RU2709574C1

RU2709574C1 - Excavating machine

Info

Publication number: RU2709574C1
Application number: RU2018123892A
Authority: RU
Inventors: Вадим Дмитриевич Глебов
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2019-12-18

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the excavating equipment. Excavating machine comprises basic tractor, soil cutter with lifting and lowering hydraulic cylinders, bucket elevator, hopper with unloading mechanism, baffle plate and belt conveyor. At that, the baffle plate and the belt conveyor are installed behind and in parallel to the soil-cutting organ by the outlet to the loading funnel of the bucket elevator. Ground boring member is made in the form of milling-throwing drum with guide casing. Storage hopper is made with side unloading and is equipped with soil volume sensor connected to soil volume indicators and through time relay with electrically driven hydraulic distributor of unload hydraulic cylinders inclusion, which are hingedly connected by bodies with side walls and rods with moving bottom, equipped with rollers on horizontal guides in front part and on vertical guides in rear part. At that, milling-throwing drum, belt conveyor and bucket elevator are equipped with speed-controlled drives in form of adjustable hydraulic motors.

EFFECT: higher efficiency and reliability of excavating machines.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к землеройной технике и позволяет повысить производительность и надежность землеройных машин при выполнении земляных работ.The invention relates to earthmoving equipment and can improve the performance and reliability of earthmoving machinery when performing earthwork.

Известна землеройная машина, содержащая ковш, грунто-срезающий орган и загрузочный, в виде метательного барабана с гидроприводами вращения и подъма-опускания (AC RU 1546569, E02F 3/64). В известном устройстве обеспечивается эффективная загрузка срезанного грунта метательным барабаном однако срезание грунта осуществляется ножом, что ограничивает производительность вследствие большого сопротивления, особенно при разработке грунтов повышенной прочности. Кроме того грунто-срезающий и грунтозагрузочный органы используются только малую часть времени рабочего цикла, что также уменьшает производительность.Known earth moving machine containing a bucket, a soil-cutting body and boot, in the form of a throwing drum with hydraulic drives for rotation and lifting and lowering (AC RU 1546569, E02F 3/64). In the known device provides efficient loading of the cut soil with a throwing drum, however, the cutting of the soil is carried out with a knife, which limits productivity due to high resistance, especially when developing soils of increased strength. In addition, the soil-cutting and soil-loading bodies are used only a small part of the working cycle time, which also reduces productivity.

Известна землеройная машина, содержащая ковш и смонтированный перед ним фрезерный барабан с приводом вращения и направляющий кожух (Патент RU 2114252, E02F 3/64).A digging machine is known, comprising a bucket and a milling drum mounted in front of it with a rotation drive and a guiding casing (Patent RU 2114252, E02F 3/64).

В известном устройстве используется высокопроизводительный грунтосрезающий и грунтозагружающий орган в виде фрезерного барабана, обеспечивающего загрузку ковша за две минуты.The known device uses a high-performance soil-cutting and soil-loading organ in the form of a milling drum, which ensures loading of the bucket in two minutes.

Однако в остальное время рабочего цикла, во много раз большего, он не используется, что снижает производительность. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является землеройная машина, содержащая базовый тягач, грунтосрезающий орган с гидроцилиндрами подъема и опускания, ковшовый элеватор и накопительный бункер с гидромеханизмом разгрузки (Патент RU 2170306, E02F 3/64).However, the rest of the work cycle, many times larger, is not used, which reduces productivity. Closest to the claimed technical solution is an earth moving machine containing a base tractor, a soil-cutting organ with hydraulic cylinders for raising and lowering, a bucket elevator and a storage hopper with a discharge hydraulic mechanism (Patent RU 2170306, E02F 3/64).

