BRPI0803580B1

BRPI0803580B1 - Conjunto de bloco de suporte para escavadeira elétrica de mineração com placas de desgaste ajustáveis

Info

Publication number: BRPI0803580B1
Application number: BRPI0803580-6A
Authority: BR
Inventors: M. Wurster Andrew
Original assignee: Harnischfeger Technologies, Inc.
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2018-06-05
Also published as: CN101387115B; BRPI0803580A2; US8434247B2; US20110214317A1; US7950171B2; CA2743275A1; RU2477771C2; US20090067972A1; CA2743275C; RU2008136319A; AU2008207664B2; CA2639469C; ZA200807556B; CN101387115A; CL2008002658A1; CA2639469A1; AU2008207664A1

Abstract

conjunto de bloco de suporte para escavadeira elétrica de mineração com placas de desgaste ajusta veis. trata-se de um conjunto de bloco de suporte incluindo um corpo principal tendo uma abertura de eixo mecânico de mudança através da extremidade inferior do corpo principal, e uma abertura de pino excêntrico na extremidade superior do corpo principal, um pino excêntrico recebido em uma abertura de pino excêntrico na extremidade superior do corpo principal, e um suporte de placas de desgaste. o suporte de placas de desgaste tem uma abertura de recepção de pino, o pino excêntrico sendo recebido na abertura de recepção de pino. placas de desgaste são montadas na extremidade inferior do suporte de placas de desgaste e são adaptadas para se apoiarem no topo de uma alça de caçamba.

Description

(54) Título: CONJUNTO DE BLOCO DE SUPORTE PARA ESCAVADEIRA ELÉTRICA DE MINERAÇÃO COM PLACAS DE DESGASTE AJUSTÁVEIS (51) Int.CI.: E02F 3/28; E02F 3/36 (30) Prioridade Unionista: 11/09/2007 US 11/853,784 (73) Titular(es): HARNISCHFEGER TECHNOLOGIES, INC.

(72) Inventor(es): ANDREW M. WURSTER

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “CONJUNTO DE BLOCO DE SUPORTE PARA

ESCAVADEIRA ELÉTRICA DE MINERAÇÃO COM

PLACAS DE DESGASTE AJUSTÁVEIS”.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a escadeiras mecânicas, e, mais especificamente, a escavadeiras mecânicas contendo uma caçamba de escavação de material terroso. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a conjuntos de bloco de suporte que suportam a alça ou braço da caçamba.

São conhecidos muitos maquinários de movimento de terra e de outros tipos. Os típicos equipamentos de movimento de terra ou escavadoras existentes até então utilizam um conjunto de caçamba ou balde, na extremidade de um braço móvel, para escavar materiais de superfícies horizontais ou verticais. A caçamba é geralmente provida de dentes afiados para escavar contra a superfície sendo trabalhada. A caçamba também inclui uma cavidade para coletar o material assim removido. Quando o material terroso tiver sido recebido dentro da caçamba, o braço normalmente é movido para outro local para transferência do material. Costuma-se descarregar o material em um caminhão basculante, sobre uma correia transportadora, ou simplesmente sobre outra pilha de material.

Grandes escavadeiras de mineração elétricas a cabo utilizam uma conexão de escavação compreendendo uma lança fixa e uma estrutura combinada de alça e caçamba montada to na lança e que penetra numa pilha para içá-la e, assim, encher a caçamba. Como ilustrado na Figura 2, a alça 26 compreende duas pernas 68 que passam por ambos os lados da lança 22. A alça 26 tem uma engrenagem de cremalheira 62 fixada na parte inferior de cada perna 68. Um eixo mecânico de mudança 66 também está montado horizontalmente através da lança 22. Dois pinhões 70 com ranhuras 74 são conectados ao eixo mecânico de mudança 66. A engrenagem de cremalheira 62 nas pernas 68 da alça se engata às ranhuras 74 das engrenagens do pinhão. Um motor io elétrico e uma transmissão (não ilustrados) giram o eixo mecânico de mudança e os pinhões, fazendo assim com que a alça e a cremalheira avancem e se retraiam da lança. Dois conjuntos de bloco de suporte 78 são montados no eixo mecânico de mudança 66, sendo utilizados para manter a alça 26 na posição correta enquanto a escavadeira está em operação.

