КОВШ ЭКСКАВАТОРА СФЕРИЧЕСКИЙ
SPHERICAL EXCAVATOR BUCKET

Изобретение относится к рабочему органу экскаватора и предназначено для зачерпывания сыпучих грузов.
Известно устройство [Пат. РФ №2555992, МПК E02F 3/40 (2006.01). Ковш экскаватора / Шемякин С.А.]. В процессе копания днище ковша воспринимает нагрузку от зачерпываемого материала. В процессе выгрузки гидроцилиндры передают усилие на поперечную штангу, а через нее усилие передается на рычаги и тяги. Рычаги и тяги заставляют поворачиваться козырек ковша, присоединенный эксцентрически к кронштейну закрепленному на верхней кромке днища. В результате при выгрузке козырек выходит из под грунта, при этом снижается трение между козырьком и грунтом. Это снижает энергозатратность процесса раскрытия ковша.
Однако известное устройство обладает следующим недостатком. Требуется большое усилие гидроцилиндров при зачерпывании материала ковшом, так как большая площадь контакта ковша с материалом при зачерпывании. Это приводит к установке ковшей ограниченной вместимости.
Известно устройство [Пат. СССР №1509487, МПК E02F 3/40 (1985.01). Ковш экскаватора / Абдигалиев М.]. Ковш экскаватора включает корпус с днищем, задней и боковыми стенками и передней стенкой. Режущая часть ковша соединена с корпусом посредством шарниров и пружинных амортизаторов. С целью упрощения конструкции передние боковые элементы режущей части жестко соединены с козырьком. Периметр режущей части через боковые элементы шарнирно соединен с корпусом ковша. Передняя стенка ковша выполнена криволинейной, центр ее кривизны совпадает с осью шарнира поворота козырька. Пружины амортизаторов ковша одними концами взаимодействуют с верхними частями боковых элементов, а другими - с задней стенкой посредством продольных тяг. Пружины смонтированы с возможностью регулирования их предварительного сжатия.
Однако известное устройство обладает следующим недостатком. Требуется большое усилие гидроцилиндров при зачерпывании материала ковшом, так как большая площадь контакта ковша с материалом при зачерпывании. Это приводит к установке ковшей ограниченной вместимости.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является [Пат. СССР №1792471, МПК E02F 3/40 (1990.01). Ковш экскаватора с оборудованием "прямая лопата" / Забазнов В.К.]. Ковш экскаватора с оборудованием "прямая лопата", имеет заднюю стенку которая соединяется с рукоятью и гидроцилиндрами поворота ковша через проушины. Ковш имеет козырек, выполненный в виде прямоугольного желоба, который шарнирно связан с задней стенкой с возможностью поворота относительно нее гидроцилиндрами. Днище козырька спереди оснащено зубьями, которые выполнены с режущей кромкой, передней и задней гранями. С целью снижения энергоемкости копания поворотом ковша, ось соединения ковша с рукоятью расположена в плоскости касательной к режущим кромкам зубьев и под углом 45-60° к плоскости проходящей через их передние грани.
Недостатком данного устройства является большое усилие гидроцилиндров при зачерпывании материала ковшом, так как большая площадь контакта ковша с материалом при зачерпывании. Это приводит к установке ковшей ограниченной вместимости.
Задачей изобретения является повышение производительности экскаваторов за счет использования ковшей большей вместимости при прежних характеристиках гидропривода.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение производительности одноковшовых экскаваторов.
Указанный технический результат достигается тем, что ковш экскаватора сферический, содержащий рукоять, к кронштейну которой закреплен гидроцилиндр, передающий усилие на ковш, отличающийся тем, что на рукояти прикреплен кронштейн, к которому через шаровой шарнир прикреплен телескопический гидроцилиндр, который через шаровой шарнир на штоке передает усилие на рычаг челюсти, которая выполнена сферической формы с закрепленными на ней пальцами, перемещающимися по дугообразным пазам сферической несущей конструкции прикрепленной к рукояти.
Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фигуре 1 приведены виды ковша экскаватора сферического, на фигуре 2 приведен ковш в открытом и закрытом состоянии, на фигуре 3 приведена челюсть ковша, на фигуре 4 приведен палец, на фигуре 5 приведена несущая конструкция ковша.
Ковш экскаватора сферический состоит из рукояти 1, к которой посредством сварки закреплена несущая конструкция 2 и кронштейн 3. На кронштейне 3 закреплен телескопический гидроцилиндр 5 через шаровой шарнир 4. Телескопический гидроцилиндр 5 передает усилие через шаровой шарнир 6 закрепленный на штоке на рычаг 7. Рычаг 7 закреплен на челюсти 8, которая имеет пальцы 9 перемещающиеся по пазам 10.
Принцип работы устройства заключается в следующем: машинист поворотом рукояти 1 опускает на зачерпываемый материал ковш в открытом состоянии. При открытом состоянии ковша шток телескопического гидроцилиндра 5 задвинут. Далее машинист посредством гидропривода приводит в действие телескопический гидроцилиндр, выдвигая его шток. Телескопический гидроцилиндр начинает поворачиваться, так как соединен с кронштейном 3 через шаровой шарнир 4. Телескопический гидроцилиндр 5 передает усилие через шаровой шарнир 6, закрепленный на штоке рычагу 7, который закреплен на челюсти 8. На челюсти 8 закреплены пальцы 9, которые перемещаются по пазам 10 несущей конструкции 2. Таким образом, челюсть 8 поворачивается вдоль несущей конструкции 2 и зачерпывает сыпучий материал. Открытие ковша при выгрузке материала осуществляется в обратном направлении путем задвигания штока телескопического гидроцилиндра 5.
Выполнение несущей конструкции и челюсти сферической формы позволяет осуществлять вращение челюсти не только в вертикальной плоскости, но и горизонтальной. Это позволяет сократить площадь контакта челюсти с зачерпываемым материалом, так как челюсть воздействует на материал режущей кромкой, а по внутренней поверхности челюсти материал скользит. Сокращение площади контакта челюсти с материалом позволяет применять ковш большей вместимости при гидроприводе, создающем те же усилия на гидроцилиндр. Увеличение объема, зачерпываемого материала при тех же характеристиках гидропривода приведет к увеличению производительности одноковшовых экскаваторов.
Выполнение пазов несущей конструкции дугообразной формы позволяет челюсти вращаться не только в вертикальной плоскости, но и горизонтальной плоскости.