RU209573U1

RU209573U1 - WALKING EXCAVATOR BASE FRAME

Info

Publication number: RU209573U1
Application number: RU2019134675U
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Червяков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СГИ-Инжиниринг"
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2022-03-17

Abstract

Полезная модель относится к горному машиностроению и может быть использована в качестве одной из опор, принимающей нагрузки от поворотной части шагающего экскаватора - драглайна.Технический результат заключается в увеличении срока службы деталей и узлов опорно-поворотного устройства экскаватора.Опорная рама шагающего экскаватора содержит верхний и нижний настилы, также расположенную между ними систему взаимно пересекающихся кольцевых (3, 4, 5) и радиальных (6, 7) балок, разделяющих раму на секции. Крайняя кольцевая балка (3) имеет кольцевой выступ, выполненный в виде горизонтального кольцевого пояса (11) и вертикальной обечайки (12), которая расположена между верхним настилом (1) и горизонтальным кольцевым поясом. 4 з.п. ф-лы, 2 фиг.The utility model relates to mining engineering and can be used as one of the supports that receives loads from the rotary part of a walking excavator - a dragline. floorings, also located between them is a system of mutually intersecting annular (3, 4, 5) and radial (6, 7) beams dividing the frame into sections. The outermost annular beam (3) has an annular protrusion made in the form of a horizontal annular belt (11) and a vertical shell (12), which is located between the upper deck (1) and the horizontal annular belt. 4 w.p. f-ly, 2 figs.

Description

Полезная модель относится к горному машиностроению и может быть использована в качестве одной из опор, принимающей нагрузки от поворотной части шагающего экскаватора-драглайна.The utility model relates to mining engineering and can be used as one of the supports that receives loads from the turning part of a walking dragline excavator.

Из уровня техники известна рама шагающего экскаватора в качестве «базы опорной». Известная рама выполнена с возможностью установки на ней центральной цапфы, препятствующей сдвигу относительно нее поворотной платформы, содержит верхний и нижний настилы, систему взаимно пересекающихся кольцевых и радиальных балок между ними, роликовый и рельсовый круг под опорные катки, принимающие нагрузки от поворотной платформы. Согласно назначению экскаватора-драглайна, конструкция его рамы испытывает высокие нагрузки, а нижняя ее часть должна работать при давлении на грунт порядка 1 МПа. [каталог МП «МОНТОРЕМ», «Запасные части к экскаватору ЭШ 10/70А (ЭШ 13/50)», Кемерово, 1992 г.].From the prior art, the frame of a walking excavator is known as a "support base". Known frame is made with the possibility of installing a central pin on it, which prevents the turntable from shifting relative to it, contains upper and lower decks, a system of mutually intersecting annular and radial beams between them, a roller and rail circle for track rollers that receive loads from the turntable. According to the purpose of the dragline excavator, the design of its frame is subjected to high loads, and its lower part must operate at a pressure on the ground of the order of 1 MPa. [catalogue MP "MONTOREM", "Spare parts for the excavator ESH 10/70A (ESh 13/50)", Kemerovo, 1992].

В уровне техники широко распространена конструкция опорной рамы, выполненная в виде круглой плиты, состоящей из отдельных транспортабельных частей. Конструкция опорной рамы содержит нижний опорный настил, верхний настил, наружную вертикальную кольцевую стенку и систему взаимно пересекающихся вертикальных продольных и поперечных стенок, образующих пространственную раму, разбивающую опорную плиту на отдельные секции. Например, известна опорная рама, дополнительно к верхнему настилу которой приварены кольцевые постели под нижний рельсовый круг и зубчатый венец с утолщенным вварным цельным опорным листом под цапфу центральную. Опорная плита снабжена вертикальной кольцевой стенкой, установленной концентрично наружной вертикальной кольцевой стенке и сопряженной с вертикальными продольными и поперечными стенками. При этом составные части в зонах верхнего и нижнего настилов сопряжены друг с другом внахлестку и скреплены призонными - пасованными болтами, а крепления частей в местах сопряжения их с вертикальными боковыми стенами выполнены в виде высокопрочных болтов и электрозаклепок. Кроме того, угловые секции боковых частей круговой плиты дополнительно снабжены радиальными стенками, сопряженными с кольцевыми стенками и верхним и нижним настилами (патент на полезную модель № RU142619, дата публикации 19.12.2013).In the prior art, the design of the support frame is widespread, made in the form of a round plate, consisting of separate transportable parts. The structure of the support frame comprises a lower support deck, an upper deck, an outer vertical annular wall and a system of mutually intersecting vertical longitudinal and transverse walls, forming a spatial frame dividing the base plate into separate sections. For example, a support frame is known, in addition to the upper flooring of which annular beds are welded under the lower rail circle and a ring gear with a thickened welded solid support sheet under the central trunnion. The base plate is provided with a vertical annular wall mounted concentrically to the outer vertical annular wall and coupled with the vertical longitudinal and transverse walls. At the same time, the components in the areas of the upper and lower decks are overlapped with each other and fastened with tight fitting bolts, and the fastening of the parts in the places of their junction with the vertical side walls is made in the form of high-strength bolts and electric rivets. In addition, the corner sections of the side parts of the circular plate are additionally provided with radial walls associated with the annular walls and the upper and lower decks (utility model patent No. RU142619, publication date 12/19/2013).

