RU2170306C1

RU2170306C1 - Scraper with elevator loading

Info

Publication number: RU2170306C1
Application number: RU2000102243A
Authority: RU
Inventors: П.П. Супрун; А.П. Хлебородов
Original assignee: Дальневосточный государственный университет путей сообщения
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: road-building machinery; scrapers. SUBSTANCE: proposed scraper has spatial frame installed on driven wheels, bucket with blade connected with frame by means of hinge joints at one side and by means of hydraulic cylinder, at other side, and elevator. Scraper is furnished additionally with hopper-accumulator installed over bucket is made to circular curve. Driven shaft of bucket elevator is installed inside bucket and is hinge-coupled with the latter by means of axle passing simultaneously through side walls of bucket and center of circular curve. Driving shaft is installed on upper part of frame over- hopper-accumulator. Scraper is furnished additionally with chain drive connecting driven wheels of scraper and driving shaft of bucket elevator by means of thrust shaft installed on rear end face of frame lower belt. EFFECT: improved efficiency of operation under any earth conditions owing to elimination of resistance to bucket filling, reduced specific power consumption for earth work. 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительно-дорожному машиностроению, а именно к скреперам. The invention relates to road construction machinery, namely to scrapers.

Известны скреперы с элеваторной загрузкой, в которых наличие элеватора, особенно при работе на малосвязных сыпучих грунтах, позволяет существенно снизить сопротивления загрузке ковша, способствуя тем самым повышению производительности скрепера за счет сокращения времени его работы в режиме землеройной машины, когда рабочая скорость машины минимальная, и за счет наполнения ковша с "шапкой". Known elevator scrappers in which the presence of an elevator, especially when working on loosely coupled loose soils, can significantly reduce the loading resistance of the bucket, thereby increasing the productivity of the scraper by reducing its time in digging mode when the machine’s operating speed is minimal, and due to filling the bucket with a "hat".

При работе скрепера с элеваторной загрузкой на связных грунтах, в известном исполнении конструкции машины, должного эффекта не получается, а только повышается энергоемкость процесса загрузки ковша за счет дополнительных затрат энергии на работу элеватора, который работает по невыгодной для элеватора схеме, когда его рабочая ветвь перемещает срезаемую ножом стружку в грунтовой среде внутри ковша. When the scraper is working with elevator loading on cohesive soils, in the well-known design of the machine, the desired effect is not obtained, but only the energy consumption of the bucket loading process is increased due to additional energy costs for the operation of the elevator, which works according to a scheme unfavorable for the elevator when its working branch moves knife cut chips in the soil environment inside the bucket.

Этот недостаток элеваторной загрузки имеет место и в случае, когда скрепер работает в сыпучих грунтах, но компенсируется тем, что здесь гарантируется заполнение ковша грунтом с "шапкой". This drawback of the elevator loading also occurs in the case when the scraper works in loose soils, but is compensated by the fact that the bucket is filled with soil with a “cap” here.

Следует отметить недостаток установившегося традиционного взгляда на скреперы как на машины землеройно-транспортного типа, в которых упускается возможность без существенных изменений в конструкции скрепера с элеваторной загрузкой получить универсальную машину, способную работать как в режиме чисто землеройной, так и в режиме землеройно-транспортной, одинаково эффективно в любых грунтовых условиях в зависимости от складывающейся ситуации на конкретном объекте. It should be noted that there is a lack of the established traditional view of scraper machines as earth-moving vehicles, which misses the opportunity without significant changes in the design of the scraper with elevator loading to get a universal machine that can operate both in pure earth-moving and earth-moving modes, equally effective in any soil conditions, depending on the prevailing situation at a particular facility.

Наиболее близким к заявленному решению является серийно выпускаемый скрепер с элеваторной загрузкой ковша [1], включающий пространственную раму, опирающуюся задней частью на приводные колеса, ковш с ножом, установленный внутри пространственной рамы, передний конец которого (ковша) с помощью гидроцилиндров сочленен с тележкой, элеватор, установленный над ножом ковша и подающий срезаемый грунт в ковш своей нижней рабочей ветвью, обращенный внутрь ковша, и тягач. Closest to the claimed solution is a commercially available scraper with an elevator bucket loading [1], including a spatial frame resting on the drive wheels with its back, a bucket with a knife mounted inside the spatial frame, the front end of which (the bucket) is articulated with a trolley, an elevator installed above the bucket knife and feeding the cut soil to the bucket with its lower working branch, facing the inside of the bucket, and the tractor.

