RU213436U1 - The working body of a rotary excavator - Google Patents

The working body of a rotary excavator Download PDF

Info

Publication number
RU213436U1
RU213436U1 RU2022105650U RU2022105650U RU213436U1 RU 213436 U1 RU213436 U1 RU 213436U1 RU 2022105650 U RU2022105650 U RU 2022105650U RU 2022105650 U RU2022105650 U RU 2022105650U RU 213436 U1 RU213436 U1 RU 213436U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
buckets
working body
excavator
bucket
Prior art date
Application number
RU2022105650U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Львович Либерман
Ольга Анатольевна Лукашук
Хамед Маалаоуи
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Application granted granted Critical
Publication of RU213436U1 publication Critical patent/RU213436U1/en

Links

Images

Abstract

В заявке предлагается рабочий орган карьерного роторного экскаватора, состоящий из колеса шириной L с приводом вращения и ковшей, размещенных вокруг колеса и жестко соединенных с ним. Отличительными особенностями рабочего органа является то, что ковши выполнены в форме сферических сегментов с радиусом основания A, радиусом сферической поверхности R и высотой H, основания сегментов расположены наклонно к оси колеса и к плоскости, касательной к окружной поверхности колеса, при этом A>L/2, R>H. Техническим результатом предложения является увеличение коэффициента наполнения ковша грунтом при разных направлениях движения подачи экскаватора.

Figure 00000020
The application proposes a working body of a mining rotary excavator, consisting of a wheel with a width L with a rotation drive and buckets placed around the wheel and rigidly connected to it. Distinctive features of the working body is that the buckets are made in the form of spherical segments with a base radius A, a spherical surface radius R and a height H, the bases of the segments are inclined to the wheel axis and to the plane tangent to the circumferential surface of the wheel, while A>L/ 2, R>H. The technical result of the proposal is to increase the coefficient of filling the bucket with soil in different directions of movement of the excavator feed.
Figure 00000020

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к технике создания землеройных машин.The proposed utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to the technique of creating earth-moving machines.

В настоящее время известны разные роторные экскаваторы, в частности, траншейные. Они предназначены для копания траншей для укладки кабелей и трубопроводов (URL:www.baurum.ru/_library/?cat=earthworks_machinen&id =1208), но неудобны при разработке грунта в карьерах. Это вызвано тем, что траншейный экскаватор ориентирован, в основном, на прямолинейное движение подачи рабочего органа, а в карьерах зачастую требуется его перемещение по дуге окружности, расположенной горизонтально и проходящей через центр ротора. В то время как рабочий орган траншейного экскаватора копает грунт ковшами, преимущественно работающими передними лезвиями, параллельными или почти параллельными оси вращения ротора, рабочий орган карьерного экскаватора должен работать ковшами, лезвия которых параллельны или перпендикулярны указанной оси, т.е. передними или боковыми лезвиями. Между тем существующие рабочие органы карьерных экскаватором обычно оснащают ковшами, имеющими форму усеченной четырехугольной призмы с несколько скругленными ребрами. Такие экскаваторы имеют рабочие органы, состоящие из колеса шириной

Figure 00000001
с приводом вращения, и ковшей, размещенных вокруг колеса, жестко соединенных с ним, имеющих ширину также примерно равную
Figure 00000002
Currently, various bucket-wheel excavators are known, in particular trench excavators. They are intended for digging trenches for laying cables and pipelines (URL: www.baurum.ru/_library/?cat=earthworks_machinen&id =1208), but are inconvenient when excavating soil in quarries. This is due to the fact that the trench excavator is focused mainly on the rectilinear movement of the feed of the working body, and in quarries it is often required to move along an arc of a circle located horizontally and passing through the center of the rotor. While the working body of a trencher digs the soil with buckets, mainly working with front blades parallel or almost parallel to the axis of rotation of the rotor, the working body of a mining excavator must work with buckets, the blades of which are parallel or perpendicular to the specified axis, i.e. front or side blades. Meanwhile, the existing working bodies of mining excavators are usually equipped with buckets that have the shape of a truncated quadrangular prism with somewhat rounded ribs. Such excavators have working bodies consisting of a wheel with a width
Figure 00000001
with a rotation drive, and buckets placed around the wheel, rigidly connected to it, having a width also approximately equal to
Figure 00000002

