РАБОЧИЙ ОРГАН ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к механическому оборудованию карьеров, в частности к используемым в качестве выемочно-погрузочных машин одноковшовым экскаваторам.
Известна конструкция рабочего оборудования экскаватора - ковша, обеспечивающего зачерпывание и перемещение горных пород (Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров: Учеб. для вузов. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. - с.162-185.)
Наиболее близким к предлагаемому является рабочее оборудование экскаватора - ковш, представляющий емкость и состоящий из днища, сопряженных с ним боковых и задней стенок (Дроздова, Л.Г. Одноковшовые экскаваторы: конструкция, монтаж и ремонт: учеб. пособие / Л.Г.Дроздова, О.А.Курбатова. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - С.48-56).
Основным недостатком прототипа является повышенная энергоемкость рабочего процесса при взаимодействии с погружаемым материалом с различными физико-механическими свойствами.
Энергоемкость рабочего процесса одноковшового экскаватора зависит от коэффициента трения элементов ковша с погружаемым материалом при внедрении в штабель и зачерпывании.
Задача устройства - снижение энергоемкости рабочего процесса одноковшового экскаватора.
Согласно конструкции, поставленная задача достигается тем, что в рабочем органе одноковшового экскаватора для погрузки кусковой горной массы в карьерах в виде емкости, включающей сопряженную с боковыми стенками днище, последнее выполняется в виде совокупности вращающихся валков, оси вращения которых закреплены на боковых стенках.
Сущность устройства поясняется чертежами. На фиг.1 показан рабочий орган одноковшового экскаватора, на фиг.2 - схема движения материала по вращающимся валкам.
Рабочий орган одноковшового экскаватора для погрузки кусковой горной массы в карьерах в виде емкости 1, включает боковые стенки 2, которые сопрягаются с днищем 3. Днище 3 выполняется в виде совокупности валков 4. Валки 4 устанавливаются с возможностью вращения относительно осей 5, которые закреплены на боковых стенках 2.
Применение валков в качестве опорной поверхности погружаемой горной массы ведет к уменьшению напорных усилий и снижению энергоемкости рабочего процесса.
Перед началом работы, когда процесс рыхления горных пород в карьере закончен, рабочий орган одноковшового экскаватора находится перед штабелем кусковой горной массы в положении, показанном на фиг.1.
Цикл работы одноковшового экскаватора состоит из нескольких последовательных операций. Наполнение емкости 1 происходит во время ее принудительного перемещения в направлении штабеля, показанного на фиг.2. При этом, режущая кромка и зубья днища 3 срезают часть материала штабеля, расположенного на поверхности забоя. Горная масса в разрыхленном состоянии скользит по валкам 4 и поступает в емкость 1. Валки 4 под напором горной массы вращаются относительно осей 5 закрепленных на боковых стенках 2, снижая сопротивления ее перемещению относительно днища 3 и способствуя более эффективному наполнению емкости 1.
Перемещение горной массы к месту разгрузки осуществляется в емкости 1. Разгрузка емкости 1 происходит вследствие падения горной массы под действием сил тяжести при ее наклоне. При этом, скольжение горной массы в обратном направлении по вращающимся в том же направлении валкам 4 способствует сокращению времени разгрузки. Цикл завершается возвратом ковша в исходное положение и его подготовкой к новому рабочему движению и наполнению.
Таким образом, предлагаемый рабочий орган одноковшового экскаватора выгодно отличается от существующих аналогов тем, что такое его исполнение обеспечивает при внедрении в штабель, зачерпывании и разгрузке снижения коэффициента трения горной массы о днище путем перехода от трения скольжения к трению качения, а следовательно уменьшает энергоемкость рабочего процесса. Кроме того, вращающиеся валки обеспечивают равномерное истирание рабочей поверхности, что существенно увеличивает наработку на отказ рабочего оборудования и повышает эффективность рабочего процесса.