SU777156A1 - Виброгрейфер - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительным машинам, в частности к оборудованию, предназначенному для разработки уплотненных и мерзлых грунтов, и может быть использовано в качестве сменного навесного 5 оборудования на гидрофицированном экскаваторе.

Известны навесные грейферы, устанавливаемые на рукояти гидрофицированного экскаватора. Данный грейфер жестко подве- ю шивается на рукояти и содержит два гидроцилиндра для замыкания и открывания челюстей ковша [1].

Основным недостатком жестко подвешенного грейфера с гидроцилиндрами управле- ]5 ния челюстями является то, что им трудно создавать необходимое давление на грунт при врезании, т. е. разрабатывать более плотные грунты, независимо от массы грейфера. 20

Известна также конструкция грейферов, которая включает вибратор, амортизационную пружинную подвеску, систему гидропривода и челюсти с упорами на тыльной части для взаимодействия с жестко закреп- 25 ленной на корпусе перегородкой, симметрично установленной относительно челюстей [2]. Вибратор, используемый в данном устройстве, представляет собой дебалансный вибратор направленного действия, при- ₃q водимый в движение от гидравлического двигателя, находящегося в рабочей зоне.

Недостатком известного устройства является относительно малое воздействие на разрушаемую среду по сравнению с весом вибратора, так как в образовании инерционного усилия принимают участие только массы вращающихся дебалансов, вес и размеры которых ограничены, что дает заниженную производительность и недостаточное качество рыхления грунта. Кроме того, в данном устройстве возникает необходимость применения специальных подшипников для валов вибратора, полностью воспринимающих вибрационную нагрузку.

Недостатками устройства являются также малая эксплуатационная надежность и преждевременный выход из строя приводного гидродвигателя, воспринимающего вибрационную нагрузку.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения мерзлых и плотных грунтов.

Это достигается тем, что вибратор выполнен в виде гидравлического цилиндра с полым плунжером, на котором жестко закреплена траверса с подпружиненными тягами, размещенными в гидравлическом цилиндре и жестко соединенными с корпусом, при этом цилиндр выполнен с кольцевой рас777156 точкой и имеет шарик, установленный в основании цилиндрической полости, в которой размещен плунжер с возможностью контактирования с шариком и перекрытия кольцевой расточки.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Виброгрейфер содержит защитный кожух 1, предназначенный для подвески на стреле базовой машины, который соединен с корпусом грейфера 2 посредством амортизационной подвески, состоящей из расположенных по окружности направляющих тяг 3, пружин 4 и 5.

Исполнительный механизм вибратора состоит из корпуса 6, имеющего цилиндрическую полость 7, в которой размещен полый плунжер 8. Плунжер 8 жестко связан с траверсой 9, которая, в свою очередь, при помощи направляющих тяг 10 жестко связана с корпусом грейфера 2. Между корпусом 6 и корпусом грейфера 2 установлены пружины 11, осуществляющие поджатие плунжера 8 к шарику 12, свободно установленному в основании цилиндрической полости 7 и осуществляющему в данном положении уплотнение нижней части радиального отверстия 13, выполненного внутри плунжера 8, соединенного в верхней части с напорной магистралью 14 и гидроаккумулятором 15. Нижний торец плунжера 8 осуществляет положительное перекрытие кольцевой расточки 16, выполненной в теле корпуса 6 и соединенной со сливной магистралью 17.

Кроме того, виброгрейфер содержит подвижные челюсти 18, шарнирно связанные со штоками гидроцилиндров 19, осуществляющие их открытие и закрытие, и с корпусом грейфера 2. Тыльные части челюстей снабжены упорами 20 для взаимодействия при открытии с перегородкой 21, жестко закрепленной на корпусе 2 и установленной симметрично относительно челюстей.

Виброгрейфер работает следующим образом.

Перед спуском виброгрейфера на забой включают гидросистему управления гидроцилиндрами 19 и их штоками, открывают челюсти 18, которые в момент полного открытия упираются упорами 20 на жесткую перегородку 21, образуя жесткую замкнутую систему.

Далее включается вибратор. При этом рабочая жидкость через напорную магистраль 14 нагнетается в гидроаккумулятор 15. По достижении заданного давления, определяемого затяжкой пружин 11 и эффективной площадью контакта радиального отверстия 13 с шариком 12, плунжер 8 перемещается вверх, пропуская накопленную в гидроаккумуляторе 15 и напорной магистрали 14 жидкость в пространство под нижним торцем плунжера 8. Далее, воздействуя на увеличившуюся площадь плунжера 8, осуществляется перемещение его вверх, а корпуса вниз, и после прохождения перекрытия нижним торцем плунжера 8 кольцевой расточки 16 происходит соединение напорной магистрали со сливом. Таким образом осуществляется рабочий ход подвижных частей.

При этом скорость перемещения плунжера 8 и жестко связанного с ним корпуса грейфера 2 во много раз превышает скорость инерционной массы корпуса 6.

При разрядке гидроаккумулятора 5 удержание рабочего плунжера 8 в отжатом от шарика 12 состоянии происходит в результате воздействия рабочего давления на максимальную площадь его поперечного сечения. После падения давления в гидросистеме происходит подтягивание плунжера 8 под действием пружин 11 в исходное положение. Далее цикл повторяется в автоматическом режиме.

Регулируя производительность нагнетаемой жидкости, можно в широких пределах изменять рабочую частоту силового воздействия. При включенном вибраторе виброгрейфер заглубляется в грунт на глубину, обеспечивающую при последующем смыкании челюстей 18 заполнение грейфера. После заглубления грейфера включают гидросистему, и штоки гидроцилиндров 19 производят смыкание челюстей 18 при одновременной вибрации. После того, как челюсти 18 сомкнутся, производится выключение вибратора и извлечение грейфера для разгрузки. Амортизационная подвеска позволяет гасить воздействие колебаний подвижных частей виброгрейфера на металлоконструкцию базовой машины.

