РОТОРНЫЙ СНЕГОПОГРУЗЧИК И РАБОЧИЙ ОРГАН СНЕГОПОГРУЗЧИКА

Область техники
Полезная модель относится к дорожному и коммунальному машиностроению, в частности, к устройствам для удаления снега с дорожных покрытий при помощи вращающихся лопастных роторов.
Уровень техники
Известен роторный снегопогрузчик, содержащий кожух, в котором установлен рабочий орган снегопогрузчика, выполненный в виде цилиндрического ротора с двумя встречно направленными шнеками, расположенными симметрично относительно центра ротора. В задней стенке кожуха по центру ротора имеется окно для удаления снега, за которым установлено центробежное колесо метательного аппарата снегопогрузчика. Центробежное колесо кинематически связано с ротором рабочего органа. Над центробежным колесом размещен отводной патрубок для отвода снега в транспортное средство или на обочину (свидетельство РФ на полезную модель №21606, МПК Е01Н 5/09, 27.01.2002). Указанный снегопогрузчик хорошо справляется с неплотным снегом, но при уборке уплотненного снега и снега с наличием льда резко падает производительность снегопогрузчика. Кроме того наличие в метательном аппарате центробежного колеса, кинематически связанного с рабочим органом существенно усложняет конструкцию снегопогрузчика и его обслуживание.
Наиболее близким к заявленному снегопогрузчику является снегоочиститель, описанный в патенте РФ на полезную модель №47912, МПК Е01Н 5/09, 10.09.2005). Навесной роторный снегопогрузчик содержит общий ротор метателя с радиальными лопатками и питателя со встречно направленными наклонными в направлении метателя рабочими лопатками расположенными в несколько рядов с двух сторон относительно срединной вертикальной плоскости ротора. Указанный ротор установлен в опорах в кожухе корпуса с выбросным окном наверх над метателем в выбросной поворотный направляющий патрубок. Лопасти питателя выполнены в виде отдельных лопаток ударного действия, установленных преимущественно равномерно радиально и аксиально в несколько рядов, плоскости указанных лопаток питателя наклонены к осевой линии ротора. В центральной зоне ротора лопатки питателя с правой и левой стороны от срединной вертикальной плоскости ротора соприкасаются друг с другом и соединены между собой встык. Лопатки метателя имеют форму вогнутых по направлению вращения, преимущественно полутрубчатых черпаков, установленных на общем роторе преимущественно посередине метателя и преимущественно посередине по углу ротора между схождениями встык лопаток питателя. В известном снегопогрузчике лопатки питателя размещены в центральной зоне ротора, где также располагаются лопатки метателя. Лопатки питателя у центральной зоне имеют тот же угол наклона относительно осевой линии ротора, что и вне этой зоны.
Из условий работы ротора основная функция лопаток питателя раздробить массив убираемого снега и переместить снег в центральную зону. В соответствии с этим целесообразно выбирать угол наклона лопатки питателя, чтобы обеспечить эффективное дробление и перемещение снега в центральную зону ротора. В центральной зоне ротора основная функция лопаток сформировать поток, направляемый в выбросной патрубок для эффективного удаления снега. Лопатки питателя не могут с достаточной эффективностью формировать такой поток снега, так при их воздействии на снег удаляемому снегу сообщается значительная скорость продольного перемещения, что создает помехи при формировании лопатками метателя потока снега, направляемого в выпускное окно. Таким образом, в известном снегопогрузчике имеют место непроизводительные затраты мощности при формировании потока снега, направляемого в выпускное окно.
Задачей предлагаемой полезной модели является предложить снегопогрузчик, в котором будут меньшие затраты мощности на формирование потока снега, направляемого в выпускное окно.
