ОДНОКОВШОВЫЙ ЭКСКАВАТОР
SINGLE BUCKET EXCAVATOR

Изобретение относится к землеройной технике и может найти применение в одноковшовых экскаваторах.
Известен одноковшовый экскаватор (SU а.с.1481333, E02f 3/28), содержащий, размещенную на ходовой тележке, поворотную платформу с установленными на ней стрелой с рукоятью и ковшом, накопительную емкость и механизм разгрузки. Известный экскаватор обеспечивает некоторое увеличение производительности за счет сокращения длительности рабочего цикла. Однако одновременно с сокращением длительности рабочего цикла появляются дополнительные затраты времени на выполнение операций по соединению рукояти с накопительной емкостью для ее разгрузки в транспортное средство и последующее их разъединение. Это в конечном итоге ведет к ограничению производительности.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и принятый за прототип, является одноковшовый экскаватор (SU а.с. 1763586, E02F 3/28, 9/22), включающий размещенную на ходовой тележке поворотную платформу с установленной на ней стрелой с рукоятью и ковшом, накопительную емкость с гидравлическими опорами и механизмом разгрузки, причем накопительная емкость выполнена с возможностью проезда транспортных средств под ней и установки на поворотную платформу экскаватора. В этом известном экскаваторе накопительная емкость устанавливается с помощью рабочего оборудования в удобное положение для разгрузки ковша и погрузки в транспортное средство. Погрузка в транспортное средство осуществляется без участия машиниста экскаватора, что позволяет сократить время рабочего цикла и повысить производительность в сравнении с первым известным экскаватором.
Однако и последнее техническое решение имеет недостатки, ограничивающие возможности повышения производительности. Так, по мере выработки забоя, машинисту экскаватора необходимо периодически поднимать перемещать и устанавливать накопительную емкость на новое место, а это требует затрат времени и снижает возможности повышения производительности. Подобные периодические манипуляции кроме уменьшения производительности снижают надежность вследствие возможных разрывов гибких трубопроводов, соединяющих гидросистемы базовой машины и накопительной емкости. Надежность известного экскаватора уменьшается также возможной потерей поперечной устойчивости при перестановке накопительной емкости в конечной стадии ее заполнения грунтом, вследствие увеличения опрокидывающего момента. Кроме того у машиниста экскаватора и водителя транспортного средства нет информации о степени заполнения накопительной емкости грунтом, поэтому возможна перегрузка транспортного средства и потеря грунта или недогрузка его, что в том и другом случае снижает производительность.
Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности и надежности одноковшового экскаватора. Поставленная цель достигается тем, что одноковшовый экскаватор, включающий размещенную на ходовой тележке поворотную платформу с установленной на ней стрелой с рукоятью и ковшом, накопительную емкость с гидравлическими опорами и механизмом разгрузки, причем накопительная емкость выполнена с возможностью проезда транспортного средства под ней и установки на поворотную платформу, снабжен шарнирно установленной на ходовой тележке консолью с гидроприводом подъема, а накопительная емкость снабжена колесами опор, датчиком и указателем объема грунта и быстроразъемным захватом, ответная часть которого смонтирована на конце консоли, причем опоры выполнены в виде гидроцилиндров с подвижными корпусами, установленными в направляющих, прикрепленных к боковым стенкам, а к торцам корпусов присоединены колеса, при этом система управления механизмом разгрузки снабжена реле времени, дистанционным радиосигнальным пультом, приемником и выходным реле с контактами, включенными в электролинию, соединяющую датчик объема грунта с реле времени, которое соединено с соленоидами электроуправляемого гидрораспределителя.
Предлагаемый одноковшовый экскаватор отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков приведенных в отличительной части формулы изобретения. Снабжение его подвижной консолью с приводом для установки и перемещения накопительной емкости обеспечивает, в сравнении с прототипом, уменьшение времени рабочих операций и соответственно увеличение производительности. Одновременно уменьшение времени управляющих воздействий машиниста достигается за счет системы информации о степени наполнения накопительной емкости и ее дистанционной разгрузкой.
На фиг. 1 изображен одноковшовый экскаватор в период разгрузки ковша в накопительную емкость; на фиг. 2 - электрогидравлическая схема управления механизмом разгрузки накопительной емкости.
Одноковшовый экскаватор содержит ходовую тележку 1, поворотную платформу 2, к которой прикреплена стрела 3 с рукоятью 4 и ковшом 5. К ходовой тележке 1 шарнирно прикреплена консоль 6 и гидроцилиндр 7 ее подъема, а на конце консоли имеется быстроразъемный захват 8. Ответная часть 9 захвата установлена на накопительной емкости 10.