В известном устройстве осуществляется непрерывная работа грунтосрезающего органа и загрузка грунта в бункер-накопитель, который разгружается в транспортное средство. Недостатком известного устройства является ограниченная возможность грунтосрезающего органа, вследствие большого сопротивления, особенно при разработке грунтов повышенной прочности, что уменьшает производительность землеройной машины. Кроме того снижение производительности обусловлено использованием цепного привода элеватора от колес исключающим возможность регулирования скорости элеватора, а это необходимо, учитывая возможность работы землеройной машины в широком диапазоне грунтовых условий по прчностным и иным свойствам. Ограниченная скорость элеватора ведет к перегрузке, поломке и простоям машины в ущерб производительности и надежности. Другим недостатком известного устройства, снижающим производительность, является расположение бункер-накопителя консольно относительно колес. Сила тяжести бункера и грунта создает подъемное усилие, передаваемое через сцепное устройство на базовую машину, уменьшая сцепной вес и реализуемое тяговое усилие, что снижает толщину вырезаемой стружки и соответственно производительность. Еще один недостаток известной землеройной машины, снижающий производительность заключается в сложности задней разгрузки грунта из бункера-накопителя в транспортное средство. Водитель самосвала при подъезде к землеройной машине должен развернуться и, двигаясь задним ходом, ее догнать и синхронно перемещаться в время разгрузки. Однако в реальных условиях работы синхронизировать движение самосвала с движением землеройной машины весьма сложно, поскольку в принципе трудно управлять автомобилем даже при свободном движении задним ходом.In the known device, the soil-cutting organ is continuously operated and soil is loaded into the storage hopper, which is unloaded into the vehicle. A disadvantage of the known device is the limited ability of the soil-cutting organ, due to the high resistance, especially when developing soils of increased strength, which reduces the performance of the earth-moving machine. In addition, the decrease in productivity is due to the use of a chain drive of the elevator from the wheels, which excludes the possibility of regulating the speed of the elevator, and this is necessary, given the possibility of the excavation machine working in a wide range of soil conditions for strength and other properties. The elevator’s limited speed results in overload, breakdown and machine downtime at the expense of productivity and reliability. Another disadvantage of the known device that reduces productivity is the location of the storage hopper cantilever relative to the wheels. The force of gravity of the hopper and the soil creates a lifting force transmitted through the coupling device to the base machine, reducing the coupling weight and the realized traction force, which reduces the thickness of the cut chips and, accordingly, productivity. Another disadvantage of the known earth-moving machine, which reduces productivity, is the complexity of the rear unloading of soil from the storage hopper into the vehicle. The driver of the dump truck at the entrance to the digging machine should turn around and, while reversing, catch it and move synchronously during unloading. However, in actual operating conditions, it is very difficult to synchronize the movement of a dump truck with the movement of a digging machine, since in principle it is difficult to drive a car even when reversing freely.

