RU2059755C1

RU2059755C1 - Working equipment of dragline excavator

Info

Publication number: RU2059755C1
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Кузьмичев
Original assignee: Михаил Александрович Кузьмичев
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1996-05-10

Abstract

FIELD: earth-moving machinery. SUBSTANCE: working equipment has equalizing wire rope; trunnions of bucket lifting chains are located in zone of center of gravity of loaded bucket. Equalizing wire rope is arranged in parallel with lifting wire rope and is connected by one end with bow of bucket 6 and by other end, with drum of equalizing winch. Unloading wire is placed in parallel with pull rope and is connected by one end with drum of pull winch 7 and by other end, with bucket back wall. By operating with wire ropes operator can provide unloading of bucket in any point under boom. EFFECT: possibility of controlled unloading of bucket in any point under boom. 3 cl, 16 dwg

Description

Изобретение относится к землеройным машинам, конкретно к рабочему оборудованию экскаватора-драглайна, и может быть использовано в горнодобывающей, угольной, химической отраслях промышленности и строительной индустрии. The invention relates to earthmoving machines, specifically to the working equipment of a dragline excavator, and can be used in the mining, coal, chemical industries and construction industry.

Известно рабочее оборудование экскаватора-драглайна, включающее стрелу, ковш с задней и боковыми стенками, аркой и упряжью, подъемные цепи которой шарнирно соединены с цапфами на боковых стенках ковша, подъемные канаты, тяговые канаты, параллельно которым размещен разгрузочный канат, один конец которого закреплен на барабане тяговой лебедки, а другой проходит через подвижный блок полиспаста и связан с задней стенкой ковша. Known working equipment of a dragline excavator, including an arrow, a bucket with rear and side walls, an arch and a harness, the lifting chains of which are pivotally connected to the pins on the side walls of the bucket, hoisting ropes, traction ropes, in parallel with which an unloading rope is placed, one end of which is fixed to the drum of the traction winch, and the other passes through the movable pulley block and is connected to the rear wall of the bucket.

Цель изобретения иметь возможность управляемой выгрузки ковша драглайна в любой точке под стрелой, что дает возможность использовать драглайны средней и большой мощности не только на перевалочных работах, но и для погрузки в транспорт, расширив тем самым диапазон их применения. The purpose of the invention is to have the possibility of controlled unloading of the dragline bucket at any point under the boom, which makes it possible to use medium and high capacity draglines not only for transshipment, but also for loading into vehicles, thereby expanding the range of their application.

Поставленная цель достигается тем, что цапфы для подъемных цепей установлены в нижней части боковых стенок ковша и расположены в плоскости симметрии, проходящей между центрами тяжести порожнего и максимально загруженного ковша. This goal is achieved by the fact that the pins for lifting chains are installed in the lower part of the side walls of the bucket and are located in the plane of symmetry passing between the centers of gravity of the empty and maximum loaded bucket.

Кроме того, рабочее оборудование снабжено размещенным параллельно подъемным канатом, уравновешивающим канатом и уравновешивающей лебедкой, при этом один конец уравновешивающего каната закреплен на барабане уравновешивающей лебедки, а другой через подвижный блок, установленный на ковше, связан с траверсой подъемных канатов. In addition, the working equipment is equipped with a parallel hoisting rope, a balancing rope and a balancing winch, while one end of the balancing rope is mounted on the drum of the balancing winch, and the other is connected to the lifting beam traverse through a movable unit mounted on the bucket.

Кроме того, рабочее оборудование экскаватора-драглайна отличается тем, что электродвигатель уравновешивающей лебедки имеет прямую жесткую связь по току с электродвигателем тяговой лебедки. In addition, the working equipment of the dragline excavator is characterized in that the balancing winch electric motor has a direct rigid current connection with the traction winch electric motor.