Такая конструкция скрепера имеет два недостатка. Первый. Установка элеватора в ковше, рабочая ветвь которого работает в массиве грунта, находящегося внутри ковша, приводит к значительным затратам энергии на преодоление сопротивления движению рабочей ветви элеватора. This design of the scraper has two drawbacks. First. The installation of an elevator in a bucket, the working branch of which works in an array of soil inside the bucket, leads to significant energy costs to overcome the resistance to movement of the working branch of the elevator.

Второй. Скрепер в известном исполнении может работать только в режиме землеройно-транспортной машины, затрачивая до 90% рабочего времени на транспортирование грунта, в течение которого дорогая и металлоемкая конструкция элеватора не используется и зачастую далеко не полностью используется и мощность тягача, что, в основном, касается тягачей гусеничных, скорость которых не превышает 3 м/с. Second. The known scraper can only work in the mode of an earth moving machine, spending up to 90% of the working time transporting the soil, during which the expensive and metal-intensive elevator design is not used and often the tractor power is far from fully used, which mainly concerns tracked tractors, the speed of which does not exceed 3 m / s.

Cтавится задача - с использованием главной положительной особенности известных конструкций скреперов - резание грунта стружкой большой ширины и значительной толщины с элеваторной загрузкой - получить машину, способную работать не только в режиме землеройно-транспортной, но и в режиме чисто землеройной с погрузкой грунта на автотранспорт, одинаково эффективную в любых грунтовых условиях за счет устранения сопротивлений заполнению ковша грунтом и рациональной схемы установки и работы элеватора и сократить удельную энергоемкость земляных работ. The task is set - using the main positive feature of the known constructions of scrapers - cutting soil with large width chips and significant thickness with elevator loading - to get a machine that can work not only in the earth moving mode, but also in the pure earth mode with loading the soil into vehicles, equally effective in any soil conditions by eliminating the resistance to filling the bucket with soil and rational installation and operation of the elevator and reduce the specific energy consumption of earthlings s works.

Поставленная задача решается следующим образом. Известный скрепер с элеваторной загрузкой, включающий раму, установленную на приводные колеса, ковш с ножом, сочлененный с рамой с одной стороны (задней по длине ковша) шарнирно, а противоположный с помощью гидроцилиндров, элеватор, дополнительно снабжен бункером-накопителем грейферного типа, установленным на верхней части рамы над ковшом, причем днище ковша выполнено по круговой кривой, а ведомый вал ковшового элеватора установлен внутри ковша и шарнирно сочленен с ним с помощью оси, проходящей одновременно через боковые стенки ковша и центр круговой кривой, ведущий вал установлен на верхней части рамы над бункером-накопителем, а также дополнительно снабжен цепной передачей, соединяющей приводные колеса скрепера и ведущий вал ковшового элеватора, и упорным валиком, установленным на заднем торце нижнего пояса рамы. The problem is solved as follows. Known elevator scraper, including a frame mounted on drive wheels, a bucket with a knife, articulated with the frame on one side (rear along the length of the bucket) articulated, and the opposite with the help of hydraulic cylinders, the elevator is additionally equipped with a grab-type storage hopper mounted on the upper part of the frame above the bucket, and the bottom of the bucket is made in a circular curve, and the driven shaft of the bucket elevator is mounted inside the bucket and articulated with it using an axis passing simultaneously through the side walls of the bucket and Centralized circular curve, a drive shaft mounted on the upper part of the frame above the storage hopper, and is further provided with a chain drive connecting the drive wheel and the drive shaft of the scraper bucket elevator, and the thrust roller mounted on the rear end of the lower zone of the frame.

