Результат интеллектуальной деятельности: Ковш повышенной вместимости строительной машины

Изобретение относится к машиностроению, а именно к ковшовым погрузчикам, в частности к ковшам погрузчиков.

Известен мелиоративный скрепер-планировщик с подвижной заслонкой-отвалом [Патент РФ №:113282, МПК E02F 3/64]. Мелиоративный скрепер-планировщик, состоит из сцепного устройства, тяговой рамы с закрепленным на ней отвалом с боковыми стенками, задней рамы на пневмоколесном ходу, гидроцилиндров управления задней рамой, имеет заслонку-отвал, конструктивно выполненную перемещающейся на каретках по направляющим балкам продольно тяговой раме, благодаря чему происходит сдвигание накопленной призмы волочения грунта к задней части ковша заслонкой-отвалом, не по параболической траектории, а сочетая в себе кинематику движения заслонки-отвала по продольно-параболической траектории, тем самым способствуя снижению сопротивления при внедрении ее в призму волочения и последующего толкания грунта.

Недостатками данного устройства является, фиксированная ширина отвала, устройство не предназначено для уборки снега, нет возможности самостоятельно загружать снег в кузов самосвала.

В изобретении рабочее оборудование машины для уборки снега в городских условиях [Патент РФ №109762, МПК Е01Н5], состоящее из самоходной гусеничной или колесной машины с рычажной системой и фронтально расположенным ковшом, отличающееся тем, что рычажная система выполнена в виде плиты, к которой шарнирно присоединен манипулятор, состоящий из задней траверсы с гидроцилиндром подъема и передней траверсы с гидроцилиндром зачерпывания, которые, в свою очередь, шарнирно соединены между собой двумя тягами, образующими в целом параллелограмм, обеспечивающий горизонтальное передвижение передней траверсы при помощи гидроцилиндра бокового смещения, шарнирно соединенной с ковшом боковой разгрузки, при этом плита рабочего оборудования жестко крепится к передней или задней части рамы ходовой части базовой машины.

Недостатками данного устройства является, большие габариты конструкции, отсутствует возможность производить уборку снега во дворах, фиксируемая ширина отвала, отсутствует возможность уплотнения снега.

Известно изобретение ковш с регулируемым объемом для экскаватора или погрузчика [Патент РФ 2349712, МПК E02F 3/40] который содержит неподвижную конструкцию, образующую жесткий внешний элемент, и один или более подвижных элементов, которые являются дополнительными к неподвижной конструкции и выполнены с возможностью скольжения внутри нее с помощью адаптированных устройств. Причем адаптированные устройства образованы поршнями, прикрепленными как к неподвижной конструкции, так и к подвижным элементам таким образом, чтобы активировать их совместное перемещение. Скользящие направляющие расположены параллельно направлению продвижения поршней. При этом ковш имеет контур, который позволяет осуществить присоединение штока соответствующего поршня, но оставляет свободным пространство для перемещения противоположного штока и позволяет осуществить присоединение соответствующих скользящих направляющих.

Недостатками данного изобретения является увеличение веса конструкции, конструкция не предназначено для уборки снега, отсутствует возможность уплотнения снега, наличие от двух до четырех пар дополнительных приводных цилиндров, увеличение объема гидросистемы.

Наиболее схожим решением с предлагаемым является изобретение снегоуборочная машина [Патент РФ №100526, МПК Е01Н 6/00 (2006.01)], которая содержит базовое шасси фронтального погрузчика, механизм крепления и управления съемным оборудованием, а также навесной снегопогрузочный ковш, образованный верхней, нижней, задней и боковыми стенками, ножом и проушинами крепления к управляющему механизму базового фронтального погрузчика, отличающаяся тем, что ковш выполнен с передней затворной стенкой-крышкой, установленной с возможностью перемещения в выполненных в боковых стенках ковша полозьях с помощью зубчатой передачи с приводом от размещенных на верхней стенке ковша двух гидромоторов, и с парой оппозитно размещенных уплотнительных поршней, расположенных в исходном положении у боковых стенок ковша, каждый из которых посредством плоских тяг соединен со штоками пары приводных гидроцилиндров, размещенных в полостях верхней и нижней стенок ковша, причем штоки гидроцилиндров ориентированы к центру ковша.

Недостатком данного изобретения является узкий ковш, отсутствие возможности изменять ширину ковша, отсутствует возможность уплотнения снега, нет возможности уборки снега с дорог, предназначено только для погрузки снега.

Задачей, на которую направленно заявленное техническое решение, является увеличение производительности строительной машины (техники) оборудованной ковшом (например: ковшовый погрузчик) при уборке снега, сжимаемого грунта, производственных отходов и т.п., перемещении к месту погрузки, уплотнения снежных масс и погрузке в автотранспорт (например, в самосвал) грунта, отходов производства, снега и любого другого сжимаемого материала. И полной выгрузке содержимого ковша (примерзшего к ковшу снега), путем модернизации ковша.

Технический результат предлагаемой конструкции ковша повышенной вместимости строительной машины, заключается в увеличивающейся ширине ковша, и соответственно увеличивающейся отчищаемой полосы (например: от снега), за один проход ковшового погрузчика, и увеличения вместимости ковша, за счет уплотнения материала находящегося внутри ковша, (например: снег, производственные отходы и т.п.), полная выгрузка осуществляется благодаря, подвижным боковым частям (в раздвинутом положении, происходит разрушение примерзшего снега и льда). Это позволяет более качественно производить выгрузку, содержимого ковша.