На фиг. 1 показан общий вид рабочего оборудования экскаватора-драглайна; на фиг. 2 схема запасовки тяговых канатов и разгрузочного каната; на фиг. 3 схема запасовки подъемных канатов; на фиг. 4 схема запасовки уравновешивающего каната; на фиг. 5 ковш, вид спереди; на фиг. 6 разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 8 ковш с упряжью, вид сбоку; на фиг. 9 схема сил, действующих на груженый ковш и плечи этих сил относительно точки П; на фиг. 10 многоугольник сил, действующих на груженый ковш при положении канатов, показанных на фиг. 9; на фиг. 11 многоугольник сил, действующих на узел ПК на траверсу подъемных цепей, когда ковш груженый, и положение канатов, показанных на фиг. 9; на фиг. 12 схема вращения ковша вокруг точки П, усилие на уравновешивающем канате в этот момент равно нулю, показаны траектории движения точек П и Т, во время опрокидывания ковша на зубья под действием усилий, создаваемых на разгрузочном канате; на фиг. 13 положение ковша в забое, при вертикальном положении подъемных канатов; на фиг. 14 штрихпунктирной линией (+- -+) показано перемещение центра тяжести суммарной массы (ЦТСМ) (масса ковша плюс масса грунта в нем) в процессе выгрузки из ковша грунта, центр тяжести порожнего ковша (ЦТК); на фиг. 15 на боковых стенках ковша место установки цапф для подъемных целей, М плоскость симметрии между ЦТК и ЦТСМ; на фиг. 16 принципиальная электросхема, как выполнена связь между электродвигателем уравновешивающей лебедки и электродвигателем тяговой лебедки. In FIG. 1 shows a general view of the working equipment of a dragline excavator; in FIG. 2 scheme of storage of traction ropes and unloading rope; in FIG. 3 scheme of storage of hoisting ropes; in FIG. 4 scheme of storage of the balancing rope; in FIG. 5 bucket, front view; in FIG. 6, section AA in FIG. 5; in FIG. 7 a section BB in FIG. 5; in FIG. 8 bucket with a harness, side view; in FIG. 9 diagram of the forces acting on a loaded bucket and shoulders of these forces relative to point P; in FIG. 10 polygon of forces acting on a loaded bucket with the position of the ropes shown in FIG. nine; in FIG. 11 the polygon of the forces acting on the PC assembly on the yoke of the lifting chains when the bucket is loaded, and the position of the ropes shown in FIG. nine; in FIG. 12 a diagram of the rotation of the bucket around point P, the force on the balancing rope at this moment is zero, the trajectories of the points P and T are shown during the tipping of the bucket onto the teeth under the action of forces created on the unloading rope; in FIG. 13 position of the bucket in the face, with the vertical position of the hoisting ropes; in FIG. 14 the dash-dot line (+ - - +) shows the displacement of the center of gravity of the total mass (CTC) (bucket mass plus soil mass in it) during unloading from the bucket of soil, the center of gravity of the empty bucket (CTC); in FIG. 15 on the side walls of the bucket the place of installation of the trunnions for lifting purposes, M plane of symmetry between the CTK and TsTSM; in FIG. 16 is a basic electrical diagram of how the connection between the balancing winch electric motor and the traction winch electric motor is made.

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна включает стрелу 1, подъемные канаты 2, уравновешивающий канат 3, тяговые канаты 4, разгрузочный канат 5, ковш 6 с упряжью, которая состоит из подъемных 7 и тяговых 8 цепей. The working equipment of the dragline excavator includes boom 1, hoisting ropes 2, balancing rope 3, traction ropes 4, unloading rope 5, bucket 6 with a harness, which consists of lifting 7 and traction 8 chains.