В результате при движении карьерного экскаватора «вперед» рабочий орган действует удовлетворительно, захватывая грунт относительно хорошо, но при движении рабочего органа по дуге окружности, проходящей через центр колеса («вбок»), грунт захватывается не всегда удовлетворительно и ковши заполняются меньше, чем при движении подачи экскаватора «вперед». Получается, что при разных траекториях движения экскаватора и ковши заполняются по-разному. Это имеет место, в частности, и при работе экскаватора, приведенного на сайте «YouTube.com.ТехноMax в видеоролике «Самый большой роторный экскаватор Bagger 288», где показан карьерный экскаватор, с рабочим органом, принятым нами за прототип. Таким образом, проблемой, возникающей при эксплуатации прототипа, является не всегда достаточное наполнение ковшей экскаватора. Поскольку наполнение ковшей обычно характеризуют показателем «коэффициент наполнения», представляющим собой отношение объема грунта, реально захватываемого ковшом при копании, к объему полости ковша, то проблему можно сформировать как недостаточно высокий коэффициент наполнения, который нужно увеличивать. Эта проблема и решается предлагаемой полезной моделью.As a result, when the mining excavator moves “forward”, the working body acts satisfactorily, grabbing the soil relatively well, but when the working body moves along an arc of a circle passing through the center of the wheel (“sideways”), the soil is not always captured satisfactorily and the buckets are filled less than when forward movement of the excavator. It turns out that with different trajectories of movement of the excavator and buckets are filled in different ways. This is the case, in particular, during the operation of the excavator shown on the YouTube.com.TechnoMax website in the video “The largest bucket wheel excavator Bagger 288”, which shows a mining excavator with a working body taken by us as a prototype. Thus, the problem that arises during the operation of the prototype is not always sufficient filling of the excavator buckets. Since the filling of buckets is usually characterized by the “filling factor”, which is the ratio of the volume of soil actually captured by the bucket when digging, to the volume of the bucket cavity, the problem can be framed as an insufficiently high filling factor, which must be increased. This problem is solved by the proposed utility model.

Технически решение осуществляется за счет того, что рабочий орган роторного экскаватора, состоящий из колеса шириной

Figure 00000001
с приводом вращения и ковшей, размещенных вокруг колеса и жестко соединенных с ним, отличается от прототипа тем, что ковши выполнены в форме сферических сегментов с радиусом основания
Figure 00000003
, радиусом сферической поверхности
Figure 00000004
и высотой
Figure 00000005
, основания сегментов расположены наклонно к оси колеса и к плоскости, касательной к окружной поверхности колеса, при этом
Figure 00000006
,
Figure 00000007
.Technically, the solution is carried out due to the fact that the working body of a rotary excavator, consisting of a wheel with a width
Figure 00000001
with a rotation drive and buckets placed around the wheel and rigidly connected to it, differs from the prototype in that the buckets are made in the form of spherical segments with a base radius
Figure 00000003
, the radius of the spherical surface
Figure 00000004
and height
Figure 00000005
, the bases of the segments are inclined to the axis of the wheel and to the plane tangent to the circumferential surface of the wheel, while
Figure 00000006
,
Figure 00000007
.

На фиг. 1, 2, 3 изображена конструктивная схема предлагаемого рабочего органа: фиг. 1 - главный вид, фиг. 2 - сечение Б-Б, фиг. 3 - вид по стрелке В.In FIG. 1, 2, 3 shows a structural diagram of the proposed working body: Fig. 1 - main view, Fig. 2 - section B-B, fig. 3 - view along arrow B.

Рабочий орган состоит из колеса 1 шириной

Figure 00000001
с приводом (привод условно не показан) и ковшей 2, размещенных вокруг колеса 1 и жестко соединенных с ним. Ковши 2 выполнены в форме сферических сегментов с радиусом основания
Figure 00000003
, радиусом сферической поверхности
Figure 00000004
и высотой
Figure 00000005
. Основание сегментов расположен наклонно к оси колеса 1 и к плоскости, касательной к окружной поверхности колеса 1, при этом
Figure 00000006
,
Figure 00000007
. Наклон ковшей 2 в плоскости, касательной к окружной поверхности колеса 1, на фиг. 3 в качестве примера показан вправо, но он может быть выполнен и влево. При необходимости этот наклон ковшей может чередоваться: один ковш - с наклоном вправо, другой - с наклоном влево и т.д.The working body consists of a wheel 1 wide
Figure 00000001
with a drive (the drive is conventionally not shown) and buckets 2 placed around the wheel 1 and rigidly connected to it. Buckets 2 are made in the form of spherical segments with a base radius
Figure 00000003
, the radius of the spherical surface
Figure 00000004
and height
Figure 00000005
. The base of the segments is inclined to the axis of the wheel 1 and to the plane tangent to the circumferential surface of the wheel 1, while
Figure 00000006
,
Figure 00000007
. The inclination of the buckets 2 in a plane tangent to the circumferential surface of the wheel 1, in Fig. 3 is shown to the right as an example, but it can also be done to the left. If necessary, this inclination of the buckets can alternate: one bucket - with an inclination to the right, the other - with an inclination to the left, etc.

