6 и торцовые стенки 7 с небольшим развалом.
На днище 1 расположено дополнительное днище 8 и к нему присоединены четыре тяги 9 с роликами 10 в направляющих 11, типа швеллеров, закрепленных на боковых стенках 4 нижней секции ковша и в направляющих 12 подобного типа, но повернутых на 180 градусов и закрепленных на боковых стенках 6 верхней секции ковша. Стягами 9 соединены штоками гидроцилиндры 13, а их корпуса прикреплены к боковым стенкам 4. Одноименные полости гидроцилиндров 13 сообщены гидролиниями между собой и с гидрораспределителем 14, соединенным с гидробаком, с напорной гидролинией и через регулируемый гидродроссель 15 с гидроаккумулятором 16. Гидроаккумулятор 16 сообщен с выходом редукционного гидроклапана 17, с манометром 18 и через вентиль 19 с гидробаком. Дополнительное днище 8 выполнено со скосами передней и задней кромок под углом установки режущего ножа в его продолжении.
Ковш скрепера действует следующим образом: В исходной позиции все элементы ковша находятся в положениях изображенных на фиг. 1 и 2, а именно передняя заслонка 3 приоткрыта, задняя выдвижная стенка 5 неподвижна в задней части ковша, а дополнительное днище 8 свободно лежит на днище1.
Золотник гидрораспределителя 14 занимает нейтральную позицию, а гидроаккумулятор 16 заряжен на давление, величина которого несколько превышает давление необходимое для подъема дополнительного днища 8 с грунтом. Начальная зарядка гидроаккумулятора 16 необходимым давлением производится с помощью редукционного гидроклапана 17, вентиля 19 и манометра 18, а затем автоматически обеспечивается редукционным гидроклапаном 17. В этом положении ковша происходит его заполнение традиционным способом, путем срезания грунта режущим ножом 2.
После заполнения нижней секции ковша включается гидрораспределитель 14, в позицию, сообщающую поршневые полости гидроцилиндров 13 с гидроаккумулятором 16, что обеспечивает подъем дополнительного днища 8 с грунтом в верхнюю секцию ковша под действием давления только от гидроаккумулятора без использования энергии гидронасоса. Затем золотник гидрораспределителя 14 возвращается в нейтральную позицию и заполнение освободившейся нижней секции ковша грунтом продолжается до ее заполнения.
С закрытой передней заслонкой 3 ковш перемещается на транспортном режиме к месту разгрузки и во время движения, как правило, по неровной опорной поверхности, на довольно большие до 2500 м. расстояния золотник гидрораспределителя 14 опять переводится в позицию, соединяющую поршневые полости гидроцилиндров 13 с гидроаккумулятором 16. В результате между скрепером и дополнительным днищем 8 с грунтом образуется упругая связь, обусловливающая их относительные колебания. Имея большую массу и соответственно большую силу инерции, грунт в верхней секции оказывает существенное влияние на характер колебаний и плавность хода всего скрепера на транспортном режиме. При этом трение грунта о стенки 6 и 7 верхней секции ковша и регулируемый гидродроссель 15 в гидролинии, соединяющей поршневые полости гидроцилиндров 13 с гидроаккумулятором 16 оказывают демпфирующее воздействие на колебания. В результате уменьшается амплитуда колебаний всего скрепера, повышается плавность хода и обеспечивается перемещение грунта с большей скоростью, что сокращает время рабочего цикла и повышает производительность, а также снижает динамические нагрузки, повышая надежность.
Разгрузка ковша начинается с разгрузки нижней секции традиционным способом, путем открытия передней заслонки 3 и выдвижения задней стенки 5. После разгрузки нижней секции ковша задняя стенка 5 возвращается в исходное положение, а золотник гирораспределителя 14 перемещается в позицию соединяющую штоковые полости гидроцилиндров 13 с напорной гидролинией. Происходит опускание дополнительного днища 8 с грунтом, а рабочая жидкость из поршневых полостей вытесняется в гидроаккумулятор 16, заряжая его для последующих подъемов. Следует отметить, что дополнительное днище 8 с грунтом полностью уравновешена гидроцилиндрами 13 под действием давления от гидроаккумулятора, поэтому для опускания затрачивается очень малое количество энергии, и если иметь в виду, что на подъем грунта она не расходуется, то обеспечивается существенное снижение энергозатрат. Разгрузка грунта опущенного из верхней секции ковша в нижнюю, производится традиционным, описанным выше способом, и не требует пояснений.
Таким образом, использование предложенного ковша скрепера обеспечивает загрузку ковша, имеющего увеличенную емкость, повышение производительности и снижение энергозатрат.