Дополнительное оборудование скрепера бункером-накопителем грейферного типа достигается возможность сократить размеры ковша, в частности его длину в несколько раз, и накапливать грунт с помощью ковшового элеватора в бункере, установленном на верхней части рамы с таким расчетом, чтобы достигалась возможность разгрузки его в кузов автосамосвала, перемещающегося вместе со скрепером и упирающегося при этом задними колесами в упорный валик, укрепленный на заднем торце нижнего пояса рамы, при этом автосамосвал временно выполняет роль толкача. The scraper’s additional equipment with a grab-type storage hopper makes it possible to reduce the size of the bucket, in particular its length by several times, and to accumulate soil using a bucket elevator in a hopper mounted on the top of the frame so that it can be unloaded into the dump truck body, moving together with the scraper and supporting the rear wheels against the stop roller mounted on the rear end of the lower frame belt, while the dump truck temporarily acts as a push a.

Выполнением ковша скрепера с днищем цилиндрической формы достигается возможность использования ковша в качестве приемного бункера ковшового элеватора, что делает этот узел компактным и надежным в работе. By making a scraper bucket with a cylindrical bottom, it is possible to use the bucket as a receiving hopper of the bucket elevator, which makes this unit compact and reliable in operation.

Снабжение скрепера цепной передачей, соединяющей его приводные колеса с приводным валом ковшового элеватора позволяет в автоматическом режиме согласовать скорость движения скрепера (при резании грунта) со скоростью работы элеватора на подаче грунта от ковша в бункер-накопитель. Providing the scraper with a chain gear connecting its drive wheels with the drive shaft of the bucket elevator allows you to automatically adjust the speed of the scraper (when cutting soil) with the speed of the elevator to feed the soil from the bucket into the storage hopper.

На чертеже схематично показан прицепной скрепер с элеваторной загрузкой. The drawing schematically shows a trailed scraper with elevator loading.

Скрепер содержит пространственную раму 1, которая с помощью сцепного устройства 2 сочленяется с тягачом 3, ковш 4, установленный внутри рамы 1 и сочлененный с последней с помощью оси 5 с возможностью поворота в вертикальной плоскости на оси 5, силовых гидроцилиндров 6, сочленяющих передний конец ковша 4 с рамой 1, ковшовый элеватор 7, нижний конец которого монтирован внутри ковша 4 по оси 5, а верхний конец с приводными звездочками 8 закреплен на верхней части рамы 1, мотор-колес 9, на которые задней частью опирается рама 1, звездочек 10, установленных на концах вала 11 мотор-колес 9, цепной передачи 12, передающей крутящий момент от звездочек 10, установленных на валу 11, валу 13 через звездочки 8, наклонный приемный лоток 14, закрепленный на верхней части рамы 1, заслонку 15, охватывающую лоток 14, которая верхним концом шарнирно сочленена с рамой 1, а нижним сочленена с рамой 1 с помощью гидроцилиндров 16 и упорный валик 17, установленный в задней части рамы 1 в уровне ее нижнего пояса 18. The scraper contains a spatial frame 1, which, with the help of a coupling device 2, is articulated with a tractor 3, a bucket 4 mounted inside the frame 1 and articulated with the latter using an axis 5 with the possibility of rotation in a vertical plane on axis 5, of hydraulic cylinders 6, articulating the front end of the bucket 4 with frame 1, a bucket elevator 7, the lower end of which is mounted inside the bucket 4 along the axis 5, and the upper end with drive sprockets 8 is fixed on the top of the frame 1, motor wheels 9, on which the back frame 1, sprockets 10, established and at the ends of the shaft 11 of the motor-wheels 9, the chain drive 12 transmitting torque from the sprockets 10 mounted on the shaft 11, the shaft 13 through the sprockets 8, an inclined receiving tray 14, mounted on the top of the frame 1, a shutter 15 covering the tray 14, which is articulated with the upper end to the frame 1 and the lower end articulated with the frame 1 using hydraulic cylinders 16 and a thrust roller 17 mounted in the rear of the frame 1 at the level of its lower belt 18.

