РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРА С ИЗМЕНЯЕМОЙ ДЛИНОЙ РУКОЯТИ

Полезная модель относится к машинам для земляных работ, а именно, к экскаваторам, и предназначена для расширения функциональных возможностей экскаваторов по выемке грунтов и полезных ископаемых при различных размерах забоев за счет изменения рабочей длины рукояти.
Известны конструкции рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов с прямой и обратной лопатами («Машины для земляных работ»/ Под ред. Гаркави И.Г. М.: «Высшая школа», 1982, с.132; «Машины для земляных работ». / Под ред. Волкова Д.П. М.: Машиностроение, 1992; Беркман И.Л., Раннев А.В., Рейш А.К. «Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы», М.: «Высшая школа», 1981, с.99-101; «Справочник молодого машиниста экскаватора»/ Донской В.М., Корнеев В.П., Маркин В.А., Филатов А.И. - М.: «Высшая школа», 1988; Раннев А.В. «Одноковшовые гидравлические экскаваторы ЭО-5123 И ЭО-6122А»: Учеб. Пособие для СПТУ. - М.: «Высшая школа», 1988.). Стрела экскаватора как прямой, так и обратной лопат, выполняется изогнутой конструкции с различными углами между продольными осями прямой и удлиняющей (изогнутой) частями. Рукоять обычно прямая моноблочной конструкции. Ковш на конце рукояти может закрепляться жестко или быть поворотным.
Недостатком данной конструкции является ограниченная способность экскаватора разрабатывать грунт только на определенную глубину или высоту и радиус копания, которые определяются геометрическими размерами стрелы и рукояти, в то время как часто возникает практическая необходимость использовать экскаватор на забоях различного размера.
Наиболее близким по конструктивному исполнению и назначению является рабочее оборудование одноковшовых гидравлических экскаваторов (RU 2310044 С2 E02F 3/38, опубликовано: 10.11.2007), состоящее из моноблочной стрелы и шарнирно закрепленной на ней рукояти с ковшом, выполненной телескопически раздвижной в виде входящих одна в другую цилиндрических труб. Сочленение между внутренней телескопически выдвижной частью рукояти и наружной выполнено в виде шлицевого соединения по всей длине телескопической раздвижки, причем шлицевое соединения образовано путем вмятия стенок цилиндрических труб.
Данное оборудование способно адаптироваться к забоям различного размера за счет изменения длины рукояти, но обладает целым рядом недостатков, которые делают его непригодным к практическому применению. К ним относятся:
- механизм выдвижения телескопической части рукояти выполнен с приводом от реечного гидродомкрата, который в технике не известен (реечного гидродомкрата не существует);
- при копании с упором в крайний зуб возникает значительный по величине крутящий момент относительно продольной оси рукояти. Цилиндрическая форма составных частей рукояти не обеспечивает восприятия этого момента, а шлицевое соединение раздвижных частей рукояти не обладает достаточной прочностью;
- выполнение шлицевого соединения путем вмятия стенок цилиндрической трубы нетехнологично и неработоспособно, т.к. происходит трение стали по стали без применения подшипников скольжения;
- механизм работы ковша неработоспособный вследствие большого количества степеней свободы рычажной системы.
Целью создания полезной модели является расширение функциональных возможностей экскаваторов по выемке грунтов и полезных ископаемых при различных размерах забоев за счет изменения рабочей длины рукояти. Это достигается следующим образом: рабочее оборудование гидравлического одноковшового экскаватора, включающее стрелу, шарнирно связанную с ней телескопически раздвижную рукоять, состоящую из кронштейна, основной и телескопически выдвижной частей со смонтированным на внешнем конце последней поворотным ковшом, гидроцилиндры поворота стрелы, рукояти и ковша, а также гидроцилиндр телескопической раздвижки, содержит основную и телескопически выдвижную части рукояти, выполненные в виде трубчатой конструкции квадратного сечения, кроме того основная и телескопически выдвижная части рукояти связаны между собой парой подшипников скольжения, один из которых установлен на конце внутренней поверхности основной части рукояти, а другой - на конце внешней поверхности телескопически выдвижной части рукояти, подшипники скольжения, содержат по четыре пластины из антифрикционного материла, расположенные по периметру зон сопряжения (скольжения) частей рукояти.
Существенными отличиями являются:
- части рукояти выполнены в виде трубчатой конструкции квадратного сечения.
- части рукояти соединены между собой посредством пары подшипников скольжения, обеспечивающих контакт по длине раздвижки.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая конструктивная схема рабочего оборудования прямой или обратной лопат с телескопически раздвижной рукоятью гидравлических одноковшовых экскаваторов; на фиг.2 - поперечный разрез трубчатой части рукояти.
Рабочее оборудование прямой или обратной лопат с телескопически раздвижной рукоятью гидравлических одноковшовых экскаваторов состоит из стрелы 1 (фиг.1), на верхнем конце которой шарнирно смонтирована поворотная телескопически раздвижная рукоять 2, включающая кронштейн 3, основную 4 и телескопически выдвижную секции, причем выдвижная секция состоит из двух частей - внутренней 5 и внешней 6. На внешней части 6 смонтирован поворотный ковш 7. Поворот рукояти вокруг оси шарнира стрелы 1 в вертикальной плоскости осуществляется при помощи гидроцилиндра 8, а поворот ковша 7 вокруг оси шарнира телескопически выдвижной части 6 - посредством гидроцилиндра 9, смонтированного на проушине 10. Сопряжение между основной 4 и телескопически выдвижной 5 частями выполнено посредством пары подшипников скольжения, один из которых 11 установлен на конце внутренней поверхности основной части рукояти, а другой 12 - на конце внешней поверхности телескопически выдвижной части рукояти.
Телескопическая раздвижка рукояти 2 осуществляется при помощи гидроцилиндра раздвижки 13, размещенного внутри основной части 4 рукояти. Такой способ размещения гидроцилиндра позволяет осуществить максимальную величину телескопической раздвижки рукояти. При этом гидроцилиндр раздвижки 13 шарнирно соединен с кронштейном 3, а его шток 14 шарнирно соединен с внутренней частью 5 выдвижной секции рукояти.
На фиг.2 в поперечном сечении А-А трубчатой рукояти с квадратным сечением представлено одно из возможных сопряжении основной 4 и телескопически выдвижной 5 частей. Оно представляет собой соединение при помощи пары подшипников скольжения (в сечении расположен подшипник 12), каждый из которых содержит четыре пластины из антифрикционного материла, расположенные по периметру зон сопряжения (скольжения) частей рукояти. Такое сопряжение обеспечивает свободное продольное перемещение телескопически выдвижной части 5 относительно основной части 4 рукояти, а также обеспечивает жесткость конструкции для восприятия усилий от изгибающего и крутящего моментов, возникающих при копании.
Полезная модель работает следующим образом: перед началом разработки грунта устанавливается нужный радиус или высота (глубина) копания посредством изменения длины рукояти. Далее производится работа как обычным экскаватором. Замена прямой лопаты на обратную также происходит как у обычного гидравлического экскаватора, а именно, путем перестановки шарниров крепления рукояти к стреле и разворота рукояти.