Роторный экскаватор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИН9) (И) ПЬЮТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПОКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К ДВТОРОИОМУ СВИ(71) Производственное объединение ")(дановтяжмаш" и Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Д,К,Гришин, Л.П.Ивкин, В,К.Фабишевский и В.Н.Абрамов(53) 621:879.48:62.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР д 253668, кл. Е 02 Р 3/26, 1974.Авторское свидетельство СССР Р 127.1941, кл. Е 02 Р 3/26, 1985. (54) РОТОРНЫЙ ЭКСКАВАТОР(57) Изобретение относится к землеройному машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности ротор- ного экскаватора путем снижения динамических нагрузок, Экскаватор содержит поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную часть с размеШенной на ней разгрузочнойХ 1) Е 02 Г 3/26, 9/ 2консолью (РК) 5, главный привод поворота РК 5 с электродвигателем 7 и редуктором 8, установленным в подшипниках 9 рамы 10 с возможностью поворота относительно оси его гыходного вала, и датчики колебаний. Последовательно с главным приводом поворота РК 5 установлен вспомогательный привод, электрически связанный с датчиками 12, 13 колебаний, причем вспомогательный привод 14 установлен между рамой 10 и РК 5. После включения электродвигателя 7 РК 5 приходит в движение и одновременно возникают горизонтальные колебания, которые фиксируются датчиками колебаний, Сигнал с датчиков колебаний поступает на вспомогательный привод, который производит поворот корпуса редуктора 8, причем создаваемый момент направлен встречно возникаюцим в РК 5 колебаниям, что приводит к их гашению, 6 илИзобретение относится к области землеройного машиностроения, а именно К роторным экскаваторам. Целью изобретения является повы 5 шение надежности роторного экскаватора путем снижения динамических наг 1 рузок.На фиг. 1 представлена схема роторцого экскаватора; на Фиг. 2 - схема 0 установки вспомогательного привода;а фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг, 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5- вспомогательный привод в виде высокооментного гидродвигателя; на фиг, 6 - 15 чо же, вид сверху,Роторный экскаватор содержит повоотную часть 1, стрелу 2 ротора, коноль 3 противовеса, опорную часть 4размещенной на ней разгрузочной 20 онсолью 5, главный привод 6 поворота азгрузочной консоли с электродвигателем 7 и редуктором 8, установлен" Иым в подшипниках 9 рамы 10 с возможностью поворота относительно оси его выходного вала 11. Датчик 12, 13 колебаний размещен на разгрузочной консоли 5 либо на стреле ротора 2, либо на другом узле металлоконструкций экскаватора, Вспомогательный привод 14 с системой 15 управления включает в себя гидродвигатель 16, 17, установленный последовательно с главным приводом 6 между редуктором 8 и рамой 10. Рабочие полости гидродвигателя 16, 17 соединены с насосом 18 посредством гидрораспределителя 19, обмотка 20 управления которого через усили-, тель-формирователь 21 сигналов подключена к датчику 12, 13 колебаний. 1 дестерня 22, закрепленная на выходном валу 11, взаимодействует с неподвижным венцом 23, При использовании в качестве гидродвигателя гидроцилиндра 16 (фиг. 3) система 15 его управления 45 включает позиционер 24, состоящий из концевых выключателей 25, 26 и 27, взаимодействующих с упором 28, и релейного блока 29, При использовании реверсивного высокомоментного гидро" двигателя 17 (фиг. 5) вспомогательный- 50 привод 14 содержит шестерню 30, зубчатый венец 31, жестко связанный с корпусом редуктора 8, и токосъемник 32, установленный на статоре электродвигателя 7 или на корпусе редуктора 8.Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала от датчика12, 13 колебаний, что имеет место принеработающем экскаваторе, сигнал наобмотке 20 управления гидрораспределителя 19 также отсутствует, золотникпоследнего находится в среднем положении, когда рабочие полости гидродвигателя 16, 1 заперты, и корпусредуктора 8 через неподвижный гидродвигатель 16, 17 жестко связан с рамой 10, После включения электродви- .гателя 7 главного привода 6 шестерня22, обкатываясь вокруг неподвижноговенца 23, приводит разгрузочную консоль 5 в движение, необходимое длявыполнения экскаватором технологических операций. Одновременно возникают горизонтальные колебания разгрузочной консоли, фиксируемые датчиком12. Электрический сигнал от датчика12 в непрерывной форме поступает навход усилителя-формирователя 21 сигналов и далее - на обмотку 20 управления дросселирующего гидрораспределителя 19, золотник которого перемещается пропорционально величине электрического сигнала, соединяя одну изполостей гидродвигателя 16, 17 с насосом 18, а другую со сливом, в результате чего гидродвигатель производит поворот корпуса редуктора 8 изакручивает выходной вал 11. Возникающий при этом дополнительный крутящий момент на валу 11 частично идетна изменение скорости поворота разгрузочной консоли 5 и частично наизменение ск рости вращения ротораэлектродвигателя 7, причем указанные из;.