RU112914U1

RU112914U1 - DESIGN OF THE CUTTING WORKING BODY OF THE BUCKET EXCAVATOR

Info

Publication number: RU112914U1
Application number: RU2011133313/03U
Authority: RU
Inventors: Дарюш ПШЕСТШЕЛЬСКИЙ; Мацей КРАКОВСКИЙ; Антоний ЛОПАТА
Original assignee: Заклад Выробув Металёвых КАРБОНЕКС
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-01-27

Abstract

Настоящая полезная модель относится к конструкции режущего рабочего органа ковшового экскаватора, используемого, в основном, в оборудовании машин для производства земляных работ.This utility model relates to the construction of a cutting tool for a bucket excavator, used mainly in the equipment of earthmoving machinery.

Конструкция режущего рабочего органа (1) включает ротационный режущий элемент (3), расположенный в продольном цилиндрическом отверстии (7) вдоль зажима (2). На валу (9) ротационного режущего элемента (3) выполнено периферическое углубление (10), в котором размещено стопорное кольцо (11), взаимодействующее с внутренней поверхностью цилиндрического отверстия (7). Стопорное кольцо (11) выполнено в форме упругого цилиндрического кольца с разрезом (15) на боковой стенке (16). В зажиме (2) выполнена поперечная выемка (6) для посадки конструкции на край ковша. Одна внутренняя стенка зажима наклонена под углом (α), не превышающим 45° по отношению к продольной оси (О) цилиндрического отверстия (7) зажима (2).The design of the cutting tool (1) includes a rotary cutting element (3) located in a longitudinal cylindrical hole (7) along the clamp (2). A peripheral recess (10) is made on the shaft (9) of the rotary cutting element (3), in which a retaining ring (11) is placed, which interacts with the inner surface of the cylindrical hole (7). The retaining ring (11) is made in the form of an elastic cylindrical ring with a cut (15) on the side wall (16). A transverse recess (6) is made in the clamp (2) to fit the structure onto the edge of the bucket. One inner wall of the clamp is inclined at an angle (α) not exceeding 45 ° with respect to the longitudinal axis (O) of the cylindrical hole (7) of the clamp (2).

Фиг.1 / 5 пунктов формулы полезной модели Figure 1/5 of the utility model claims

Description

Из US 5,423,138 известен такой элемент рабочего органа машины, как соединитель режущей части, позволяющей осуществлять быструю замену режущей части, которая подвержена быстрому износу. Соединитель крепится к рабочему органу при помощи изогнутого профиля, напоминающего своей формой трапецию (вид сбоку), а также дополнительно упрочненного твердым сплавом. В верхней части режущей части находится углубление, которое зажимает с обеих сторон нижнюю кромку рабочего органа и изогнутый соединительный профиль, который удерживается в таком положении при помощи пазовой рейки, входящей в отверстие и соединенной с чекой. Такая конструкция состоит из предназначенных специально для нее элементов и не может включать режущих элементов, широко используемых в оборудовании машин для производства земляных работ.From US 5,423,138 such an element of the working body of the machine is known as a connector of the cutting part, which allows for quick replacement of the cutting part, which is subject to rapid wear. The connector is attached to the working body using a curved profile resembling a trapezoid in its shape (side view), and also additionally hardened with a hard alloy. In the upper part of the cutting part there is a recess, which clamps on both sides the lower edge of the working body and the curved connecting profile, which is held in this position by means of a groove rail entering the hole and connected to the check. Such a design consists of elements specially designed for it and cannot include cutting elements that are widely used in the equipment of earth moving machines.

