Гидравлическая стрела

Полезная модель относится к области строительства, а конкретнее к съемному оборудованию/устройству для погрузочно-разгрузочных работ средствами гидромеханизации и может быть использована в землеройно-транспортных машинах, оснащенных ковшом, в частности экскаваторах.
Известен гидравлический экскаватор, на ковше которого установлен съемный зуб к наконечнику, прикрепленному к ковшу гидравлического экскаватора, при этом к съемному зубу прикрепляется груз (JPH 0827832, 30.01.1996).
В качестве наиболее близкого аналога заявленной полезной модели можно принять рабочее оборудование экскаватора, содержащего корпус машины, гидравлическое устройство, рабочее оборудование в виде подъемного устройства-стрелы, закрепленного ковш. Стрела посредством тросов прикреплена к ковшу (CN 2771306, 30.01.1996).
Недостатком данных устройств является ограниченные технологические возможности, обусловленные невозможностью увеличения вылета стрелы, сложность и трудозатратность по креплению оборудования.
Техническая проблема, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в необходимости расширения арсенала технических средств рабочего оборудования экскаватора, параметры, характеристики которого обеспечивают расширение функциональных возможностей экскаватора.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении эксплуатационных характеристик рабочего оборудования экскаватора за счет увеличения технологических возможностей и упрощения и ускорения его монтажа к ковшу экскаватора при сохранении надежности и безопасности работы экскаватора.
Указанный технический результат достигается в рабочем оборудовании экскаватора, выполненном в виде грузоподъемной гидравлической телескопической стрелы, содержащей фундаментную рамку, повторяющую изгиб рабочей поверхности ковша экскаватора и на которой закреплены четыре замка для крепления к ковшу экскаватора.
Стрела содержит неподвижную секцию, в которой с возможностью телескопического выдвижения установлена выдвижная секция, и гидравлические шланги, питающие гидравлическую лебедку и «выстрел» стрелы и выполненные с возможностью подсоединения через пульт управления стрелой к гидравлическим шлангам экскаватора.
На верхней части стрелы установлена гидравлическая лебедка с крюком.
На верхней части стрелы установлена электрическая лебедка.
Выдвижная секция содержит по меньшей мере одно телескопическое колено.
Фундаментная рамка приварена к неподвижной секции стрелы.
Замки выполнены с возможностью вхождения в прямоугольные отверстия в ковше экскаватора и с возможностью пристегивания к ковшу за счет прямолинейного поступательного движения.
Замки имеют ручной, или механический, или гидравлический, или электрический привод пристегивания к ковшу экскаватора.
Замки выполнены двухходовыми или одноходовыми.
Замки выполнены в виде поворотных замков для крепления контейнеров.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид экскаватора с присоединенным к ковшу рабочим оборудованием-стрелой; на фиг. 2 - вид сбоку в разрезе привода замка винтом; на фиг. 3 - вид спереди в разрезе привода замка винтом; на фиг. 4 - общий вид ковша экскаватора; на фиг. 5 - крепление стрелы к ковшу с использованием упорного клина; на фиг. 6 - крепление стрелы к ковшу с использованием стопорного болта; на фиг. 7 - двухходовой замок; на фиг. 8 - крепление стрелы к ковшу с использованием замка для крепления контейнеров; на фиг. 9, 10 - крепление стрелы к ковшу с использованием замка в виде фитинга, подключенного к электродвигателю.
Рабочее оборудование экскаватора представляет собой стандартную грузоподъемную гидравлическую телескопическую стрелу 1, например, от кран-балки, к которой снизу приваривается фундаментная рамка 2. Низ фундаментной рамки 2 повторяет изгиб рабочей поверхности ковша 3 экскаватора. На фундаментной рамке 2 (снизу) закреплены четыре замка 4 для крепления к ковшу 3 экскаватора. На рабочей поверхности ковша экскаватора изготовлены прямоугольные отверстия 9 расположенные не в продольной оси ковша экскаватора, а в поперечной. Кормовая часть фундаментной рамки 2 изготавливается в виде крюков, которые при завершении с ковшом экскаватора 3 будут удерживать гидравлическую стрелу от поперечных движений. Носовые прямоугольные отверстия 9 в ковше 3 экскаватора изготавливаются в продольном расположении для лишения стрелы 1 движения в продольном направлении.
Стрела может содержать неподвижную секцию 5, в которой с возможностью телескопического выдвижения установлена выдвижная секция 6, и гидравлические шланги (не показано), питающие гидравлическую лебедку 7 и «выстрел» стрелы и выполненные с возможностью подсоединения через пульт управления стрелой к гидравлическим шлангам экскаватора.
В кабину экскаватора врезается две гидравлические трубы от нагнетательной и обратной гидравлической системы для питания лебедки и «выстрела», гидравлической стрелы. Врезанные гидравлические трубы подсоединяется к пульту управления, который состоит из секции двух ходовых золотников, которые управляют потоком гидравлической жидкости для питания лебедки и «выстрела» стрелы. Управление золотниками производится в ручном режиме посредством движения руки вперед или назад. Пульт управления монтируется в кабине экскаватора в легкодоступном месте удобном для управления стрелой и не мешающим работе с другими рычагами управления экскаватором. Такой пульт управления является самым простым и надежным.