Стрела установлена в передней части поворотной платформы. На поворотной платформе расположены все основные механизмы. Кроме того, для тяговых канатов 4 в передней части поворотной платформы внизу установлены блоки 9 наводки, а вверху на специальной площадке установлены направляющие блоки 10, с которых тяговые канаты 4 наматываются на барабаны тяговой лебедки 11. Между блоками 9 наводки установлен блок 12 для разгрузочного каната 5, который проходит через подвижный блок 13, установленный на штоке гидроцилиндра 14, дальше на отклоняющий блок 15 и на барабан тяговой лебедки 11 (см. фиг. 2). The boom is mounted in front of the turntable. On the turntable are all the basic mechanisms. In addition, for traction ropes 4, guidance blocks 9 are installed at the bottom of the turntable, and guide blocks 10 are installed at the top of the special platform, from which traction ropes 4 are wound onto the drums of the traction winch 11. A block 12 for the unloading rope is installed between the guidance blocks 9 5, which passes through a movable block 13 mounted on the rod of the hydraulic cylinder 14, then to the deflecting block 15 and to the drum of the traction winch 11 (see Fig. 2).

На барабаны лебедки 16 наматываются подъемные канаты 2, а на барабан лебедки 7 уравновешивающий канат 3 (см. фиг. 3 и 4). Lifting ropes 2 are wound on the drums of the winch 16, and a balancing rope 3 is wound on the drum of the winch 7 (see Figs. 3 and 4).

Концы подъемных канатов 2 через траверсу 18 связаны с подъемными цепями 7, которые шарнирно через цапфы соединены с ковшом 6, вторые концы канатов 2, пройдя головные блоки 19 и направляющие 20, закреплены на барабанах подъемной лебедки 16. Конец уравновешивающего каната 3 с помощью ковша 21 соединен с траверсой 1 8. Затем канат 3 огибает блок 22, установленный перед аркой, проходит через ролик 23, блок 24, размещенный в головной части стрелы 1, и направляющий блок 25, и закреплен на барабане уравновешивающей лебедки 17. The ends of the hoisting ropes 2 through the yoke 18 are connected to the hoisting chains 7, which are pivotally connected through the pins to the bucket 6, the second ends of the ropes 2, having passed the head blocks 19 and the guides 20, are fixed on the drums of the hoisting winch 16. The end of the balancing rope 3 using the bucket 21 connected to the traverse 1 8. Then the rope 3 goes around the block 22, installed in front of the arch, passes through the roller 23, the block 24, located in the head of the boom 1, and the guide block 25, and mounted on the drum balancing winch 17.

Для ветвей уравновешивающего каната 3, идущих с блока 22, на арке ковша 6 установлены два ролика 26 (см. фиг. 5). Разгрузочный канат 5 огибает полутрубу 27, приваренную к верхней части арки. Перед аркой установлен швеллер 28, на котором закреплен блок 22. Расположение цапф 29 на боковых стенках ковша 6 показано на фиг. 8, 14 и 15. For the branches of the balancing rope 3, coming from the block 22, two rollers 26 are installed on the arch of the bucket 6 (see Fig. 5). The unloading rope 5 goes around a half-pipe 27 welded to the top of the arch. A channel 28 is mounted in front of the arch, on which a block 22 is fixed. The arrangement of the pins 29 on the side walls of the bucket 6 is shown in FIG. 8, 14 and 15.

Рабочее оборудование экскаватора-драглайна работает следующим образом. The working equipment of the dragline excavator works as follows.

Ковш 6 поднимается с помощью подъемной лебедки 16. Тяговые канаты 4 удерживают ковш 6 от перемещения его вдоль оси тяговых канатов 4, а разгрузочный канат 5 совместно с уравновешивающим удерживают ковш 6 в горизонтальном положении. Поворотная платформа вместе с установленной на ней стрелой 1 поворачивается к забою. Одновременно с этим ковш 6 с помощью подъемных 2 и тяговых 4 канатов опускается на грудь забоя (см. фиг. 13). The bucket 6 is lifted using a lifting winch 16. The traction ropes 4 hold the bucket 6 from moving it along the axis of the traction ropes 4, and the unloading rope 5 together with the balancing rope hold the bucket 6 in a horizontal position. The turntable, together with the boom 1 mounted on it, rotates towards the face. At the same time, the bucket 6 with the help of lifting 2 and traction 4 ropes is lowered to the chest of the face (see Fig. 13).

