РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ КАРЬЕРНОГО ЭКСКАВАТОРА
MINE EXCAVATOR WORKING TOOLS

Изобретение относится к рабочему оборудованию выемочно-погрузочных машин, предназначенных для разработки и погрузки в транспортные средства или отвал полезных ископаемых, пород вскрыши на открытых горных разработках и для выполнения больших объемов земляных работ на горных породах высокой прочности.
Известен механизм открывания днища ковша (Патент US 6467202, E02F 3/407, публ. 2002.10.22). Днище ковша шарнирно крепится к ковшу и контролируемо поворачивается между открытой и закрытой позициями. В одном из вариантов, поворот днища контролируется стопором шарнирно соединенным с днищем и ковшом. В другом варианте днище шарнирно крепится к ковшу шпилькой и его поворот контролируется рычажным механизмом через задатчик линейного перемещения. Шарнир поворота днища размещен выше нижней кромки ковша, для уменьшения высоты разгрузки.
Известен ковш, включающий шарнирно установленное днище и механизм открывания днища ковша (Патент СА 2548874, E02F 3/40, Публ. 2006.12.03). Механизм открывания днища ковша содержит рычаг, устанавливаемый с помощью гидроцилиндра в двух позициях - блокировки и разблокировки, которые фиксируют относительно ковша связанное с ним днище. В заблокированной позиции рычага, механизм открывания днища ковша держит днище в закрытом положении. А при разблокированной позиции механизма закрывания днища ковша, днище свободно висит на шарнирах. При простоте и надежности этого механизма, для канатного экскаватора проблематично подведение к ковшу шлангов высокого давления гидроцилиндра.
В качестве прототипа выбрано рабочее оборудование карьерного экскаватора (Патент RU 90462, E02F 3/28, E02F 3/40, публ. 10.01.2010), которое содержит стрелу, рукоять, установленную на стреле в седловом подшипнике, ковш, привод и механизм напора. Ковш состоит из боковых стенок, передней стенки с зубьями, задней стенки, днища с засовом. Ковш снабжен механизмом торможения и механизмом открывания днища, включающем оттяжной блок, соединенный с рычагом открывания днища ковша. Механизм открывания днища ковша также содержит пневмоцилиндр соединенный с оттяжным блоком. На седловом подшипнике установлен дополнительный блок, таким образом, что образуется пара блоков, запасованных канатом через оттяжной блок. Оси блоков установленных на седловом подшипнике совпадают с осью поворота седлового подшипника. Недостаток рабочего оборудования быстрое изнашивание блоков и каната рычага открывания днища ковша, т.к. при любом движении рукояти происходит трение каната о блоки.
Технической задачей изобретения является увеличение срока службы рабочего оборудования путем снижения динамических нагрузок при открывании днища ковша.
Задача решается тем, что рабочее оборудование содержит стрелу, рукоять, установленную на стреле в седловом подшипнике, ковш, состоящий из боковых стенок, передней стенки с зубьями, задней стенки и днища с засовом, снабженный механизмом торможения и механизмом открывания днища ковша. Механизм открывания днища ковша включает направляющий блок, установленный на седловом подшипнике, оттяжной блок, пневмоцилиндр и канат, соединенный с рычагом открывания днища ковша. Дополнительно механизм открывания днища ковша содержит два направляющих блока, один из которых установлен на седловом подшипнике, а другой на рукояти, пневмоцилиндр размещен на седловом подшипнике и соединен с оттяжным блоком. Расстояние между направляющими блоками на седловом подшипнике больше диаметра оттяжного блока, а канат соединенный с рычагом открывания днища ковша запасован между оттяжным и направляющими блоками седлового подшипника
Конструктивный узел пневмоцилиндр - оттяжной блок, два направляющих блока на седловом подшипнике, а также направляющий блок на рукояти при закрытом днище ковша позволяют поддерживать постоянное натяжение каната без перегибов, а значит без концентраций напряжения. При открывании днища ковша также не возникают динамические перегрузки, т.к. размещение каната, соединенного с рычагом открывания днища ковша между двумя направляющими блоками с одной стороны и соединенным с гидроцилиндром оттяжным блоком с другой позволяет плавно поворачивать рычаг открывания днища ковша.
Расстояние между направляющими блоками на седловом подшипнике больше диаметра вытяжного блока определяется направлением перемещения оттяжного блока при открывании днища ковша.
Установка пневмоцилиндра с отклоняющим блоком на седловом подшипнике позволяет избежать размещения шлангов высокого давления па рукояти.
На фиг.1 представлено рабочее оборудование карьерного канатного экскаватора;
На фиг.2 представлен седловой подшипник с узлом механизма открывания днища ковша.
Рабочее оборудование (фиг.1) содержит стрелу 1, рукоять 2, ковш 3. Рукоять 2 установлена на стреле 1 в седловом подшипнике 4. Ковш 3 состоит из боковых стенок, передней стенки с зубьями, задней стенки, днища с засовом и рычага 5, поворот которого выдергивает засов и открывает днище ковша 3. Механизм открывания днища ковша 3 включает два направляющих блока 6 и 7, а также оттяжной блок 8 соединенный с пневмоцилидром 9. Канат 10 связанный с рычагом 5 открывания днища ковша 3, запасован через направляющие блоки 6, 7, оттяжной блок 8 и дополнительный направляющий блок 11, размещенный на рукояти 2. Причем ось оттяжного блока 8 образует с осями направляющих блоков 6 и 7, размещенных на седловом подшипнике 4 треугольник, а канат 10 проходит между направляющими блоками 6 и 7 с одной стороны и оттяжным блоком 9 с другой.
Рабочее оборудование карьерного экскаватора функционирует следующим образом: заполненный ковш 3 устанавливают на разгрузку в отвал или транспортное средство. Механизм открывания днища предназначен для выдергивания засова из отверстия в пяте передней стенки ковша в момент разгрузки. В положении закрытого днища, канат 10 на рукояти 2 имеет вид прямой линии, на конце рукояти 2 запасован через направляющий блок 11 и соединен с рычагом 5.
При открывании днища ковша 3 пневмоцилиндр 9 перемещает оттяжной блок 8 вверх, вытягивая канат 10 на удвоенную величину хода поршня, и поворачивает рычаг 5 засова, ковш 3 открыт. Закрывание днища происходит самопроизвольно в момент опускания ковша из положения разгрузки в положение начала копания.
Использование рабочего оборудования экскаватора, в котором открывание днища ковша происходит не непосредственным выдергиванием засова на днище ковша с помощью системы: рычаг - канат - электродвигатель, а через узел: оттяжной блок - пневмоцилиндр и направляющие блоки позволяет исключить динамические перегрузки каната при открывании ковша, увеличить срок его службы, следовательно, срок службы рабочего оборудования.