УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ
IMPACT DEVICE WITH HYDRAULIC DRIVE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ударным устройствам, более точно к ударным устройствам, включающим приводной механизм ударного действия.
Описание известного уровня техники
Ковши для выемки грунта являются хорошо известными из уровня техники устройствами, рассчитанными на выемку твердого грунта и т.п. Из патента US 6574891 известен такой ковш, имеющий корпус, подвижную головку, подвижное дно, расположенное между подвижной головкой и приводом ударного действия, который установлен между корпусом и подвижной головкой.
Из уровня техники известны другие устройства, в частности, из патента US 4625438, в котором описан ковш для выемки грунта, имеющий рабочую кромку, которая снабжена рядом зубьев с индивидуальными пневматическими приводами. Каждый зуб соединен с пневматическим молотом, который приводит его в возвратно-поступательное движение с высокой скоростью. Поскольку каждый зуб соединен с отдельным пневматическим молотом, общий вес ковша значительно превышает вес обычного ковша, что является недостатком, когда рычаг экскаватора, на котором установлен ковш, полностью выдвинут.
Краткое изложение сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание привода ударного действия с относительно простой конструкцией, включающей устойчивое дно и легко заменяемые пальцы с возвратно-поступательным движением.
В настоящем изобретении предложен привод ударного действия в сборе, включающий:
- корпус, который имеет переднюю, заднюю, две противоположные боковые поверхности, верхнюю закрепленную часть, днище и образует приемную полость для размещения привода;
- гидравлический привод, неподвижно установленный в упомянутой приемной полости и имеющий головку, по меньшей мере один участок которой выступает вперед относительно упомянутой приемной полости через переднюю стенку, причем головка совершает возвратно-поступательное движение между положением отведения ее назад и ее выдвинутым положением, и имеет передний конец;
- переднюю часть, неподвижно прикрепленную к передней части корпуса на определенном расстоянии от приемной полости, образуя между задней частью передней части и передним концом головки пространство, когда головка находится в положении отведения, где протяженность названного пространства длиннее, чем ход поршня;
- при этом передняя часть имеет по меньшей мере одну продольную полую направляющую для установочного пальца, каждый из названных пальцев имеет задний и передний концы, названный задний конец пальца проходит через упомянутое пространство между передней частью и передней стенкой для зацепления названного переднего конца головки, названный передний конец установочного пальца выступает впереди передней части;
- множество гидравлических соединителей, установленных на корпусе и с возможностью управления соединенных с приводом,
за счет чего после приведения привода в действие в процессе работы головка привода осуществляет продольное возвратно-поступательное движение, циклически оказывая ударное действие на установочный палец.
Описание чертежей
Далее изобретение описано со ссылкой на приложенные чертежи, иллюстрирующие один из вариантов его осуществления, на которых:
на фиг.1 - вид сверху экскаваторного ковша с одним приводом в сборе и опорной конструкцией,
на фиг.2 - аналог фиг.1, за исключением того, что передняя часть срезана и показаны ее внутренние детали,
на фиг.3 - вид сбоку в поперечном разрезе экскаваторного ковша с одним приводом в сборе и опорной конструкцией,
на фиг.4 - перспективное изображение экскаваторного ковша в разобранном виде,
на фиг.5 - перспективное изображение сзади экскаваторного ковша в разобранном виде, показанного на фиг.1, и на фиг.5а - его деталь,
на фиг.6 - перспективное изображение спереди экскаваторного ковша, показанного на фиг.1, с частично удаленными элементами и показанными внутренними деталями,
