ТРАНШЕЕКОПАТЕЛЬ

Полезная модель относится к рабочему оборудованию землеройных машин - бесковшевых цепных траншеекопателей, предназначенных преимущественно для проходки траншей в мерзлом и прочном грунте.
Известен траншеекопатель, содержащий опорную раму с катком для передвижения по дну отрываемой траншеи. На раме, в ее центральной части, смонтирован исполнительный орган (режуще-транспортирующий пластинчатого типа), нижняя ведомая звездочка которого находится при рабочем ходе машины впереди его верхней ведущей звездочки. Движение резцов рабочей ветви центрального исполнительного органа происходит против хода траншеекопателя. Позади центрального исполнительного органа закреплено устройство для транспортирования грунта, выполненное в виде пластинчатого метателя. В транспортном положении рабочее оборудование укладывается на платформе тягача [А.с. 157281 СССР, М. Кл. Е02F 3/08, 5/06. Машина для отрывки траншей; опубл. 1963, Бюл. №17. - 2 с.]. При проходке траншей в мерзлых и прочных грунтах при значительной глубине отрываемой траншеи возникают большие нагрузки на консольный исполнительный орган и траншеекопатель может оказаться не работоспособным, так как нет дополнительной опоры впереди расположенной ведомой звездочки.
Известен траншеекопатель, принятый за прототип, содержащий тягач, сцепное устройство, прицепную опорную раму с механизмом передвижения, рабочее оборудование, смонтированное на опорной раме, транспортер, привод механизма передвижения, привод рабочего оборудования. Рабочее оборудование содержит центральный исполнительный орган с боковыми бортами, выполненный в виде пластинчатого режуще-транспортирующего устройства с огибающей его бесконечной цепью, по бокам которого на направляющих рамах установлены два цепных многорезцовых исполнительных органа в виде бесконечных цепей с резцами (Патент РФ на полезную модель №69885. Рабочее оборудование траншеекопателя. Опубл. 10.01.2008. Бюл. №1). Центральный исполнительный орган шарнирно соединен с опорной рамой со стороны верхней ведущей звездочки, которая при рабочем ходе машины расположена сзади его нижней ведомой звездочки. Ведомые звездочки цепных многорезцовых исполнительных органов расположены на одном валу с ведомой звездочкой центрального исполнительного органа. Для подъема и опускания рабочего органа (исполнительных органов) на опорной раме установлены два гидроцилиндра. Кроме этого, внутри опорной рамы имеется промежуточная рама, которая с одной стороны шарнирно соединена с
редуктором, установленным на опорной раме, а с другой - шарнирно и с возможностью фиксации на опорной раме при заглубленном исполнительном органе соединены цепные многорезцовые исполнительные органы. На центральном исполнительном органе с возможностью свободного вращения установлены дисковые шарошки для скалывания верхнего слоя грунта. В сравнении с предыдущим траншеекопателем по а.св. СССР №157281 устройство по прототипу (Патент на пол. модель №69885) за счет жесткости рабочего органа при отрывке траншей более надежен и производителен. Однако для передвижения опорной рамы с рабочим оборудованием, а так же для привода рабочего оборудования траншеекопателя служит тягач с силовой установкой и сцепное устройство. В связи с этим траншеекопатель массивен, имеет большие габариты, большую протяженность гидропривода, что снижает производительность и надежность траншеекопателя.
Задача полезной модели - уменьшение габаритов и массы, увеличение производительности, автономности и надежности траншеекопателя.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в обеспечении автономности работы траншеекопателя, не требующей дополнительной техники для передвижения и привода рабочего оборудования, в обеспечении жесткости рабочего органа и в снижении тяговых усилий.
