СКРЕПЕР
SCRAPER

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике, а именно к скреперам с элеваторной загрузкой, и может быть использовано в строительстве и в горной промышленности при выполнении земляных работ.
Известна конструкция скрепера, состоящая из базового тягача, ковша с режущими ножами, наклонного скребкового элеватора, задней подвижной стенки (Бромберг А.А. и др. Машины для земляных работ. Атлас конструкций. М., Машиностроение, 1968. л. 26-29). Благодаря скребковому элеватору сопротивление наполнению ковша снижается.
Однако недостаток подобных скреперов с элеваторной загрузкой заключается в том, что из-за наклонного положения элеватора при загрузке ковша центр тяжести машины смещается в сторону задней, как правило, неприводной оси колес. Это обстоятельство приводит к снижению тягово-сцепных качеств скрепера, что снижает эффективность копания и транспортировки грунта.
Известна конструкция скреперного агрегата, состоящего из скрепера с загрузкой ковша под давлением срезаемой стружки и трактора толкача, на котором установлена подъемная рама с элеватором скребкового типа (Авторское свидетельство СССР №1071711. Опубл. 23.02.86. Бюл. №8). В процессе копания к скреперу присоединяется толкач, и совместным тяговым усилием обеих машин ковш скрепера частично заполняется под давлением стружки. С целью увеличения коэффициента заполнения в ковш вводится скребковый элеватор, установленный на подъемной раме тягача. При работе скребкового элеватора задняя часть ковша заполняется полностью.
Однако скребковый элеватор при такой работе холостой ветвью перемещает грунт, заполнивший переднюю часть ковша, и тем самым центр тяжести скрепера смещается в сторону задней неприводной оси, а это, опять-таки, приводит к снижению тягово-сцепных качеств скрепера.
В качестве наиболее близкого аналога принята конструкция ковша скрепера, включающая боковые и заднюю стенки, переднюю заслонку и днище с режущим ножом. Внутри ковша расположен криволинейный скребковый элеватор, верхний участок ветви которого наклонен в сторону передней заслонки. С целью полупринудительной выгрузки грунта из ковша весь скребковый конвейер имеет возможность наклона в сторону передней заслонки с помощью гидроцилиндра (Авторское свидетельство СССР №1335650. Опубл. 07.09.83. Бюл. №33). Наличие криволинейного скребкового конвейера внутри ковша интенсифицирует процесс копания и разгрузки ковша.
Однако над горизонтальной ветвью скребкового конвейера, расположенной на днище ковша, находится значительный слой грунта. Этот грунт давит на скребковый конвейер и вызывает значительное сопротивление протягиванию скребков. Кроме того, скребковый конвейер не может заполнить грунтом переднюю часть ковша в области заслонки, так как грунт располагается от верхней точки скребкового конвейера под углом естественного откоса.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности работы скреперов с элеваторной загрузкой.
Поставленная задача достигается тем, что скребковый элеватор состоит из двух взаимосвязанных ветвей. Первая наклонная ветвь расположена от подножевой плиты под углом 40…45° к днищу до верхних кромок боковых стенок ковша, а вторая верхняя и горизонтальная размещена ниже верхних кромок боковых стенок ковша и простирается от верхних звездочек наклонной ветви до приводных звездочек горизонтальной ветви, расположенных в области установки передней заслонки скрепера. Под рабочей частью горизонтальной ветви и перед холостой частью наклонной ветви элеватора и параллельно им установлены соответственно горизонтальный и наклонный металлические щиты по всей ширине ковша. К каждому скребку элеватора закреплено по два ребра, ориентированных в вертикальной плоскости по продольным осям цепей, внешние кромки которых взаимодействуют с двумя роликовыми батареями, установленными в вертикальной плоскости и в угловом стыке двух ветвей элеватора.
Согласно изобретению:
- скребковый элеватор состоит из двух прямолинейных взаимосвязанных ветвей, а именно наклонной и верхней горизонтальной, что обеспечивает полное заполнение не только задней части ковша, но и передней в области заслонки;
- корпус скребкового элеватора неподвижно закреплен к стенкам ковша, тем самым дает возможность обеспечить наиболее качественную принудительную очистку задней части ковша от грунта при разгрузке и наименее энергоемкую свободную разгрузку грунта из передней части ковша.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен скрепер сбоку в транспортном положении; на фиг.2 - узел скрепера с установкой скребкового элеватора и передней заслонки в заполненном грунтом ковше скрепера.