Кроме того, из описания польской полезной модели W.117317 известна несущая часть с креплением для съемного элемента режущего зуба ковша ковшового экскаватора, которая соединяется с гнездом ковша при помощи болта, проходящего через отверстие фиксации вала. Несущая часть выполнена в форме усеченной в верхней части четырехугольной пирамиды, оборудованной на стыке с валом поперечным осевым отверстием для фиксации положения режущей кромки, которая, в свою очередь, прикреплена коаксиально в отверстии несущей части при помощи шплинта. Такая конструкция режущего элемента ковша является относительно сложной, так как для ее создания необходимо оборудовать ковш, по всей его ширине, гнездами для установки несущих частей относительно сложной конфигурации и соответствующего ротационного режущего элемента вместе с комплектующими. Гнезда для установки несущей части ковша, а также отверстия в ней для монтажа ротационного режущего элемента подвержены сильному загрязнению во время работы ковша, в результате чего возникают серьезные затруднения в процессе замены как режущего элемента, так и несущей части, устанавливаемой вместе с ковшом.In addition, from the description of the Polish utility model W.117317, there is known a bearing part with a fastening for a removable element of a cutting tooth of a bucket excavator bucket, which is connected to the bucket socket with a bolt passing through the shaft fixing hole. The bearing part is made in the form of a truncated quadrangular pyramid, equipped at the junction with the shaft with a transverse axial hole for fixing the position of the cutting edge, which, in turn, is coaxially attached to the hole of the bearing part with a cotter pin. This design of the cutting element of the bucket is relatively complex, since for its creation it is necessary to equip the bucket, along its entire width, with sockets for installing the supporting parts of a relatively complex configuration and the corresponding rotary cutting element together with accessories. The sockets for installing the bucket bearing part, as well as the holes in it for mounting the rotary cutting element, are subject to severe pollution during operation of the bucket, as a result of which serious difficulties arise in the process of replacing both the cutting element and the bearing part installed with the bucket.

Рабочим элементом такой несущей части может послужить, к примеру, режущий элемент, с конструкцией которого можно ознакомиться в описании польской полезной модели W.117318. Несущая часть данного режущего элемента выполнена в форме усеченного сужающегося книзу конуса из фасонного элемента твердого сплава и оборудована цилиндрическим валом с грейфером, по краю которого выполнен периферический желоб для установки фиксатора. Плоской поверхностью со стороны вала несущая часть прилегает к такой же плоской стенке зажима. Своей конструкцией данный режущий элемент схож с конструкцией ротационного режущего элемента, широко применяющегося в горнодобывающих машинах, но его использование в качестве режущего элемента ковша экскаватора требует соответствующей адаптации вала в зоне установки фиксатора.For example, a cutting element, the design of which can be found in the description of the Polish utility model W.117318, can serve as a working element of such a bearing part. The bearing part of this cutting element is made in the form of a truncated cone tapering down from a shaped element of hard alloy and is equipped with a cylindrical shaft with a grab, along the edge of which a peripheral groove is made to install the latch. With a flat surface on the shaft side, the bearing part abuts against the same flat clamp wall. By its design, this cutting element is similar to the design of a rotary cutting element, which is widely used in mining machines, but its use as a cutting element of an excavator bucket requires appropriate adaptation of the shaft in the area where the retainer is installed.

Задачей полезного модели является разработка такой конструкции режущего элемента ковша экскаватора, которая упростит и упрочнит крепежную систему ковша с одновременным повышением стойкости к износу его режущих кромок.The objective of the utility model is to develop such a design of the cutting element of the bucket of the excavator, which will simplify and strengthen the mounting system of the bucket while increasing the wear resistance of its cutting edges.

Для решения этой задачи разработана конструкция режущего рабочего органа ковшового экскаватора, содержащая зажим, выполненный с возможностью прочной посадки на край передней части ковша, и ротационный режущий элемент, вставленный в зажим с защитой от самопроизвольного выпадения стопорным кольцом. Зажим выполнен наподобие усеченной пирамиды, имеющей на внешней поверхности углубления. С одного конца в зажиме выполнена сквозная поперечная выемка трапециевидного профиля, соответствующая по форме указанному краю передней части ковша, а с другого конца в зажиме выполнено продольное цилиндрическое отверстие, в котором размещен вал ротационного режущего элемента, имеющий периферическое углубление с размещенным в нем цилиндрическим стопорным кольцом, имеющим боковую стенку с разрезом. Одна внутренняя стенка сквозной поперечной выемки, представляющая собой основание трапеции указанного трапециевидного профиля, выполнена наклоненной под углом α, не превышающим 45° по отношению к продольной оси зажима.To solve this problem, a design of the cutting working body of a bucket excavator has been developed, containing a clamp made with the possibility of a firm fit on the edge of the front of the bucket, and a rotary cutting element inserted into the clamp with protection against spontaneous loss by the retaining ring. The clamp is made like a truncated pyramid having recesses on the outer surface. A through transverse recess of the trapezoidal profile corresponding in shape to the indicated edge of the front part of the bucket is made at one end in the clamp, and a longitudinal cylindrical hole is made in the clamp at the other end, in which the shaft of the rotary cutting element is located, having a peripheral recess with a cylindrical retaining ring having a side wall with a slit. One inner wall of the through transverse recess, which is the base of the trapezoid of the indicated trapezoidal profile, is made inclined at an angle α not exceeding 45 ° with respect to the longitudinal axis of the clamp.