Durante a operação, a alça experimenta forças nas direções vertical e horizontal. A força vertical é resultado da força de separação entre a engrenagem de cremalheira na alça e o pinhão de avanço, e das cargas de escavação. A força horizontal é provocada pelo balanço da máquina, pelas cargas de escavação e pela inércia. A finalidade dos conjuntos de bioco de suporte é a de suportar essas forças e manter a alça na posição correta.

Para melhor operação, deve haver apenas uma pequena brecha entre a alça e o bloco de suporte. Essa brecha, de preferência, está entre 0,125 (0,3175 centímetros) e 0,25 polegadas (0,635 centímetros). Se a brecha aumentar acima dessa <)| quantidade, ο sistema começa a passar por vários problemas. Primeiro, as brechas entre os componentes contribuem para grandes cargas de impacto à medida que as peças se movem. Segundo, uma brecha grande no topo da alça permite que a cremalheira da alça e o pinhão de avanço se separem um do outro. Isso aumenta consideravelmente a carga sobre os dentes da engrenagem, levando à quebra dos dentes da engrenagem, operação irregular e aumento de ruído.

Uma vez que o conjunto de bloco de suporte fornece suporte à alça, a alça frequentemente avança ou recua para escavar na pilha de material ou para girar a escavadeira. O movimento relativo entre os componentes gera desgaste nas superfícies do bloco de suporte que estão em contato com a alça. Os conjuntos de bloco de suporte são estruturas grandes; sendo assim, não é conducente substituir todo o conjunto de bloco de suporte só porque ele apresenta desgaste em algumas superfícies. Por essa razão, placas de desgaste substituíveis formam uma parte do conjunto de bloco de suporte. As placas de desgaste são bem mais baratas e fáceis de substituir do que todo o conjunto de bloco de suporte. Assim que as placas de desgaste atingem certa espessura, elas são descartadas, dando espaço para a instalação de placas novas. Dessa forma, a integridade dos conjuntos de bloco de suporte permanece intacta.

As placas de desgaste do bloco de suporte precisam ser ajustadas com regularidade para manter a brecha correta entre os componentes. Em vez de jogar fora as placas de

Ά desgaste a cada ajuste, elas são reposicionadas para aumentar a vida útil. Calços de metal 164 e 168 são instalados entre as placas de desgaste e o conjunto de bloco de suporte, como ilustrado na Figura 3, para manter a brecha de operação apropriada. Esse procedimento de ajuste da brecha funciona, mas é demorado e complexo. Os calços são grandes, porém pouco espessos, o que toma difícil seu manuseio. Também é complicado trabalhar entre a alça e o conjunto do bloco de suporte. A região encontra-se encoberta em lubrificante, o acesso é ruim e as passagens io utilizadas para acessar essa região não são capazes de oferecer o acesso ideal às placas de desgaste. Visto que o ajuste das placas de desgaste é difícil, ele pode não ser realizado ou ser realizado com menos freqüência que a necessária.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um dos objetivos da presente invenção é o de oferecer um conjunto de bloco de suporte com um método mais fácil para ajuste das placas de desgaste através da redução do tempo necessário para efetuar o ajuste.

Outros objetivos da presente invenção consistem em oferecer um conjunto de bloco de suporte ajustável que desempene a mesma função que os conjuntos de bloco de suporte existentes, mas que dispense o uso de calços e tenha o potencial de reduzir o tempo de manutenção para ajustar as brechas entre os componentes.

Outro objetivo da presente invenção é o de oferecer um conjunto de bloco de suporte ajustável que consiga ter um impacto positivo substancial sobre a vida útil da cremalheira da alça e a vida útil do pinhão do eixo mecânico de mudança.

Esta invenção oferece um conjunto de bloco de suporte incluindo um corpo principal tendo uma abertura para eixo mecânico de mudança através da extremidade inferior do corpo principal, e uma abertura para pino excêntrico na extremidade superior do corpo principal, um pino excêntrico recebido em uma abertura para pino excêntrico na extremidade superior do corpo principal, e um suporte de placas de desgaste. O suporte de placas de desgaste tem uma abertura de recepção de pino, o pino excêntrico sendo recebido na abertura de recepção de pino. Placas de desgaste são montadas na extremidade inferior do suporte de placas de desgaste e são adaptadas para se apoiarem no topo de uma alça de caçamba.