При использовании рабочего органа в составе роторного экскаватора вначале ему придают вращение в направлении, обозначенном на фиг. 1 широкой стрелкой. Затем задают движение подачи. Если это поступательное движение в направлении радиуса колеса 1 (вперед), то копание грунта осуществляет часть сферического сегмента ковшей 2, образующая переднее режущее лезвие ковша. Если движение подачи происходит по горизонтальной окружности, то копание грунта осуществляет часть сферического сегмента ковшей, образующая боковое режущее лезвие ковша. В том и другом случаях длины режущих лезвий ковшей оказываются примерно одинаковыми, и заполнение ковшей будет примерно одинаковым. Если движение подачи будет не окружное и не радиальное, а диагональное, то длина режущего лезвия все равно будет почти такой же, как и в выше указанных случаях. Таким образом, коэффициент наполнения ковшей грунтом будет более-менее одинаковым при любом направлении подачи и при соответствующем выборе величины подачи всегда максимальным, что представляет собой технический результат предложения. Последнее следует из того, что коэффициент наполнения ковшаWhen using the working body as part of a rotary excavator, it is first given rotation in the direction indicated in Fig. 1 wide arrow. Then the feed motion is set. If this is a translational movement in the direction of the radius of the wheel 1 (forward), then the digging of the soil is carried out by a part of the spherical segment of the buckets 2, which forms the front cutting blade of the bucket. If the movement of the feed occurs along a horizontal circle, then the digging of the soil is carried out by a part of the spherical segment of the buckets, which forms the side cutting blade of the bucket. In both cases, the lengths of the cutting blades of the buckets are approximately the same, and the filling of the buckets will be approximately the same. If the feed motion is not circular or radial, but diagonal, then the length of the cutting blade will still be almost the same as in the above cases. Thus, the coefficient of filling the buckets with soil will be more or less the same in any direction of supply and, with an appropriate choice of the supply value, will always be maximum, which is the technical result of the proposal. The latter follows from the fact that the bucket filling factor

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
- объем грунта, реально заполняющего ковш,
Figure 00000010
- теоретический объем ковша.where
Figure 00000009
- the volume of soil actually filling the bucket,
Figure 00000010
- theoretical volume of the bucket.

Но одновременно с этимBut at the same time

Figure 00000011
Figure 00000011

где

Figure 00000012
- подача на ковш,
Figure 00000013
- число ковшей рабочего органа экскаватора,
Figure 00000014
- диаметр колеса рабочего органа.where
Figure 00000012
- feed to the bucket,
Figure 00000013
- the number of buckets of the working body of the excavator,
Figure 00000014
- diameter of the wheel of the working body.

Объем ковша в данном случаеBucket volume in this case

Figure 00000015
Figure 00000015

(см: Википедия, статья «Сферический сегмент»). То есть(see: Wikipedia, article "Spherical segment"). That is

Figure 00000016
Figure 00000016

и увеличивая

Figure 00000012
в процессе эксплуатации экскаватора можно обеспечить увеличение
Figure 00000017
и при заданных параметрах рабочего органа (
Figure 00000018
) приблизить
Figure 00000019
к «единице». Впрочем, достичь близости
Figure 00000019
к «единице» можно и при проектировании экскаватора, задавшись максимальным значением
Figure 00000012
и подобрав параметры
Figure 00000018
. При этом соотношения
Figure 00000006
,
Figure 00000007
, а также наклон их сферических сегментов будет этому способствовать, увеличивая углы заострения режущих лезвий ковшей.and increasing
Figure 00000012
during the operation of the excavator, it is possible to increase
Figure 00000017
and for given parameters of the working body (
Figure 00000018
) zoom in
Figure 00000019
to "unit". However, getting close
Figure 00000019
to "unit" possible when designing an excavator, setting the maximum value
Figure 00000012
and selecting parameters
Figure 00000018
.At the same time, the ratios
Figure 00000006
,
Figure 00000007
, as well as the inclination of their spherical segments will contribute to this, increasing the angles of sharpening of the cutting blades of the buckets.