Наилучшим вариантом для данной конструкции является угол α приблизительно 10°, который дает возможность сохранить оптимальные значения моментов изгиба, влияющих на ротационный режущий элемент и составляющую нагрузок, вызывающих поворот вокруг оси цилиндрического отверстия в зажиме.The best option for this design is an angle α of approximately 10 °, which makes it possible to maintain optimal values of bending moments affecting the rotary cutting element and the component of the loads, causing rotation around the axis of the cylindrical hole in the clamp.

Для более надежного соединения ротационного режущего элемента с зажимом возможен такой вариант их конструкции, при котором на внутренней поверхности цилиндрического отверстия выполнен кольцевой желоб, расположенный напротив периферического углубления вала ротационного режущего элемента, так что в кольцевом желобе оказывается размещена окружная выпуклость упругого стопорного кольца. В этом случае положение ротационного режущего элемента в зажиме фиксируется не только за счет силы трения упругого стопорного кольца с внутренними стенками цилиндрического отверстия, но и за счет формы окружной выпуклости, выполненной выступающей из упругого стопорного кольца.For a more reliable connection of the rotary cutting element with the clamp, a variant of their design is possible in which an annular groove is made on the inner surface of the cylindrical hole opposite the peripheral recess of the shaft of the rotary cutting element, so that a circular convexity of the elastic retaining ring is placed in the annular groove. In this case, the position of the rotary cutting element in the clamp is fixed not only due to the friction force of the elastic retaining ring with the inner walls of the cylindrical hole, but also due to the shape of the circumferential bulge made protruding from the elastic retaining ring.

Особенно предпочтителен вариант реализации полезной модели, при котором окружная выпуклость, выступающая наружу стопорного кольца, проходит вдоль боковой стенки стопорного кольца по середине ее высоты и имеет длину, равную приблизительно одной третьей или двум третьим окружного периметра боковой стороны кольца. Боковой разрез в боковой стенке стопорного кольца выполнен наподобие зигзага, имеющего изгибы по середине высоты боковой стенки.An embodiment of the utility model is particularly preferred in which the circumferential bulge protruding outward of the retaining ring extends along the side wall of the retaining ring in the middle of its height and has a length equal to approximately one third or two third of the circumferential perimeter of the side of the ring. A side cut in the side wall of the retaining ring is made like a zigzag, having bends in the middle of the height of the side wall.

Еще в одном варианте реализации полезной модели на переднем конце зажима выполнен кольцевой выступ, обрамляющий вход цилиндрического отверстия в зажим, а на соответствующем конце рабочей части режущего элемента выполнено ответное кольцевое углубление, соответствующее указанному кольцевому выступу, что обеспечивает защиту конструкции от попадания внутрь загрязнений, сохраняя при этом возможность ее бесперебойного вращения под влиянием нагрузок.In yet another embodiment of the utility model, an annular protrusion is made at the front end of the clamp, framing the inlet of the cylindrical hole into the clamp, and a corresponding annular recess corresponding to the specified annular protrusion is made at the corresponding end of the working part of the cutting element, which protects the structure from getting into the dirt while maintaining while the possibility of its uninterrupted rotation under the influence of loads.

Принципиальным преимуществом предлагаемой конструкции является очень простой и эффективный монтаж ротационного режущего элемента в цилиндрическом отверстии зажима с возможностью простой разборки при помощи обычного съемника. Соответствующий угол наклона одной внутренней стенки сквозной выемки в зажиме, прилегающей к верхней стороне кромки ковша, после установки зажима на той же стороне ковша, гарантирует оптимальное распределение рабочих нагрузок во время работы, независимо от конкретного способа стационарной установки зажима на ковше (например, при помощи сварки), относительно болтового соединения. В результате увеличивается общая продолжительность работы всей системы, а объем адаптационных изменений в подсистемах относительно небольшой. Сам же механизм определения положения ротационного режущего элемента в зажиме очень прост и осуществляется посредством упругого раскрепления предварительно зажатого стопорного кольца, установленного в цилиндрическое отверстие зажима вместе с ротационным режущим элементом.The principal advantage of the proposed design is a very simple and efficient installation of the rotary cutting element in the cylindrical hole of the clamp with the possibility of simple disassembly using a conventional puller. The corresponding angle of inclination of one inner wall of the through recess in the clamp adjacent to the upper side of the bucket edge, after installing the clamp on the same side of the bucket, ensures optimal distribution of workloads during operation, regardless of the particular method of stationary mounting of the clamp on the bucket (for example, using welding), relative to the bolted connection. As a result, the overall duration of the entire system increases, and the amount of adaptation changes in the subsystems is relatively small. The very same mechanism for determining the position of the rotary cutting element in the clamp is very simple and is carried out by means of elastic loosening of the pre-clamped retaining ring installed in the cylindrical hole of the clamp together with the rotary cutting element.