Тем более это трудно в описываемых условиях поскольку, при увеличении скорости самосвала, он упирается в упоры и двигатель глохнет, а самосвал останавливается. При уменьшении скорости также происходит его отставание. Необходимо заметить, что при работе элеватора образуется плотное облако пыли, снижающее видимость. Кроме того водитель самосвала и машинист землеройной машины не имеют информации о величине объема грунта в бункере-накопителе. Машинист землеройной машины должен смотреть вперед, управляя машиной, и в тоже время смотреть назад для определения положения самосвала. Однако практически он мало что видит, поскольку самосвал заслонен элеватором и плотным облаком пыли. В результате неизбежна перегрузка бункера-накопителя и потеря грунта, перегрузка самосвала и тоже потеря грунта. Все это, а также и возможная недогрузка самосвала, снижает производительность и утомляет машиниста и водителя. Кроме всего следует отметить большие габариты известной землеройной машины, а следовательно ограниченные возможности маневрирования и производительности.Moreover, it is difficult in the described conditions because, with increasing speed of the truck, it abuts against the stops and the engine stalls, and the truck stops. When speed decreases, its lag also occurs. It should be noted that during the operation of the elevator a dense cloud of dust is formed, which reduces visibility. In addition, the driver of the dump truck and the driver of the digging machine do not have information about the amount of soil in the storage hopper. The driver of the digging machine must look forward while operating the machine, and at the same time look back to determine the position of the dump truck. However, in practice, he sees little, because the dump truck is blocked by an elevator and a dense cloud of dust. As a result, overload of the storage hopper and loss of soil, overload of the dump truck and also loss of soil are inevitable. All this, as well as a possible underload of the truck, reduces productivity and tires the driver and driver. In addition, it should be noted the large dimensions of the well-known earth-moving machinery, and therefore the limited possibilities for maneuvering and productivity.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности и надежности землеройной машины. Поставленная задача решается тем, что землеройная машина содержащая базовый тягач, грунтосрезающий орган с гидроцилиндрами подъема и опускания, ковшовый элеватор и бункер-накопитель с механизмом разгрузки, снабжена отбойным щитом и ленточным транспортером, установленными позади и параллельно грунтосрезающему органу выходом к загрузочной воронке ковшового элеватора, а грунтосрезающий орган выполнен в виде фрезерно-метательного барабана с направляющим кожухом при этом бункер-накопитель выполнен с боковой разгрузкой и снабжен датчиком объема грунта, соединенным с указателями объема и с электроуправляемым гидрораспределителем включения гидроцилиндров разгрузки, которые шарнирно соединены корпусами с боковыми стенками и штоками с подвижным днищем. Подвижное днище снабжено катками на горизонтальных направляющих в передней части и на вертикальных направляющих в задней его части, причем фрезерно-метательный барабан, ленточный транспортер и ковшовый элеватор снабжены приводами в виде регулируемых гидродвигателей.The objective of the proposed technical solution is to increase the productivity and reliability of the earth moving machine. The problem is solved in that the digger containing the base tractor, soil-cutting body with hydraulic cylinders for raising and lowering, the bucket elevator and the hopper-drive with the unloading mechanism, is equipped with a breaker shield and belt conveyor installed behind and parallel to the soil-cutting body with an outlet to the loading hopper bucket and the soil-cutting organ is made in the form of a milling and throwing drum with a guiding casing, while the storage hopper is made with lateral unloading and is equipped with a sensor m volume of soil coupled to volume with pointers and control valve incorporating an electrically discharging hydraulic cylinders which are articulated bodies with the side walls and the rods of the movable bottom. The movable bottom is equipped with rollers on horizontal rails in the front and on vertical rails in the rear, and the milling-throwing drum, belt conveyor and bucket elevator are equipped with drives in the form of adjustable hydraulic motors.

На фиг.1 изображена землеройная машина, вид с боку;Figure 1 shows a digging machine, side view;

на фиг.2 - то же, вид спереди.figure 2 is the same front view.

