RU2187600C1 - Hydraulic excavator front-end equipment - Google Patents

Hydraulic excavator front-end equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2187600C1
RU2187600C1 RU2001103398/03A RU2001103398A RU2187600C1 RU 2187600 C1 RU2187600 C1 RU 2187600C1 RU 2001103398/03 A RU2001103398/03 A RU 2001103398/03A RU 2001103398 A RU2001103398 A RU 2001103398A RU 2187600 C1 RU2187600 C1 RU 2187600C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boom
milling cutter
excavator
disk
truck
Prior art date
Application number
RU2001103398/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
кин С.А. Шем
С.А. Шемякин
Original Assignee
Хабаровский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хабаровский государственный технический университет filed Critical Хабаровский государственный технический университет
Priority to RU2001103398/03A priority Critical patent/RU2187600C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187600C1 publication Critical patent/RU2187600C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: invention relates to earth-moving equipment and can be used at overburden mining in winter on soft rocks of seasonal freezing, namely for operation on frozen slopes for cutting slots in height of step. Proposed front-end equipment of hydraulic excavator has boom, boom lifting/lowering hydraulic cylinders, milling cutter and its rotation mechanism. Boom is two- beam, with inner guides in each beam, provided with truck with support rollers. Milling cutter of disk type is installed on truck and is furnished with mechanism to provided its travel along boom. Supply generator of electric motors of disk milling cutter rotation mechanism and mechanism providing travel of milling cutter together with truck along boom is mounted on excavator turnable at side counterweight, with transmission of power to said mechanisms by cables laid along boom. EFFECT: reduced power taken for slot cutting, simplified control of working equipment. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к землеройной технике и может быть использовано в горной промышленности при выполнении вскрышных работ в карьерах в зимний период года на мягких породах сезонного промерзания, а именно для разупрочнения мерзлых откосов путем нарезания щелей по высоте уступа. The invention relates to earthmoving equipment and can be used in the mining industry when performing overburden work in quarries in the winter season on soft rocks of seasonal freezing, namely for softening frozen slopes by cutting cracks along the height of the ledge.

Известно буровзрывное оборудование для разупрочнения промерзшего слоя откоса уступов, состоящее из буровых станков и взрывного оборудования. С помощью буровых станков бурят скважины со стороны рабочей площадки уступа параллельно поверхности откоса на определенном расстоянии друг от друга с последующей закладкой взрывчатых веществ и взрыванием (Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой, М.Г. Потапов и др. - М.: Горное бюро, 1994. С. 197-203). Known drilling and blasting equipment for softening the frozen slope of the escarpment of ledges, consisting of drilling rigs and explosive equipment. With the help of drilling rigs, wells are drilled from the side of the working platform of the ledge parallel to the slope surface at a certain distance from each other, followed by the laying of explosives and blasting (Reference. Open pit mining / KN Trubetskoy, MG Potapov, etc. - M .: Mining Bureau, 1994.S. 197-203).

Недостатком этого оборудования является значительная стоимость выполнения работ, связанная не только с содержанием складских помещений под взрывчатые вещества, эксплуатацией автотранспорта и буровых станков, оплатой работы бригады взрывников и буровиков, но и с тем, что, с целью полного разрушения промерзшего поверхностного слоя породы со стороны откоса, необходимо бурить скважины и закладывать большую массу взрывчатых веществ на всю высоту уступа. The disadvantage of this equipment is the significant cost of work associated with not only the maintenance of storage facilities for explosives, the operation of vehicles and drilling rigs, the payment of the work of a team of explosives and drillers, but also with the aim of completely destroying the frozen surface layer of rock from the side slope, it is necessary to drill wells and lay a large mass of explosives over the entire height of the ledge.

Известны дискофрезерные экскаваторы, состоящие из базовой машины (трактора) и дисковой фрезы прицепной или навесной к базовой машине (Черкашин В.А. Разработка мерзлых грунтов. - Л.: Стройиздат, 1977. С. 154-157). Known disk milling excavators, consisting of a base machine (tractor) and a disk cutter trailed or mounted to the base machine (Cherkashin V.A. Development of frozen soils. - L .: Stroyizdat, 1977. S. 154-157).

Недостатком таких экскаваторов является невозможность отрывать щели в мерзлой породе при угле наклона откоса уступа более 20o.The disadvantage of such excavators is the inability to tear open cracks in frozen rock at an angle of inclination of the slope of the ledge more than 20 o .