на фиг.7 - перспективное изображение сзади экскаваторного ковша, показанного на фиг.1, с частично удаленными элементами и показанным устройством элементов опорной конструкции,
на фиг.8 - перспективное изображение сзади экскаваторного ковша без опорных элементов с частично удаленными элементами для облегчения отображения,
на фиг.9 - вид сверху экскаваторного ковша, на фиг.9а - увеличенный вид соединителей на задней поверхности ковша,
на фиг.10 - перспективное изображение спереди,
на фиг.11 и 12 - перспективные изображения ковша с удаленной верхней крышкой,
на фиг.13 и 14 - аналогичные фиг.11 и 12 изображения ковша с двумя приводами ударного действия в сборе и двумя независимыми передними частями,
на фиг.15 - перспективное изображение экскаваторного ковша в разобранном виде с двумя приводами ударного действия в сборе и двумя независимыми передними частями,
на фиг.16 и 17 - перспективные изображения экскаваторного ковша с двумя приводами ударного действия в сборе, одной общей передней частью и общей разделительной стенкой,
на фиг.18 и 19 - два различных варианта съемных втулок передней части,
на фиг.20 - перспективное изображение привода ударного действия в сборе согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения,
на фиг.21 - перспективное изображение привода ударного действия в сборе с удаленной верхней частью,
на фиг.22а - перспективное изображение сзади дорожного катка,
на фиг.22б - перспективное изображение спереди,
на фиг.23а - изображение в разобранном виде 12-дюймового V-образного ножа,
на фиг.23б - перспективное изображение 12-дюймового V-образного ножа в сборе,
на фиг.24а - изображение в разобранном виде 24-дюймового V-образного ножа,
на фиг.24б - перспективное изображение 24-дюймового V-образного ножа в сборе,
на фиг.25а - изображение в разобранном виде 12-дюймового выравнивающего ножа,
на фиг.25б - изображение 12-дюймового выравнивающего ножа в сборе,
на фиг.26а - изображение в разобранном виде 24-дюймового выравнивающего ножа,
на фиг.26б - перспективное изображение 24-дюймового выравнивающего ножа в сборе,
на фиг.27а - изображение в разобранном виде уплотнительной плиты,
на фиг.27б - изображение уплотнительной плиты в сборе и
на фиг.28 - разнообразные конфигурации установочных пальцев.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Настоящее изобретение относится к приводу ударного действия в сборе. Несмотря на то, что привод ударного действия в сборе может использоваться как таковой, в предпочтительном варианте осуществления привод 26 ударного действия в сборе предпочтительно является частью ковша экскаватора.
На фиг.1, 2 и 3 подробно проиллюстрирован предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором привод ударного действия в сборе встроен в ковш экскаватора, в целом обозначенный позицией 10. В этом отношении ковш 10 аналогичен ковшу, описанному в патенте US 6574891.
Ковш 10 имеет дно 12, заднюю стенку 14, боковые стенки 16 с кронштейнами 18, в которых предусмотрены крепежные отверстия 20.
В зависимости от применения и ширины каждый ковш 10 оснащен одним или несколькими 26 приводами ударного действия в сборе (ковш с несколькими приводами ударного действия в сборе показан на фиг.13-17). При одновременном использовании (несколько приводов на один ковш 10) приводы 26 ударного действия в сборе устанавливают параллельно, отделяя их внутренними стенками. В случае особой конструкции ковша множество приводов ударного действия в сборе могут быть разделены одной общей внутренней стенкой 24.
Каждый из приводов 26 ударного действия в сборе имеет парные боковые стенки 22, позиционирующие проставки 21 и заднюю пластину 39, на которой помещается привод 26 ударного действия в сборе. Как показано на чертежах, привод 26 ударного действия в сборе имеет задний амортизатор 28, центральный амортизатор 30 и передний амортизатор 32. К внутренней стенке 22 прикреплена крышка 34, закрывающая привод 26 ударного действия в сборе. Крышка 34 прикреплена к боковой стенке 22 винтами 36. Передняя стенка 38 аналогичным образом прикреплена к боковой стенке проставками 21.