Скрепер работает следующим образом. При движении тягача 3 по створу проходки с помощью гидроцилиндров 6 нож ковша заглубляется в грунт и последний в виде стружки поступает в ковш, откуда ковшовым элеватором 7 поднимается и сбрасывается в наклонный лоток 14, по которому ссыпается в кузов самосвала 19. При этом заслонка 15 с помощью гидроцилиндров 16 удерживается над лотком 14 в открытом состоянии, а самосвал, упираясь своими колесами в упорный валик 17, движется с одинаковой скоростью со скрепером до полной загрузки. Затем по сигналу водителя самосвала моторист скрепера с помощью гидроцилиндров 16 опускает заслонку 15 на лоток 14, самосвал уходит, а на его место выруливает очередной самосвал. Scraper works as follows. When the tractor 3 moves along the driving range using hydraulic cylinders 6, the bucket knife is buried in the ground and the latter enters the bucket in the form of shavings, from where it is lifted and dumped by the bucket elevator 7 and dumped into the inclined tray 14, through which the damper is poured 19. In this case, the shutter 15 sec using hydraulic cylinders 16 is held above the tray 14 in the open state, and the truck, abutting its wheels against the thrust roller 17, moves at the same speed with a scraper until it is fully loaded. Then, at the signal of the driver of the dump truck, the scraper minder using the hydraulic cylinders 16 lowers the shutter 15 onto the tray 14, the dump truck leaves, and the next dump truck taxis in its place.

На время смены самосвалов ковшовый элеватор 7 сбрасывает грунт в бункер, образованный лотком 14 и заслонкой 15. После того как очередной порожний самосвал пристроится к скреперу под загрузку, водитель сигналит мотористу скрепера, и последний поднимает заслонку 15, и накопившийся в бункере грунт высыпается в кузов самосвала. При необходимости автосамосвал догружается грунтом при открытой заслонке 15. During the change of dump trucks, the bucket elevator 7 dumps the soil into the hopper formed by the tray 14 and the shutter 15. After the next empty dump truck is attached to the scraper for loading, the driver signals the scraper minder and the latter lifts the shutter 15, and the soil accumulated in the hopper is poured into the body dump truck. If necessary, the dump truck is loaded with soil with the shutter 15 open.

Такое выполнение скрепера, работающего в непрерывном режиме резания грунта с одновременной погрузкой его в транспортные средства при надлежащей организации работы комплекса, позволяет в 5-6 раз сократить удельную энергоемкость земляных работ, выполняемых скрепером, и получить максимальную постоянную его производительность независимо от дальности возки. This embodiment of the scraper working in continuous mode of cutting the soil with simultaneous loading into vehicles with the proper organization of the complex, allows to reduce the specific energy consumption of excavation work carried out by the scraper by 5-6 times and to obtain its maximum constant productivity regardless of the carriage distance.

Кроме того, автосамосвал при загрузке его грунтом может быть использован в качестве толкача, а при необходимости, на коротких дистанциях возки грунта, скрепер в предлагаемом варианте может работать и как землеройно-транспортная машина. In addition, the dump truck, when loading it with soil, can be used as a pusher, and if necessary, at short distances, the scraper in the proposed embodiment can also work as an earth moving machine.

Источники информации
1. М. И. Гальперин и др. Строительные машины. - М.: Высшая школа, 1980, с. 201, 202, рис. 8.15.Sources of information
1. M. I. Halperin and others. Building machines. - M.: Higher School, 1980, p. 201, 202, fig. 8.15.

Claims

An elevator scraper, comprising a frame mounted on drive wheels, a bucket with a knife, articulated on one side with the frame and hydraulic cylinders on the other, and an elevator, characterized in that it is additionally equipped with a storage hopper mounted above the bucket on the upper part of the frame, and the bottom of the bucket is made in a circular curve, and the driven shaft of the bucket elevator is mounted inside the bucket and articulated with it using an axis passing simultaneously through the side walls of the bucket and the center of the circular curve leading to Al is mounted on the upper part of the frame above the storage hopper, and is also equipped with a chain transmission connecting the drive wheels of the scraper and the drive shaft of the bucket elevator, and a thrust roller mounted on the rear end of the lower frame belt.