Землеройная машина содержит базовый тягач 1 с основной рамой 2 и тяговую раму 3 с гидроцилиндрами 4. На тяговой раме 3 установлен фрезерно-метательный барабан 5 с направляющим кожухом, а за барабаном 5 и параллельно ему расположены отбойный щит 6 и ленточный транспортер 7 выходом к загрузочной воронке 8 ковшового элеватора 9. Выход ковшового элеватора расположен над бункером-накопителем 10, смонтированном на стойках 11. Привод ковшового элеватора, также как и приводы фрезерно-метательного барабана и ленточного транспортера выполнен регулируемым по скорости в виде регулируемого гидродвигателя. Бункер-накопитель 10 выполнен с подвижным днищем 12, снабженным передними 13 и задними 14 катками на горизонтальных и вертикальных направляющих соответственно. Перемещается подвижное днище 12 посредством гидроцилиндров 15, шарнирно прикрепленных к боковым стенкам и днищу 12 бункера, а гидролиниями эти гидроцилиндры сообщены с электроуправляемым гидрораспределителем 16. Включение и выключение гидораспределителя 16 осуществляется реле времени 17 и датчиком 18 объема грунта, установленном в бункере-накопителе на его боковой стенке. Датчик объема грунта 18 выполнен в виде упругой эластичной трубки, внутри которой имеется токопроводящая шинка 19 и контакты 20, последовательно прижимаемые к шинке по мере заполнения бункера грунтом. Верхний контакт 20, соответствующий полному заполнению бункера, соединен с реле времени 17, управляющему гидрораспределителем 16. Остальные контакты 20 датчика объема грунта 18 соединены со светодиодными лампами указателей объема грунта 21, один из которых больший установлен снаружи землеройной машины, на хорошо видном водителю самосвала месте, а второй меньший размером в кабине машиниста землеройной машины. Светодиодные светильники в указателях 21 расположены вертикально и разных цветов, так первый верхний-красный, второй ниже-желтый и остальные зеленые. Это дает машинисту и водителю полную информацию о степени заполнения бункера-накопитля грунтом. Система автоматической разгрузки может быть отключена выключателем 22 для ручного управления.The digging machine contains a base tractor 1 with a main frame 2 and a traction frame 3 with hydraulic cylinders 4. A milling and throwing drum 5 with a guiding casing is installed on the traction frame 3, and behind the drum 5 and a baffle plate 6 and a conveyor belt 7 there is an exit to the loading funnel 8 of the bucket elevator 9. The output of the bucket elevator is located above the storage hopper 10 mounted on racks 11. The drive of the bucket elevator, as well as the drives of the milling-throwing drum and the conveyor belt are adjustable speed as an adjustable hydraulic motor. The storage hopper 10 is made with a movable bottom 12, equipped with front 13 and rear 14 rollers on horizontal and vertical guides, respectively. The movable bottom 12 is moved by means of hydraulic cylinders 15 pivotally attached to the side walls and the bottom 12 of the hopper, and these hydraulic cylinders are connected by hydraulic lines to the electrically controlled hydraulic distributor 16. The valve 16 is turned on and off by a timer 17 and a soil volume sensor 18 installed in the storage hopper on it side wall. The soil volume sensor 18 is made in the form of an elastic elastic tube, inside which there is a conductive bus 19 and contacts 20, sequentially pressed to the tire as the hopper is filled with soil. The upper contact 20, corresponding to the full filling of the hopper, is connected to the timer 17, which controls the hydraulic distributor 16. The remaining contacts 20 of the soil volume sensor 18 are connected to the LED lamps of the soil volume indicators 21, one of which is larger, installed outside the earth-moving machine, in a place clearly visible to the driver of the dump truck and a second smaller one in the cab of the digger. The LED lights in the indicators 21 are arranged vertically and in different colors, so the first top is red, the second below is yellow and the rest are green. This gives the driver and driver complete information about the degree of filling of the storage hopper with soil. The automatic unloading system can be turned off by a switch 22 for manual control.

Землеройная машина работает следующим образом.Earth-moving machine operates as follows.