Каждый из приводов 26 ударного действия в сборе также включает головку 42, действующую в качестве опоры. Один конец опоры встроен в привод, а другой (более широкий) касается конца установочных пальцев 48 (число установочных пальцев не задано, минимум - один, максимума нет). Установочные пальцы 48 установлены на передней части 44, которая прикреплена к дну 12 и боковым стенкам 16 ковша или боковым стенкам 22. Для этого передняя часть 44 может быть приварена к ним. Пальцы 48 в свою очередь способны перемещаться внутри прорезей или направляющих 45 в передней части 44. Для фиксации установочных пальцев используется установочный штифт 60. В конструкции с множеством приводов 26 ударного действия в сборе количество передних частей 44 конкретно не задано. Каждый из приводов 26 ударного действия в сборе ковша 10 может иметь собственную переднюю часть 44, равно как одна передняя часть может служить для направления установочных пальцев 48 для нескольких 26 приводов ударного действия в сборе, при этом ни размер, ни число направляемых установочных пальцев 48 не ограничены. Аналогичным образом, механизм фиксации может иметь один или несколько штифтов 60 для фиксации всех установочных пальцев 48. Каждый штифт 60 может использоваться для одной или нескольких передних частей.
Рассмотрим фиг.6-9, на каждой из которых показан привод 26 ударного действия в сборе с двумя гидравлическими соединениями 66 (впускным и выпускным), одним соединением 68 для смазки опорного сменного вкладыша и одним соединением 70 для сжатого воздуха, который используется для уплотнения привода при работе под водой. Каждая линия, подведенная к приводам, проходит изнутри ковша до наружных соединителей 67, 69, 71, что позволяет управлять приводом ударного действия и обслуживать его снаружи (не снимая крышки).
Каждый из приводов 26 ударного действия в сборе может быть полностью независимым друг от друга с точки зрения работы и перемещения. В этом случае приводы 26 ударного действия в сборе не соединены друг с другом. Установочные пальцы 48, приводимые в действие одним приводом, полностью независимы от остальных приводов. Гидравлические соединения являются независимыми. Вместе с тем, различные приводы 26 могут быть гидравлически связаны друг с другом. В этом случае они работают синфазно. Аналогичным образом, приводы могут иметь общую воздушную камеру (для экономии пространства).
1 вариант осуществления - выемка твердого грунта с длинной опорой 42 и опорными элементами 54.
Как показано на фиг.5 и 7, в передней части 44 имеется множество углублений 56. В каждом углублении 56 установлена пружина 52. Один конец пружины 52 упирается в торцевую стенку углубления 56, а другой его конец упирается в опорный элемент 54.. Опорный элемент 54 зафиксирован при помощи винтового упора 50. Как показано на фиг.7, опорный элемент 54 незначительно выступает из торцевой стенки 58 передней части 44. При нормальной работе в условиях твердого грунта давление всегда оказывается на установочные пальцы, то есть на опору 42. Опора 42 имеет короткий ход, и до тех пор, пока твердый грунт не будет разрушен, давление на вершину установочных пальцев 48 равно нулю, а опора 42 прижата к передней части 44. При помощи опорной конструкции можно регулировать ударное воздействие опоры 42 на переднюю часть 44 после сброса давления на установочные пальцы 48. За счет соответствующего регулирования натяжения пружин опорных элементов 54 замедление опоры 42 регулируют таким образом, чтобы свести к минимуму и по желанию отрегулировать ударное воздействие. Сопротивление пружины 52 также обеспечивает возврат головки 42 привода в положение для очередного перемещения.
2 вариант осуществления - выемка твердого грунта только с длинной опорой 42 (без опорных элементов 54).
Рассмотрим фиг.8. В данном варианте осуществления конструкции привода на передней части 44 отсутствуют опорные элементы 54, пружины 52 и винтовые упоры 50. Нормальная работа в условиях твердого грунта аналогична описанному выше 1 варианту осуществления. Отличие состоит в том, что при разрушении твердого грунта и нулевом давлении на вершину установочных пальцев 48 опора 42 непосредственно касается внутренней поверхности 58 передней части 44. Ударное воздействие не регулируется.
3 вариант осуществления - выемка твердого грунта с короткой опорой 42.
В данном варианте осуществления конструкции привода даже при нахождении поршня привода в полностью выдвинутом положении (вне привода 26) опора 42 не прижата к внутренней стенке 58 передней части. Протяженность свободного пространства опоры 42 превышает длину хода поршня. Следовательно, при разрушении твердого грунта в результате сброса давления на вершины установочных пальцев 48 опора 42 не будет касаться внутренней стенки 58 передней части 44. На переднюю часть 44 не оказывается ударное воздействие, способное повредить ее. Данный вариант осуществления неприменим в случае выемки грунта при отсутствии давления на установочные пальцы 48 (например, глины), поскольку на стенки ковша создается меньшее вибрационное воздействие.