В качестве наиболее близкого аналога принята конструкция рабочего оборудования гидравлического экскаватора, состоящая из шарнирно сочлененных стрелы и рукояти, шарнирно закрепленных на рукояти двух симметрично расположенных фрез с резцами, зачистной ковш и привод фрез (RU 15351 U1, Е 02 F 3/28, 10.10.2000). As the closest analogue, the design of the working equipment of a hydraulic excavator, consisting of articulated booms and a handle, pivotally mounted on the handle of two symmetrically located cutters with cutters, a cleaning bucket and a drive of cutters (RU 15351 U1, E 02 F 3/28, 10.10. 2000).

Данная конструкция предназначена для послойного рыхления поверхностного слоя мерзлых и крепких пород в забоях высотой до 5...6 м с последующим зачерпыванием разрыхленной породы зачистным ковшом. Эта конструкция рабочего оборудования не обеспечивает нарезание узких и глубоких (до 2-2,2 м) щелей в поверхностном промерзшем слое породы откоса уступа. Кроме того, рабочее оборудование существующих строительных гидравлических экскаваторов с обратной (или прямой) лопатой не обеспечивает рыхление и зачерпывание породы с нижней и даже средней части поверхности откоса уступа высотой 15 м. This design is intended for layer-by-layer loosening of the surface layer of frozen and strong rocks in faces up to 5 ... 6 m high, followed by scooping up loose soil with a cleaning bucket. This design of the working equipment does not provide for cutting narrow and deep (up to 2-2.2 m) gaps in the surface frozen layer of rock of the escarpment of the ledge. In addition, the working equipment of existing construction hydraulic excavators with a back (or straight) shovel does not provide loosening and scooping of rock from the lower and even middle parts of the slope of a ledge with a height of 15 m.

Цель изобретения - повышение эффективности разупрочнения откосов уступов высотой до 15 м, промерзших на глубину до 2...2,2 м за счет упрощения конструкции рабочего оборудования, уменьшения его веса и облегчения управления им. The purpose of the invention is to increase the efficiency of softening the slopes of benches with a height of up to 15 m, frozen to a depth of 2 ... 2.2 m by simplifying the design of the working equipment, reducing its weight and facilitating its management.

Указанная цель достигается путем применения рабочего оборудования в виде закрепленной в корне шарнирно к поворотной платформе экскаватора двухбалочной с прямолинейным участком по всей длине стрелы, имеющей внутренние направляющие в каждой балке, и дисковой фрезы с механизмами ее вращения и перемещения, установленными на тележке с опорными катками, размещенными внутри направляющих и с возможностью перемещения вдоль стрелы. Кроме того, генератор питания электродвигателей механизмов вращения дисковой фрезы и перемещения ее вместе с тележкой вдоль стрелы размещен на поворотной платформе экскаватора со стороны противовеса с передачей электроэнергии механизмам по кабелям, расположенным на стреле. This goal is achieved by using working equipment in the form of a two-girder excavator fixed at the root to the rotary platform of the excavator with a straight section along the entire length of the boom having internal guides in each beam, and a disk mill with its rotation and movement mechanisms mounted on a trolley with track rollers, placed inside the rails and can be moved along the boom. In addition, the power generator for electric motors of the disk cutter rotation mechanisms and its movement together with the trolley along the boom is located on the rotary platform of the excavator from the counterweight side with electric power transmission to the mechanisms via cables located on the boom.

Отличия от ближайшего аналога заключаются в ряде существенных признаков:
- для нарезания щелей в поверхностном промерзшем слое породы откоса уступа применена узкая дисковая фреза, установленная на тележке с опорными роликами;
- металлоконструкция рабочего оборудования состоит из двухбалочной стрелы с прямолинейным участком по всей длине для обеспечения перемещения тележки с дисковой фрезой и ее приводными механизмами внутри стрелы по направляющим;
- питание электродвигателей механизмов вращения и перемещение дисковой фрезы с тележкой вдоль стрелы осуществляется от генератора, установленного на поворотной платформе экскаватора со стороны противовеса, с передачей электроэнергии по кабелям, расположенным на стреле.Differences from the closest analogue are in a number of essential features:
- for cutting cracks in the surface frozen layer of rock of the escarpment of the ledge, a narrow disk mill mounted on a trolley with support rollers was used;
- the metal construction of the working equipment consists of a double-beam boom with a straight section along the entire length to ensure the movement of the cart with a disk mill and its drive mechanisms inside the boom along the guides;
- the electric motors of the rotation mechanisms and the movement of the disk cutter with the trolley along the boom are powered by a generator mounted on the rotary platform of the excavator from the counterweight side, with electric power transmission via cables located on the boom.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено рабочее оборудование гидравлического экскаватора сбоку: положение I - рабочее; положение II -транспортное; на фиг.2 - вид Б на рабочее оборудование; на фиг. 3 - поперечный разрез А-А по дисковой фрезе, тележке и стреле; на фиг.4 - продольный разрез В-В по дисковой фрезе, тележке и части стрелы. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the working equipment of a hydraulic excavator at the side: position I - working; position II - transport; figure 2 - view B of the working equipment; in FIG. 3 - transverse section aa along the disk cutter, trolley and boom; figure 4 is a longitudinal section bb along the disk cutter, trolley and part of the boom.