На боковых стенках накопительной емкости закреплены направляющие 11, в которых установлены подвижные корпуса гидроцилиндров 12. Штоки этих гидроцилиндров соединены с боковыми стенками, а колеса 13 прикреплены к торцам упомянутых корпусов гидроцилиндров. Такая конструкция обеспечивает необходимую жесткость и одновременно подвижность накопительной емкости, а также возможность подъезда под нее транспортного средства 14. Датчик объема грунта 15 расположен на внутренней стороне стенки накопительной емкости 10 и выполнен в виде упругой гибкой трубки, внутри которой расположены токопроводящие шинка 16 и контакты 17 (фиг. 2). Контакты последовательно прижимаются и замыкаются с шинкой по мере наполнения накопительной емкости грунтом. Контакты 17 соединены кабелем со светодиодными лампами указателя объема грунта 18, установленного на накопительной емкости в хорошо видном, водителю транспортного средства и машинисту экскаватора, месте. Светодиодные лампы в указателе объема 18 расположены вертикально и разные по цвету, так первая верхняя - красный, вторая ниже - желтый и остальные зеленые. Это дает полную информацию машинисту и водителю о величине наполнения накопительной емкости грунтом. Схема управления механизмом разгрузки накопительной емкости 10 в транспортное средство 14, содержит упомянутый датчик объема грунта 15 и гидрораспределитель 19 с электроуправлением, соленоиды которого соединены с реле времени 20. Вход реле времени соединен с верхним контактом 17 датчика объема грунта через контакты 21 электромагнитного реле 22, приемника 23, принимающего радиосигнал от дистанционного пульта 24, управляемого водителем транспортного средства.
Одноковшовый экскаватор действует следующим образом.
Элементы рабочего цикла предлагаемого экскаватора аналогичны рабочему циклу традиционных экскаваторов, т.е. набор грунта в ковш, поворот его и разгрузка. Разгрузка ковша производится в накопительную емкость 10, положение которой неизменно зафиксировано в рабочем положении относительно ходовой тележки, посредством консоли 6, и она перемещается на колесах вместе с экскаватором при передвижениях по мере выработки забоя. Степень заполнения накопительной емкости контролируется датчиком 15 и отражается указателем объема грунта 18. Наличие указателя объема исключает простои экскаватора из-за переполнения накопительной емкости или простои транспортных средств из-за неопределенного времени ожидания наполнения грунтом емкости, а также исключает возможную недогрузку транспортного средства. Для погрузки транспортного средства водитель, руководствуясь показаниями указателя объема грунта 18,перемещается под накопительную емкость 10 до знака остановки и включает дистанционный пульт 24. Сигнал от пульта принимается приемником 23, реле которого 22 замыкает контакты 21 и включает реле времени 20, если верхний контакт 17 замкнут с шинкой 16, т.е. при заполнении грунтом емкости 10. Реле времени 20 включает гидрораспределитель 19 и соответственно гидродвигатель (условно не показан) затвора разгрузки грунта в транспортное средство. Через заданное время, необходимое для полной разгрузки, реле времени 20 включает гидрораспределитель 19 для закрытия разгрузочного затвора и установки золотника в нейтральную позицию.
После завершения работы на объекте и перебазировании экскаватора консоль 6 с захватом 8 гидроцилиндром 7 поднимается, разделяясь с ответной частью 9 и с накопительной емкостью 10. Поворотную платформу устанавливают в транспортное положение и экскаватор задним ходом перемещают под накопительную емкость 10, поднимают опоры и фиксируют ее на экскаваторе (на фиг. 1 изображено прерывистыми линиями).
Таким образом, использование предлагаемого экскаватора обеспечивает повышение производительности за счет сокращения времени участия машиниста экскаватора, в выполнении некоторых элементов рабочего процесса. Из рабочего процесса исключаются операции, связанные с периодическими перемещениями накопительной емкости при выработке забоя, поэтому машинист может сосредоточиться на выполнении таких элементов как набор грунта, поворот стрелы и разгрузка ковша. Выполнение таких элементов существенно облегчается вследствие неизменного места остановки стрелы над накопительной емкостью. Можно отметить, что это создает предпосылки для дальнейшего облегчения управления рабочим процессом путем частичной автоматизации управления таких элементов рабочего цикла как поворот стрелы и разгрузка ковша. Кроме того, производительность повышается за счет исключения потерь грунта при загрузке накопительной емкости. Кроме увеличения производительности, обеспечивается повышение надежности, путем исключения потери поперечной устойчивости при перемещении экскаватора с накопительной емкостью, наполненной грунтом.