Машинист включает приводы фрезерно-метательного барабана 5, ленточного транспортера 7, ковшового элеватора 9 и перемещение базового тягача 1. Срезаемый фрезерно-метательным барабаном 5 и направляемый кожухом поток грунта ударяется об отбойный щит 6 и, потеряв скорость и энергию, спускается на ленточный транспортер 7. Ленточный транспортер перемещает грунт в загрузочную воронку 8 ковшового элеватора 9, который загружает грунт в накопительный бункер 10. Грунт, заполняя бункер, оказывает давление на датчик объема грунта 18 и последовательно по мере заполнения его замыкает контакты 20 с шинкой 19, которые включают соответствующие светодиодные лампы на указателях объема грунта для водителя самосвала и машиниста землеройной машины. Сообразуясь с указателем объема грунта в бункере-накопителе, водитель самосвала, двигаясь вперед, перемещается под разгрузочный лоток бункера. Разгрузка грунта происходит, когда он, воздействуя на датчик 18, замыкает верхний контакт 20, включающий реле времени 17. Реле времени включает гидрораспределитель 16, соединяющий напорную гидролинию с поршневыми полостями гидроцилиндров 15. Гидроцилиндры 15 поднимают задний конец днища 12 с катками 14 по вертикальным направляющим, а передний конец перемещается на катках 13 по горизонтальным направляющим, как это изображено на фиг. 2 пунктирной линией. Через образовавшийся разгрузочный проем происходит разгрузка грунта в транспортное средство. Выждав заданное время, достаточное для полной разгрузки бункера, реле времени переключает гидрораспределитель 16 на возвращение днища 12 в исходное положение, а золотника гидрораспределителя 16 в нейтральную позицию. Лоток разгрузки бункера установлен на стороне сидения машиниста землеройной машины, поэтому, в течении всего процесса разгрузки, между машинистом и водителем самосвала, обеспечивается надежный визуальный контакт.The driver includes the drives of the milling and throwing drum 5, the conveyor belt 7, the bucket elevator 9 and the movement of the base tractor 1. The soil stream cut by the milling and throwing drum 5 and hit by the casing hits the baffle plate 6 and, losing speed and energy, descends onto the conveyor belt 7 The belt conveyor moves the soil to the loading funnel 8 of the bucket elevator 9, which loads the soil into the storage hopper 10. The soil, filling the hopper, exerts pressure on the soil volume sensor 18 and sequentially by m re filling it closes the contacts 20 with the shank 19, which include the corresponding LED lights on the signs of soil volume for the driver and truck driver earth-moving machines. In accordance with the soil volume indicator in the storage hopper, the truck driver, moving forward, moves under the hopper discharge tray. Unloading of the soil occurs when it, acting on the sensor 18, closes the upper contact 20, including the time relay 17. The time relay includes a valve 16, which connects the pressure head hydraulic line with the piston cavities of the hydraulic cylinders 15. The hydraulic cylinders 15 raise the rear end of the bottom 12 with rollers 14 along the vertical guides and the front end moves on the rollers 13 along horizontal guides, as shown in FIG. 2 dashed line. Through the formed discharge opening, the soil is unloaded into the vehicle. After waiting for a predetermined time sufficient to completely unload the hopper, the time switch switches the valve 16 to return the bottom 12 to its original position, and the valve spool 16 to the neutral position. The hopper unloading tray is installed on the seat side of the driver of the earth moving machine, therefore, during the entire unloading process, reliable visual contact is ensured between the driver and the truck driver.

Таким образом, использование предлагаемой землеройной машины обеспечивает высокопроизводительное срезание и перемещение срезанного фрезерно-метательным барабаном грунта к отбойному щиту и безударную загрузку ленточного транспортера и ковшового элеватора. Это предотвращает поломки ковшового элеватора и простои землеройной машины, что наряду с возможностью задавать оптимальные скорости фрезерно-метательного барабана, ленточного транспортера и ковшового элеватора увеличивает надежность землеройной машины и ее производительность. Кроме того, расположение бункера-накопителя с возможностью боковой разгрузки в транспортное средство и автоматизация процесса разгрузки, включающая информацию машиниста и водителя самосвала о текущей величине объема грунта в бункере, предотвращает потери грунта и простои землеройной машины, что также позволяет повысить производительность.Thus, the use of the proposed digging machine provides high-performance cutting and moving the soil cut by the milling and throwing drum to the baffle plate and shock-free loading of the conveyor belt and bucket elevator. This prevents breakdown of the bucket elevator and downtime of the earth moving machine, which, along with the ability to set the optimal speeds of the milling and throwing drum, conveyor belt and bucket elevator, increases the reliability of the earth moving machine and its productivity. In addition, the location of the storage hopper with the possibility of lateral unloading into the vehicle and the automation of the unloading process, including information from the driver and the truck driver about the current amount of soil in the hopper, prevents soil loss and downtime of the digging machine, which also improves productivity.

Claims

An earth moving machine containing a base tractor, a soil-cutting body with lifting and lowering hydraulic cylinders, a bucket elevator and a storage hopper with an unloading mechanism, is equipped with a breaker shield and a belt conveyor installed behind and parallel to the soil-cutting body with an outlet to the loading funnel of the bucket elevator, and the soil is made in the form of a milling and throwing drum with a guiding casing, while the storage hopper is made with lateral unloading and is equipped with a soil volume sensor connected to the decree the soil volume and through a time relay with an electrically-controlled hydrodistributor for turning on the unloading hydraulic cylinders, which are pivotally connected by housings to the side walls and rods with a movable bottom, equipped with rollers on horizontal guides in the front part and on vertical guides in the rear part, and a milling and throwing drum, the conveyor belt and bucket elevator are equipped with speed-adjustable drives in the form of adjustable hydraulic motors.