УНИФИЦИРОВАННЫЙ ЭКСКАВАТОР
UNIFIED EXCAVATOR

Изобретение относится к выемочно-погрузочным машинам, предназначенным для разработки и погрузки в транспортные средства или отвал полезных ископаемых, пород вскрыши на открытых горных разработках в черной и цветной металлургии, угольной промышленности и для выполнения больших объемов земляных работ.
Известна «Рама транспортного средства для навески рабочего оборудования» (Патент RU №2068478, E02F 3/76, Публ. 1996.10.27), состоящая из двух замкнутых по периметру коробчатых профилей с проушинами для присоединения к основной раме транспортного средства и самому транспортному средству. Задачей этого изобретения является расширение функциональных возможностей рамы с одновременным повышением ее жесткости и надежности крепления к транспортному средству.
Известна поворотная платформа экскаватора (Патент RU №2019647, E02F 9/10, Публ. 1994.09.15). Поворотная платформа содержит остов платформы и закрепленные к остову балконы посредством ребер. Остов образован двумя продольными балками, связанными ребрами, полками, коробом, основанием. Продольные балки образованы листами с проушинами, условно названными наружными проушинами и внутренними, связанными диафрагмами, полками и связкой. Основание образовано из нижнего листа и закрепленного снизу его опорного кольца. Рабочее оборудование крепится в верхних проушинах продольных балок поворотной платформы.
Известен экскаватор (Р&Н 2800 ХР(В), рекламный проспект Harnishfeger Corporation, Milwaukee, WI 53201), содержащий ходовую тележку, поворотную платформу, на которой размещен корпус с оборудованием, рама, кабина оператора, стрела с рукоятью и ковшом. Привод напора расположен на стреле.
В качестве прототипа выбран экскаватор карьерный гусеничный типа ЭКГ-15, разработанный ОАО «Ижорские заводы» (Руководство по эксплуатации 3537.00.00.000-ОЗРЭ Экскаваторы карьерные гусеничные типа ЭКГ-15, ЭКГ-8у и ЭКГ-12ус, Санкт-Петербург, 2000 г. стр.9-35). Экскаватор состоит из ходовой тележки, поворотной платформы, на которой установлены кузов с механизмами подъема и поворота, рабочее оборудование (ковш, стрела, рукоять), кабина, а также механизм напора и двуногая стойка. Поворотная платформа представляет собой сварные металлические конструкции из листов проката. Ее остов составляют две коробчатые балки, образованные парными вертикальными стальными листами и горизонтальными верхними и нижними стальными поясами. Центральная часть платформы состоит из двух горизонтальных стальных листов и установлена между коробчатыми балками заподлицо. К передним торцам коробчатых балок и центральной части платформы приварен торцевой лист.
Технической задачей изобретения является унификация экскаватора, а именно такое выполнение поворотной платформы, позволяющее устанавливать на одной базе в зависимости от объекта разработки рабочее оборудование с канатным или реечным механизмом напора при сохранении параметров машины.
Задача решается выполнением экскаватора, содержащего ходовую тележку с механизмом хода и поворотную платформу, на которой установлены кабина, рабочее оборудование (стрела, рукоять, ковш), двуногая стойка, на которой вантами закреплена стрела, кузов с механизмами подъема и поворота, а также механизм напора. Поворотная платформа состоит из двух параллельных коробчатых балок, образованных парными вертикальными металлическими листами и верхними и нижними металлическими поясами, между балками размещена центральная часть платформы, высота которой равна высоте вертикальных металлических листов, на передних торцах коробчатых балок и центральной части платформы установлен металлический лист. Поворотная платформа снабжена вертикальными ребрами, жестко закрепленными на металлическом торцевом листе, симметрично внешним вертикальным листам коробчатых балок поворотной платформы и являются их продолжением. На вертикальных ребрах расположена съемная площадка с размещенным на ней механизмом напора, кроме того, вертикальные ребра снабжены отверстиями для оси установки стрелы реечного напора. Расстояние между кронштейнами крепления вант на двуногой стойке равно расстоянию между вантами на верхней части стрелы.
Закрепленные на поворотной платформе вертикальные ребра, в которых выполнены отверстия для крепления оси стрелы реечного напора, позволяют использовать поворотную платформу как базовый модуль, который позволяет монтировать рабочее оборудование экскаватора канатным либо реечным напором.
В случае, если экскаватор оборудуется канатным напором, на ребрах устанавливают съемную площадку. Напорный механизм (напорная лебедка) размещается на съемной площадке, что дает возможность рационально использовать площадь поворотной платформы.
При оборудовании экскаватора реечным напором в отверстия вертикальных ребер устанавливается ось, крепления стрелы. Т.к. в этом случае механизм напора размещен непосредственно на стреле, а усилие на рукоять передается через кремальерную шестерню. Съемная площадка в этом случае не устанавливается.