Технический результат достигается следующим образом. Как и в прототипе, траншеекопатель содержит опорную раму, механизм передвижения опорной рамы, рабочее оборудование, смонтированное на опорной раме и включающее центральный исполнительный орган, имеющий боковые борта, выполненный в виде пластинчатого режуще-транспортирующего устройства с огибающей его бесконечной цепью и шарнирно соединенный с опорной рамой со стороны верхней ведущей звездочки, расположенной при рабочем ходе машины сзади его нижней ведомой звездочки, включающее два цепных многорезцовых исполнительных органа в виде бесконечных цепей с резцами, установленных на направляющих рамах по обе стороны от центрального исполнительного органа с возможностью фиксации на опорной раме при заглублении, при этом ведомые звездочки цепных многорезцовых исполнительных органов расположены на одном валу с ведомой звездочкой центрального исполнительного органа. Как и прототип, траншеекопатель содержит дисковые шарошки для скалывания верхнего слоя грунта, установленные на центральном исполнительном органе с возможностью свободного вращения, механизм подъема и опускания рабочего органа, выполненный в виде двух гидроцилиндров, установленных на опорной раме, и промежуточную раму, соединенную с многорезцовыми исполнительными органами, содержит транспортер, закрепленный
позади центрального исполнительного органа и направленный в сторону от траншеи, привод механизма передвижения, привод рабочего оборудования и редукторы приводов цепных многорезцовых исполнительных органов и центрального исполнительного органа,
Но в отличие от прототипа у заявляемого траншеекопателя рабочее оборудование дополнительно содержит вторую промежуточную раму, шарнирно соединенную с одной стороны с центральным исполнительным органом, а с другой стороны шарнирно с первой промежуточной рамой (угловое вращение промежуточных рам производится с помощью дополнительного гидроцилиндра), на противоположной стороне которой жестко закреплен редуктор, выходные валы по обе стороны от которого соединены с ведущими звездочками цепных многорезцовых исполнительных органов. Кроме того, в передней части опорной рамы установлена силовая установка привода механизма передвижения и кабина управления, а в задней части опорной рамы установлена силовая установка привода рабочего оборудования и емкости для топлива и гидравлической жидкости. Механизм передвижения опорной рамы может быть выполнен в виде четырех ходовых гусеничных тележек, закрепленных по обеим сторонам опорной рамы. Передние приводные ходовые тележки выполнены с возможностью поворота. Так же на центральном исполнительном органе установлено зачистное устройство, подгребающее возможный обрушившийся грунт к исполнительному органу для удаления его на поверхность траншеи.
Поскольку центральный исполнительный орган имеет дополнительную опору в виде двух цепных многорезцовых исполнительных органов, которые крепятся снизу к нижней части центрального исполнительного органа (ведомые звездочки расположены на одном валу), а сверху - к опорной раме (при заглубленном рабочем органе), возникает конструктивная треугольная замкнутая схема, которая обеспечивает жесткость рабочего органа, способного отрывать траншеи значительной глубины. Снижение энергоемкости, как и в прототипе, обеспечивается за счет уменьшения необходимых тяговых усилий, так как реакция грунта на резцы режуще-транспортирующего исполнительного органа направлена в направлении движения базовой машины.
Кроме того, за счет установки на опорную раму кабины управления и силовых установок для привода механизма передвижения и рабочего оборудования, отпала необходимость в тягаче и сцепном устройстве, что обеспечивает траншеекопателю автономность работы, не требующей дополнительной техники для передвижения и привода рабочего оборудования, а так же меньшие габариты и удобство при работе. Данному траншеекопателю не требуется дополнительная техника для его перевозки с одного места работы на другое, так как машина способна перебазироваться своим ходом.
Так как кабина управления установлена непосредственно на опорной раме, машинист имеет возможность следить за работой оборудования, вовремя выявляя возможные неисправности. В таком траншеекопателе снижены тяговые усилия, обеспечена жесткость рабочего органа и чистота траншеи при разработке, тем самым повышена его надежность. Все это снижает трудозатраты, экономит время, ресурсы, а, следовательно, в целом ведет к повышению производительности.
Заявляемое устройство поясняется чертежами.
На фиг.1 - изображен общий вид бесковшевого цепного траншеекопателя с рабочим оборудованием в транспортном положении, на фиг.2 - вид сверху фиг.1, на фиг.3 - изображен общий вид бесковшевого цепного траншеекопателя с рабочим оборудованием в процессе заглубления, на фиг.4 - изображен общий вид бесковшевого цепного траншеекопателя в рабочем положении, на фиг.5 - вид сверху фиг.4.
Позиции на чертежах обозначают следующее:
1 - силовая установка привода механизма передвижения; 2 - кабина управления; 3 - опорная рама; 4 - цепной многорезцовый исполнительный орган; 5 - упор; 6 - первая промежуточная рама; 7 - вторая промежуточная рама; 8 - гидроцилиндр складывания и раскладывания двух цепных многорезцовых исполнительных органов; 9 - ведущая звездочка цепного многорезцового исполнительного органа; 10 - опорные лапы; 11 - механизм подъема и опускания рабочего органа; 12 - силовая установка привода рабочего оборудования; 13 - ведущая звездочка центрального исполнительного органа; 14 - транспортер; 15 - цапфа; 16 - редуктор привода центрального исполнительного органа; 17 - борт; 18 - зачистное устройство; 19 - центральный исполнительный орган; 20 - ведомая звездочка центрального исполнительного органа; 21 - ведомая звездочка цепного многорезцового исполнительного органа; 22 - механизм передвижения опорной рамы; 23 - поворотное устройство; 24 - редуктор привода цепных многорезцовых исполнительных органов; 25 - дисковые шарошки.
Р
ОП
П
Стрелками показано: V - направление резания; У - направление опускания рабочего органа; V, - направление передвижения траншеекопателя.
На опорной раме 3 шарнирно закреплен рабочий орган, состоящий из двух параллельных цепных многорезцовых исполнительных органов 4 и центрального исполнительного органа 19. Гидроцилиндры 11, являясь механизмом опускания и подъема центрального исполнительного органа, одновременно являются механизмом заглубления и выглубления всего рабочего органа.
Два параллельно расположенных цепных многорезцовых исполнительных органа 4 закреплены шарнирно: - с одной стороны - ко второй промежуточной поворотной раме 7
через редуктор 24 привода цепных многорезцовых исполнительных органов, которая в свою очередь крепится шарнирно через первую промежуточную раму 6 к центральному исполнительному органу 19;
- с другой стороны - к валу ведомой звездочки 20 центрального исполнительного органа 19.
Верхняя часть центрального исполнительного органа 19 крепится к опорной раме 3 через цапфы 15. Редуктор 16 привода центрального исполнительного органа закреплен на опорной раме 3.
Редуктор 24 привода цепных многорезцовых исполнительных органов 4 закреплен на промежуточной раме 7. Ось его выходного вала совпадает с осью вращения цепных многорезцовых исполнительных органов 4. С обеих сторон выходного вала редуктора 24 установлены на шпонках ведущие звездочки 9 привода цепных многорезцовых исполнительных органов 4, от которых через тяговые цепи крутящий момент передается на ведомые звездочки 21 привода цепных многорезцовых исполнительных органов 4, установленные на валах на шпонках. Два гидроцилиндра 11 заглубления и выглубления (опускания и подъема) рабочего органа закреплены шарнирно на опорной раме 3, а штоками - к раме центрального исполнительного органа 19.
Позади центрального исполнительного органа 19 установлен транспортер 14 с возможностью выдвижения в сторону от траншеи.
На центральном исполнительном органе 19 установлены дисковые шарошки 25 (с возможностью вращения на осях сварного корпуса), а по его бокам - борта 17.
На центральном исполнительном органе 19 так же установлено зачистное устройство 18, имеющее возможность передвижения вдоль центрального исполнительного органа для перевода траншеекопателя в рабочее, либо транспортное положение.
В передней части опорной рамы установлена силовая установка привода механизма передвижения и кабина управления. В задней части опорной рамы установлена силовая установка привода рабочего оборудования и емкости для топлива и гидравлической жидкости.
Заявляемое устройство может иметь гидравлический или электрический привод оборудования.
Механизм передвижения траншеекопателя включает ходовые гусеничные тележки 22 и поворотное устройство 23.
Траншеекопатель работает следующим образом. Перед нарезанием траншеи определенной ширины, рабочее оборудование выводится из транспортного положения
при воздействии гидроцилиндра 8, установленного на первой промежуточной раме 6, на вторую промежуточную раму 7, они начинают вращаться относительно друг друга, увлекая во вращение два цепных многорезцовых исполнительных органа 4, которые в свою очередь вращаются относительно центрального исполнительного органа 19. Разворачивание происходит до того момента, пока упор 5, установленный на второй промежуточной раме 7 не упрется в первую промежуточную раму 6.
Далее при воздействии двух гидроцилиндров 11 на раму центрального исполнительного органа 19, она начинает вращаться относительно оси крепления (расположена в задней части машины) к опорной раме 3.
Рабочий орган заглубляется при вращении приводных звездочек 9 режущих цепей цепных многорезцовых исполнительных органов 4 и приводной звездочки 13 центрального исполнительного органа 19 на заданную величину, достигнув которую, опорные лапы 10 ложатся в пазы опорной рамы 3 (этим достигается жесткость конструкции при работе траншеекопателя).
По окончании заглубления рабочего органа, траншеекопателю задается рабочее перемещение.
После начала движения траншеекопателя, зачистное устройство 18, установленное на центральном исполнительном органе 19 переводится в рабочее положение (с помощью цепной передачи, расположенной внутри центрального исполнительного органа).
При нарезке траншеи, два цепных многорезцовых исполнительных органа 4 прорезают узкие щели, а центральный исполнительный орган 19 снизу подрезает образовавшуюся призму грунта. Установленные на центральном исполнительном органе 19 дисковые шарошки 25 скалывают верхний слой мерзлого грунта, имеющего наибольшую прочность, в сторону открытой поверхности грунта, а прикрепленные с боков центрального исполнительного органа борта 17, не дают отколовшемуся грунту обрушиться на дно траншеи, обеспечивая ее чистоту.
Подрезанный центральным исполнительным органом 19 и отколовшийся дисковыми шарошками 25 грунт, транспортируется им же вверх и попадает на транспортер 14, и далее на обочину.
По окончании работ, зачистное устройство 18 переводится в транспортное положение, траншеекопатель подается чуть назад, либо сразу, при воздействии гидроцилиндров 11 на раму центрального исполнительного органа 19, рабочий орган поднимается и в обратном порядке складывается в транспортное положение. Для надежности, рабочий орган дополнительно крепится цепями к опорной раме 3.