Для решения поставленной задачи предлагается роторный снегопогрузчик, содержащий открытый спереди кожух, в котором установлен рабочий орган, выполненный в виде ротора с метателем в центральной части ротора и со встречно направленными наклонными в направлении метателя рабочими лопатками, расположенными в несколько рядов с двух сторон относительно срединной вертикальной плоскости ротора, при этом кожух оснащен расположенным над метателем выбросным окном, над которым размещен изогнутый патрубок для отвода снега, при этом в снегопогрузчике первые ряды рабочих лопаток, расположенные в центральной части ротора, смещены вправо и влево относительно срединной вертикальной плоскости ротора с образованием между ними свободной от рабочих лопаток зоны, ширина которой меньше поперечного размера выбросного окна, в которой размещены перекрывающие эту зону лопатки метателя, при этом каждая лопатка метателя содержит центральную часть в форме дуги и две боковые наклонные стенки, формирующие расширяющуюся клиновидную радиальную выемку, при этом угол наклона боковых стенок лопатки метателя относительно осевой линии ротора меньше соответствующего угла наклона рабочих лопаток.
При этом угол наклона боковых стенок лопатки метателя относительно осевой линии ротора меньше соответствующего угла наклона рабочих лопаток питателя на 1-15°.
Кроме того, ширина «а» рабочих лопаток метателя составляет 0,9-1,1 от ширины «b» средней зоны.
При этом, ширина свободной от рабочих лопаток центральной зоны ротора равна 0,95-0,85 от диаметра D выбросного окна.
Кроме того перед и под ротором с лопатками закреплен сменный твердосплавный нож отвала убираемого материала.
Для решения поставленной задачи предлагается также рабочий орган роторного снегопогрузчике, содержащий ротор с метателем в центральной части ротора и со встречно направленными наклонными в направлении метателя рабочими лопатками, расположенными в несколько рядов с двух сторон относительно срединной вертикальной плоскости ротора, в котором согласно полезной модели первые ряды рабочих лопаток, расположенные в центральной части ротора, смещены вправо и влево относительно срединной вертикальной плоскости ротора с образованием между ними свободной от рабочих лопаток зоны, в которой размещены перекрывающие эту зону лопатки метателя, при этом каждая лопатка метателя содержит центральную часть в форме дуги и две боковые наклонные стенки, формирующие расширяющуюся клиновидную радиальную выемку, при этом угол наклона боковых стенок лопатки метателя относительно осевой линии ротора меньше соответствующего угла наклона рабочих лопаток.
При этом угол наклона боковых стенок лопатки метателя относительно осевой линии ротора меньше соответствующего угла наклона рабочих лопаток на 1-15°.
В предлагаемом снегопогрузчике функции лопаток питателя и лопаток метателя разделены и рабочие лопатки питателя не участвуют в формировании потока снега, направляемого в выбросное окно.
Соответственно угол наклона рабочих лопаток питателя выбирается из условия обеспечения захвата снега и перемещения его в среднюю зону, где он подхватывается лопатками метателя и выбрасывается ими через выбросное окно в патрубок и далее в поворотный отводящий патрубок для погрузки в транспортное средство или для перемещения снега на обочину дороги или на газон. Для увеличения эффективности выброса снега необходимо, чтобы, в отличие от рабочих лопаток питателя, большая часть энергии, передаваемой снегу лопатками метателя, затрачивалась на придание ему тангенциальной (окружной) скорости, что обеспечивается установкой лопаток метателя под меньшим углом к оси ротора.
Достигаемый технический результат заключается в повышении эффективности удаления снега при непосредственной очистке дороги от выпавшего снега и при очистке дороги от снега, сформированного в вал снегоуборочной техникой.
Краткое описание чертежей.
Полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг.1 изображен общий вид роторного снегопогрузчика в изометрии (со снятой ближней боковой стенкой кожуха ротора)
На Фиг.2 показано сечение снегопогрузчика по срединной плоскости.
На Фиг.3 показан рабочий орган снегопогрузчика.
Раскрытие полезной модели
Навесной роторный снегопогрузчик содержит навесной корпус 1, имеющий на передней стороне корпуса открытый спереди кожух 2, в котором установлен рабочий орган 3, выполненный в виде ротора 4 с метателем в центральной части ротора и питателем 5 со встречно направленными наклонными в направлении метателя рабочими лопатками 7, расположенными в несколько рядов с двух сторон относительно срединной вертикальной плоскости ротора. Указанный ротор 4 установлен в опорах в кожухе 2 корпуса и соединен с двигателем снегопогрузчика с помощью соответствующей кинематической передачи.