Расстояние между креплениями вант на двуногой стойке равно расстоянию между ними на верхней части стрелы, это предотвращает возникновение дополнительных усилий из-за перекоса вант.
На фиг.1 представлен общий вид экскаватора, с установленной дополнительной площадкой и оборудованного канатным напором.
На фиг.2 представлена поворотная платформа с вертикальными ребрами и установленной на них дополнительной площадкой.
На фиг.3 и на фиг.4 представлено рабочее оборудование экскаватора с канатным напором.
На фиг.5 представлено крепление рабочего оборудования экскаватора с реечным напором.
На фиг.6 представлено крепление вант к двуногой стойке при наличии перемычки на двуногой стойке.
Унифицированный экскаватор 1 (фиг.1, 2, 3) состоит из ходовой тележки 2, поворотной платформы 3, кабины 4, рабочего оборудования, а именно стрелы 5, рукояти 6, ковша 7; кроме того, содержит установленные на поворотной платформе кузов 8 с размещенными в нем механизмами хода и поворота (на фигурах не показаны), двуногую стойку 9 и механизм напора 10 (элементы рабочего оборудования и механизмы напора обозначены одними позициями на всех чертежах для обоих видов экскаваторов, т.к. рассматриваются только как функциональные блоки). Поворотная платформа 3 (фиг.2) состоит из продольных балок коробчатого сечения 11, выполненных из внешних и внутренних вертикальных металлических листов 12 и горизонтальных верхних и нижних металлических поясов 13, центральной части 14, которая представляет собой горизонтальные металлические листы с ребрами жесткости между ними (на фигуре 2 не показаны). Центральная часть платформы 14 связывает между собой продольные балки коробчатого сечения 11. Ее высота равна высоте вертикальных металлических листов коробчатых балок. На переднем торце платформы установлен металлический лист 15, на котором закреплены вертикальные ребра 16, установленные симметрично внешним вертикальным листам 12 коробчатых балок 11, образуя, таким образом, продолжение вертикальных листов 12. Вертикальные ребра 16 снабжены отверстиями 17.
При оборудовании экскаватора 1 канатным напором (фиг.1, 2, 3, 4) на ребра 16 устанавливается съемная площадка 18, на которой размещается механизм напора 10.
Стрела 5 (фиг.1 и 2, канатный напор) установлена на поворотной платформе в съемные кронштейны 19, в центральной части крепится к двуногой стойке 9 подкосами 20, а в верхней части вантами 21. Рукоять 6 установлена на стреле 5 в седловом подшипнике 22. Напорный канат 23, возвратный канат 24, подъемный канат 25.
При оборудовании экскаватора 1 реечным напором (фиг.5) в отверстия 17 вертикальных ребер 16 устанавливают ось 26, на которой крепится стрела 5. В верхней части стрела 5 прикреплена на двуногой стойке 9 вантами 21. С рукоятью 6 связана рейка 27, которая соединяется с кремальерной шестерней 28, вращающейся на оси 29 седлового подшипника 30. Механизм напора 10 в этом случае установлен непосредственно на стреле 5.
Ванты 21 (фиг.6) соединены осями 31 с кронштейнами 32, установленными на перемычке 33, соединяющей левую и правую балки двуногой стойки.
Расстояние между креплениями вант 21 на двуногой стойке 9 равно расстоянию между вантами 21 на верхней части стрелы. Это позволяет исключить возникновение дополнительных усилий при перекосе вант.
При комплектовании машины канатным напором (фиг.1, 2, 3) на вертикальные ребра 16 устанавливают съемную площадку 18 с приводом напора 10. Перемещение «на забой» производится напорным канатом 23, а «на себя» возвратным канатом 24. Подъем и опускание ковша осуществляется подъемным канатом 25. При этом исключены дополнительные усилия, т.к. установка и крепление вант 21 исключает возможность перекоса.
Возвратно-поступательное перемещение рукояти 6 при установке реечного напора (фиг.5) осуществляется за счет зацепления связанной с рукоятью 6 рейки 27, с вращающейся на оси 29 седлового подшипника 30, кремальерной шестерней 28. Вращение кремальерной шестерни 28 осуществляется механизмом напора 10, размещенного непосредственно на рукояти 6.
Возможность использования ходовой тележки с поворотной платформой как основного базового модуля для комплектации экскаватора канатным или реечным рабочим оборудованием в зависимости от требований потребителя позволяет получить унифицированную машину с расширенными техническими возможностями для эксплуатации в различных горно-геологических условиях. Кроме того, дает возможность снизить стоимость производства за счет сокращения номенклатуры деталей и запасных частей.