RU2689464C1

RU2689464C1 - Excavating machine

Info

Publication number: RU2689464C1
Application number: RU2018119269A
Authority: RU
Inventors: Вадим Дмитриевич Глебов
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-05-28

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to excavating equipment, in particular, to crawler scrapers. Excavating machine comprises motor-transmission unit, caterpillar running carts, ladle and storage hopper installed above it with unload hydraulic cylinders and ladle elevator. Elevator and ladle are installed between caterpillar chassis trolleys and ladle is equipped with screw arranged parallel to cutting edge of blade with outlet to bucket elevator. Storage hopper is made with possibility of side unloading and is equipped with soil volume sensor connected with volume indicators and through time relay with electrically controlled hydraulic distributor of unload hydraulic cylinders activation. Screw and ladle elevator are made with possibility of their speed adjustment.EFFECT: higher efficiency and reliability of excavating machine.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к землеройной технике, в частности к гусеничным скреперам.The invention relates to earth moving equipment, in particular to tracked scraper.

Известна землеройная машина, содержащая гусеничные ходовые тележки, моторно-трансмиссионный блок и ковш, установленный между гусеничными ходовыми тележками (Патент RU 2104369, E02F 3/64). Недостатком известной землеройной машины является низкая производительность, обусловленная ограниченной скоростью перемещения на транспортном режиме при транспортировании грунта к месту разгрузки.Famous earthmoving machinery containing tracked undercarriage, engine and transmission unit and a bucket mounted between the crawler undercarriage (Patent RU 2104369, E02F 3/64). A disadvantage of the known earthmoving machine is the low productivity, due to the limited speed of movement on the transport mode during the transportation of soil to the place of unloading.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является землеройная машина, содержащая гусеничные ходовые тележки, моторно-трансмиссионный блок, ковш и установленный над ним бункер-накопитель с гидроцилиндрами разгрузки и ковшовый элеватор (Патент RU 2170306, E02F 3/64). Однако и эта землеройная машина имеет существенные недостатки, снижающие ее надежность и производительность. Так, при разработке связных грунтов срезаемая ножом стружка сплошной толстой и прочной массой с большим напором под действием тягового усилия, фронтально воздействует на ковши элеватора, которые имея цепную подвеску, не приспособлены к восприятию такой нагрузки. Еще скорее приводят в негодность элеватор каменные включения в грунте, что нередко случается в эксплуатационных условиях, поэтому ковшовые элеваторы используемые, для загрузки землеройных машин имеют низкую надежность (Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия. - М: Машиностроение, 1981. 223 с). Все это ведет к затратам времени и средств на ремонт, что в конечном итоге снижает надежность и производительность землеройной машины. Кроме того снижение надежности и производительности обусловлено использованием цепного привода элеватора от колес, что не позволяет регулировать его скорость, а это необходимо, учитывая возможность работы землеройной машины в широком диапазоне грунтовых условий по прочностным и иным свойствам. Ограниченная скорость элеватора ведет к перегрузке, поломке и простою машины в ущерб производительности. Другим недостатком известного устройства, снижающим производительность, является расположение бункера-накопителя консольно относительно колес. Сила тяжести бункера и грунта создает подъемное усилие, передаваемое через сцепное устройство на базовую машину, снижая сцепной вес и реализуемое тяговое усилие, что ведет к уменьшению толщины срезаемой стружки и падению производительности. Еще один недостаток известной землеройной машины, снижающий производительность, заключается в сложности процесса 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 с ней перемещаться во время разгрузки. Но в реальных условиях работы синхронизировать движение самосвала сдвижением землеройной машины весьма сложно, потому- что в принципе трудно управлять автомобилем даже при свободном движении задним ходом. Тем более это трудно в данных условиях, поскольку при увеличении скорости самосвала он упирается в упоры и двигатель глохнет, самосвал останавливается. При уменьшении скорости также происходит его отставание. Необходимо иметь в виду, что, при работе элеватора образуется весьма плотное облако пыли значительно снижающее видимость. Кроме того водитель самосвала не имеет информации о величине объема грунта в бункере. Машинист землеройной машины также не имеет информации о количестве грунта в бункере-накопителе и управляя машиной должен смотреть вперед и в то же 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 и потеря грунта, перегрузка самосвала и тоже потеря грунта, все это, а также и возможная недогрузка самосвала, снижает производительность, утомляет машиниста и водителя и не способствует повышению производительности. Кроме всего следует отметить большие габаритные размеры известной машины по длине, а следовательно ограниченные возможности маневрирования и производительности.Closest to the claimed technical solution is a earth-moving machine, containing tracked undercarriage, engine and transmission unit, a bucket and a hopper mounted above it with hydraulic cylinders of unloading and bucket elevator (Patent RU 2170306, E02F 3/64). However, this earthmoving machine has significant drawbacks, reducing its reliability and performance. Thus, in the development of cohesive soils, shavings that are cut off by a knife with a solid thick and durable mass with a high pressure under the action of traction force, frontally affect the buckets of the elevator, which, having a chain suspension, are not adapted to the perception of such a load. Elevator stone inclusions in the ground are even more likely to deteriorate, which often happens under operating conditions, so bucket elevators are used to load earth-moving machines and have low reliability (Balovnev V.I. Road-building machines with working bodies of an intensifying action. - M: Mashinostroenie. 1981. 223 c). All this leads to the cost of time and money for repairs, which ultimately reduces the reliability and performance of the earthmoving machine. In addition, the decrease in reliability and performance is due to the use of a chain drive of an elevator from wheels, which does not allow to adjust its speed, and this is necessary, given the possibility of an earthmoving machine operating in a wide range of ground conditions for strength and other properties. The limited speed of the elevator leads to overload, breakdown and downtime of the machine to the detriment of performance. Another disadvantage of the known device, reducing performance, is the location of the hopper cantilever relative to the wheels. Gravity of the bunker and the ground creates a lifting force transmitted through the coupling device to the base machine, reducing the coupling weight and the tractive force realized, which leads to a decrease in the thickness of the cut chips and a drop in performance. Another disadvantage of a known earthmoving machine that reduces productivity is the complexity of the process of rear ground unloading from a storage bin to a vehicle. The driver of the truck at the approach to the earthmoving machine must turn around and, moving backwards, catch up with it and move in synchronization with it during unloading. But in real work conditions, it is very difficult to synchronize the movement of a dump truck with the movement of a earth-moving machine, because in principle it is difficult to drive a car even with free movement in reverse. Moreover, it is difficult in these conditions, since with an increase in the speed of the dump truck it rests on the stops and the engine stalls, the dump truck stops. With a decrease in speed, there is also a lag. It must be borne in mind that, when the elevator is working, a very dense cloud of dust is formed that significantly reduces visibility. In addition, the driver of the truck has no information about the amount of soil in the bunker. The driver of the earthmoving machine also has no information about the amount of soil in the bunker and driving the machine must look ahead 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 shielded by an elevator and a dense cloud of dust. As a result, bunker overload and loss of soil, dump truck overload and also loss of soil are inevitable, all this, as well as the possible underload of the dump truck, reduces productivity, tires the driver and driver, and does not contribute to increased productivity. In addition, it should be noted the large dimensions of the famous machine in length, and therefore the limited possibilities of maneuvering and performance.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности и надежности землеройной машThe objective of the proposed technical solution is to increase the productivity and reliability of the earthmoving machine.