Claims (1)

Рабочий орган роторного экскаватора, состоящий из колеса шириной L с приводом вращения и ковшей, размещенных вокруг колеса и жестко соединенных с ним, отличающийся тем, что ковши выполнены в форме сферических сегментов с радиусом основания A, радиусом сферической поверхности R и высотой H, основания сегментов расположены наклонно к оси колеса и к плоскости, касательной к окружной поверхности колеса, при этом A>L/2, R>H.The working body of a rotary excavator, consisting of a wheel with a width L with a rotation drive and buckets placed around the wheel and rigidly connected to it, characterized in that the buckets are made in the form of spherical segments with a base radius A, a spherical surface radius R and a height H, the base of the segments located obliquely to the wheel axis and to the plane tangent to the circumferential surface of the wheel, while A>L/2, R>H.
RU2022105650U 2022-03-03 The working body of a rotary excavator RU213436U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU213436U1 true RU213436U1 (en) 2022-09-12

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB571914A (en) * 1942-05-21 1945-09-14 Arthur Clifford Howard Trench digging machine
SU135030A1 (en) * 1960-04-28 1960-11-30 В.А. Свирский Excavator bucket
US3340627A (en) * 1964-10-19 1967-09-12 Mechanical Excavators Inc Wheel type excavating apparatus
US4152850A (en) * 1975-03-12 1979-05-08 Alshits Mark Z Bucket-wheel trench excavator having a four-element articulated linkage including two pivotably connected hydraulic cylinders
SU1074967A1 (en) * 1982-08-05 1984-02-23 Производственное Объединение "Ново-Краматорский Машиностроительный Завод" Working equipment of bucket-wheel excavator
RU2656286C1 (en) * 2016-12-30 2018-06-04 Григорий Геннадьевич Бурый Spherical excavator bucket

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB571914A (en) * 1942-05-21 1945-09-14 Arthur Clifford Howard Trench digging machine
SU135030A1 (en) * 1960-04-28 1960-11-30 В.А. Свирский Excavator bucket
US3340627A (en) * 1964-10-19 1967-09-12 Mechanical Excavators Inc Wheel type excavating apparatus
US4152850A (en) * 1975-03-12 1979-05-08 Alshits Mark Z Bucket-wheel trench excavator having a four-element articulated linkage including two pivotably connected hydraulic cylinders
SU1074967A1 (en) * 1982-08-05 1984-02-23 Производственное Объединение "Ново-Краматорский Машиностроительный Завод" Working equipment of bucket-wheel excavator
RU2656286C1 (en) * 2016-12-30 2018-06-04 Григорий Геннадьевич Бурый Spherical excavator bucket

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103958784B (en) Underwater ditching equipment
RU213436U1 (en) The working body of a rotary excavator
US3225467A (en) Tooth for digging equipment used in compacted soil
KR101584163B1 (en) Connected band of excavating rod of ground excavating device used in SCW method
CN214695794U (en) Excavator for hydraulic engineering
US5586399A (en) Vertical trencher apparatus employing cutter having helical channel of varying rise angle
JP3207022U (en) Water purifier
JPS635553B2 (en)
CN106400868B (en) A kind of convertible Multipurpose dredger of crowd shovel backhoe
CN106400869B (en) It is a kind of can be to the excavator that side coil is excavated
CN204826015U (en) A bucket subassembly for excavator
RU2212537C1 (en) Method of deposit bulldozer stripping
RU2167244C1 (en) Soil intake of suction-tube dredger for digging underwater trenches
JP6267974B2 (en) Casing bit
CN211816514U (en) Bulldozer blade
JP4091199B2 (en) Free section excavation equipment
CN220711961U (en) Side turning and digging and soil loosening combined device for excavator bucket
CN109457749A (en) A kind of dredging underwater pollution sediment device and method
CN109424011A (en) A kind of device and method for underwater dredging
CN109469143A (en) A kind of low disturbance underwater dredging system and method
RU2010920C1 (en) Working tool of trench digger
RU2149954C1 (en) Bucket of trench cleaner
JP2539922Y2 (en) Shovel bucket
JPS5835005B2 (en) Striatal submarine burial machine
SU1273449A1 (en) Working member of bucket-chain trencher