Наполнение ковша 6 горной массой осуществляется тяговыми канатами 4. Ковш 6 перемещается по откосу забоя, преодолевая сопротивление горной породы резанию (это сопротивление обозначено вектором р₁). Во время описанного процесса управление рабочим оборудованием машинист экскаватора осуществляет точно так же, как на серийном экскаваторе, работая рукоятками управления тяговой 11 и подъемной 16 лебедок. Кроме этого, с помощью разгрузочного каната 5 экскаваторщик может изменить угол резания, ускоряя этим наполнение ковша 6 породой. После наполнения ковша 6 горной массой с помощью подъемных канатов 2 ковш 6 поднимается с уступа.Filling the bucket 6 with rock mass is carried out by traction ropes 4. The bucket 6 moves along the slope of the face, overcoming the resistance of the rock to cutting (this resistance is indicated by the vector p ₁ ). During the described process, the operator controls the working equipment in the same way as on a serial excavator, working with the control knobs of the traction 11 and lifting 16 winches. In addition, with the help of the unloading rope 5, the excavator can change the cutting angle, thereby accelerating the filling of the bucket 6 with rock. After filling the bucket 6 with rock mass using lifting ropes 2, the bucket 6 rises from the ledge.

Поворачивая поворотную платформу вместе со стрелой 1 и маневрируя подъемными 2 и тяговыми 4 канатами, ковш 6 устанавливается над местом выгрузки, подается управляющий сигнал на гидроцилиндр 14, который перемещает подвижный блок 13 вверх, ковш 6 поворачивается на зубья горная масса из ковша высыпается (см. фиг. 12). Turning the turntable together with the boom 1 and maneuvering the lifting 2 and traction 4 ropes, the bucket 6 is installed above the discharge point, a control signal is supplied to the hydraulic cylinder 14, which moves the movable block 13 upward, the bucket 6 turns to the teeth the rock mass is poured out of the bucket (see. Fig. 12).

Шарнирное соединение подъемных 7 и тяговых 8 цепей с ковшом 6 не оказывают сопротивление вращательному движению ковша 6 вокруг точки П. Подъемные 2 и тяговые 4 канаты являясь гибкими соединениями ковша 6 с головными блоками 19 на стреле 1 и блоками 9 наводки на поворотной платформе, позволяют повернуться на зубья ковшу 6 на 80-85^о, сохраняя расстояние между точками П и Т постоянным. Для полной выгрузки из ковша 6 любой породы, даже липкой пластичной, вполне достаточно наклона днища ковша 6 к горизонтальной плоскости 60^о, время опрокидывания 3-4 с.The articulated connection of the lifting 7 and traction 8 chains with the bucket 6 does not resist the rotational movement of the bucket 6 around point P. The lifting 2 and traction 4 ropes being flexible connections of the bucket 6 with the head blocks 19 on the boom 1 and the guidance blocks 9 on the turntable allow turning on the teeth of the bucket 6 at 80-85 ^about , keeping the distance between points P and T constant. For the complete unloading from the bucket 6 of any breed, even sticky plastic, it is quite enough to tilt the bottom of the bucket 6 to a horizontal plane of 60 ^° , the tipping time is 3-4 s.

Усилия на уравновешивающем канате 3 во время выгрузки равны нулю (см. фиг. 16). Контактор ВБ вверх блок 13 силу тока в обмотке возбуждения двигателя уравновешивающей лебедки доводит до нуля. The forces on the balancing rope 3 during unloading are equal to zero (see Fig. 16). The contactor WB up block 13, the current in the excitation winding of the balancing winch motor is brought to zero.

