RU2757194C1

RU2757194C1 - Knife scraper system

Info

Publication number: RU2757194C1
Application number: RU2020141449A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Нилов; Евгений Владимирович Федоров; Илья Витальевич Федоров; Александр Александрович Скукин
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-10-11

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to earthmoving and transport machines, namely scrapers. The knife system of the scraper includes a stepped knife system of the bucket, a front flap, rotary flaps with cheeks, the axis of rotation of which is combined with the axis of rotation of the front flap. The cheeks are placed between the inner walls of the scraper bucket and the front flap, while latches are installed on the front flap that interact with the rotary flaps, which are made with the possibility of changing the length. On the inside of each rotary flap, the right and left guide devices are rigidly attached. At the same time, cutouts are made for the right and left guide devices in the front flap. The rotary flaps are connected by a crossbar.

EFFECT: improvement in filling the bucket with soil, especially in the area of the front flap, when developing the soil in conditions of the least energy-intensive free cutting.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, в частности к ножевым системам скреперов.The invention relates to earth-moving machines, in particular to knife systems of scrapers.

Широко известна ступенчатая ножевая система скрепера, имеющая подножевую плиту с прямыми или ступенчатыми ножами (Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1979 - (с. 275, рис. 117)). Ножевая система обладает высокой прочностью и жесткостью и позволяет разрабатывать грунт в условиях блокированного резания. Недостатком такой ножевой системы является ее высокая энергоемкость, особенно в заключительной стадии заполнения ковша. Это связано со значительной длиной режущей части ножевой системы.A stepped scraper knife system is widely known, which has a foot plate with straight or stepped knives (Road machines. Part 1. Machines for earthworks. 3rd edition, revised and added. M., "Mechanical engineering", 1979 - (p. 275, fig. 117)). The blade system is very strong and rigid and allows you to mine the soil in blocked cutting conditions. The disadvantage of such a knife system is its high energy consumption, especially in the final stage of filling the bucket. This is due to the considerable length of the cutting part of the knife system.

Известен совковый режущий орган (Борисенков В.А., Кацин В.А. Исследование скрепера с совковым режущим органом. Журнал «Транспортное строительство», №12, 1972 - с. 50-51.), включающий режущие ножи, длина которых меньше ширины ковша, и подрезающие ножи. Совковый режущий орган обеспечивает в условиях блокированного резания эффективное заполнение ковша при уменьшенной энергоемкости копания, однако, его применение не позволяет осуществлять качественную планировку грунта в отвале (из-за значительного вылета ножей). Кроме того, применение ковша скрепера с совковым режущим органом должно сочетаться с использованием скреперов с обычными ступенчатыми ножами.Known shovel cutting body (Borisenkov V. A., Katsin V. A. Study of a scraper with a shovel cutting body. Journal "Transport construction", No. 12, 1972 - pp. 50-51.), Including cutting knives, the length of which is less than the width bucket, and pruning knives. The scoop cutting body provides effective filling of the bucket under conditions of blocked cutting with reduced energy consumption of digging, however, its use does not allow high-quality leveling of the soil in the dump (due to the significant overhang of the knives). In addition, the use of a scraper bucket with a scoop cutting body must be combined with the use of scrapers with conventional stepped knives.

Известен ковш скрепера (Пат. 2467129 Российской Федерации, МПК E02F 3/64. Ковш скрепера / Нилов В.А., Летуновский К.П., Бударин Р.Э., Нилова В.И.; Заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. №2010102451/03; заявл. 25.01.2010; опубл. 20.11.2012, Бюл. №32. 6 с.), у которого совковый режущий орган смонтирован на передней заслонке, имеющий привод. Такая конструкция получила наименование «Комбинированная ножевая система» (Нилов В.А., Федоров Е.В. Комбинированная ножевая система скрепера // Строительные и дорожные машины. - 2015. - №4 - с. 13-15). Комбинированная ножевая система позволяет разрабатывать грунт как полной, так и уменьшенной шириной резания и сохраняет высокие планирующие качества, не свойственные совковому режущему органу. Она обеспечивает заполнение ковша в условиях наименее энергоемкого свободного резания (когда резание боковыми ножами ковша или совкового режущего органа исключается) при высоком качестве забоя и отвала.Known scraper bucket (Pat. 2467129 Russian Federation, IPC E02F 3/64. Scraper bucket / Nilov V.A., Letunovsky K.P., Budarin R.E., Nilova V.I .; Applicant and patentee Voronezh State Technical University No. 2010102451/03; declared 25.01.2010; publ. 20.11.2012, bull. No. 32.6 p.), In which the shovel cutting body is mounted on the front damper, which has a drive. This design was named "Combined knife system" (Nilov V.A., Fedorov E.V. Combined knife scraper system // Construction and road machines. - 2015. - No. 4 - pp. 13-15). The combined cutter system allows both full and reduced cutting widths to be mined and maintains the high glide properties not found in the scoop cutter. It provides filling of the bucket in the conditions of the least energy-intensive free cutting (when cutting with the side knives of the bucket or the scoop cutting body is excluded) with high quality of the face and blade.