Указанный технический результат достигается тем, что ковш 3 имеет верхнюю 9, нижнюю 10, заднюю 11 и подвижные боковые части 1 с рычагами 2, два сегмента 4 (подвижные боковые части 1 и сегменты 4 состоят из того же материала, что и ковш 3), которые жестко соединены (например, приварены) перпендикулярно с верхней частью подвижных боковых частей 1 ковша 3. В сегментах 4 имеются направляющие 5. Подвижные боковые части 1 вместе с сегментами 4 имеют возможность перемещаться вокруг шарнирных соединений 7 подвижных боковых частей 1 и ковша 3 (шарнирные соединение находятся на вертикальной оси). Внутри направляющих 5 имеются фиксаторы 6, приваренные к верхней части 9 ковша 3. Перемещение подвижных боковых частей 1 вместе с сегментами 4 осуществляется вокруг шарнирных соединений 7 подвижных боковых частей 1 и ковша 3 за счет гидроцилиндров 8. Гидроцилиндр 8 соединен одним концом (например, штоковой полостью) с рычагом 2 подвижной боковой части 1, а другим концом (например, поршневая полость) с ковшом 3, для привода одной подвижной боковой части 1, необходимо один и более гидроцилиндров 8.

Увеличение ширины полосы перемещаемого объекта (снег, грунт, производственные отходы) достигается за счет сжимания гидроцилиндров находящихся за ковшом и раздвигания подвижных боковых частей в стороны.

Увеличение вместимости ковша достигается за счет уплотнения находящегося внутри ковша снега путем сдвигания подвижных боковых частей до соприкасания с ковшом, для повышения эффективности уплотнения необходимо произвести упор в транспортируемый снег (или грунт, или производственные отходы) и одновременно с упором осуществлять сдвигание подвижных боковых частей. Выгрузка происходит обычным способом, но для выгрузки обледеневшего по углам ковша снега происходит раздвигание подвижных боковых частей, это позволяет производить разрушение обледеневшего снега и более эффективно отчищать ковш.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен ковш вид сверху (пунктирными линиями изображено раздвинутое положение подвижных боковых частей); на фиг. 2 изображен ковш вид сбоку.

Ковш повышенной вместимости строительной машины имеет верхнюю 9, нижнюю 10, заднюю 11 и подвижные боковые части с рычагами 2, два сегмента 4 (подвижные боковые части 1 и сегменты 4 состоят из того же материала, что и ковш 3), которые жестко соединены (например, приварены) перпендикулярно с верней частью подвижных боковых частей 1 ковша 3. В сегментах 4 имеются направляющие 5. Подвижные боковые части 1 вместе с сегментами 4 имеют возможность перемещаться вокруг шарнирных соединений 7 подвижных боковых частей 1 и ковша 3 (шарнирные соединение находятся на вертикальной оси). Внутри направляющих 5 имеются фиксаторы 6, приваренные к верхней части 9 ковша 3. Перемещение подвижных боковых частей 1 вместе с сегментами 4 осуществляется вокруг шарнирных соединений 7 подвижных боковых частей 1 и ковша 3, за счет гидроцилиндров 8. Гидроцилиндр 8 соединен одним концом (например, штоковой полостью) с рычагом 2 подвижной боковой части 1, а другим концом (например, поршневая полость) с ковшом 3, для привода одной подвижной боковой части 1, необходимо один и более гидроцилиндров 8.

Устройство работает следующим образом. При уборке снега и перемещении его к месту погрузки подвижные боковые части 1 ковша 3 раздвигаются (на фиг. 1 изображено пунктирными линиями), направление задается направляющими 5, а сила воздействия осуществляется с помощью гидроцилиндров 8 (втягивание штока), соединенных с ковшом 3, и рычагами 2, максимальное раздвижение подвижных боковых частей 1 ограничивается упором в фиксатор 6. После сбора снега (грунта, производственных отходов) в месте погрузки, строительная машина оборудованная данным ковшом повышенной вместимости, производит упор наполненного ковша 3 в убираемый материал (снег, сжимаемый грунт, производственные отходы). После этого происходит сдвигание подвижных боковых частей 1 с помощью гидроцилиндров 8 (выдвижение штока), происходит уплотнение материала, находящегося внутри ковша 3. После этого ковш 3 находится в стандартном положении (Фиг. 1 - сплошные линии). При необходимости избавления от примерзшего снега и льда, ковш 3 располагается над местом выгрузки, и осуществляет раздвижение подвижных боковых частей 1, над местом выгрузки. Примерзший снег деформируется, лед трескается и высвобождается полезный объем внутри ковша 3 от примерзшего снега и льда.

Применение указанного ковша повышенной вместимости позволяет осуществлять уборку снега за меньшее количество проходов техники, так как увеличивается ширина убираемой полосы за один проход.

При погрузке уплотняемого материала требуется меньшее количество циклов за счет уплотнения материала, находящегося внутри ковша.

При заполнении ковша примерзшим снегом и льдом есть возможность высвободить примерзший снег и лед за счет раздвигания подвижных боковых частей ковша.