A presente invenção também oferece um conjunto de bloco de suporte incluindo um corpo principal tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, o corpo principal tendo uma abertura para eixo mecânico de mudança através da extremidade inferior do corpo principal. O conjunto de bloco de suporte também inclui uma abertura de recepção de tubo através do corpo principal entre a extremidade superior do corpo principal e a extremidade inferior do corpo principal, e um tubo recebido na abertura de recepção de tubo. Há também meios para estender o tubo, meios para reter o tubo na abertura de recepção de tubo e uma placa de desgaste montada na extremidade do tubo.

Outros aspectos e vantagens da invenção serão reconhecidos facilmente pelos versados na técnica quando da leitura da descrição detalhada seguinte, das reivindicações e dos desenhos, nos quais são utilizados números similares para designar aspectos similares.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma escavadeira mecânica incorporando a presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em seção transversal do io bloco de suporte e do mecanismo de acionamento de cremalheira e pinhão de avanço da Figura 1, ao longo da linha 2-2 na Figura 1.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva do bloco de suporte previamente existente.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um 15 bloco de suporte de acordo com a presente invenção.

A Figura 5 é uma vista lateral do bloco de suporte ilustrado na Figura 4.

A Figura 6 é uma vista em seção transversal do bloco de suporte ilustrado na Figura 5, ao longo da linha 6-6 na

Figura 5.

A Figura 7 é uma vista em perspectiva da parte de trás do bloco de suporte ilustrado na Figura 4.

Antes de explicarmos minuciosamente as concretizações da invenção, deve-se entender que a invenção não se limita, em sua aplicação, aos detalhes da construção e das disposições dos componentes apresentados na descrição a seguir ou ilustrados nos desenhos. A invenção é suscetível a outras concretizações e de ser praticada ou realizada de diversas formas. Além disso, deve-se entender que a fraseologia e terminologia usada neste documento são para fins de descrição, não devendo ser interpretadas como limitação. O uso dos termos “incluindo” e “compreendendo”, e suas variações, pretende englobar os itens listados daqui em diante e seus equivalentes, assim como itens adicionais e seus equivalentes. O uso do termo “consistindo de”, e suas variações, pretende englobar apenas os itens listados após ele e seus equivalentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONCRETIZAÇÃO PREFERIDA DA INVENÇÃO

Na Figura 1, ilustra-se uma escavadeira mecânica 10. Deve-se entender que a presente invenção é capaz de uso em outras escavadeiras mecânicas conhecidas na técnica e que a escavadeira mecânica 10 é apresentada apenas como um exemplo de tal escavadeira mecânica. A escavadeira mecânica 10 compreende um chassi 14 suportado para movimento sobre o solo. Especificamente, o chassi 14 é um alojamento giratório montado sobre uma base móvel, tal como as lagartas 18. Uma lança fixa 22 se estende para cima e para fora do chassi 14. Uma alça da caçamba 26 é montada sobre a lança 22 para movimento ao redor de um bloco de suporte e um mecanismo de acionamento de avanço de cremalheira e pinhão 30 para movimento articulado em relação à lança 22 ao redor de um eixo geométrico 32 geralmente horizontal da alça da caçamba 32, e para movimento \G translacional (não pivotável) da alça da caçamba 26 em relação à lança 22. A alça da caçamba 26 tem uma extremidade dianteira 34. Uma caçamba 38 é montada na extremidade dianteira 34 da alça da caçamba 26 da maneira convencional. Sobre a extremidade externa 42 da lança 22 há uma roldana 56, e um cabo ou corda de içamento 60 se estende sobre a roldana 46 a partir de um tambor de guincho 54 montado sobre o chassi 14 e é conectado à caçamba 38.

O conjunto de bloco de suporte desta invenção é ilustrado na Figura 4. O novo conjunto de bloco de suporte 82 substitui os conjuntos de bloco de suporte 78 (vide Figuras 2 e 3) do estado da técnica. O conjunto de bloco de suporte 82 inclui um corpo principal 86, dois pinos excêntricos 90, meios montados no corpo principal 86 para girar os pinos excêntricos 90 sincronizadamente, um suporte de placas de desgaste ou peça fundida 94 e placas de desgaste superiores 100 montadas na extremidade inferior 104 (vide Figura 6) da peça fundida 94 e adaptado para se apoiar na superfície superior 108 (vide a Figura 2) da alça da caçamba 26. Mais particularmente, o corpo principal 86 tem uma extremidade superior 112 e uma extremidade inferior 114 e uma abertura de eixo mecânico de mudança 118 através da extremidade inferior 114 do corpo inferior. Duas aberturas de pino excêntrico 116 estão afastadas na extremidade superior 112 do corpo principal 86, e cada um dos pinos excêntricos 90 é recebido em uma abertura de pino excêntrico 116 diferente.