Благодаря возможности работы в ударновибрационном режиме, навесной виброгрейфер может эффективно разрабатывать мерзлые и плотные грунты.

Claims (2)

1. точкой и имеет шарик, установленный в основании цилиндрической иолости, в которой размещен плунжер с возможностью контактировани  с шариком и перекрыти  кольцевой расточки. На чертеже схематически изображено предложенное устройство. Виброгрейфер содержит защитный кожух 1, предназначенный дл  подвески на стреле базовой машины, который соедипен с корпусом грейфера 2 посредством амортизационной подвески, состо щей из расположенных по окружности направл ющих т г 3, пружин 4 и 5. Исполнительный механизм вибратора состоит из корпуса 6, имеющего цилиндрическую полость 7, в которой размещен полый плунжер 8. Плунжер 8 жестко св зан с траверсой 9, котора , в свою очередь, при помощи направл ющих т г 10 жестко св зана с корпусом грейфера 2. Между корпусом 6 и корпусом грейфера 2 установлены пружины 11, осуществл ющие поджатие плунжера 8 к шарику 12, свободно установленному в основании цилиндрической полости 7 и осуществл ющему в данном полол ении уплотнение нижией части радиального отверсти  13, выполненного внутри плунжера 8, соединенного в верхней части с напорной магистралью 14 и гидроаккумул тором 15. Нижний торец плунжера 8 осуществл ет положительное перекрытие кольцевой расточки 16, выполненной в теле корпуса 6 и соединенной со сливной магистралью 17. Кроме того, виброгрейфер содержит подвижные челюсти 18, шарнирно св занные со штоками гидроцилиндров 19, осуществл ющие их открытие и закрытие, и с корпусом грейфера
2. 2. Тыльные части челюстей снабжены упорами 20 дл  взаимодействи  при открытии с перегородкой 21, жестко закрепленной на корпусе 2 и установленной симметрично относительно челюстей. Виброгрейфер работает следующим образом . Перед спуском виброгрейфера на забой включают гидросистему управлени  гидроцилиндрами 19 и их штоками, открывают челюсти 18, которые в момент полного открыти  упираютс  упорами 20 на жесткую перегородку 21, образу  л есткую замкнутую систему. Далее включаетс  вибратор. При этом рабоча  жидкость через напорную магистраль 14 нагнетаетс  в гидроаккумул тор 15. По достижении заданного давлени , определ емого зат жкой пружин 11 и эффективной площадью контакта радиального отверсти  13 с шариком 12, плунжер 8 перемещаетс  вверх, пропуска  накопленную в гидроаккумул торе 15 и иапорной магистрали 14 жидкость в пространство под нижним торцем плунжера 8. Далее, воздейству  на увеличившуюс  площадь плунжера 8, осуществл етс  перемещение его вверх, а корпуса 6 вниз, и после прохождени  перекрыти  нижним торцем плунжера 8 кольцевой расточки 16 происходит соединение напорной магистрали со сливом. Таким образом осуществл етс  рабочий ход подвижных частей . При этом скорость перемещени  плунжера 8 и жестко св занного с ним корпуса грейфера 2 во много раз превышает скорость инерционной массы корпуса 6. При разр дке гидроаккумул тора 5 удержание рабочего плунжера 8 в от шарика 12 состо нии происходит в результате воздействи  рабочего давлени  на максимальную площадь его поперечного сечени . После падени  давлени  в гидросистеме происходит подт гивание плунжера 8 под действием пружин 11 в исходное положение . Далее цикл повтор етс  в авгоматическом режиме. Регулиру  производительность нагнетаемой жидкости, в широких пределах измен ть рабочую частоту силового воздействи . При включенном вибраторе виброгрейфер заглубл етс  в грунт на глубину, обеспечивающую при последующем смыкании челюстей 18 заполнение грейфера. После заглублени  грейфера включают гидросистему , и штоки гидроцилиндров 19 производ т смыкание челюстей 18 при одновременной вибрации. После того, как челюсти 18 сомкнутс , производитс  выключение вибратора и извлечение грейфера дл  разгрузки . Амортизационна  подвеска позвол ет гасить воздействие колебаний подвижных частей виброгрейфера на металлоконструкцию базовой машины. Благодар  возможности работы в ударновибрационном режиме, навесной виброгрейфер может эффективно разрабатывать мерзлые и плотные грунты. Формула изобретени  Виброгрейфер, включающий корпус, вибратор , амортизационную пружинную подвеску , систему гидропривода и челюсти с упорами на тыльной части дл  взаимодействи  с закрепленной на корпусе перегородкой , симметрично установленной относиельно челюстей, отличающийс  тем, то, с целью повышени  эффективности буени  мерзлых и плотных грунтов, вибратор ыполнен в виде гидравлического цилиндра полым плунжером, на котором жестко зареплена траверса с подпрул иненными т ами , размещенными в гидравлическом цииндре и жестко соединенными с корпусом, ри этом цилиндр выполнен с кольцевой асточкой и имеет щарик, установленный в сновании цилиндрической полости, в котоой размещен плунжер с возможностью онтактировани  с шариком и перекрыти  ольцевой расточки. i. Авторское № 591556, кл. Е

   СССР 56 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе СССР2. Авторское свидетельство свидетельство 02F 31/44, 1975. 777156 № 523171, кл. Е 02F 3/44, 1973.