Выявленным недостатком такой комбинированной ножевой системы является просыпание набранного в ковш грунта (особенно в начальной стадии заполнения) через зазоры между боковыми стенками ковша, ступенчатой ножевой системой ковша и забоем.The identified disadvantage of such a combined knife system is the spillage of the soil collected into the bucket (especially at the initial stage of filling) through the gaps between the side walls of the bucket, the stepped knife system of the bucket and the bottom.

Однако при полевых испытаниях скрепера с комбинированной ножевой системой оказалось, что заполнение его ковша в условиях свободного резания при определенной ширине резания ухудшается в области передней заслонки (Федоров Е.В. Обоснование применения комбинированной ножевой системы и усовершенствованного прицепного устройства скрепера: Автореферат дис.… канд. техн. наук. - Воронеж, - 2016, с. 14-15, рис. 12).However, during field tests of a scraper with a combined knife system, it turned out that filling its bucket under free cutting conditions at a certain cutting width deteriorates in the area of the front flap (Fedorov E.V. . technical sciences. - Voronezh, - 2016, p. 14-15, fig. 12).

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является комбинированная ножевая система ковша скрепера (Пат. 2679328 Российской Федерации, МПК E02F 3/64. Комбинированная ножевая система ковша скрепера / Нилов В.А., Федоров Е.В.; Заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет. №2018108505; заявл. 07.03.2018; опубл. 07.02.2019, Бюл. №4. 6 с.), у которой перед передней заслонкой установлены поворотные щитки со щеками, ось поворота которых совмещена с осью поворота передней заслонки, и щеки размещены между внутренними стенками ковша скрепера и передней заслонкой.Closest to the claimed technical solution is a combined scraper bucket knife system (Pat. 2679328 Russian Federation, IPC E02F 3/64. Combined scraper bucket knife system / Nilov V.A., Fedorov E.V .; Applicant and patentee Voronezh State Technical University No. 2018108505; declared 03/07/2018; publ. 02/07/2019, Bulletin No. 4. 6 p.), Which has swivel flaps with cheeks in front of the front flap, the pivot axis of which is aligned with the front flap pivot axis, and the cheeks are placed between the inner walls of the scraper bucket and the front flap.

Такая ножевая система исключает потери грунта при заполнении ковша в условиях свободного резания путем перекрытия зазоров поворотными щитками, однако она не обеспечивает полное заполнение передней части ковша в условиях свободного резания.This knife system eliminates soil loss when filling the bucket in free cut conditions by bridging the gaps with pivot flaps, but it does not completely fill the front of the bucket when free cutting.

Изобретение направлено на улучшение заполнения ковша и особенно его передней части грунтом в условиях свободного резания. Это достигается тем, что что с внутренней стороны каждого поворотного щитка жестко присоединены правый и левый направляющий аппараты, для правого и левого направляющих аппаратов в передней заслонке выполнены вырезы, а сами поворотные щитки соединены поперечиной.The invention is aimed at improving the filling of the bucket and especially its front part with soil in free cutting conditions. This is achieved by the fact that right and left guide vanes are rigidly attached to the inner side of each swivel flap, cutouts are made in the front flap for the right and left guide vanes, and the swivel flaps themselves are connected by a crossbar.

Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг. 1 показан забой, подготовленный для разработки грунта в условиях свободного резания; на фиг. 2 приведено взаимодействие элементов устройства при нижнем положении поворотных щитков (вид спереди); фиг. 3 и 4 демонстрирует размещение элементов направляющего аппарата в прорезях передней заслонки; на фиг. 5 приведено взаимодействие элементов устройства при нижнем положении поворотных щитков (вид сбоку); на фиг. 6 и 7 приведено взаимодействие элементов устройства при верхнем положении поворотных щитков (виды спереди и сбоку соответственно).The essence of the inventive device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a face prepared for soil development in free cutting conditions; in fig. 2 shows the interaction of the elements of the device in the lower position of the rotary flaps (front view); fig. 3 and 4 show the placement of the elements of the guide vane in the slots of the front flap; in fig. 5 shows the interaction of the elements of the device in the lower position of the rotary flaps (side view); in fig. 6 and 7 show the interaction of the device elements in the upper position of the rotary flaps (front and side views, respectively).

Ножевая система скрепера включает ступенчатые ножи 1, переднюю заслонку 2, поворотные щитки 3, со щеками 4, правый 5 и левый 6 направляющие аппараты, вырезы 7 в передней заслонке 2, поперечину 8, фиксатор 9, шарниры 10 соединения передней заслонки 2, щек 4 с ковшом 11, гидроцилиндры 12 поворота передней заслонки 2.The scraper knife system includes stepped knives 1, front flap 2, swivel flaps 3, with cheeks 4, right 5 and left 6 guide vanes, cutouts 7 in the front flap 2, cross member 8, retainer 9, hinges 10 of the front flap 2, cheeks 4 with bucket 11, hydraulic cylinders 12 for turning the front flap 2.