Далее предлагаемая полезная модель описана подробнее со ссылками на прилагаемые чертежи, на которыхFurther, the proposed utility model is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which

фиг.1 - конструкция режущего рабочего органа в продольном разрезе вдоль продольной оси зажима,figure 1 - the design of the cutting tool in a longitudinal section along the longitudinal axis of the clamp,

фиг.2 - дополнительно стабилизированную насадку вала ротационного режущего элемента в зажиме,figure 2 - additionally stabilized nozzle shaft of the rotary cutting element in the clamp,

фиг.3 - фрагмент вариативной конфигурации передней стороны зажима и тыльной поверхности рабочей зоны ротационного режущего элемента,figure 3 is a fragment of a variable configuration of the front side of the clamp and the back surface of the working area of the rotary cutting element,

фиг.4 - стопорное кольцо в перспективе, аfigure 4 - retaining ring in perspective, and

фиг.5 - стопорное кольцо с многоточечным прилеганием выпуклой стороны.5 is a snap ring with a multi-point fit of the convex side.

Режущий рабочий орган 1 (фиг.1) состоит из зажима 2, в который вставлен сменный ротационный режущий элемент 3. Зажим 2 выполнен с возможностью прочной посадки на край передней части не изображенного на данном чертеже ковша ковшового экскаватора с последующей сваркой или последующим прикреплением болтами. Зажим 2 выполнен в форме детали наподобие усеченной пирамиды, сужающейся в направлении острия ротационного режущего элемента 3 и имеющей на внешней поверхности продольные углубления 4.The cutting working body 1 (Fig. 1) consists of a clamp 2, into which a replaceable rotary cutting element 3 is inserted. Clamp 2 is made with the possibility of a firm fit on the edge of the front of the bucket excavator bucket not shown in this drawing, followed by welding or subsequent bolting. The clamp 2 is made in the form of a part like a truncated pyramid, tapering in the direction of the tip of the rotary cutting element 3 and having longitudinal recesses 4 on the outer surface.

С тыльного конца 5 в зажиме 2 выполнена сквозная поперечная выемка 6 трапециевидного профиля, соответствующая по форме краю ковша, на который зажим 2 посажен. Вдоль продольной оси О в зажиме 2 с его переднего конца 17 выполнено продольное цилиндрическое отверстие 7, в котором размещен вал 9 ротационного режущего элемента 3. На валу 9 выполнено периферическое углубление 10, в котором расположено упругое цилиндрическое стопорное кольцо 11, взаимодействующее с внутренней поверхностью цилиндрического отверстия 7.From the rear end 5 in the clamp 2, a through transverse recess 6 of the trapezoidal profile is made, corresponding in shape to the edge of the bucket on which the clamp 2 is fitted. Along the longitudinal axis O, a longitudinal cylindrical hole 7 is made in the clamp 2 from its front end 17, in which the shaft 9 of the rotary cutting element 3 is placed. On the shaft 9, a peripheral recess 10 is made, in which an elastic cylindrical retaining ring 11 is located, interacting with the inner surface of the cylindrical holes 7.

Одна внутренняя стенка 12 сквозной поперечной выемки 6, представляющая собой основание трапеции указанного трапециевидного профиля, выполнена наклоненной под углом α, приблизительно 10°, по отношению к продольной оси О зажима 2. В предпочтительном варианте реализации полезной модели (фиг.2), на внутренней поверхности цилиндрического отверстия 7 выполнен кольцевой желоб 13, расположенный напротив периферического углубления 10 вала 9 ротационного режущего элемента 3. В кольцевом желобе 13 размещена окружная выпуклость 14 стопорного кольца 11 (фиг.4, фиг.5), выполненного в виде тонкостенного упругого цилиндрического кольца с разрезом 15 в боковой стенке 16.One inner wall 12 of the through transverse recess 6, which is the base of the trapezoid of the indicated trapezoidal profile, is inclined at an angle α, approximately 10 °, with respect to the longitudinal axis O of clamp 2. In a preferred embodiment of the utility model (FIG. 2), on the inner An annular groove 13 is formed on the surface of the cylindrical hole 7, which is located opposite the peripheral recess 10 of the shaft 9 of the rotary cutting element 3. A circumferential bulge 14 of the retaining ring 11 is placed in the annular groove 13. 4, Fig. 5), made in the form of a thin-walled elastic cylindrical ring with a slit 15 in the side wall 16.