Недостаток данного технического решения заключается в сложности монтажных работ при сборке конструкции опорной рамы.The disadvantage of this technical solution lies in the complexity of the installation work when assembling the structure of the support frame.

Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является опорная рама, содержащая верхний и нижний настилы, систему взаимно пересекающихся кольцевых и радиальных балок, разделяющих раму на секции, одна из которых центральная. Для доступа в секции в верхнем настиле и радиальных балках имеются люки. Крайняя кольцевая балка выполнена толщиной не менее 20 мм и снабжена кольцевым выступом, служащим для захвата рамы при шагании. Опорная рама содержит ребра, вваренные между верхним настилом и кольцевым выступом, в верхнем настиле имеется сплошной лист под роликовый круг, а на опорной части нижнего настила по всему периметру приварены зубообразные платики [Патент на полезную модель № RU96584, дата публикации 10.08.2010].The closest analogue of the claimed utility model is a support frame containing upper and lower flooring, a system of mutually intersecting annular and radial beams dividing the frame into sections, one of which is central. There are hatches in the upper deck and radial beams for access to the sections. The outermost annular beam is made with a thickness of at least 20 mm and is provided with an annular protrusion that serves to capture the frame when walking. The support frame contains ribs welded between the upper deck and the annular ledge, in the upper deck there is a solid sheet for the roller circle, and tooth-like plates are welded on the supporting part of the bottom deck along the entire perimeter [Utility model patent No. RU96584, publication date 10.08.2010].

Основным недостатком ближайшего аналога является недостаточная надежность и долговечность конструкции опорной рамы, являющиеся следствием низкой сопротивляемости изгибающим моментам, возникающим в процессе копания или шагания экскаватора.The main disadvantage of the closest analogue is the lack of reliability and durability of the support frame structure, which is a consequence of the low resistance to bending moments that occur during digging or walking of the excavator.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является недостаточная жесткость опорной рамы шагающего экскаватора.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the insufficient rigidity of the supporting frame of the walking excavator.

Технический результат заключается в увеличении срока службы деталей и узлов опорно-поворотного устройства экскаватора. The technical result consists in increasing the service life of parts and assemblies of the excavator slewing device.

Сущность заявляемого устройства заключается в следующем.The essence of the proposed device is as follows.

Опорная рама шагающего экскаватора содержит верхний и нижний настилы и расположенную между ними систему взаимно пересекающихся кольцевых и радиальных балок, разделяющих раму на секции. В отличие от ближайшего аналога, крайняя кольцевая балка имеет кольцевой выступ, выполненный в виде горизонтального кольцевого пояса и вертикальной обечайки, расположенной между верхним настилом и горизонтальным кольцевым поясом.The supporting frame of the walking excavator comprises upper and lower decks and a system of mutually intersecting annular and radial beams located between them, dividing the frame into sections. Unlike the closest analogue, the outermost annular beam has an annular protrusion made in the form of a horizontal annular belt and a vertical shell located between the upper deck and the horizontal annular belt.

Количество кольцевых балок зависит от необходимой жесткости конструкции опорной рамы, предпочтительным вариантом является выполнение трёх кольцевых балок - крайней, средней и центральной. Крайняя кольцевая балка по периметру может быть усилена Г-образной балкой. Крайняя кольцевая балка предпочтительно выполнена толщиной не менее 20 мм.The number of ring beams depends on the required structural rigidity of the support frame, the preferred option is to make three ring beams - extreme, middle and central. The outermost annular beam along the perimeter can be reinforced with an L-shaped beam. The outermost annular beam is preferably at least 20 mm thick.