На гидравлическом экскаваторе 1 смонтировано рабочее оборудование, включающее стрелу 2 с прямолинейным участком 3 по всей длине, с направляющими 4 в прямолинейном участке. Стрела закреплена к поворотной платформе экскаватора шарнирами 5 и двумя гидроцилиндрами подъема-опускания 6. В направляющих прямолинейного участка стрелы смонтирована тележка 7 с опорными катками 8 в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На тележке установлена дисковая фреза 9 с опорами 10 с механизмом вращения 11 дисковой фрезы и механизмом перемещения 12 дисковой фрезы и тележки вдоль стрелы. Механизм вращения дисковой фрезы содержит электродвигатель вращения 13, редуктор вращения 14 с приводным валом 15. Механизм перемещения дисковой фрезы с тележкой включает электродвигатель перемещения 16, редуктор перемещения 17 с выходной шестерней 18 и смонтированную на прямолинейном участке стрелы зубчатую рейку 19. Генератор 20 установлен на поворотной части гидравлического экскаватора, а электрокабели 21 питания электродвигателей на стреле. On the hydraulic excavator 1 mounted working equipment, including boom 2 with a straight section 3 along the entire length, with guides 4 in a straight section. The boom is fixed to the rotary platform of the excavator with hinges 5 and two hydraulic cylinders for lifting and lowering 6. A trolley 7 with track rollers 8 is mounted in the guides of the straight section of the boom in vertical and horizontal planes. A disk mill 9 with supports 10 with a rotation mechanism 11 of a disk mill and a movement mechanism 12 of a disk mill and a cart along the boom is mounted on a trolley. The rotation mechanism of the disk cutter comprises a rotation motor 13, a rotation reducer 14 with a drive shaft 15. The movement mechanism of the disk cutter with a trolley includes a displacement motor 16, a movement reducer 17 with an output gear 18 and a gear rack mounted on a straight section of the boom 19. The generator 20 is mounted on a rotary parts of a hydraulic excavator, and electric cables 21 power motors on an arrow.

Гидравлический экскаватор с рабочим оборудованием выполняет разупрочнение промерзшего откоса уступа следующим образом. A hydraulic excavator with working equipment performs softening of the frozen slope of the ledge as follows.