Ножевая система скрепера работает следующим образом. Для разработки грунта в условиях наименее энергоемкого свободного резания необходимо подготовить забой, в котором скреперы с совковым режущим органом или ступенчатой ножевой системой выполняют проходы 1 и 2 (фиг. 1), отстоящие на расстояние, рациональное для разработки данного грунта в условиях свободного резания предлагаемой ножевой системой.The scraper knife system works as follows. To develop the soil in the conditions of the least energy-intensive free cutting, it is necessary to prepare a face in which scrapers with a scoop cutting body or a stepped knife system perform passes 1 and 2 (Fig. 1), spaced at a distance that is rational for the development of this soil in conditions of free cutting of the proposed knife system.

Оператор скрепера с предлагаемой ножевой системой устанавливает ступенчатые ножи 1 ковша 11 по оси участка 3 (фиг. 1), опускает ковш 11, выключает фиксатор 9 и поднимает переднюю заслонку 2. При этом поворотные щитки 3 под собственным весом занимают рабочее (нижнее) положение (фиг. 2 и 5), перекрывая боковые части ковша от просыпания набранного в ковш грунта, и устанавливают правый 5 и левый 6 направляющие аппараты (фиг. 3 и 4) в рабочее положение.The operator of the scraper with the proposed knife system sets the stepped knives 1 of the bucket 11 along the axis of section 3 (Fig. 1), lowers the bucket 11, turns off the lock 9 and raises the front flap 2. In this case, the rotary flaps 3, under their own weight, occupy the working (lower) position ( Fig. 2 and 5), blocking the side parts of the bucket from spilling the soil collected in the bucket, and set the right 5 and left 6 guide vanes (Fig. 3 and 4) in the working position.

Далее оператор выполняет заполнение скрепера в условиях свободного резания обычным образом, заглубляя и выглубляя ковш 11. Правый 5 и левый 6 направляющие аппараты, ограничивая боковые перемещения срезанного грунта, обеспечивают формирование устойчивой и компактной грунтовой стружки, которая способна пробить толщу разрыхленного грунта, набранного в ковш 11. В результате улучшается заполнение ковша 11 грунтом, особенно в области передней заслонки 2.Further, the operator fills the scraper in free cutting conditions in the usual way, deepening and lifting the bucket 11. The right 5 and left 6 guide vanes, limiting the lateral movement of the cut soil, provide the formation of stable and compact soil chips, which are able to penetrate the thickness of the loosened soil collected in the bucket 11. As a result, the filling of the bucket 11 with soil is improved, especially in the area of the front flap 2.

После полного заполнения скрепера грунтом оператор выглубляет ковш 11 и гидроцилиндрами 12 закрывает переднюю заслонку 2. При этом поворотные щитки 3 остаются в нижнем положении (фиг. 6 и 7), а правый 5 и левый 6 направляющие аппараты входят в вырезы 7 (фиг. 3 и 4) в передней заслонке 2 и не мешают ее полному закрытию. При полном закрытии передней заслонки 2 срабатывает фиксатор 9 (фиг. 6), который в дальнейшем (при разгрузке ковша 11) удерживает за поперечину 8 поворотные щитки 3, обеспечивая их совместное с передней заслонкой 2 перемещение.After the scraper is completely filled with soil, the operator lowers the bucket 11 and closes the front flap 2 with hydraulic cylinders 12. In this case, the rotary flaps 3 remain in the lower position (Fig. 6 and 7), and the right 5 and left 6 guide vanes enter the cutouts 7 (Fig. 3 and 4) in the front flap 2 and do not interfere with its complete closure. When the front damper 2 is fully closed, the lock 9 is triggered (Fig. 6), which later (when unloading the bucket 11) holds the swivel flaps 3 by the crossbar 8, ensuring their joint movement with the front damper 2.

Транспортные операции и разгрузку ковша 11 от грунта оператор выполняет обычным образом. Разравнивание грунта предлагаемая ножевая система выполняет всей шириной ковша, что улучшает качество отвала.The operator performs transport operations and unloading the bucket 11 from the ground in the usual way. The proposed knife system performs soil leveling over the entire width of the bucket, which improves the quality of the blade.

Заявляемая конструкция ножевой системы обеспечивает разработку грунта в условиях наименее энергоемкого свободного резания при полном заполнении ковша, особенно в области передней заслонки, и практически без просыпания, набранного у ковш грунта.The inventive design of the knife system ensures the development of the soil in the conditions of the least energy-intensive free cutting with full filling of the bucket, especially in the area of the front damper, and practically without spilling the soil collected from the bucket.

Claims

The scraper knife system, which includes a stepped knife system of the bucket, a front flap, swivel flaps with cheeks, the pivot axis of which is aligned with the pivot axis of the front flap, the cheeks are located between the inner walls of the scraper bucket and the front flap, latches are installed on the front flap, interacting with the swivel flaps, which are made with the possibility of changing the length, characterized in that right and left guide vanes are rigidly attached to the inner side of each swivel flap, cutouts are made for the right and left guide vanes in the front flap, and the swivel flaps themselves are connected by a crossbar.