Для доступа в секции, образованные разделением рамы кольцевыми и радиальными балками, в верхнем настиле и радиальных балках могут быть выполнены люки.For access to sections formed by dividing the frame by ring and radial beams, hatches can be made in the top deck and radial beams.

Радиальные балки могут быть выполнены одинаковых или разных размеров, в зависимости от расстояния между кольцевыми балками, а также необходимого сочетания оптимальной материалоемкости и жесткости конструкции, монтированными по кругу с шагом, обеспечивающим необходимую частоту расположения балок, от 5 до 30 градусов.Radial beams can be made of the same or different sizes, depending on the distance between the annular beams, as well as the necessary combination of optimal material consumption and structural rigidity, mounted in a circle with a step that provides the required frequency of the beams, from 5 to 30 degrees.

Верхний настил может быть выполнен составным и включать сплошной лист под роликовый круг, приваренный к крайней кольцевой балке или по периметру верхнего настила. Также, верхний настил выполнен с возможностью установки центральной цапфы.The top deck can be made composite and include a solid sheet for the roller circle, welded to the extreme annular beam or along the perimeter of the top deck. Also, the upper flooring is made with the possibility of installing a central pin.

По верхней поверхности нижний настил может быть усилен Г-образными балками, обеспечивающими дополнительную жесткость и сопротивляемость изгибающим моментам, возникающим в процессе копания или шагания экскаватора, то есть увеличивающими изгибную жесткость нижнего настила.On the upper surface, the lower deck can be reinforced with L-shaped beams, which provide additional rigidity and resistance to bending moments that occur during excavation or walking of the excavator, that is, increase the bending rigidity of the bottom deck.

Ширина кольцевого пояса должна обеспечивать возможность взятия опорной рамы за него с помощью захватов поворотной платформы, которые при копании вращаются относительно оси экскаватора и, соответственно, относительно кольцевого пояса. Вертикальная обечайка может быть расположена на любом расстоянии от крайней кольцевой балки, обеспечивая соединение горизонтального кольцевого пояса и верхнего настила. Вертикальная обечайка может быть выполнена сплошной или составной, например, из дугообразных вертикальных листов. Толщина обечайки может быть выполнена в два раза меньше толщины кольцевого пояса с целью снижения материалоемкости.The width of the annular belt should provide the possibility of taking the support frame by it using the grippers of the turntable, which, when digging, rotate relative to the axis of the excavator and, accordingly, relative to the annular belt. The vertical shell can be located at any distance from the outermost annular beam, providing a connection between the horizontal annular chord and the top deck. The vertical shell can be made solid or composite, for example, from arched vertical sheets. The thickness of the shell can be made two times less than the thickness of the annular belt in order to reduce the material consumption.

Размеры конструктивных элементов, в том числе их толщина, выбираются исходя из прочностных характеристик используемого материала, а также в зависимости от массы экскаватора и принимаемого удельного давления на грунт.The dimensions of structural elements, including their thickness, are selected based on the strength characteristics of the material used, as well as depending on the weight of the excavator and the accepted specific pressure on the ground.

Стыки конструкции рамы могут быть выполнены любым известным из уровня техники способом, в том числе стыковочные швы могут быть выполнены сварными или для сборки стыков конструкции могут быть использованы Г-образные балки или высокопрочные болты.The joints of the frame structure can be made by any method known from the prior art, including butt joints can be made welded or L-shaped beams or high-strength bolts can be used to assemble the structure joints.

За счет наличия кольцевого выступа увеличивается жесткость соединения крайней кольцевой балки и верхнего настила. При шагании экскаватора нагрузка от захватов поворотной платформы передается кольцевому выступу, нагрузка на край верхнего настила уменьшается, что в свою очередь повышает износостойкость конструкции опорной рамы. Опытным путем выявлено, что вышеуказанные существенные признаки позволяют добиться увеличения жесткости опорной рамы дополнительно не менее, чем на 20%, за счет усиления ее конструкции, что в свою очередь увеличит срок службы деталей и узлов опорно-поворотного устройства, как минимум на 15%. Due to the presence of the annular protrusion, the rigidity of the connection of the extreme annular beam and the upper deck increases. When the excavator walks, the load from the grippers of the turntable is transferred to the annular ledge, the load on the edge of the upper deck is reduced, which in turn increases the wear resistance of the support frame structure. It has been experimentally revealed that the above essential features make it possible to achieve an additional increase in the rigidity of the support frame by at least 20% additionally, due to the strengthening of its design, which in turn will increase the service life of parts and assemblies of the turntable by at least 15%.