Mais particularmente, a peça fundida 94 tem uma extremidade superior 118 e uma extremidade inferior 120, e duas aberturas de recepção de pino 122. A peça fundida 94 recebe cada pino excêntrico 90 diferente em cada uma das aberturas de recepção de pino 122.

As placas de desgaste superiores 100 são conectadas à peça fundida 94 por parafusos (não ilustrados). Essa peça fundida 94 é conectada ao conjunto de bloco de suporte 82 pelos dois pinos excêntricos grandes 90. O pino excêntrico 90 (vide Figura 6) é um pino que tem duas seções 91 e 92 com diâmetros diferentes que não são concêntricos. À medida que a brecha entre a superfície superior 108 da alça 26 e a placa de desgaste superior 100 aumenta devido ao desgaste, os pinos excêntricos 90 são ligeiramente girados. Visto que os pinos 90 são excêntricos, sua rotação provocará uma ação de carne entre os pinos 90 e a peça fundida 94. Essa ação de carne modifica a brecha entre a superfície superior 108 da alça 26 e a placa de desgaste superior 100. Quando a brecha correta é atingida, os pinos excêntricos 90 são travados no local correto até o próximo ajuste.

Mais particularmente, os meios montados sobre o corpo principal 86 para rotação dos pinos excêntricos 90 em sincronia compreendem cada pino 90 tendo uma roda dentada grande 136 (vide Figura 7) montada em uma extremidade do pino em um lado 140 do corpo principal 86, uma roda dentada pequena com entalhe duplo 144 (ilustrada de forma transparente na Figura

7) montada rotativamente no primeiro lado 140 do corpo principal 86, uma primeira correia sem fim 148 engrenada sobre uma das rodas dentadas grandes 136 e a roda dentada pequena 144, e uma segunda correia sem fim 148 engrenada sobre a outra das rodas dentadas grandes 136 e a roda dentada pequena 144, de modo que quando a roda dentada pequena 144 for girada e as correias 148 forem movidas, as rodas dentadas grandes 136 girem sincronizadamente.

Mais particularmente, cada uma das rodas ío dentadas grandes 136 é fixada em cada respectiva face externa 152 de cada pino excêntrico 90, conforme ilustrado na Figura 7. A roda dentada pequena 144 é ligada a um pino de ajuste 154. Quando um ajuste se faz necessário, as rodas dentadas grandes são destravadas (o mecanismo de travamento não foi ilustrado) e o pino de ajuste 154 é girado. Essa rotação faz com que a correia 148 gire ambas as rodas dentadas grandes, que, por sua vez, giram ambos os pinos excêntricos 90 juntos. A brecha entre a alça e a placa de desgaste superior 100 se altera em virtude da ação de came dos pinos excêntricos 90 na peça fundida 94.

O conjunto de bloco de suporte 82 também inclui duas aberturas de recepção de tubo roscado 128 afastadas na direção de movimento horizontal da alça. As aberturas 128 se estendem através do corpo principal 86 entre a extremidade superior 112 do corpo principal e a extremidade inferior 114 do corpo principal. O conjunto 82 também inclui dois tubos roscados 124, cada um dos quais é recebido em uma das aberturas de recepção de tubo 128, meios para girar os tubos 124 e meios para travar os tubos 124 nas aberturas de recepção de tubo 128. O conjunto de bloco de suporte 82 também inclui duas placas de desgaste inferiores 132, cada uma das quais é montada na extremidade de um dos tubos 124.

Mais particularmente, quando a placa de desgaste inferior perde espessura devido ao desgaste, uma chaveta de fixação 156 é removida e o tubo roscado 124 é girado até que seja obtida a brecha de operação correta. Após a brecha ser obtida, a chaveta de travamento 156 é novamente instalada.

