Рабочее оборудование экскаватора

033646 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) Е 02 САН ОБРЕТЕ ДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР 0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш(56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке2832570/03, кл. Е 02 Г 3/38, 19792. Авторское свидетельство СССР663785, кл. Е 02 Г 3(38, 198 (прототип) (54) (57) 1. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРА, включающее содержащую две ветви треугольную подъемную тягу, две параллельные тяги ковша, подъемную стой. ку, блоки и надстройку с главным валом, на котором ,установлена рукоять, связанная с ковшом, отличающееся тем, что с целью повышения надежности оборудования путем исключения изгиба и кручения рукояти, она выполнена из стержней, образующих плоскую ферму, при этом тяги ковша соединены с главным валом.2. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что рукоять выполнена из двух боковых стержней и двух стержней -подкосов, соединенных в треугольную опору, основание которой соединено с главным валом, а вершина - с ковшом.3. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что точки соединения ковша с тягами ковша, подъемной тягой и боковыми стержнями рукояти расположены в плоскостях боковых стенок ковша.4. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что подъемная тяга и боковые стерж- с: ни рукояти установлены посредством общей Е оси, соединяющей их с ковшом.тяги ковша, подъемную стойку, блоки и над. стройку с главным валом, на котором установлена рукоять, связанная с ковшом, ру. коять выполнена из стержней, образуюших плоскую ферму, при этом тяги ковша соединены с главным валом.Кроме того, рукоять выполнена из двух боковых стержней и двух стержней-подкосов, соединенных в треугольную опору, осно 50 Изобретение относится к экскаваторам- лопатам и может быть использовано в машинах с качаюшимся в вертикальной плоскости рабочим оборудованием и надстройкой.Известно рабочее оборудование экскаватора, включающее подъемную стойку, подьемную тягу, ковш и соединенную с ним четырьмя осями коробчатую сварную рукоять, которая связана через главный вал с качающейся надстройкой.При этом подъемная тяга треугольная, а расширяющаяся к ковшу конструкция соединена сверху с вершиной треугольной подъемной стойки, Ветви подъемной тяги через проушины оси просоединены к ковшу 1.Недостатки такого рабочего оборудова ния состоят в том, что цепьносварная коробчатая рукоять при качании и при вращении поворотной части машины в забой и на разгрузку подвержена изгибу, кручению растяжению и сжатию, напряжения изгиба и кручения, возникаюшие в рукояти суммируются с действующими одновременно напряжениями растяжения (сжатия), из-за чего существенно увеличивается сечение и масса конструкций; коробчатая рукоять, работающая на кручение, содержит вваренныевнутрь диафрагмы, угловые и фланговые швы, которые являются большими геометрическими концентраторами напряжений.Местные напряжения от геометрических концентраторов и напряжения кручения, изгиба, растяжения и сжатия, суммируясь 30 в определенных точках рукояти, отрицательно влияют на ее несушую способность.Наиболее близким к изобретению является рабочее оборудование, включающее содержащую две ветви треугольную подъемную тягу, две параллельные тяги ковша, 35 подъемную стойку, блоки и надстройку с главным валом, на котором установлена рукоять, связанная с ковшом 2.Недостатком известного оборудования является большое количество изнашиваемых шарнирных соединений, вызванное присое динением тяг ковша к кривошипам, что приводит к снижению надежности рабочего оборудования.Целью изобретения является повышение надежности оборудования путем исключения 4 изгиба и кручения рукояти.