Рабочее оборудование одноковшового экскаватора

(51)5 Е 02 Р 3 28 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ аГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное объединение по созданию новых машин, механизмов и оборудования для транспортного строительства Трасстроймаш(54) РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОДНО КОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА(57) Изобретение относится к землеройным машинам для строительства, в частности к экскаваторам для работы в стесненных условиях. Цель изобретения - повышение надежности при одновременном снижении усилий на рабочее оборудование. Рабочее оборудование включает рукоять 1, двухшарнирную вставку 2, шарнир которой с вертикальной осью 4 вращения состоит из подвижного 5 и неподвижного 7 корпусов (К). Ковш 6 крепится к К 5. Гидроцилиндр поворота ковша 6 крепится жестко к К 7, а его шток снабжен зубчатой рейкой, взаимодействующей с зубчатым колесом 11, закрепленным на К 5, Зубчатая полумуфта 12 с управляющим гидро. цилиндром (ГЦ) 17 закреплена неподвижно на К 5 и подпружиненно на К 7. Управляющий ГЦ 17 своим штоком закреплен на К 7, а гильза - на полумуфте 13. Шарнир снабжен добавочным ГЦ 19 с захватами, пазы 20 которых контактируют с крепежными элементами 21. В процессе работы поворот ковша 6 обеспечивается при расцепленной зубчатой полумуфте 12. При этом в гидросистеме предусмотрены дополнительные перепускные клапаны, обеспечивающие замыкание зубчатых полумуфт после полной остановки штока ГЦ поворота ковша, Последний и ГЦ 17 питаются из общей магистрали и срабатывают при разном давлении в ней, 2 3. и. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к землеройным машинам для строительства, в частности к экскаваторам для работы в стесненных условиях. Цель изобретения - повышение надежности при одновременном снижении усилий на рабочее оборудование.На фиг. 1 изображено рабочее оборудование экскаватора, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - пример подсоединения дополнительного перепускного клапана в гидромагистраль питания.Рабочее оборудование экскаватора включает рукоять 1, двухшарнирную вставку 2 со взаимно перпендикулярными шарнирами, один из которых имеет горизонтальную ось 3, а второй - вертикальную ось 4, состоящий из подвижного внутреннего корпуса 5, к которому крепится, например, ковш 6 неподвижного наружного корпуса 7. Гидроцилиндр 8 поворота ковша 6 в продольном направлении шарнирно крепится к рукояти 1 и двухшарнирной вставке 2. Гидроцилиндр 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира жестко установлен на наружном корпусе 7 и может иметь одну или две гильзы. К штоку гидроцилиндра 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира жестко присоединена зубчатая рейка 10, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 11, выполненным на поверхности 20 25 30 внутреннего корпуса 5. Наружный корпус 7 соединен с внутренним корпусом 5 посредством механизма фиксации, соосного с вертикальным шарниром 4 двухшарнирной встав"ки 2 разьемной зубчатой муфты, состосоединенной с внутренним корпусом 5, и зубчатой полумуфты 13, установленной в направляющих 14, выполненных в наружном корпусе 7, с возможностью перемещения вдоль этих направляющих 14. Зубчатая полумуфта 13 соединена с наружным корпусом 7 посредством пружин 15 и к ней крепится гильза 16 управляющего гидроцилиндра 17, шток 18 которого жестко соеди 40 нен с наружным корпусом 7. Ковш 6 соединен с нижним торцом внутреннего корпуса 5 посредством захвата, выполненного в виде добавочного гидроцилиндра 19, жестко закрепленного своей гильзой к нижнему торцу внутреннего корпуса 5, причем на гильзе и на штоке добавочного гидро- цилиндра 19 выполнены пазы 20 под элементы 21 крепления ковша 6. В гидромагистраль 22 питания каждой поршневой полости гидроцилиндра 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира подсоединены дополнительные перепускные клапаны 23, причем давление, которым реализуется сжатие пружины 15 зубчатой полу- муфты 13 наружного корпуса 7 от управляющего гидроцилиндра 17, меньше давле 45 50 ящей из зубчатой полумуфты 12, жестко 35 ния срабатывания дополнительных перепускных клапанов 23. Управляющий гидроцилиндр 17 и гидроцилиндр 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира имеют одну гидромагистраль 22 питания. Давление в гидромагистрали 22 питания создается насосом 24. Управление гидроцилиндром 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира и управляющим гидро- цилиндром 17 может осуществляться, например, золотником 25 гидрораспределителя. Гидросхема по фиг. 3 может иметь другой вид, Важно, чтобы дополнительный перепускной клапан 23 был подсоединен в единую гидромагистраль 22 питания для гидроцилиндров 9 поворота ковша и управляющего гидроцилиндра 17. Внутренний корпус 5вращается относительно наружного корпуса 7 в подшипниках 26, например, качения, Штоковая полость гидроцилиндра 9 и поршневая полость гидроцилиндра 17 сообщены сатмосферой. В гидромагистраль 22 питания перед гидроцилиндром 17 включен дроссель 27 направленного действия, проходное сечение которого обеспечивает замыкание зубча.тых полумуфт 12 и 13, только после полной остановки штока гидроцилиндра 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира, Перепускные клапаны 28 соединяют поршневые полости гидроцилиндра 9.Рабочее оборудование экскаватора работает следующим образом.Поворот ковша 6 в продольном направлении осуществляется гидроцилиндром 8. При этом двухшарнирная вставка 2 вместе с ковшом 6 поворачивается вокруг горизонтального вращательного шарнира 3. Для поворота ковша 6 в поперечном направлении от насоса 24 давление подается в гидромагистраль 22 питания. Золотник 25гидрораспределителя смещается в крайнее левое или правое положение в зависимости от того, в какую сторону необходимо повернуть ковш 6 вокруг вертикального шарнира 4, При смещении золотника 25 в крайнее положение давление подается в штоковую полость управляющего гидроцилиндра 17, и жестко соединенная с гильзой 16 управляющего гидроцилиндра полумуфта3 движется вверх по направляющим 14, сжимая пружину 15. При этом зубчатое зацепление зубчатых полумуфт 12 и 13 расцепляется. Когда пружины 15 сжаты, и зубчатое зацепление зубчатых полумуфт 12 и 13 расцеплено, давление в штоковой полости управляющего гидроцилиндра 17 увеличивается, и так как гидромагистраль 22 питания для управляющего гидроцилиндра 17 и гидроцилиндра 9 поворота ковша 6 относительно вертикальной оси шарнира одна, то давление подается на левый и правый перепускной клапаны 23. которые открываются и через них подается давление в поршневую левую или правую полость гидроцилиндра 9. При этом зубчатаярейка 10, жестко связанная со штоком гидроцилиндра 9, нацинает перемещаться, вращая зубцатое колесо 11 вместе с внутренним корпусом 5. Наличие двух гильз у гидроцилиндра 9 обеспечивает равенство сил при движении рейки 10. После поворота ковша 6 на необходимый угол гидрозолотник 25 переводится в среднее положение, поршневые полости гидроцилиндра 9 заперты, а штоковая полость гидроцилиндра 17 соединяется со сливом, При этом пружины 15, разжимаясь за счет своих упругих свойств, опускают гильзу 16 управляющего гидроцилиндра 17 вниз, опуская при этом и зубчатую полумуфту 13 в направляющих 14 и вводя вторую зубчатую полумуфту 13 в зацепление с первой зубчатой полумуфтой 12.Интервал времени от момента начала движения зубцатой полумуфты 13 до момента ее соприкосновения с зубчатой полу- муфтой 12 определен величиной проходного сечения дросселя 27 направленного действия. В зависимости от скорости перевода золотника 25 в среднее положение и момента инерции съемного навесного оборудования меняются динамические нагрузки на зубчатую рейку 10 и, как следствие, интервал времени от момента начала торможения до полной ее остановки. Для ограничения данных динамических нагрузок используются дроссельные свойства гидрораспределителя с золотником 25 или, например, перепускных клапанов 28, обеспечивающих торможение рейки 10 с заданным усилием. В любом случае проходное сечение дросселя 27 направленного действия можно задать таким, цто время перемещения зубчатых полумуфт 12 и 13 до их соприкосновения будет больше или равно времени полного торможения зубчатой рейки 10 при реализации наибольшей возможной скорости перевода золотника 25 в среднее положение и наличия съемного навесного оборудования с наибольшим моментом инерции, Поэтому размыкание и замыкание зубчатых полумуфт 12 и 13 осуществляется только при отсутствии значительных усилий в их зацеплении, что исключает их поломку в момент размыкания и замыкания.