Скрепер состоит из базового тягача 1 с ведущими колесами 2, тяговой рамы 3 с поперечной балкой 4, тяговыми брусьями 5, ковша 6 с ножами 7 и с гидромеханизмом подъема-опускания 8 ковша, задней стенки 9, передней заслонки 10 с гидромеханизмом подъема-опускания 11, скребкового элеватора 12 и его привода 13, сдвижного днища 14 с гидромеханизмом его перемещения 15. Скребковый элеватор 12, который закреплен к боковым стенкам ковша, состоит из наклонной ветви 16 и взаимосвязанной с ней замкнутой цепью 17 верхней горизонтальной ветви 18. К замкнутой цепи 17 закреплены скребки 19. На каждом скребке 19 закреплено по два ребра 20, которые располагаются по оси цепей в вертикальной плоскости и имеют внешнюю кромку 21, параллельную оси цепей. Под рабочей частью горизонтальной ветви 18 закреплен горизонтальный металлический щит 22, концы которого отогнуты вниз по кривизне приводных звездочек 23 и верхних звездочек 24 наклонной ветви элеватора. Над холостой частью наклонной ветви 16 также закреплен наклонный металлический щит 25, нижний конец которого контактирует с нижней кромкой опущенной передней заслонки 10, а к верхнему концу закреплено две роликовых батареи 26. Роликовые батареи 26 с роликами 27 располагаются со стороны боковых стенок в угловом стыке между горизонтальной и наклонной ветвями элеватора и имеют возможность взаимодействия с внешними кромками 21 ребер 20 на скребках 19. Натяжные звездочки 28 скребкового элеватора располагаются над ножами 7 ковша.
Скрепер работает следующим образом.
Перед загрузкой ковша включают двигатель базового тягача 1, а переднюю заслонку 10 с помощью гидромеханизма подъема-опускания 11 снижают до контакта с нижним концом наклонного металлического днища 25. Далее включают привод 13 скребкового элеватора 12 и замкнутую цепь 17 с закрепленными на ней скребками 19 приводят в движение. С помощью гидромеханизма подъема-опускания 11 ковш 6 опускают до внедрения ножей 7 в грунт, и одновременно базовый тягач 1 начинает перемещение вперед. Срезанный ножами 7 грунт захватывают скребки 19 и в первой стадии загрузки транспортируют его наклонной ветви 16 элеватора в заднюю часть ковша, то есть в область задней стенки 9. После заполнения грунтом задней части ковша начинают загрузку передней части ковша, то есть области передней заслонки 10. При загрузке передней части ковша грунт транспортируют скребками 19 по горизонтальному металлическому щиту 22, расположенному под рабочей частью горизонтальной ветви 18 элеватора. Транспортируемый грунт, дойдя до приводных звездочек 23, падает вниз в область, ограниченную боковыми стенками ковша, внутренней стенкой передней заслонки 10 и внешней плоскостью наклонного металлического щита 25. При заполнении грунтом передней части ковша, вплоть до приводных звездочек 23, скребки 19, проходя по холостой части горизонтальной ветви 18, выравнивают поверхность ссыпающегося грунта вплоть до роликовых батарей 26. Скребки 19 огибают роликовые батареи 26 посредством ребер 20, опираясь на ролики 27 внешними кромками 21 и уходят под прикрытием наклонного металлического щита 25 вниз к натяжным звездочкам 28. После заполнения задней и передней частей ковша последний поднимают с помощью гидромеханизма подъема-опускания 8 в транспортное положение, и скрепер начинает перемещение в сторону отсыпки грунта. Разгрузка может происходить одновременно из передней и задней частей ковша или последовательно сначала из одной части, а потом из другой. Разгрузка из задней части ковша происходит обычным путем. С помощью гидромеханизма 15 сдвижное днище 14 перемещают в сторону задней стенки 9 и тем самым открывают проем в днище ковша 6, через которое грунт под действием силы тяжести и давления со стороны задней стенки уходит из ковша. Разгрузка передней части ковша происходит путем подъема передней заслонки 10 с помощью гидромеханизма подъема опускания 11. Грунт выходит из передней части ковша под действием силы тяжести, соскальзывая по наклонному металлическому щиту 25.
Таким образом, существенные признаки, отличающие скрепер от ближайшего аналога, позволяют получить следующий технический результат:
- центр тяжести машины смещается в конечной стадии копания и транспортировки грунта в сторону передних приводных колес, что увеличивает сцепную силу тяжести и силу тяги;
- увеличивается проходимость машины;
- при равной вместимости ковшей скреперы с элеваторной загрузкой передней и задней частей ковша имеют меньшие габариты по длине, чем скреперы с заполнением только задней части ковша, и поэтому более маневренны;
- повышается эффективность работы скрепера в процессе копания грунта и при транспортировке.