Окружная выпуклость 14 (фиг.4), выступающая наружу стопорного кольца 11, проходит вдоль его боковой стенки 16 по середине ее высоты h и имеет длину L, равную приблизительно одной трети, или двум третьим, окружного периметра боковой стенки 16. Еще в одном варианте реализации полезной модели выпуклость 14 может быть выполнена в форме ряда выпуклых точек 14а (фиг.5). Разрез 15 в боковой стенке 16 выполнен наподобие зигзага, имеющего изгибы по середине высоты h стенки 16.A circumferential bulge 14 (FIG. 4) protruding outwardly of the retaining ring 11 extends along its side wall 16 in the middle of its height h and has a length L of approximately one third, or two third, of the circumferential perimeter of the side wall 16. In another embodiment the implementation of the utility model, the bulge 14 can be made in the form of a series of convex points 14a (Fig.5). The cut 15 in the side wall 16 is made like a zigzag having bends in the middle of the height h of the wall 16.

Еще в одном варианте реализации полезной модели (фиг.3) на переднем конце 17 зажима 2 выполнен кольцевой выступ 18, обрамляющий вход цилиндрического отверстия 7, используемого для установки ротационного режущего элемента (3), а на ротационном режущем элементе 3, а именно на конце 19 его рабочей части 3а, выполнено ответное кольцевое углубление 20, соответствующее по форме и размерам кольцевому выступу 18 на переднем конце 17 зажима 2.In yet another embodiment of the utility model (Fig. 3), an annular protrusion 18 is made at the front end 17 of the clamp 2, framing the inlet of the cylindrical hole 7 used to mount the rotary cutting element (3), and on the rotary cutting element 3, namely at the end 19 of its working part 3a, a reciprocal annular recess 20 is made, corresponding in shape and size to the annular protrusion 18 at the front end 17 of the clamp 2.

Claims

1. The design of the cutting working body of a bucket excavator containing a clamp (2) made with the possibility of a firm fit on the edge of the front of the bucket, and a rotary cutting element (3) inserted into the clamp (2) with protection against spontaneous loss of the retaining ring (11) moreover, the clamp (2) is made like a truncated pyramid having recesses (4) on the outer surface, a through transverse recess (6) of the trapezoidal profile corresponding in shape to the indicated edge of the front part of the bucket is made from one end (5) of the clamp, (2) from another of the end (17) in the clamp (2), a longitudinal cylindrical hole (7) is made in which the shaft (9) of the rotary cutting element (3) is located, having a peripheral recess (10) with a cylindrical retaining ring (11) placed therein, having a lateral the wall (16) with a cut (15), and one wall (12) of the through transverse recess (6), which is the base of the trapezoid of the indicated trapezoidal profile, is made inclined at an angle α not exceeding 45 ° with respect to the longitudinal axis O of the clamp (2) )

2. The construction according to claim 1, in which the angle α is 10 °.

3. The construction according to claim 1 or 2, in which on the inner surface of the cylindrical hole (7) an annular groove (13) is made, located opposite the peripheral recess (10) of the shaft (9) of the rotary cutting element (3), and in the annular groove ( 13) the circumferential bulge (14) of the retaining ring (11) is placed.

4. The construction according to claim 3, in which the circumferential bulge (14) protruding outward of the retaining ring (11) extends along the side wall (16) of the retaining ring (11) in the middle of its height h and has a length L of approximately two third the circumferential perimeter of the side wall (16), and the cut (15) is made like a zigzag having bends in the middle of the height h of the side wall (16).

5. The construction according to claim 1, in which an annular protrusion (18) is made at the front end (17) of the clamp (2), framing the entrance of the cylindrical hole (7) into the clamp (2), and at the end (19) of the working part (3a) ) of the rotary cutting element (3), a reciprocal annular recess (20) is made corresponding to the specified annular protrusion (18).