Кожух 2 включает в себя нижнюю стенку 8 с присоединенным к ней сменным твердосплавным ножом 9 отвала убираемого материала: снега, кусков льда и т.п., цилиндрическую заднюю стенку 10 с выполненным в ней выбросным окном 11 и боковые стенки 12. К выбросному окну 11 подсоединен патрубок 13 диаметром D. Над патрубком 13 располагается поворотный секционный отводящий патрубок 14 с поворотным механизмом.
Рабочие лопатки 7 питателя, располагаются с двух сторон относительно срединной вертикальной плоскости ротора 4. Лопатки 7 питателя выполнены в виде отдельных лопаток ударного действия, установленных преимущественно равномерно радиально и аксиально в несколько рядов. При виде спереди вращение ротора происходит сверху вниз, плоскости указанных лопаток 7 питателя наклонены к осевой линии ротора 4 под углом а, и в левой от метателя части питателя наклон рабочих лопаток 7 к осевой линии ротора 4 против часовой стрелки, а в правой от метателя части питателя наклон рабочих лопаток 7 питателя к осевой линии ротора в противоположном направлении. В рассматриваемом примере реализации рабочие лопатки 7 питателя скомпонованы на каждой стороне в три горизонтальных ряда и в четыре вертикальных ряда, но может быть и иное число рядов рабочих лопаок 7.. Первые ряды рабочих лопаток 7 питателя, расположенные в средней части ротора, смещены вправо и влево относительно срединной вертикальной плоскости ротора с образованием между ними свободной от рабочих лопаток 7 зоны шириной «b». В этой зоне размещены перекрывающие эту зону лопатки 15 метателя, при этом каждая лопатка метателя содержит центральную часть 16 в форме дуги и две боковые наклонные стенки 17, формирующие, как показано на фиг.3, расширяющуюся клиновидную радиальную выемку, при этом угол β наклона боковых стенок лопатки 16 метателя относительно осевой линии ротора 4 меньше соответствующего угла α наклона рабочих лопаток 7 питателя на 1-15°.
Ширина «а» рабочих лопаток 15 метателя (расстояние между левой и правой боковыми кромками лопатки 15 питателя) составляет 0,9-1,1 от ширины «b» средней зоны, обеспечивая при вращении ротора 4 полное или частичное перекрытие свободной средней зоны ротора 4. При этом угол наклона боковых стенок лопатки метателя относительно осевой линии ротора меньше соответствующего угла наклона рабочих лопаток на 1-15°.
Диаметр D патрубка 13 равен диаметру D выбросного окна 11 и согласован с шириной «b» средней зоны, свободной от рабочих лопаток 7 питателя. Предпочтительно, чтобы диаметр D несколько превышал ширину «b» средней зоны. Например, ширина «Ь» средней зоны может составлять 0,95-0,85 от диаметра D.
Корпус 1 снабжен узлами 18 для крепления снегопогрузчика на стандартном фронтальном погрузчике.
Работа снегопогрузчика
Диапазон убираемого материала предлагаемым снегопогрузчиком - от свежевыпавшего сухого или влажного снега до плотных обледенелых снежных валов с раздроблением убираемого снега в основном рабочими лопатками 7 питателя - чистый подбор нижних слоев снега и наката, не надо предварительного разрыхления-раздробления ножом автогрейдера и сдвигания автогрейдером с обочины, от ограждений дороги, от остановок пассажирского транспорта, от домов на твердое покрытие дороги. Из убираемого снега перемещенного рабочими лопатками питателя в метатель лопатками метателя формируется плотный снежный поток, беспрепятственно отводимый через выбросное окно в патрубок и далее за пределы зоны очистки.
Условие достаточно высокой скорости вращения ротора обеспечивает эффективное дробление обледенелых кусков снега рабочими лопатками питателя ударного действия (с ударным дроблением льда и уплотненного снега) и выброс раздробленного снега через выбросное окно, что способствует снижение энергоемкости основной операции дробление и удаление снега и вспомогательных операций.
Снегопогрузчик позволяет убрать снег в любых дорожных условиях.
Снегопогрузчик может быть изготовлен на машиностроительных предприятиях, в том числе на заводах по производству дорожной техники.