4 вариант осуществления - выемка глины с вибрационным воздействием.
Данный вариант осуществления применим в том случае, когда ковш заполнен грунтом (например, глиной), прилипающим к его внутренним поверхностям, в результате чего ковш сложно опорожнить. Для выемки глины применим любой из трех описанных выше вариантов осуществления. Вибрационное воздействие на ковш 10, оказываемое приводом каждой из конструкций, служит для извлечения глины из ковша 10. В случае применения 1 варианта осуществления опорная конструкция 54 позволяет использовать привод 26 ударного действия в сборе без создания нагрузки на установочные пальцы 48 и регулировать ударное воздействие опоры 42 на внутреннюю стенку 58 передней части таким образом, чтобы создавать достаточную вибрацию для принудительного удаления глины (или другого материала) из ковша. Аналогичным образом, также применим вариант осуществления без создания нагрузки на установочные пальцы 48, но без регулирования ударного воздействия. За счет непосредственного ударного воздействия опоры 42 на переднюю часть создается более сильная вибрация, чем в 1 варианте осуществления. Ударное воздействие поглощается сварными швами передней части 44 ковша. В 3 варианте осуществления на ковш 10 также оказывается вибрационное воздействие (меньшее, чем в двух предыдущих вариантах осуществления). Ударное воздействие поглощается внутренними деталями привода 26 привода ударного действия.
5 вариант осуществления - выемка глины с вибрационной крышкой.
Без ограничения предыдущего варианта осуществления (№4) привод 26 ударного действия в сборе может быть оснащен механическим приспособлением, приводящим крышку 34 привода (или ее часть) в продольное движение с опорой 42. Возвратно-поступательное движение подвижной крышки (или ее части) облегчает разгрузку грунта, которым заполнен ковш 10.
С учетом сильного абразивного воздействия на переднюю часть 4 и, в особенности, ее направляющие отверстия 45 для их изготовления необходимо использовать соответствующий упрочненный материал. В качестве альтернативы, могут использоваться сменные вкладыши 64 (фиг.18 и 19).
Как указано ранее, привод 26 ударного действия в сборе также может применяться как таковой, как это проиллюстрировано на фиг.20 и 21. В этом случае установочный палец 48 может быть соединен с множеством различных устройств, что повышает универсальность привода ударного действия в сборе.
В одном из вариантов осуществления установочные пальцы 48 соединены с дорожным катком, конструкция которого хорошо известна из уровня техники. Так, циклическое ударное воздействие опоры повышает кпд дорожного катка.
На фиг.23а, 23б, 24а и 24б проиллюстрировано другое применимое устройство, а именно V-образный нож, выпускаемый в 12-дюймовом или 24-дюймовом исполнении или любых других размеров по желанию заказчика. Установочные пальцы, прикрепленные к ножу шпильками 201, зафиксированы внутри ножа при помощи шайбы 3 и зажима 5. Как более подробно показано на фиг.24а, шпильки 201 способны фиксировать установочные пальцы 48, снабженные упорной направляющей 207. Аналогичным образом, устройство может представлять собой 12-дюймовый выравнивающий нож 230 или 24-дюймовый выравнивающий нож 240. Установочные пальцы 48 зафиксированы в нем таким же образом, что в V-образном ноже.
Еще одним устройством, применимым в сочетании с настоящим изобретением, является уплотнительная плита размером 12 дюймов или 24 дюйма или другого размера по желанию заказчика. Установочные пальцы 48 прикреплены к уплотнительной плите шпилькой 251, которая проходит через каналы 252 в уплотнительной плите и каналы 253 в установочных пальцах 48. Для прикрепления плиты к установочным пальцам используются соответствующие фиксирующие элементы.
Подразумевается, что описанные выше варианты осуществления лишь иллюстрируют изобретение, в которое могут быть внесены изменения и усовершенствования, не выходящие за объем и сущность изобретения.