РЫХЛИТЕЛЬ-БУЛЬДОЗЕР
RIPPER - BULLDOSER

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, в частности к машинам типа рыхлитель-бульдозер для разработки прочных грунтов, особенно в горных условиях.
Первой, наиболее трудоемкой операцией при этом является, естественно, процесс разрушения прочного грунта для дальнейшей его разработки отвалом. Известен рыхлитель заднего расположения (Пат.№21285666), включающий базовую машину и соединенный с ней с помощью шарнирного параллелограмма рыхлящий рабочий орган (зуб), имеющий механизм регулирования угла резания зуба и установки его оптимальной величины в зависимости от глубины рыхления за счет кинематической связи механизма регулирования с цилиндрами заглубления - выглубления зуба.
При выполнении процесса рыхления путем заглубления зуба в грунт и поступательного движения машины разрушение грунта производится в основном усилием тяги, то есть в направлении его наибольшего сопротивления разрушению (одноосного сжатия), что приводит также к снижению эффективности процесса.
Известен рыхлитель-бульдозер переднего расположения (Пат.№2270299), включающий базовую машину и установленный на ней прямой отвал с толкающими брусьями, соединенный с базовой машиной типовым навесным устройством (упряжные шарниры толкающих брусьев, гидроцилиндры подъема и опускания). К толкающим брусьям на специальных продольных балках жестко закреплен вал с дисковыми фрезами, разнесенными по ширине отвала и вращающимися по направлению движения машины сверху вниз, увеличивая тем самым ее силу тяги. Однако дисковые фрезы весьма ограниченно применимы на неоднородных грунтах и особенно на грунтах с твердыми включениями, которые часто встречаются в горных условиях. То же можно сказать и относительно пластинчатых грунтов. Дальнейшее разрушение грунта отвалом ведется также в направлении его максимальной прочности (одноосного сжатия). При этом очевидно затрудненное внедрение режущей кромки на всю ширину отвала также приводит к снижению эффективности процесса рыхления.
Технической задачей изобретения является обеспечение дополнительного силового воздействия на разрабатываемый грунт в направлении, близком к его наименьшей прочности, - на отрыв от массива.
В предлагаемом изобретении представлен рыхлитель-бульдозер, включающий базовую машину и установленный на ней прямой отвал с зубьями, связанный шарнирно посредством толкающих брусьев и цилиндров подъема и опускания с базовой машиной, раскосы, соединяющие в продольном направлении толкающие брусья с отвалом, которые выполнены в виде двухсторонних автономно управляемых гидроцилиндров, установленных под углом к толкающим брусьям и связанных с толкающими брусьями с помощью сферических шарниров. Кроме того, рыхлитель-бульдозер снабжен закрепленными шарнирно на задней стенке отвала, по меньшей мере, двумя автономно управляемыми гидроцилиндрами, штоки которых выполнены с одной или более опорной плитой или плитами, и укосами, шарнирно связывающими толкающие брусья с отвалом, при этом шарниры, связывающие отвал с толкающими брусьями, укосами и цилиндрами подъема и опускания, расположены на одной общей горизонтальной оси параллельно режущей кромке отвала.
Двухсторонние гидроцилиндры-раскосы установлены под углом 30-40° к толкающим брусьям.
За счет обеспечения разрушения грунта на отрыв при движении отвала вверх под действием цилиндров опорной плиты (плит) и оптимизации на ходу положения отвала и зубьев в пространстве существенно расширяются эксплуатационные возможности машины, особенно по прочности разрабатываемого грунта.
Сущность изобретения представлена на фиг.1 и 2, где фиг.1 - вид сбоку, фиг.2 - вид сверху заявляемого специального рыхлителя-бульдозера.
Рыхлитель-бульдозер включает базовую машину 1 и установленный на ней прямой отвал 2 с зубьями 3, шарнирно, посредством толкающих брусьев 7 и цилиндров подъема и опускания 9, на задней стенке отвала 2 шарнирно (двухповоротно) установлены не менее двух автономно управляемых гидроцилиндров 4, на штоках 5 которых размещены одна или более опорных плит 6. Отвал 2 соединен с базовой машиной 1 посредством горизонтальных поперечных шарнирных связей с толкающими брусьями 7, их укосами 8 и цилиндрами подъема и опускания 9, причем все указанные шарниры 10, 11 и 12 соответственно установлены на одной общей горизонтальной оси А, параллельной режущей кромке 13 отвала 2. Раскосы 14, соединяющие толкающие брусья 7 с отвалом 2 в продольном направлении, выполнены в виде двухсторонних автономно управляемых гидроцилиндров, установленных под углом 30-40° к толкающим брусьям 7 с помощью сферических шарниров, что позволяет изменять положение отвала 2 с зубьями 3 в пространстве и на ходу его оптимизировать.
Работает рыхлитель-бульдозер следующим образом.
Вначале с помощью гидроцилиндров-раскосов 14 устанавливаются углы заглубления отвала 2 и зубьев 3, при дальнейшем поступательном движении производится постепенное заглубление отвала 2 с зубьями 3 и устанавливаются оптимальные по тяге глубина и угол резания зубьев 3 и отвала 2 с помощью раскосов 14 благодаря общей оси А поперечных шарниров 10, 11, 12, параллельной режущей кромке 13 отвала 2. При возрастании сопротивления разработке грунта включаются гидроцилиндры 4 на выдвижение штоков 5 с опорными плитами 6 до упора и за счет последующего движения отвала 2 с зубьями 3 вверх под действием гидроцилиндров 4 происходит разрушение грунта на отрыв в направлении его наименьшего сопротивления. Гидроцилиндры подъема и опускания 9 при этом устанавливаются в плавающее положение. После этого опорные плиты 6 с гидроцилиндрами 4 устанавливаются в плавающее положение, а отвал 2 с зубьями 3 возвращается с помощью цилиндров подъема и опускания 9 в рабочее положение для дальнейшей горизонтальной разработки грунта, а в случае необходимости оптимизируется и положение отвала 2 с зубьями 3 в пространстве гидроцилиндрами-раскосами 14.