В исходном положении гидравлический экскаватор 1 располагается на расстоянии от бровки откоса, регламентируемом техникой безопасности (не менее 2-х метров), причем гусеницы (ходовые колеса) располагаются вдоль уступа. Стрела 2 с помощью гидроцилиндров подъема-опускания 6 из положения II переводится в положение I и ее прямолинейный участок 3 становится параллельным поверхности откоса. В исходном положении дисковая фреза 9 с тележкой 7 располагается в корневой части стрелы около шарнира 5. Последовательно включают генератор 20, приводимый в работу от главного двигателя гидравлического экскаватора, затем посредством электрокабелей 21 механизм вращения 11 и, наконец, механизм перемещения 12 дисковой фрезы 9. Электродвигатель вращения 13 через редуктор 14 и приводной вал 15 заставляет вращаться дисковую фрезу 9. Электродвигатель перемещения 16 через редуктор 17, выходную шестерню 18 и зубчатую рейку 19 осуществляет движение вниз тележки 7 с опорными катками 8 и дисковой фрезой 9. Дисковая фреза 9 при своем вращении осуществляет резание мерзлой породы по ходу движения тележки 7 и тем самым нормальная составляющая сопротивления резанию направлена в сторону откоса, что обеспечивает прижатие рабочего оборудования к откосу и снижение динамических нагрузок. При движении дисковой фрезы 9 с тележкой 7 сверху вниз собственный вес ее с механизмами и тележкой создает дополнительное усилие по преодолению сопротивлений резанию мерзлой породы зубьями фрезы. После прохода дисковой фрезы 9 сверху вниз в откосе образуется щель (траншея), равная ширине дисковой фрезы, и на глубину промерзания породы. In the initial position, the hydraulic excavator 1 is located at a distance from the edge of the slope, regulated by safety measures (at least 2 meters), and the tracks (running wheels) are located along the ledge. The boom 2 with the help of hydraulic cylinders rise-lowering 6 from position II is transferred to position I and its straight section 3 becomes parallel to the surface of the slope. In the initial position, a disk mill 9 with a trolley 7 is located in the root of the boom near the hinge 5. The generator 20 is subsequently turned on, driven by the main engine of the hydraulic excavator, then by means of electric cables 21 the rotation mechanism 11 and, finally, the movement mechanism 12 of the disk mill 9. The rotation motor 13 through the gearbox 14 and the drive shaft 15 causes the disk mill to rotate 9. The displacement motor 16 through the gearbox 17, the output gear 18 and the gear rack 19 moves down the body jaws 7 with track rollers 8 and a disk mill 9. During its rotation, the disk mill 9 cuts frozen rock along the direction of the carriage 7 and, thereby, the normal component of the cutting resistance is directed towards the slope, which ensures that the working equipment is pressed against the slope and the dynamic loads are reduced. When moving a disk mill 9 with a trolley 7 from top to bottom, its own weight with mechanisms and a trolley creates an additional effort to overcome resistance to cutting frozen ground with the teeth of the mill. After the passage of the disk cutter 9 from top to bottom, a slit (trench) is formed in the slope, equal to the width of the disk cutter, and to the depth of freezing of the rock.

После прорезания щели в поверхности откоса дисковая фреза 9 возвращается в верхнее положение, а стрела 2 с помощью гидроцилиндров подъема-опускания 6 приподнимается от поверхности откоса. Гидравлический экскаватор 1 передвигается вдоль уступа карьера на расстояние менее ширины ковша карьерного экскаватора. Далее снова стрела 2 опускается на поверхность откоса и цикл по нарезанию новой щели в откосе повторяется. After cutting a gap in the surface of the slope, the disk cutter 9 returns to the upper position, and the boom 2 with the help of hydraulic cylinders rise-lowering 6 is raised from the surface of the slope. Hydraulic excavator 1 moves along the ledge of the quarry at a distance less than the width of the bucket of the quarry excavator. Then again, boom 2 lowers to the surface of the slope and the cycle of cutting a new slot in the slope is repeated.

После нарезания щелей в поверхности откоса на глубину промерзания породы или на 15...20% меньше, чем глубина промерзания, разупрочненный откос разрушается на блоки напорным или подъемным усилиями карьерного экскаватора. After cutting cracks in the surface of the slope to the depth of freezing of the rock or 15 ... 20% less than the depth of freezing, softened slope is destroyed into blocks by pressure or lifting efforts of a quarry excavator.

При перемещениях гидравлического экскаватора 1 по рабочей площадке в транспортном режиме стрела 2 переводится в положение II. When the hydraulic excavator 1 moves along the working platform in transport mode, the boom 2 is moved to position II.

Существенные признаки, отличающие рабочее оборудование гидравлического экскаватора от ближайшего аналога, позволяют получить следующий технический результат:
- появляется возможность разупрочнять откосы уступов высотой до 15 м с промерзанием породы на глубину до 2...2,5 м более дешевым механическим способом;
- снижается энергоемкость процесса нарезания щелей в мерзлой породе откоса уступа;
- упрощается управление рабочим оборудованием.The essential features that distinguish the working equipment of a hydraulic excavator from the closest analogue make it possible to obtain the following technical result:
- it becomes possible to soften the slopes of ledges up to 15 m high with freezing the rock to a depth of 2 ... 2.5 m in a cheaper mechanical way;
- reduced energy intensity of the process of cutting cracks in frozen rock slope of the ledge;
- simplified management of work equipment.