Esse conjunto de bloco de suporte 82 diferenciase do conjunto de bloco de suporte 78 anterior em vários aspectos. Os conjuntos de bloco de suporte 78 existentes utilizavam placas de desgaste que eram ajustadas com calços. O bloco de suporte 82 com ajuste de carne utiliza pinos excêntricos 90 para a placa de desgaste superior 100 e tubos roscados 124 para a placa de desgaste inferior 132 para ajustar a brecha. Não se utilizam calços para efetuar o ajuste. As placas de desgaste mais superiores nos conjuntos de bloco de suporte 78 existentes devem ser ajustadas de forma separada. O conjunto de bloco de suporte 82 com ajuste de carne ajusta as duas placas de desgaste superiores 100 ao mesmo tempo. Isso se deve ao fato de o conjunto de correia e roda dentada de ajuste ser conectado a ambos os pinos excêntricos 90.

O conjunto de bloco de suporte ajustável da presente invenção tem o potencial de reduzir o tempo de

manutenção necessário para o ajuste das placas de desgaste. Isso se deve a várias razões. Primeiro, não há calços a serem adicionados ou removidos. Segundo, ambas as placas de desgaste superiores são conectadas a uma peça fundida e ajustadas ao mesmo tempo. Terceiro, todos os ajustes são efetuados pelo lado externo dos conjuntos de bloco de suporte, o que propicia acesso desimpedido a todos os equipamentos mecânicos.

Vários aspectos da invenção são apresentados nas reivindicações a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. - Conjunto de bloco de suporte, caracterizado por incluir um corpo principal tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, o referido corpo principal tendo uma abertura de eixo mecânico de mudança através da extremidade inferior do corpo principal, e uma abertura de pino excêntrico na referida extremidade superior, um pino excêntrico recebido na referida abertura de pino excêntrico, um suporte de placas de desgaste tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e uma abertura de recepção de pino, o referido suporte de placas de desgaste recebendo o referido pino excêntrico na referida abertura de recepção de pino, e placas de desgaste montadas na referida extremidade inferior do referido suporte de placas de desgaste e adaptadas para se apoiarem no topo da alça da caçamba.
2. - Conjunto de bloco de suporte, caracterizado por incluir um corpo principal tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, o referido corpo principal tendo uma abertura de eixo mecânico de mudança através da extremidade inferior do corpo principal, uma abertura de recepção de tubo através do corpo principal entre a referida extremidade superior do corpo principal e a extremidade inferior do corpo principal, um tubo recebido na referida abertura de recepção de tubo, meios para estender o referido tubo, meios para reter o referido tubo na referida

5 abertura de recepção de tubo, e uma placa de desgaste montada na extremidade do referido tubo.
3. - Conjunto de bloco de suporte, caracterizado por incluir um corpo principal tendo uma extremidade superior e

10 uma extremidade inferior, o referido corpo principal tendo uma abertura de eixo mecânico de mudança através da extremidade inferior do corpo principal, e duas aberturas de pino excêntrico afastadas na referida extremidade superior, dois pinos excêntricos, cada um dos quais é

15 recebido em uma das referidas aberturas de pino excêntrico, meios montados no referido corpo principal para girar os referidos pinos excêntricos sincronizadamente, uma peça fundida tendo uma extremidade superior e uma extremidade inferior, e duas aberturas de recepção

20 de pino, a referida peça fundida recebendo cada referido pino excêntrico diferente em cada uma das referidas aberturas de recepção de pino, placas de desgaste montadas na referida extremidade inferior da referida peça fundida e adaptadas para se

25 apoiarem no topo da alça da caçamba, duas aberturas de recepção de tubo roscadas afastadas na direção de movimento da alça e através do corpo principal entre a referida extremidade superior do corpo principal e a extremidade inferior do corpo principal, dois tubos roscados, cada um dos quais é recebido em uma das referidas aberturas de recepção de tubo, meios para girar os referidos tubos, meios para reter os referidos tubos nas referidas aberturas de recepção de tubo, e duas placas de desgaste, cada uma das quais é montada na extremidade de um dos referidos tubos.
4. - Conjunto de bloco de suporte, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os referidos meios montados no referido corpo principal para girar os referidos pinos excêntricos sincronizadamente compreendem cada pino tendo uma roda dentada grande montada em uma de suas extremidades em um lado do referido corpo principal, uma roda dentada pequena montada rotativamente no referido primeiro lado do referido corpo principal, uma primeira correia sem fim engrenada sobre uma das referidas rodas dentadas grandes e a referida roda dentada pequena, e uma segunda correia sem fim engrenada sobre a outra das referidas rodas dentadas grandes e a referida roda dentada pequena, de modo que quando a referida roda dentada pequena for girada e as referidas correias forem movidas, as referidas rodas dentadas grandes girem sincronizadamente.

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