Таким образом, внутренний корпус 5 застопорен относительно наружного корпуса 7 этим зубчатым зацеплением (зубчатой муфтой) и вся внецентренная нагрузка на ковше 6 воспринимается не гидроцилиндром 9, а зубчатым зацеплением зубчатых полумуфт 12 и 13, что снижает нагрузки на гидроцилиндр 9 и позволяет надежно стопорить ковш 6 от его самопроизвольного поворота в поперечном направлении. Так как вращение ковша 6 осуществляется зубчатой рейкой 10 и зубчатым колесом 11 и расстояние от делительной окружности зубчатого колеса 11 до оси вращения вертикального510 15 55 20 25 30 35 40 45 50 шарнира 4 постоянно, то усилие, реализуемое гидроцилиндром 9 для поворота ковша будет также постоянным. Это дополнительно повышает надежность рабочего оборудования экскаватора, так как нагрузки на гидроцилиндр 9 поворота ковша 6 в поперечном направлении постоянны, а следовательно, постоянны и стабильны нагрузки на все рабочее оборудование экскаватора во время поворота ковша 6. Захват, выполненный в виде добавочного гидроцилиндра 19, на гильзе и штоке которого выполнены пазы 20 под элементы 21 крепления ковша 6, позволяет быстро заменить рабочий орган и надежно его зафиксировать относительно нижнего торца внутреннего стакана 5. формула изобретения1. Рабочее оборудование одноковшовогоэкскаватора, включающее рукоять и шарнирно присоединенные к ней двухшарнирную вставку и ковш, шарнир с неподвижным наружным и подвижным внутреннимкорпусами с вертикальной осью вращения, которым ковш закреплен на двухшарнирнойвставке с возможностью поворота относительно оси шарнира, гидроцилиндры поворота рукояти, двухшарнирной вставки и ковша, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном снижени и усилий на рабочее оборудова ние, неподвижный наружный корпус шарнира выполнен с направляющими на своей внутренней поверхности, а его подвижный внутренний корпус снабжен зубчатым колесом, присоединенным к его наружной поверхности, при этом корпуса шарнира соединены между собой посредством зубчатой муфты с управляющим гидроцилиндром, при этом одна полумуфта жестко соединена с внутренним корпусом, другая подпружиненно закреплена на наружном корпусе с возможностью перемещения в его направляющих, при этом шток управляющего гидро- цилиндра жестко соединен с наружным корпусом, а его гильза - с второй полу- муфтой, причем шток гидроцилиндра поворота ковша относительно оси шарнира снабжен зубчатой рейкой, установленной с возможностью взаимодействия с зубчатым колесом на внутреннем корпусе шарнира, а гильза гидроцилиндра жестко закреплена на наружном корпусе. 2. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что ковш соединен с нижним торцом внутреннего корпуса посредством захвата, выполненного в виде добавочного гидроцилиндра, жестко присоединенного своей гильзой к нижнему торцу внутреннего корпуса, причем на гильзе и на штоке добавочного гидроцилиндра выполнены пазы под места крепления ковша.1631131 линдром меньше давления срабатывания дополнительных перепускных клапанов, причем управляющий гидроцилиндр и гидроцилиндр поворота ковша относительно верти кальной оси шарнира присоединены к общей магистрали, снабженной дросселем на правленного действия. 3. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что гидромагистраль гидроцилиндров поворота ковша относительно вертикальной оси шарнира снабжена дополнительными перепускными клапанами, при этом давление сжатия пружин зубчатой полумуфты наружного корпуса управляющим гидроци 7 Д Ю Составитель В. БритаТехред А. КравчукТираж 387о комитета по изобретениямМосква, Ж - 35, Раушскаяьский комбинат Патент, г. Лазо енк Редактор Т. р о Заказ 526 НИИПИ Государственно 113035,Производственно-издатеевКорреПодпиоткрынаб.,Ужгор тор И. Мусканоетиям при ГКНТ СССд. 4/5д, ул. Гагарина, 1 О 1