Рабочее оборудование одноковшового экскаватора
WORKING EQUIPMENT OF SINGLE-BUCKET EXCAVATOR

Изобретение относится к горным машинам, в частности к одноковшовым экскаваторам типа «механическая лопата», эксплуатирующимся в условиях, характеризующихся наличием значительных динамических нагрузок.
Целью изобретения является повышение долговечности и эффективности работы экскаватора за счет непосредственной передачи динамической составляющей усилий экскавации от механизма подъема на упругодемпфирующий механизм и исключения колебаний верхней части стрелы, удобства доступа и сокращения простоев, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом оборудования.
Известен механизм подъема ковша экскаватора (Авт. свид. SU 8П № 1720314, МПК Е02F 3/38, Бюл. №26, 1991) оборудованный упруго-демпфирующим устройством, расположенным на стреле экскаватора, которое состоит из двух пневмогидроцилиндров и уравнительного блока, установленного на подвижной направляющей, связанных между собой посредством канатов и коромысла. Колебательные движения подвижной направляющей, возникающие в процессе  подъема ковша, передаются через уравнительный блок и канаты на пневмогидроцилиндры и рассеиваются.
Общими признаками аналога с заявляемым устройством является наличие уравнительного блока, пневмогидроцилиндров и канатов.
Недостатком аналога является значительная  величина рабочего усилия, передаваемого упругодемпфирующим устройством на пневмогидроцилиндры, а также трудность их технического обслуживания и ремонта.
Также известно рабочее оборудование одноковшового экскаватора (Авт. свид. SU № 1720317, МПК Е02F 3/38, Бюл. № 28, 1991), снабженного упругодемпфирующим устройством, установленным в верхней части стрелы, которое образовано валом с установленными на нем полублоками, кронштейнами, пневмогидроцилиндрами и канатами. Колебательные движения, возникающие в подъемных канатах при перемещении рабочего органа, передаются через уравнительные полублоки посредством кронштейнов на пневмогидроцилиндры.
Общими признаками аналога с заявляемым устройством является наличие вала с установленными на нем уравнительными блоками, прикрепленных к ним кронштейнов, пневмогидроцилиндров и канатов.
Недостатком данного решения является трудность обслуживания и ремонта упругодемпфирующего устройства, расположенного у головных блоков, а также воздействие на него вибрационных нагрузок со стороны стрелы.
Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является рабочее оборудование одноковшового экскаватора (SU 1779715, МПК E02F 3/38, опубликовано 07.12.1992), которое обеспечивает повышение его долговечности за счет снижения динамических нагрузок при одновременной работе механизмов напора и подъема с помощью упругодемпфирующего механизма, установленного на двуногую стойку. Упругодемпфирующий механизм образован валом с блоками, кронштейнами, пневмогидроцилиндрами и канатами подвески, которые жестко связывают ось головных блоков, закрепленных на верхней секции стрелы, с механизмами напора и подъема ковша. Колебательные движения стрелы, возникающие при экскавации, воспринимаются осью головных блоков и приводят к растяжению канатов подвески стрелы, усилия от которых передаются на упругодемпфирующий механизм и поглощаются последним.
Общими признаками прототипа с заявляемым рабочим оборудованием одноковшового экскаватора, включающем поворотную платформу, стрелу и связанную с ней рукоять, головные блоки с осью и механизм подъема ковша, является наличие упругодемпфирующего механизма, образованного валом с блоками, кронштейнами, пневмогидроцилиндрами и подъемными канатами.
Основными недостатками данного решения являются колебания стрелы экскаватора, вызванные  передачей динамической составляющей усилий экскавации на ось головных блоков, и трудность технического обслуживания и ремонта упругодемпфирующего механизма.
Задачей заявляемого изобретения является создание рабочего оборудования одноковшового экскаватора, обеспечивающего непосредственную передачу динамической составляющей усилий экскавации от подъемных канатов на упругодемпфирующий механизм, а место установки последнего будет удобным для проведения технического обслуживания и ремонта.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении долговечности и эффективности работы экскаватора за счет непосредственной передачи динамической составляющей усилий экскавации от механизма подъема на упругодемпфирующий механизм и исключения колебаний стрелы, удобства доступа технического обслуживания и сокращения простоев, связанных с ремонтом оборудования.
Технический результат достигается тем, что рабочее оборудование одноковшового экскаватора, включающее поворотную платформу, стрелу, связанную с ней рукоять, головные блоки с осью, размещенные в верхней части стрелы, механизм подъема ковша и упругодемпфирующий механизм, состоящий из вала с блоками, кронштейнов, пневмогидроцилиндров и подъемных канатов, согласно изобретению, вал с блоками и пневмогидроцилиндры установлены на поворотной платформе, а кронштейны одними концами жестко прикреплены к блокам, а другими – связаны с  пневмогидроцилиндрами, при этом сами блоки связаны с механизмом подъема посредством канатов.
В отличие от прототипа, в заявляемом решении обеспечивается непосредственная передача динамической составляющей усилий экскавации от механизма подъема на упругодемпфирующий механизм и ее рассеивание последним, а место установки упругодемпфирующего механизма оказывается удобным для проведения технического обслуживания и ремонта и не требует остановки экскаватора.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».
В процессе поиска и сопоставительного анализа не выявлена известность отличительных признаков, также не известно влияние отличительных признаков на указанный технический результат, что подтверждает соответствие заявляемого изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом, на котором показана кинематическая схема заявляемого рабочего оборудования одноковшового экскаватора.
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора, включает поворотную платформу 1, стрелу 2 и связанную с ней рукоять 3, головные блоки с осью 4, механизм подъема ковша 5, блоки подвески ковша 6, подъемные канаты 7, подвижный вал 8, установленный на платформу 1 посредством подшипниковых опор 9, блоки 10, кронштейны 11, одни концы которых жестко прикреплены к блокам 10, а другие связаны с пневмогидроцилиндрами 12, закрепленными на поворотной платформе 1.
Вал 8 с блоками 10, кронштейнами 11, пневмогидроцилиндрами 12 и канатами 7 образуют упругодемпфирующий механизм.
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора работает следующим образом. В процессе черпания усилия, возникающие в механизме подъема, посредством  канатов 7, блоков 10, вала 8, кронштейнов 11 и пневмогидроцилиндров 12 передаются на поворотную платформу 1. При этом энергия динамической составляющей нагрузки рассеивается при помощи упругодемпфирующего механизма.
Применение заявляемого рабочего оборудования одноковшового экскаватора позволит повысить долговечность работы за счет непосредственной передачи динамической составляющей усилий экскавации от механизма подъема на упругодемпфирующий механизм и исключения колебаний верхней части стрелы экскаватора, а также его эффективность за счет обеспечения удобства доступа и сокращения простоев, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом оборудования.