Результат интеллектуальной деятельности: Ковш экскаватора

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к рабочим органам одноковшовых экскаваторов.

Может использоваться в различных отраслях дорожного строительства.

Известен ковш экскаватора, который содержит сферические стенки, выполненные в виде круглых чаш, установленных с возможностью свободного вращения на крестовидной раме, которая расположена сзади чаш [А.с. СССР, №604916, E02F 3/40].

Недостатком такого ковша является трудность разработки плотных грунтов, так как дисковые ножи имеют сплошную режущую кромку.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ковш, включающий боковые стенки, выполненные в виде круглых чаш с возможностью свободного вращения и крестовидную раму, снабженную клиновидной режущей лопастью, носовая часть которой расположена перед круглыми чашами [А.с. СССР, №829800, E02F 3/40, Бюл. №18, 1981].

Наличие в конструкции ковша режущей лопасти, расположенной перед круглыми чашами позволяет производить предварительное рыхление плотного грунта, что снижает сопротивление его резанию круглыми чашами. Вместе с тем, наклон круглых чаш к оси ковша в горизонтальной и фронтальной плоскостях усложняет его конструкцию, а носовая часть лопасти, выполненная в виде клина, не позволяет производить планировку грунтовой поверхности при копании, что ограничивает технологические возможности ковша.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей ковша для качественного обеспечения разработки плотных грунтов, влажных глинистых грунтов без залипания ковша грунтом, а также упрощение конструкции ковша.

Задача решается тем, что чаши в горизонтальной плоскости установлены под углами захвата α к оси симметрии ковша с образованием двугранного угла 2α между плоскостями вращения их режущих кромок, проекции которых во фронтальной плоскости представляют собой два эллипса, большие полуоси которых параллельны оси симметрии ковша. При этом режущая кромка крестовидной рамы выполнена прямолинейной с зубьями, а ее ширина В₀ равна расстоянию между большими полуосями эллипсов. По п. 1 крестовидная рама состоит из балки трапецеидальной формы, кронштейна с монтажными проушинами и днища с режущей кромкой, сваренных между собой. При этом чаши выполнены в виде усеченных конусов, образующие которых в сечении с малыми полуосями эллипсов параллельны задней стенке крестовидной рамы.

На фиг. 1 изображен ковш, вид сбоку; на фиг. 2 - ковш, вид спереди; на фиг. 3 - сечение А-А.

Ковш состоит из крестовидной рамы 1 и двух свободно вращающихся дисковых ножей 2, выполненных в виде круглых чаш и установленных под углом захвата α к направлению движения ковша при копании грунта. Крестовидная рама 1 включает в себя балку трапецеидальной формы 3, кронштейн 4 с монтажными проушинами 5, 6 и днище 7, фронтальный лист (задняя стенка) 8 которого огибает дисковые ножи 2 сзади по всему периметру ковша. Днище 7 заканчивается основанием 8, на котором закреплены зубья 9 прямолинейной режущей кромки ковша. С торцов ковша к основанию 8 приварены две боковины 10, снабженные угловыми ножами 11. При этом режущая кромка ковша с зубьями 9 выставлена с опережением в направлении копания относительно режущих кромок дисковых ножей 2, то есть имеет больший радиус копания, чем последние.

На консолях балки 3 закреплены две ступицы 12 с подшипниковыми узлами, на которых установлены два дисковых ножа 2 под углами захвата α к оси симметрии ковша с образованием двугранного угла 2α между плоскостями вращения их режущих кромок. При такой конструкции проекции дисковых ножей 2 во фронтальной плоскости (фиг. 2) представляют собой два эллипса, большие полуоси 13 которых параллельны оси симметрии ковша. При этом ширина В₀ режущей кромки 8 с зубьями 9 равна расстоянию между большими полуосями 13 эллипсов.

Дисковые ножи 2 могут быть выполнены как сферическими, так и в виде усеченных конусов. В последнем случае образующие усеченных конусов целесообразно устанавливать параллельно малым осям 14 эллипсов дисковых ножей 2, как это показано на фиг. 3, что позволяет загружать грунт в ковш с меньшими сопротивлениями.

Конструкция ковша обеспечивает разработку плотных грунтов (III, IV категории прочности) преимущественно зубчатой режущей кромкой, что значительно снижает сопротивление копанию. При этом свободное вращение дисковых ножей облегчает процессы заполнения и выгрузки ковша, и способствует меньшему залипанию ковша грунтом. Это имеет существенное значение при разработке влажных глинистых грунтов. Кроме того, наличие в ковше балки трапецеидальной формы, кронштейна с монтажными проушинами и днища с прямолинейной режущей кромкой упрощает как конструкцию, так и технологию сборки (сварки) ковша при изготовлении.