Результат интеллектуальной деятельности: Ковш экскаватора

Изобретение относится к горнодобывающей и строительной промышленности, а именно к одноковшовым экскаваторам с оборудованием прямая лопата, погрузочным оборудованием, а также к фронтальным одноковшовым погрузчикам.

Известна конструкция ковша экскаватора, включающая соединенное с рукоятью днище, связанный с днищем посредством кронштейнов и шарниров козырек с боковыми стенками, дном и режущей кромкой и гидроцилиндры поворота козырька, шарнирно соединенные корпусами с днищем, а штоками - к рычагам козырька (авторское свидетельство СССР №766048, кл. E02F 3/40, 1975). Данная конструкция ковша позволяет значительно уменьшить время разгрузки грунта, продолжительность рабочего цикла машины и тем самым повысить производительность и эффективность работы.

Однако такие ковши имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что при открытии козырька, когда требуется преодолевать наибольшие сопротивления, работают штоковые полости гидроцилиндров, в которых усилия в 1,33…1,65 меньше, чем в поршневых полостях гидроцилиндров. Это обстоятельство ведет к увеличению массы гидроцилиндров и всего рабочего оборудования в целом.

Известно также изобретение (UA 39338 U от 25.02.2009), которое представляет раскрывающийся ковш с козырьком. Козырек открывается гидроцилиндрами, установленными на днище ковша, при этом открывание происходит за счет давления масла в бесштоковых полостях гидроцилиндров.

Однако в конструкции ковша данного изобретения штоки гидроцилиндров и частично корпусы гидроцилиндров при подъеме козырька входят внутрь ковша. Такое расположение гидроцилиндров неизбежно и быстро ведет к их повреждению, и особенно при разработке породы крупнообломочными включениями.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является конструкция ковша, включающая днище, козырек, гидроцилиндры, закрепленные на днище штоками вниз, проушины которых соединены поперечной штангой. В свою очередь поперечная штанга шарнирно соединена с двумя направляющими, которые связаны посредством кронштейнов к козырьку ковша (патент России №2555992, E02F 3/40. Опубл. 10.07.15. Бюл. №19).

Данная конструкция позволяет уменьшить массу гидроцилиндров, поскольку открывание козырька осуществляется бесштоковыми полостями гидроцилиндров, а уменьшение массы гидроцилиндров дает возможность увеличить вместимость ковша и, следовательно, производительность.

Однако наличие поперечной штанги двух направляющих с проушинами усложняет и утяжеляет конструкцию ковша, требует выполнения прорезей в ребрах жесткости на днище ковша для прохода поперечной штанги, снижает эффект уменьшения массы гидроцилиндров от использования при открытии козырька бесштоковых полостей гидроцилиндров.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является упрощение конструкции и уменьшение ее металлоемкости, что увеличивает эффект от использования при открытии козырька бесштоковых полостей гидроцилиндров. В результате этого возможно увеличение вместимости ковша и, следовательно, производительности экскаватора.

Поставленная задача достигается тем, что корпусы гидроцилиндров поворота козырька закреплены со стороны нижней кромки днища, а проушины их штоков подняты вверх и соединены шарнирно с ближними к днищу проушинами двухплечих рычагов, закрепленных шарнирно на осях, установленных жестко с помощью кронштейнов на днище. Удаленные от днища проушины двухплечих рычагов присоединены с помощью тяг шарнирно к проушинам на верхней кромке козырька ковша.

Отличия от ближайшего аналога заключаются в ряде существенных признаков:

- корпусы гидроцилиндров поворота козырька закреплены к днищу ковша со стороны нижней кромки днища ковша, а штоки направлены вверх;

- проушины штоков гидроцилиндров соединены шарнирно с ближними к днищу плечами двухплечих рычагов, установленных на оси, закрепленной к днищу;

- удаленные от днища проушины плеч двухплечих рычагов с помощью коротких тяг присоединены к проушинам на верхней кромке козырька ковша.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен ковш экскаватора, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на днище ковша фиг. 1

Ковш экскаватора содержит днище 1, соединенное шарнирно с рукоятью 2, проушины 3 для гидромеханизма 4 поворота ковша. В верхней части днища 1 с внешней стороны боковых стенок 5 козырька 6 выполнены кронштейны 7, в которых размещены шарниры 8 поворота козырька 6. К днищу 1 со стороны нижней кромки посредством кронштейнов 9 шарнирно прикреплены корпусы гидроцилиндров 10 поворота козырька 6 со штоковой 11 и бесштоковой 12 полостями. К штокам 13 гидроцилиндров 10 шарнирно присоединены ближние к днищу 1 плечи 14 двухплечих рычагов 15, установленных на оси 16 в кронштейнах 17, закрепленных жестко к днищу 1. Удаленные от днища 1 плечи 18 двухплечих рычагов 15 шарнирно закреплены к тягам 19, вторые концы которых закреплены шарнирно к проушинам на верхней кромке 21 козырька 6.

Ковш экскаватора работает следующим образом. Процесс копания и зачерпывания грунта не имеет отличий по сравнению с работой ковшей известных конструкций. Во время разгрузки ковша штоки 13 гидроцилиндров 10 выдвигаются из корпусов, при этом работают бесштоковые полости 12, в которых создается давление на поршни и штоки, значительно большее, чем в штоковых полостях 11. Штоки 13 передают усилие на ближайшие к днищу 1 плечи 14 двухплечих рычагов 15 и поворачивают их вверх. При повороте рычагов 15 удаленные от днища плечи 18 поворачиваются вниз и создают усилие в тягах 19, которые поворачивают козырек 6 относительно шарниров 8 на раскрытие.

Закрытие порожнего ковша происходит при втягивании штоков 13 гидроцилиндров 10 поворота козырька 6.

Существенные признаки, отличающие ковш экскаватора от ближайшего аналога, позволяют получить следующий технический результат:

- уменьшение габаритов и массы механизма раскрытия ковша;

- снижение затрат на изготовление;

- упрощение монтажа и демонтажа механизма раскрытия ковша;

- с уменьшением массы и габаритов механизма поворота козырька дает возможность повысить полезную вместимость ковша, а, следовательно, и производительность экскаватора.