Claims (2)

1. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора, включающее стрелу, гидроцилиндры подъема - опускания стрелы, фрезу и механизм ее вращения, отличающееся тем, что стрела выполнена двухбалочной с внутренними направляющими в каждой балке, с размещением в них тележки с опорными роликами, при этом фреза установлена на тележке, выполнена дисковой и имеет механизм перемещения вдоль стрелы. 1. The working equipment of the hydraulic excavator, including the boom, lifting hydraulic cylinders - lowering the boom, cutter and its rotation mechanism, characterized in that the boom is made of two-beam with internal guides in each beam, with a trolley with supporting rollers placed in them, while the cutter is mounted on the cart is made disk and has a mechanism for moving along the boom. 2. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора по п.1, отличающееся тем, что генератор питания электродвигателей механизмов вращения дисковой фрезы и перемещения ее совместно с тележкой вдоль стрелы размещен на поворотной платформе экскаватора со стороны противовеса с передачей электроэнергии указанным механизмам по кабелям, расположенным на стреле. 2. The working equipment of the hydraulic excavator according to claim 1, characterized in that the power generator for electric motors of the disk cutter rotation mechanisms and moving it together with the trolley along the boom is located on the rotary platform of the excavator from the counterweight side with electric power transmission to the indicated mechanisms via cables located on the boom.
RU2001103398/03A 2001-02-05 2001-02-05 Hydraulic excavator front-end equipment RU2187600C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001103398/03A RU2187600C1 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Hydraulic excavator front-end equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001103398/03A RU2187600C1 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Hydraulic excavator front-end equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187600C1 true RU2187600C1 (en) 2002-08-20

Family

ID=20245678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001103398/03A RU2187600C1 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Hydraulic excavator front-end equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187600C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614015B (en) * 2008-06-26 2011-07-20 上海金泰工程机械有限公司 Underground lateral trenching and milling device
RU2618806C1 (en) * 2016-01-11 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Device for finishing bench slopes
RU2634149C1 (en) * 2016-10-04 2017-10-24 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method to weaken surface layer of open pit benches during seasonal freezing of rock
RU2720039C1 (en) * 2019-07-19 2020-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Hydraulic excavator working equipment
RU2796780C1 (en) * 2022-10-05 2023-05-29 Валерий Иванович Паутов Excavation device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614015B (en) * 2008-06-26 2011-07-20 上海金泰工程机械有限公司 Underground lateral trenching and milling device
RU2618806C1 (en) * 2016-01-11 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Device for finishing bench slopes
RU2634149C1 (en) * 2016-10-04 2017-10-24 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Игд Дво Ран) Method to weaken surface layer of open pit benches during seasonal freezing of rock
RU2720039C1 (en) * 2019-07-19 2020-04-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Hydraulic excavator working equipment
RU2796780C1 (en) * 2022-10-05 2023-05-29 Валерий Иванович Паутов Excavation device
RU221157U1 (en) * 2022-12-28 2023-10-23 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) DEVICE FOR LAYER-BY-LAYER DESTRUCTION OF ROCKS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4230372A (en) Dual rock cutter wheel trencher
US4542940A (en) Method and apparatus for cutting a trench through rock-like material
CN201106451Y (en) Track-mounted liftable top-side construction drilling machine for anchor bar and anchor wire
KR100209103B1 (en) Excavator for forming underground continuous wall
JP2895386B2 (en) Endless car
EP1330577B1 (en) Trenching method and apparatus
RU2380487C1 (en) Working equipment of hydraulic excavator
US4225186A (en) Horizontal mining machine and method of slot mining
RU2187600C1 (en) Hydraulic excavator front-end equipment
US1814094A (en) Earth excavator for tile ditching
CN107366322A (en) A kind of milling digging machine of automatic material-absorbing
CN105840206B (en) A kind of tool bit holder for tunnel excavation machine
CN205742318U (en) A kind of milling digging machine of automatic material-absorbing
EP0283286A2 (en) Apparatus for removing a surface layer from the ground
USRE31622E (en) Mining machine having rectangular thrust transmitting conveyor column
US5311683A (en) Propulsion apparatus
JP3544971B2 (en) Drilling machine
EP0455672B1 (en) Trench excavating arm propulsion apparatus
RU2103507C1 (en) Method and cutter-loader machine for development of seam deposits of minerals
JP4980102B2 (en) Pipe burying groove excavator and pipe burying groove drilling method
CN206000542U (en) A kind of tool bit holder for tunnel excavation machine
CN2732844Y (en) Chain type ditching mechanism
CN220414346U (en) Auxiliary bucket device for underground rock drilling machine
RU221157U1 (en) DEVICE FOR LAYER-BY-LAYER DESTRUCTION OF ROCKS
SU1314048A1 (en) Cutter-loader for driving horizontal and gently-sloping workings with coal-rock mixed working-face

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040206