енения ск:р".стей (ускорения)обратно пропорциональны величинамдвижущихся масс, Поскольку приведенный к оси вращения раз;рузочной консоли 5 момент инерции ротора электродвигателя 7 в 50 - 100 раз большеприведенного момента инерции разгрузочной консоли 5, то соответственно98 - 993 дополнительного крутящегомомента расходуется на уменьшениеколебательной скорости разгрузочнойконсоли 5. При гашении колебаний,возникающих после торможения разгруздчной консоли, весь дополнительныйкрутящий момент расходуется на изменение ее скорости, поскольку роторэлектродвигателя заторможен,Эффект гашения колебаний разгрузочной консоли 5 достигается следующим образом.9880о 20 гидрораспределителя 19, которыйпереключает гидроцилиндр 16 на движение его штока вверх, После того, какупор 28 нажимает на концевой выключатель 26, релейный блок 29 прекращает 10 подачу сигнала на обмотку 20 и штокгидроцилиндра 16 останавливается всреднем положении. Аналогичныи образом происходит возврат штока всреднее положение при нажатии упора 528 на концевой выключатель 25, Расстояние между концевыми выключателями 25 и 27 выбрано таким образом, чтопри возвратно-поступательных движениях штока гпдроцилиндра 16, осуществ-.20 ляемых вблизи среднего положения штока для уменыдения колебашш разгрузочной консоли 5, упор 28 не достигает концевых выключателей 25 и 27. исигнал на выходе релейного блока 29 25 отсутствует.В варианте исполнения вспомогательного привода с использованием высокомоментногб гидродвигателя 17 (фиг. 5и 6) необходимость применения пози ционера отсутствует, так как смещениеразгрузочной копсоли 5, вызванноеутечками жидкости или дрейфом нуляусилителя-формирователя 21 сигналов,невелико и компенсируется главнымприводом. Питание электродвигателя7 осуществляется в данном вариантечерез токосъеиник 32. 4045 50 5 160Поскольку ширина открываемой щели, а следовательно, и расход жидкости через дросселирующий гидрораспределитель 19 пропорциональны величине электрического сигнала, подаваемого на его обмотку, то скорость выходного звена вспомогательного привода 14 также пропорциональна величине указанного сигнала, а перемещение выходного звена пропорционально интегралу от скорости этого звена, т,е, интегралу от сигнала, поступающего на обмотку гидрораспределителя 19. В конкретном случае в качестве датчика 12, 13 колебаний использован акселерометр, а в качестве усилителя- формирователя - усилитель мощности. При этом перемещение выходного звена вспомогательного привода 14, а следовательно, и дополнительный крутящий момент на валу 11 пропорциональны интегралу от ускорения разгрузочной консоли 5, т.е, пропорциональны скорости ее колебательного движения, Получаемая под действием дополнительного крутящего момента на валу 11 скорость движения разгрузочной консоли 5 направлена противоположно ее колебательной скорости, в результате чего изгибные деформации разгрузочной консоли 5 уменьшаются, увели- чивается прочность металлоконструкций и надежность экскаватора.При установке датчика 13 колебаний на стреле 12 ротора или консоли 3 противовеса вспомогательный привод 14 осуществляет снижение динамических нагрузок в металлоконструкциях - роторной стреле 2 и консоли 3 противовеса - при колебаниях в горизонтальной плоскости, возникающих от переменных сил,резания.на роторе, Разгрузочная консоль 5 является в этом слу- .чае управляемым динамическим гасителем колебаний металлоконструкций всего экскаватора, а усилитель-формирователь 21 включает гзазовьп корректор, учитывающий разность фаз между. колебаниями металлоконструкций и разгрузочной консоли 5.При использовании в качестве гццродвигателя гидроцилиндра 16 компенсация смещения его штока от среднего положения, соответствующего нулевому сигналу на входе системы 15 управления, производится позиционером 24. Если, например, вследствие утечек жидкости через уплотнения шток гидро- цилиндра 16 смещается по фиг. 3 вниз,то упор 28 нажимает на концевой аыключатель 27, релейный блок 29 подает электрическая сигнал на обмотку Использование изобретения позволяет повысить надежность экскаватора за счет снижения динамических нагрузок в элементах его металлоконструкций в широком спектре частот, а также улучшить условия труда обслуживающего персонала благодаря уменьшешпо уровня вибраций на рабочих местах. Формула изобретения Роторные экскаватор, содержащий поворотную часть, стрелу ротора, консоль противовеса, опорную часть с размещенной на ней разгрузочной консолью, главньп привод поворота разгрузочной консоли с редуктором, установленным в подшипниках рамы с возможностью поворота относительно оси его выходного вала, датчик колебаний, выход которого подключен к входу . вспомогательного привода, о т л и . - .ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности роторного экс-кватора путем снижения динамическихнггрузок, вспомогательный привод подключен последовательно с главным приводом и установлен между рамой и разгрузочной консольв.изобретениям и открытиям при ГКНТ СС Раушская наб., д, 4/5