Поставленная цель достигается тем, что в рабочем оборудовании экскаватора, включающем содержащую две ветви треугольную подъемную тягу, две параллельные гванне которой соединено с главным валом,а вершина - с ковшом,Точки соединения ковша с тягами ковша, подъемной тягой и боковыми стержнямирукояти расположены в плоскостях боковыхстенок ковша. Подъемная тяга и боковыестержни рукояти установлены посредствомобщей оси, соединяющей их с ковшом,На фиг. 1 изображено рабочее оборудование, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А нафиг. 1 (вид на подъемную тягу и ковш); нафиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1 (вид на рукоять, подъемную стойку и ковш); на фиг. 4 -сечение,В-В на фиг. 1 (вид на заднюю стенку ковша); на фиг. 5-пространственнаясхема нагружения рабочего оборудования.Рабочее оборудование включает ковш1 с поперечной рамой 2, задней стенкой 3,проушинами 4 (фиг. 2-4), зубьями 5 и днишем 6, соединенным с задней стенкой осями 7; рукоять 8, состояшую.из боковых стержней 9, 10 и подкосов 11 и 2, подъемнуюстойку 13, качающуюся надстройку 14, тяги15 ковша, блоки 16 и обойму 17 с установленным на оси 18 уравнительным блоком 19,Надстройка 14 установлена на осях 20в кронштейнах 21 поворотной платформы22. Через главный вал 23 надстройка 14связана с тягами 15 ковша, которые с помощью осей 24 присоединены к ковшу 1,соединенному осями. 25 с боковыми стержнями рукояти и подъемной тягой 26. Стяжка 27 соединяет ветви подъемной тяги. Назадней стенке 3 ковша закреплен упор 28,с которым в боковом направлении сопряжена вершина треугольной опоры, образованной двумя подкосами 11 и 12, которыеосями 29 и через проушины тяг ковша связаны с главным валом, ограниченным отперемещения в осевом направлении хомутами 30,Треугольная опора удерживается от смещения в вертикальном направлении планкой 31 и болтами 32, вварачиваемыми в упор 28. Боковые стержни рукояти 9 и 1 О с помощью осей 33, а также через проушины тяг ковша связаны с главным валом.Установленная на главном вале подъемная стойка 13 связана осью 34 с подъемной тягой 26, На оси 34 размещены блоки 16. К удерживающей стойке 35 с помощью оси 36 присоединена обойма 17 с блоком 19.Подъемный канат 37 огибает блоки 16 и 19, а также блоки 38, установленные на оси 39 в верхней части удерживающей стойки 35, которая закреплена к поворотной платформе экскаватора осями 40 и 41.Концы каната 37 закреплены на барабане 42 подъемного механизма 43, который размещен на поворотной платформе 22,На оси 34, установленной в средней части удерживаюшей стойки, смонтировано качающееся седло 45, внутри которого размешен напорный стержень 46. С каждой стороны седла на оси 44 установлено по одному двухручьевому блоку 47.Спереди напорный стержень соединенчерез ось 48 с вершиной надстройки 14. Назакрепленной к напорному стержню оси49 установлен блок 50, огибаемый канатом51, который опирается на удаленные от седла 45 ручьи блоков 47, Концы каната 51крепятся к барабану 52 удерживающегомеханизма 53,Сзади к напорному стержню 46 черезось 54 присоединен блок 55, огибаемый канатом 56, Ветви каната 56 опираются на свободные от каната 51 ручьи блоков 47, крепятся к барабану 52,и навиваются на барабан в противоположном канату 5 направлении,На поворотной платформе 22 размещени поворотный механизм 57 экскаватора, 15предназначенный для поворота или удержания от вращения относительно ходовой тележки 58 верхней поворотной. части машины.Оборудование работает следующим образом.При копании усилия от подъемного механизма 43 передаются на зубья 5 черезканат 37, блоки 16, оси 34, подъемную тягу26, оси 25 и ковш 1, Разгрузка ковша осуществляется через открывающееся днище 6.От удерживающего механизма 53 прикопании усилия передаются через канат51 (или 56) на блоки 50 (или 55), оси 49(или 54), напорный стержень 46, ось 48,надстройку 14, главный вал 23, тяги ковша15 и оси 24, а также стержни 9, 1 О и оси25 к ковшу 1 и егозубьям 5При копании в скальном кусковатомзабое зубья 5 ковша 1 обычно нагружаютсяусилиями, направленными под произвольным углом.