В трубы нагнетательной и обратной масляной системы экскаватора ввариваются тройники с отсечными клапанами, которые соединяются гидравлическими шлангами с пультом управления стрелы, на постоянной основе. Гидравлические шланги, питающие гидравлическую лебедку и «выстрел» стрелы, подсоединяются к пульту при монтаже соединения стрелы с ковшом экскаватора. Гидравлические шланги соединяются с пультом управления гайками. Штуцера установленные на пульте управления должны иметь запорные шарики. Устраняющие потери масла при присоединении гидравлических шлангов (гидрошлангов) к пульту управления стрелы. Масляная система стрелы должна иметь клапана для прокачки воздуха из системы при запуске.
Стрела 1 может быть оборудована гидравлической лебедкой с крюком 8, которая устанавливается на верхней части стрелы 1, или же электрической лебедкой, которая также устанавливается на верхней части стрелы 1. Стрела 1 с электрической лебедкой позволяет уменьшить количество шлангов на привод стрелы. Управление электрической лебедкой производится по проводам закрепленными на стреле экскаватора на постоянной основе. Данная конструкция позволяет использовать б/у стрелы крано-манипуляторной установки (КМУ) после небольшой модернизации. Электрические лебедки могут присоединяться к стреле также замками, для использования электрических лебедок в других целях, после демонтажа со стрелы.
Стрела 1 может выполнять две операции: подъем груза и изменение "выстрела" стрелы, от стрелы до пульта управления должно идти четыре гидравлических шланга.
Стрела 1 с фундаментной рамой 2 может иметь одно или несколько телескопических колен. Это зависит от грузоподъемности экскаватора.
Крепление стрелы 1 к ковшу 3 производится четырьмя замками 4. Замки 4 вводятся в прямоугольные отверстия 9 в ковше 3 экскаватора и прямолинейными поступательными движениями пристегиваются к ковшу 3.
Привод зубьев замка 4 может приводится в движение:
1. ручным или механическим способом, например, на фиг. 2, 3 отражен привод замка 4 с одним зубом винтом 10 (с левой и правой резьбой) электрическим или механическим. Данный привод содержит стопор 11, представляющий собой гайку для фиксации.
2. гидравлическим способом (гидропоршнями).
3. электрическим способом (электродвигатель или электро катушки).
Замки 4 могут быть как двух ходовые (состоящие из двух зубьев), как
показано на фиг. 7, и одноходовые замки (с одним зубом).
Также в виде замков 4 можно использовать замки для крепления контейнеров, содержащие поворотный кулак 12 (фитинг), как показано на фиг. 8. Поворотный кулак 12 (механизм, конический) замка 4 крепится к фундаментной рамке 2. Для присоединении фундаментной рамки 2 и ковша 3 в прямоугольные отверстия 9 ковша 3 вводятся конические замки. При повороте конических замков 4 на 90° происходит скрепление фундаментной рамки 2 и ковша 3. При повороте на 180° замки 4 прочно соединяют (скрепляют) фундаментную рамку 2 стрелы 1 с ковшом 3. При таком соединении уменьшается количество движущихся деталей и себестоимость при изготовлении.
На фиг. 9 и 10 отображен электрический привод поворотного фитинга (кулака). На фундаментной раме стрелы 2 выполнен корпус 14, закрывающий привод фитинга и удерживающий электродвигатель 15. В верхней части поворотного фитинга 4 установлен диск большого диаметра 16, на котором от 0° до 90° выточены зубья. В точке 0° диск 16 поворотного фитинга 4 соединяется с маленькой шестерней 17, которая будет приводиться в действие электродвигателем 15. При включении электродвигателя 15 по часовой стрелке или против фитинг 4 будет открываться или закрываться. На большом диске 16 в районе 355° и 95° можно изготовить отверстия 18 для привода в действие концевых выключателей 19 (датчиков). При подходе шестерни 17 к концу открытия или закрытия фитинга 4 концевые выключатели (датчики) 19 будут отключать питание на электродвигателе 15. А также сигнализировать о полном открытии или закрытии фитинга 4.
На фиг. 5, 6 показан вариант исполнения механического привода для крепления стрелы 1 к ковшу 3 посредством замков 4, содержащий стопорный болт 13 и/или упорный клин 14.
Замок обеспечивает надежность и простоту эксплуатации стрелы, а также быстроту монтажа стрелы на ковш.
Пример реализации.
Необходимо использовать экскаватор в режиме крана. Привозим на грузовике грузоподъемную гидравлическую телескопическую стрелу. Подводим ковш экскаватора к фундаментной рамке стрелы и соединяем их посредством замков. После этого подключаем четыре гидравлических шланга стрелы и экскаватора к блоку управления стрелы.
Заявленная полезная модель улучшает технические характеристики экскаватора при погрузочных работах, кроме того, присоединение стрелы к ковшу экскаватора посредством замков позволяет ускорить монтаж гидравлической стрелы, а также при установке стрелы экскаватор может использоваться в качестве крана в зимний период времени, когда грунт промерзает и земляные работы вестись не могут. За счет выдвижения телескопической стрелы увеличивается рабочий диапазон работы стрелы экскаватора при погрузочных и монтажных работах.