ВИБРАЦИОННЫЙ ОТВАЛООБРАЗОВАТЕЛЬ

Техническое решение относится к дорожному строительству, горной и строительной промышленности, а именно к вибрационным отвалообразователям, и может найти применение при добыче полезных ископаемых открытым способом, а также при отсыпке площадок, откосов, насыпей.
Известен вибрационный питатель по авторскому свидетельству СССР №1316944, кл. B65G 27/00, 27/22, опубл. в БИ №22, 1987 г., содержащий раму, шарнирно прикрепленный к ней грузонесущий орган, вибрационный привод и подъемный механизм в виде шарнирно установленного на раме силового цилиндра с впускным и выпускным отверстиями с поршнем, шарнирно прикрепленным к грузонесущему органу. В верхней части силового цилиндра выполнены два дополнительных отверстия, соединенных посредством перепускного канала, а выпускное отверстие расположено посередине между ними, при этом впускное отверстие расположено в торце силового цилиндра, а размеры поршня и отверстий связаны установленным соотношением.
Недостатком этого устройства является размещение подъемного механизма в виде одного силового цилиндра между рамой и шарнирно прикрепленным к ней грузонесущим органом, что не позволяет во время разгрузки автосамосвала расположить грузонесущий орган горизонтально, а следовательно, для установки вибрационного питателя на отвале требуется формирование бермы по всей длине отвального фронта, что нетехнологично. Кроме того, для загрузки вибрационного питателя задние колеса автосамосвалов должны располагаться у кромки откоса, что неизбежно приведет со временем к ее деформации и возникновению аварийной ситуации.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и совокупности существенных признаков является вибрационный отвалообразователь по патенту РФ на полезную модель №88004, кл. B65G 27/00, опубл. в БИ №30, 2009 г., содержащий раму и шарнирно установленные на ней грузонесущий орган с бортами и виброприводом, расположенный параллельно опорной поверхности рамы, и силовой цилиндр для поворота грузонесущего органа, при этом он дополнительно снабжен по меньшей мере одним силовым цилиндром, шарнирно установленным на раме, причем общее количество силовых цилиндров четное, при этом силовые цилиндры размещены за пределами грузонесущего органа и соединены шарнирно с его бортами.
Недостатком этого устройства является низкое расположение оси поворота грузонесущего органа относительно рамы. При повороте грузонесущего органа в положение разгрузки его разгрузочная кромка опускается ниже кромки откоса отвального яруса. После отсыпки слоя породы, толщина которого определяется длиной консоли грузонесущего органа, выступающей за шарнир, расположенный вблизи кромки откоса отвального яруса, перемещение породы под откос прекратится из-за естественного подпора, при этом верхний участок откоса останется незаполненным. Это ведет к дополнительным затратам по заполнению породой образовавшейся пазухи, делающей невозможным перемещение вибрационного отвалообразователя в сторону откоса для продолжения формирования отвала. Кроме того, в известном вибрационном отвалообразователе упор для колес автосамосвала расположен за пределами грузонесущего органа, а его приемная площадка имеет значительную высоту. Такая компоновка ведет к уменьшению полезной емкости загрузочного участка грузонесущего органа, возникновению как боковых просыпей из кузова автосамосвала, так и просыпей в зону контакта колес с упорами, что затрудняет работу следующих автосамосвалов.
Технической задачей предлагаемого решения является повышение эффективности процесса отвалообразования за счет снижения объемов бульдозерных работ, исключение просыпи породы за пределы грузонесущего органа при разгрузке автосамосвалов и повышение безопасности процесса отвалообразования за счет удаления места разгрузки автосамосвала от кромки откоса отвального яруса.
Поставленная задача решается тем, что вибрационный отвалообразователь, содержащий горизонтально расположенную раму и шарнирно установленные на ней грузонесущий орган с бортами и виброприводом и четное количество силовых гидроцилиндров, размещенных за пределами грузонесущего органа, причем силовые гидроцилиндры установлены на раме с помощью нижних шарниров, а с помощью верхних шарниров соеденены с бортами грузонесущего органа, согласно техническому решению снабжен двумя параллельными цилиндрическими стержнями, которыми попарно связаны имеющие общую ось вращения нижние шарниры силовых гидроцилиндров, и двумя захватами, прикрепленными к грузонесущему органу, при этом захваты смонтированы с возможностью образования с цилиндрическими стержнями разъемных шарниров, замыкание и размыкание которых обеспечено силовыми гидроцилиндрами.
Указанная совокупность признаков позволяет снизить объем бульдозерных работ за счет того, что при подаче вибрационного отвалообразователя в сторону отвала полученные при разгрузке терриконы из породы будут срезаны горизонтально расположенной рамой до уровня отвала. Все просыпи будут исключены, так как автосамосвал для разгрузки заезжает внутрь грузонесущего органа до упора, установленного между его бортами. Вибрационный отвалообразователь позволяет при последовательном замыкании и размыкании разъемных шарниров перемещать грузонесущий орган с породой в сторону отвального яруса, высыпать ее в отвал и возвращать грузонесущий орган в исходное положение для следующей загрузки, таким образом отдалить место разгрузки автосамосвала от кромки откоса отвального яруса на безопасное расстояние.
Целесообразно цилиндрический стержень, расположенный над кромкой откоса отвального яруса поднять на высоту Н, величина которой связана с длиной L консоли грузонесущего органа соотношением Н≥L. Это позволяет отсыпать породу выше поверхности отвального яруса. После подачи вибрационного отвалообразователя в сторону отвала, полученные при разгрузке терриконы будут срезаны горизонтально расположенной рамой до уровня отвала, что позволит ликвидировать неровности поверхности отвала, возникающие при разгрузке грузонесущего органа без дополнительного выравнивания площадки бульдозером.
Целесообразно упор для колес автосамосвала установить внутри грузонесущего органа между его бортами, что позволит после каждой разгрузки автосамосвала в грузонесущий орган произвести его полную очистку от разгружаемой породы и избежать просыпания породы за его пределы.
Сущность технического решения поясняется примером конкретного исполнения вирационного отвалообразователя и чертежами фиг.1-4. На фиг.1 схематично представлен вибрационный отвалообразователь в процессе разгрузки породы автосамосвалом в грузонесущий орган (продольный разрез); на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вибрационный отвалообразователь в промежуточном положении, когда грузонесущий орган повернут на некоторый угол и оба захвата соединились с цилиндрическими стержнями, сформировав замкнутые шарниры (продольный разрез); на фиг.4 - вибрационный отвалообразователь с грузонесущим органом, повернутым в крайнее положение, при котором происходит полное освобождение его от породы (продольный разрез).
Вибрационный отвалообразователь (далее - отвалообразователь) содержит горизонтально расположенную раму 1 (фиг.1) с закрепленными на ней двумя параллельными цилиндрическими стержнями 2, 3, четное количество (например, четыре) силовых гидроцилиндров 4, 5, размещенных за пределами грузонесущего органа (поз. не обозначен) и установленных шарнирно на концах параллельных цилиндрических стержней 2, 3, а также двумя захватами 6, 7, прикрепленными к грузонесущему органу, установленному шарнирно на горизонтально расположенной раме 1. При этом захваты 6, 7 смонтированы с возможностью образования с цилиндрическими стержнями 2, 3 разъемных шарниров, замыкание и размыкание которых обеспечено силовыми гидроцилиндрами 4, 5. Грузонесущий орган представляет собой приемный бункер, одна из стенок которого - вибрационный питатель 8 с виброприводом (на фиг.1-4 вибропривод не показан), другая стенка - плита 9, соединенные между собой бортами 10. Между бортами 10 грузонесущего органа, на плите 9 установлен упор 11 для колес автосамосвала. На бортах 10 грузонесущего органа расположены оси 12 для крепления верхних шарниров силовых гидроцилиндров 4, 5. Цилиндрический стержень 3 поднят над кромкой откоса на высоту Н, величина которой связана с длиной L консоли грузонесущего органа соотношением H≥L.
Отвалообразователь устанавливают на предварительно спланированную на отвале горизонтальную площадку 13 таким образом, что цилиндрический стержень 3 находится над кромкой откоса отвального яруса.
Отвалообразователь работает следующим образом. В исходном положении Грузонесущий орган прижат плитой 9 к горизонтально расположенной раме 1 отвалообразователя. Автосамосвал задним ходом заезжает внутрь грузонесущего органа до контакта его задних колес с упором 11 и разгружается на плиту 9 (фиг.1). После отхода автосамосвала Грузонесущий орган парой силовых гидроцилиндров 4 удерживает захваты 6 на цилиндрическом стержне 2, а силовыми гидроцилиндрами 5 поворачивается вокруг цилиндрического стержня 2 на некоторый угол до момента силового замыкания захватов 7 с цилиндрическим стержнем 3 (фиг.3). После этого парой силовых гидроцилиндров 4 продолжается поворот грузонесущего органа вокруг цилиндрического стержня 3 (захваты 6 размыкаются с цилиндрическим стержнем 2) на угол α (фиг.4), при котором обеспечивается уверенное перемещение породы грузонесущим органом под откос отвального яруса, при этом угол α определяется физико-механическими свойствами породы. После поворота грузонесущего органа на угол а включается вибропривод вибрационного питателя 8 и порода перемещается под откос отвального яруса, а грузонесущий орган силовыми гидроцилиндрами 4 поворачивается вокруг цилиндрического стержня 3 до замыкания захватов 6 вокруг цилиндрического стержня 2 (захваты 7 размыкаются с цилиндрическим стержнем 3), и дальнейший поворот грузонесущего органа происходит вокруг цилиндрического стержня 2 силовыми гидроцилиндрами 5 до того момента, пока плита 9 грузонесущего органа не ляжет на раму 1. Цикл повторяется.