На схеме (фиг. 5) вершина крайнегозуба обозначена точкой Д,В вершине Г подъемной стойки приложено усилие Рподъемного механизма, в вершине Ж надстройки - усилие Р удерживаюУщего механизма.Г 1 од действием собственного веса ковша и грунта тяги5 ковша и боковые стержни 9 и 10 рукояти сжаты,а ветви подъемной тяги 26 растянуты.Горизонтальная боковая составляющаяусилия на зубьях 5 (на фиг. 5 - усилиеН, параллельное оси У), а также силы инерции при поворотах в забой и на разгрузку, 4действующие на ковш 1 в горизонтальнойплоскости (на фиг. 5 - в плоскости ХОУ),передаются (фиг. 2 и 5) через его поперечную раму 2 и упор 28 на треугольную опору,растягивая подкос 11 и сжимая подкос 12.Далее нагрузка передается через главныйвал 23, надстройку 14 и кронштейн 21 наповоротную платформу 22.Для удержания платформы 22 от повотора при копании включается или затормаживается поворотный механизм 5.Из-за смещения места приложения к ковшу горизонтальной боковой нагрузки от вершины треугольной опоры и из-за приложенного при копании к зубьям ковша впроизвольном направлении или на крайнемзубе усилия резания Ро ковш находитсяпод действием крутящих и изгибающихмоментов, Эти моменты могут быть разложены на момент в плоскости подъемнойтяги 26 и в перпендикулярном направлении.Момент, действующий в плоскости подьемной тяги, удерживается парой горизонтальных боковых сил Йу, параллельных осиОУ, одна из которых прилагается к вершинеГ подъемной стойки, другая - к вершинеЕ треугольной опоры, При этом одни изветвей подъемной тяги и подъемной стойкирастягиваются, другие сжимаются; сжимается и один подкос рукояти, а другой растягивается,Результирующая от момента, действующегося в плоскости подъемной тяги, на главном вале равна нулю.Момент, действующий в направлении,перпендикулярном рассмотренному, воспринимается парой сил К, приложенных к осям25 (точки Ж,и Ж на фиг. 5), и передаетсярастяжением (сжатием) соответствующихветвей подъемной тяги 26 и подъемной стойки 13, а также боковых стержней рукоятиО (9).При копании крайним зубом момент,.действующий в плоскости боковой стенкиковша, воспринимается парой сил Кх, параллельных тягам ковша и приложенных вточках Ж 2 и Жз (фиг. 5). Усилие 1 хх, приложенное в точке 3, передается через тягу15 ковша на главный вал, усилие Йв точке Ж 2 передается через боковой стержень9 рукоятн и ветви подъемной тяги и подьемной стойки на главный вал.В результате все нагрузки, возникающиена ковше при копании и поворотах экскаватора, передаются на главный вал черезрастянутые или сжатые ветви подъемнойтяги 26, подьемной стойки 13, тяги 15 ковша, стержни и подкосы 9-12 рукояти.Таким образом, при всех режимах работы экскаватора рукоять, выполненнаяиз стержней, образующих плоскую ферму,вместе с соединенными с главным валомтягами ковша обеспечивает нагружениестержней рукояти и ее подкосов только сжимающими или растягивающими силами.Размещенный на зедней стенке ковшаупор позволяет передать боковые нагрузкина вершину треугольной опоры,Простота конструкции и напряженногосостояния поперечных сечений боковых стержней рукояти, ее подкосов и тяг ковша, атакже уменьшение количества изнашиваемых шарнирных соединений дают возможность уменьшить массу и повысить надежность рабочего оборудования,Предлагаемое изобретение позволяетуменьшить массу несущих конструкций примерно на 6/О по сравнению с известным 1 ибочим оборудованием.. 1033646 Г Редактор Н. ПЗаказ 5578/32 Ю. Макаренко енков ВНИИПИпо дел 113035, Мос или ал ППП Составитель И. СиницкаяТехред И. Верес КорректорТираж 673 Подпнсно Государственного комитета СССР ам изобретений и открытий ва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная