SU713967A1 - Шагающий механизм - Google Patents

Description

(54) ШАГАОДИИ МЕХАНИЗМ

Изобретение относитс  к шагающим механизмам, предназначенным дл  пере мэщенй  т жельс: машин и может бить использовано в землеройных, горнодобывающих и шнекобуровых машингис, предназначенных дл  выемки полезных ископаемых на открытых горных разработках . Применительно к шнекобуровым машинам шагающий механизм долже при минимальных габаритах по высоте и простоте управлени , обесПЭчивать перемещение и маневрирозание мавмны в стесненных услови х эксплуатации. Известен шагаквдий механизм, содержащий соединенные между собой дистанционными элементами лыжи, снаб женные пр молинейными направл ющими приводы перемещени  и каретки, на которых посредством подъемньрс механизмов установлена несуща  рама 1 Недостатком известного механизма  вл етс  сложность его конструкции и управлени  в процессе движени , а также невозмох ность обеспечени  движени  несущей рамы строго в перпендикул рном направлении относительно продольной оси лыжи в св зи с тем, что в процессе поперечного движени , осуществл емого поворотом площадок. оси гидроцилиндров, жестко св занных с рамой, описывают криволинейную траекторию. Это исключает возможность использовани  механизма хода дл  извлечени  бурового става из обрушенной скважины, так как в процессе такого движени  произойдет смещение машины в продольном напрашлении , а также искривление и заклинивание става в скважине. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  шагающий механизм , включакщий несущую раму с приводом подъема, лыжи с пр молинейными направл ющими и каретки с приводом продольного и поперечного перемещен ий , поперечной направл кщей и ползунами , св занными через опорные шарниры с приводом подъема 2. Однако в этоК: механизме привод поперечного перемещени  установлен несоосно по отношению к поперечной направл ющей каретки, что приводит к увеличению размерюв машины по высоте . Кроме того, несоосное приложение усилий к ползуну приводит к его перекосу, интенсивному износу направл квдих и увеличению усили  на перемещение . Недостатком также  вл етс  крепление привода продольного перемещени  к ползуну каретки, усложн ющее управление мшииной в процессе поворота и ее поперечного движени  вынужденного углового отклонени  продольного привода. Когда машин находитс  на уклоне и продольные при воды зафиксированы, происходит перемещение несущей рамы вдоль лыж в про цессе поперечного движени , что за-трудн ет ориентирование машины перед забуриванием и исключает возможность использовани  механизма хода дл  из ёлфчени  бурового сТава из скважины. Св зь опорного шарнира и ползуна, выдолненна  в виде проушин, охватывайщих цапфы, при конструктивной проработке приводит к большим габарифам этого узла, приближающимс  к величине поперечного хода ползуна, что снижает эффективность поперечного:шагани  механизма. Целью изобретени   вл етс  повышени-е маневренности и надежности шагагацего механизма. Поставленна  цель достигаетс  тем что привод поперечного перемещени  расположен соосно с поперечной направл нвдей каретки,а привод продольного перемещени  св зан с кареткой через неподвижную в поперечном направлении часть каретки. При этом привод поперечного перемещени  выпол нен в виде гидроцилиндра,гильзой ко торого служит поперечна  направл юща , а шток его снабжен paзнeceнныj и опорами по внутреннему диаметру гиль зы и установлен с зазором по отношению к поршню, Контактирукщие поверхности ползунов и опорных шарниров вы полнены в виде участков цилиндрической поверхности с осью,проход щей че рез точку пересечени  вертикальной оси опорного шарнира и горизонтальной оси поперечной направл кадей и перпендикул рно указанным ос м,а опорный шарнир и ползун подвижно со диваны между собой. На фиг. 1 изображена схема механизма хода, вид сверху; на фиг, 2 - вид по стрелке А на фиг, 1; на фиг. 3- каретка, план; на фиг. 4 - разре S-S на фиг, 3; на фиг. 5- разрез В-В на фиг. 3; на фиг. б - разрез Г-Г на фиг, 5, Шагающий механизм включает лыжи каретки 2 и несущую раму 3. Лыжи 1 шарнирно соединены между собой жесткими элементами 4 и оснащены четырьм парами пр молинейных направл ющих в виде рельсов 5 несущими каретки 2, кажда  из которых выполнена в виде двух колесных пар с балансирами б и If св занными между собой шарнирно поперечной, направл ющей 8. da напргш л ющую 8 подвижно насажен ползун 9,, который посредством опорного шарнира JO и гидроцилиндра подъема П дпоПиого действи  поддерживает раму 3, Контактирующие поверхности ползуна 9 и опорного шарнира 10 выполнены в виде участков цилиндрической поверхности., ось 12 которой проходит через пересечение осей 13 и 14 поперечной направл ющей 8 и опорного шарнира 10 и перпендикул рна им. Участок цилиндрической поверхности опорного шарнира 10 ограничен в направлении перемещени  ползуна 9, Соединение опорного шарнира 10 и ползуна 9 выполнено с помощью серь г 15 и 16, посаженных на их цапфы 17 и 18, причем ось цапфы 17 совпадает с осью 12, а отверсти  серы 15 и 16 на цапфах 17 обеспечивают возможность сближени  «шорного шарнира 10 и ползуна 9. Каретки 2 снабжены траверсами 19,соединенными шарнирами 20 с балансирами б и 7 и св занными с ними гидроцилиндрами 21, 22, 23, 24 одностороннего дейстйи . Кроме этого, каретки 2 оснащены гидродвигател ми 25, 26, 27, 28 поперечного перемоцени , каждый из которых выполнен в виде гидроцилиндра одностороннего действи  и гильзой которого  вл етс  поперечна  направл гсща  8, а шток 29 снабжен раз-несенными опорами в виде дис8 , и отделен от поршн  32, расположенного в рабочей полости 33, С внешней: стороны шток 29 посредством шарнирного коромысла 34 и гибких св зей 35, пропущенных через отверсти  36 в балансирах б, соединен с ползуном 9 по его оси. Рабочие площади гидроцилиндров 21-24 равны между собой, причем полости 21 и 22 сообщены гидролинией , в подвод щем трубопроводе которой установлен гидрозамок двухстороннего действи „ Полости продольных гидроцилиндров 23 и 24 соединены аналогично между собой, в подвод щий трубопровод подсоединен ко второму клапану упом нутого гидрозамка, ria балансирах 6 и 7 кареток 2 смонтированы захватные ролики 37, взаимодействующие с рельсами 5 пр молинейных направл квдих лыж 1. Устройство работает следующим образом . При подн той над грунтовым основанием несущей раме 3 и необходимости ее продольного перемещени  включают подачу рабочей жидкости в рабочие полости гидроцилиндров 21 и 22, а полости гидроцилиндров 23 и 24 соедин ют с гйдробаком, после чего каретки 2 с несущей рамой 3 перемещаютс  по пр молинейным направл ющим лыж 1. По завершении продольного перемещени  соедин ют поршневые полости гидроцилиндрой подъема 11 со сливом , а в их штоковые полости подают рабочую жидкость. Несуща  рама 3 опускаетс  и своими упорами ложитс 

на грунтовое оснорание, а лыжи 1 поднимаютс  дл  отрыва их от грунта и возможности беспреп тственного перемещени  при последующей операции шагани . При этом захватные ролики 37 кареток 2, взаимодействующие с рельсами 5, а также серьги 15 и 16, св занные с опорными шарнирами 10, удерживают лыжи от опускани . После перегона подн тых лыж в направление последугацего движени  производ т их опускание и подъем несущей рамы 3 дл  движени  ее по лыжам. При вертикальных перемещени х несущей рамы на уклонах (фиг. 2) рассто ние между шарнирами креплени  гидроцилиндров подъема 11 к каретка 2 измен етс . Дл  устранени  распорных усилий между гидроцилиндрами подъема 11 во взаимно перпендикул рных направлени х в процессе выравнивани  рамы в каждом гидрозамке поперечных и продольных гидроцилиндров открываетс  один из клапанов, сообщейнный с наименее нагруженными гидроцилиндрами, открытие соответствукщих клапанов в гидрозамках позвол ют самоустанавливатьс  кареткам 2 и ползунам 9 на направл ющих, что исключает возникновение распорных усилий между гидроцилиндрами подъема. При подн той над грунтовым основанием несущей раме 3 и необходимости ее поперечного перемещени , например, из положени  ABCD в положение д в с о (фиг. 1) включают подачу рабочей жидкости в полости 33 гидроцилиндров 25, 26, а рабочие полости 33 гидроцилиндров 27, 28 соедин ют со сливом. Ьри неподвижных лыжах 1 и каретках 2, штоки 29 гидроцилиндров 25 и 26 перемещают ползуны 9 посредством коромысел 34 и гибких св зей 35 из положени  abed в положение abcd и вместе с ними несущую раму 3. При перемещении ползунов 9 п поперечным направл ющим 8 угловое положение гидроцилиндров21, 22, 23, 24 продольного перемещени  не измен етс  в св зи с тем, что они соединены посредством траверс 19 и шарниров 20 с балансирами 6 и 7,  вл ющимис  неподвижной в поперечном направлении частью каретки 2. Это упрощает управление и дает возможность осуществлени  строго поперечного перемещени  несущей рамы 3 даже при расположении лыж 1 на продольном уклоне и зафиксированных при этом гидроцилиндрах 21, 22, 23, 24, что применительно к шнекобуЕЮВ-ой машине позвол ет использовать механизм хода дл  извлечени  бурового става из скважины, а также облегчает ориентирование машины перед забуриванием.

При необходимости поворота несущей рамы 3, например, из положени  ABCD в положение А в С D (фиг. 1), включают подачу рабочей жидкости в рабочие полости-33 гидроцнлиндров 25

28 поперечногО перемещени , а рабочие полости гидроцйлиндров 26, 27 поперечного перемещени  соедин ют со сливом. Происходит поперечное перемещение ползунов 9 из положени  abed в положени  а Ь с d на лыжах 1 и продольные перемещени  кареток 2. В результате этого несуща  рама 3 поворачиваетс  на некоторый : угол,завис щий от величины поперечного хода ползунов 9. Так как соответ0 ствующие продольные гидроцилиндры сообщены между собой, то они не оказывают вли ни  на поворот несущей рамы, поскольку при повороте происходит переток рабочей жидкости между

5 гидроцилиндрами 21, 22 и отдельно между гидроцилиндрами 23, 24. Движение несущей рамы под углом к продольным ос м лыж может быть осуществлено продольными приводами По направл ющим

0 лыж 1, предварительно повернутым на угол относительно несущей рамы. Во всех случа х шагани  механизма дл  продольного и поперечного перемещени  подт нутых к несущей раме 3 льис

5 1 необходим достаточный зазор между их опорными поверхност ми и грунтовым основанием (фиг, 4). При этом рассто ние между лыжами 1 и несущей рамой 3 должно быть минимальным во

0 избежание увеличени  по высоте габаритов машины. Наиболее полно удовлетвор ет этим требовани м данный механизм, в котором соосное с поперечной направл ющей 8 расположение гидроцилиндров 25, 26, 27, 28 спо5 собствует наиболее компактному решению этого узла, что в целом улучшает эксплуатационные качества и расшир ет область использовани  механизма, в частности, применительно к шнеко0 буровым машинам. Использование поперечных направл ющих 8 в качестве гильз гидроцилиндров 25, 26, 27, 28 не приводит к их заклиниванию при возможном прогибе направл ющих 8 от

5 внешних нагрузок благодар  тому, что поршни 32 отделены от штоков 29, а также из-за малого отношени  их длин к диаметрам. Шток 29 имеет повышенные зазоры между своими опорными диска .ми 30, 31 и гильзой. Эти зазоры обес0 печивают проход иггока 29 по изогнутой гильзе. Дл  увеличени  шага при поперечном шагании механизма опорный шарнир 10 лишь частично охватывает ползун 9, контактиру  с последним

5 по цилиндрической поверхности только в верхней его части. Это позвол ет сократить габарит по ширине .узла в направлении перемещен1.ч по поперечной направл ющей 8. При этом серь0 ги 15 и 16 не преп тствуют передаче усилий от опорного шарнира 10 на ползун 9, допуска  сближение цапФ 17 и 18, но удерживают узел замкнутым при отрыве лыж 1 от грунтового основани 

Claims (3)

1. 5 9. Предложенный механизм хода расшир ет область применени  машины, повышает надежность и упрощает упран.лёние . Конструктивное вьшолнение поперечного привода позвол ет опустить несуа1ую раму, что уменьшает подрывку почвы. При подготовке траншеи , необходимой дл  нормальной эксплуатации шнекобуровой машины, подры ка почвы уменьшаетс  по сравнению с прототипом, на величину до 0,3 м по веей длине траншеи, что сокращает объем вскрьж и, а также стоимость и сроки подготовительных работ, ; При поперечном ходе св зь продоль ного привода с балансирами каретки устран ет угловое отклонение продоль ных приводов, обаспечива  ос1т1ествле нйе строго поперечного перемещени  МИШИНЫ. ДБи.жение машины в поперечнфм направлении может создать дополн тельные усили  дл  смещени  буровфго става при его зажиме в сква Есине или обеспечить оперативный отвод машины в случае возникновени  опасности обрушени  борта уступа. Возможность поперечного перемещени  маШИНЫ на забой без ее смещени  вдоль продольной оси ЛЕлжи позвол ет уменьшить ход или устранить установку на машине вьщвижного приемного лотка, п едназначенного дл  перекрыти  пространства между забоем и машиной. Кроме того, наличие такого хода позв л ет более оп-еративно установить щнекобуровую машину к забою в случа его искривлени , а при возникновении опасности или обруи ении борта - выве ти машину из опасной зоны. При этом соосноё приложение нагрузок к ползуну уменьшает нзнос и повышает срок службы цилиндрической поперечной направл гацёй каретки и ползуна. Повышение маневренности и упр эвде .нйе управлени  машиной сокращает врем  на ее установку перед забуриванием , увеличива  производительно ст машины, устран   возможность ее аварии при обрушении борта уступа и повьиаа  безопасность ведени  работ. Формула изобретени  1.Шагакнций механизм, включакищй Hecjmjyra раму с приводом подъема, лыжи с .пр молинейными направл ющими, каретки с приводом продольного и поперечного перемещени , поперечной направл ющей и ползунами, св занными через опорные шарнирлз с приводом йодъема, отличающийс  тем, что, с целью повьгшени  маневренности и надежности, привод поперечного перемещени  расположен соосно с поперечной направл ющей каретки, а привод продольного перемещени  св зан с кареткой через неподвижную в поперечном направлении часть каретки .
2. 2.Шагаквдий механизм по п.1, о тличающийс   тем, что привод поперечного перемещени  выполнен в виде гидроцилиндра, гильзой которого служит поперечна  направл к да , а шток его снабжен разнесенными опорами по внутреннему диаметру гильзы и установлен с зазором по отношению к поршню.
3. 3.Шагающий механизм по п.1, 2, отличающийс  тем, что контактирующие поверхности ползунов и опорных шарниров выполнены в виде участков цилиндрической поверхности с осью., проход щей через точку пересечени  вертикальной оси опорного ийрнира и горизонтальной оси поперечной направл ющей и перпендикул рно указанным ос м, а опорный шарнир и ползун подвижно соединены между собой. Ис точни ки и нформации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство по за вке № 2493157/29-03, кл. Е 02 F 9/04, 26.5.77. 2,Авторское свидетельство по за вке № 2545943/29-03, кл, Е 02 F 9/04 22.11.77 (прототип).

   I

   //xSx/xSx/x vxxN ; xN / V4V /;г ХЧV . -з„|Фиг. S /ЛV