Вышеописанные отличительные существенные признаки обеспечивают решение проблемы недостающей жесткости конструкции опорной рамы шагающего экскаватора, за счет чего достигается технический результат по увеличению срока службы деталей и узлов опорно-поворотного устройства экскаватора. The above distinctive essential features provide a solution to the problem of the missing structural rigidity of the supporting frame of a walking excavator, thereby achieving a technical result in increasing the service life of parts and assemblies of the excavator slewing device.

Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов, с использованием сборочно-сварочных операций.The claimed utility model can be made of known materials using assembly and welding operations.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется следующими чертежами:The essence of the claimed utility model is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - вид опорной рамы сбоку с вертикальным сечением.Fig. 1 is a side view of the support frame in vertical section.

Фиг. 2 - вид опорной рамы снизу.Fig. 2 is a bottom view of the support frame.

Опорная рама представляет собой круглую плиту, имеющую верхний 1 и нижний 2 настилы, кольцевые балки - крайнюю 3, среднюю 4 и центральную 5, а также радиальные балки 6 и 7, смонтированные по кругу с шагом в 15 градусов. Крайняя кольцевая балка 3 расположена по краю рамы, выполнена из листа толщиной 20 мм и усилена по периметру Г-образной балкой 8. Нижний настил рамы 2 выполнен из листа толщиной 20 мм и усилен Г-образными балками 9. В верхнем настиле 1 имеется сплошной лист 10 под роликовый круг. Крайняя кольцевая балка 3 снабжена кольцевым выступом, выполненным в виде горизонтального кольцевого пояса 11 и вертикальной обечайки 12, приваренной между верхним настилом 1 и горизонтальным кольцевым поясом 11 так, чтобы соединять их края. В верхнем настиле 1 (не показано на чертежах) и радиальных балках 6 и 7 выполнены люки 12 для доступа в секции рамы. Для сборки стыков конструкции рамы использованы высокопрочные болты (не показано на чертежах).The support frame is a round plate with top 1 and bottom 2 floorings, annular beams - extreme 3, middle 4 and central 5, as well as radial beams 6 and 7, mounted in a circle with a step of 15 degrees. The extreme annular beam 3 is located along the edge of the frame, made of a sheet 20 mm thick and reinforced around the perimeter with an L-shaped beam 8. The lower flooring of the frame 2 is made of a sheet 20 mm thick and reinforced with L-shaped beams 9. In the upper flooring 1 there is a solid sheet 10 under the roller circle. The outermost annular beam 3 is provided with an annular protrusion made in the form of a horizontal annular belt 11 and a vertical shell 12 welded between the upper deck 1 and the horizontal annular belt 11 so as to connect their edges. In the upper flooring 1 (not shown in the drawings) and the radial beams 6 and 7 hatches 12 are made for access to the frame section. High-strength bolts (not shown in the drawings) were used to assemble the frame structure joints.

Принцип действия заявляемой полезной модели заключается в следующем.The principle of operation of the claimed utility model is as follows.

При шагании экскаватора нагрузка от захватов передается кольцевому выступу, то есть усиленной крайней кольцевой балке 3, и от поворотной части экскаватора - балкам 4, 5.When the excavator walks, the load from the grips is transferred to the annular protrusion, that is, the reinforced extreme annular beam 3, and from the rotary part of the excavator - to the beams 4, 5.

Claims

1. The supporting frame of a walking excavator, containing the upper and lower decks and located between them a system of mutually intersecting annular and radial beams dividing the frame into sections, characterized in that the outermost annular beam has an annular protrusion made in the form of a horizontal annular belt and a vertical shell, located between the upper deck and the horizontal annular belt.

2. The support frame of the walking excavator according to claim 1, characterized in that the width of the horizontal annular belt ensures that the support frame is taken by it using the grips of the turntable.

3. The support frame of the walking excavator according to claim 1, characterized in that the vertical shell is located at such a distance from the extreme annular beam, which ensures the connection of the edge of the horizontal annular ledge and the edge of the upper deck.

4. The support frame of the walking excavator according to claim 1, characterized in that the vertical shell is solid.

5. The support frame of the walking excavator according to claim 1, characterized in that the thickness of the vertical shell is two times less than the thickness of the horizontal annular belt.