В начальный момент опрокидывания ковша 6 усилия на тяговых цепях 8 создают вращающий момент на ковше 6 в сторону зубьев, т.е. помогают разгрузочному канату 5. К моменту, когда ковш 6 повернется на 20-30^о от своего начального положения, усилия на тяговых цепях 8 будут оказывать сопротивление вращательному движению, создаваемому разгрузочным канатом 5, но при таком положении ковша 6 его вес с горной массой в нем будет составлять 0,55 от первоначального веса. Плечо вращающего момента от разгрузочного каната 5 в этот момент будет резко возрастать. Все это говорит о том, что ковш 6 можно выгрузить в любой точке под стрелой 1, как в непосредственной близости от поворотной платформы, а также и при максимальном радиусе выгрузки, который будет несколько больше, чем на серийно выпускаемых экскаваторах. Имея возможность управляемой выгрузки ковша 6 и возможность перемещать его во время выгрузки к себе, от себя, вверх, вниз, машинист экскаватора может, даже при значительной емкости ковша 6 15 м³ и длине стрелы 90 м с высокой точностью выгрузить его в транспортный сосуд емкостью 30-45 м³.At the initial moment of overturning the bucket 6, the forces on the traction chains 8 create a torque on the bucket 6 towards the teeth, i.e. help the unloading rope 5. By the time the bucket 6 turns 20-30 ^about from its initial position, the forces on the traction chains 8 will resist the rotational movement created by the unloading rope 5, but with this position of the bucket 6 its weight with a rock mass of it will be 0.55 of the original weight. The torque arm from the unloading rope 5 at this moment will increase sharply. All this suggests that the bucket 6 can be unloaded at any point under boom 1, both in the immediate vicinity of the turntable, and also with a maximum discharge radius, which will be slightly larger than on commercially available excavators. Having the possibility of controlled unloading of the bucket 6 and the ability to move it during unloading to itself, up, down, the excavator driver can, even with a significant bucket capacity of 6 15 m ³ and a boom length of 90 m, unload it into a transport vessel with a capacity of 30-45 m ³ .

Следовательно, рабочее оборудование экскаватора-драглайна может быть использовано в горнодобывающей промышленности как для работы в транспортные средства, так и для работы и отвал. После выгрузки из ковша горной массы гидроцилиндр 14 возвращает подвижны блок 13 вниз, и ковш 6 занимает горизонтальное положение. С помощью поворотной платформы, подъемных 2 и тяговых 4 канатов ковш 6 возвращается в забой, и цикл повторяется. Therefore, the working equipment of a dragline excavator can be used in the mining industry both for work in vehicles, and for work and dump. After unloading from the bucket of rock mass, the hydraulic cylinder 14 returns the movable block 13 down, and the bucket 6 is horizontal. Using the turntable, lifting 2 and traction 4 ropes, the bucket 6 is returned to the face, and the cycle repeats.

Claims

1. EXCAVATOR-DRAGLINE WORKING EQUIPMENT, including an arrow, a bucket with rear and side walls, an arch and a harness, the lifting chains of which are pivotally connected to the pins on the side walls of the bucket, lifting ropes, traction ropes, in parallel with which an unloading rope is placed, one end of which is fixed on the drum of the traction winch, and the other passes through the pulley block and connected to the rear wall of the bucket, characterized in that the pins for the lifting chains are installed in the lower part of the side walls of the bucket and are located in the plane with immetry passing between the centers of gravity of the empty and maximum loaded buckets.

2. The equipment according to claim 1, characterized in that it is equipped with a parallel hoisting rope, a balancing rope and a balancing winch, while one end of the balancing rope is mounted on the drum of the balancing winch, and the second is connected to the traverse via a lifting block mounted on the bucket hoisting ropes.

3. Equipment according to claims 1 and 2, characterized in that the balancing winch electric motor has a direct rigid current connection with the traction winch electric motor.