Поставленная задача решается тем, что известная землеройная машина включающая моторно-трансмиссионный блок, гусеничные ходовые тележки, ковш и установленный над ним бункер-накопитель с гидро-цилиндрами разгрузки, ковшовый элеватор, снабжен шнеком, расположенным параллельно режущей кромке ножа выходом к ковшовому элеватору, а бункер -накопитель выполнен с возможностью боковой разгрузки и снабжен датчиком объема грунта, соединенным с указателями объема и через реле времени с электроуправляемым гидрораспределителем включения гидроцилиндров разгрузки. Приводы шнека и ковшового элеватора выполнены регулируемыми по скорости, например, в виде регулируемых гидродвигателей.The problem is solved by the fact that a well-known digging machine includes a motor-transmission unit, tracked undercarriage carriages, a bucket and a storage hopper mounted above it with hydro-discharge cylinders, a bucket elevator, is equipped with an auger located parallel to the cutting edge of the knife and exit to the bucket elevator the bunker-accumulator is made with the possibility of lateral unloading and is equipped with a soil volume sensor connected to the volume indicators and, via a time relay, with an electrically operated hydraulic distributor of hydrocyl activation ndrov unloading. Drives of the screw and bucket elevator are made adjustable in speed, for example, in the form of adjustable hydraulic motors.

На фиг. 1 изображена схема землеройной машины и самосвала, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.FIG. 1 shows a diagram of the earthmoving machine and dump truck, front view; in fig. 2 - the same, side view.

Землеройная машина содержит моторно-трансмиссионный блок 1 и гусеничные ходовые тележки 2, связанные с рамой, а между гусеничными тележками установлен ковш 3 с режущим ножом 4. В ковше 3, параллельно режущей кромке ножа, установлен шнек 5, выходом к ковшовому элеватору 6, нижняя часть которого размещена в загрузочной воронке 7. Ковш с ножом установлен шарнирно на опорах прикрепленных к рамам гусеничных ходовых тележек и имеет привод поворота в виде гидроцилиндров 8, обеспечивающих поворот ковша относительно оси шнека 5 и заглубление ножа 4. На рамах ходовых тележек, посредством стоек 9, установлен бункер-накопитель 10, имеющий поворотную заслонку 11 для разгрузки грунта в самосвальный автомобиль 12. Привод заслонки осуществляется гидро-цилиндрами 13, управляемыми электрогидрораспределителем 14. Включение и выключение гидрораспределителя 14 осуществляется реле времени 15 и датчиком 16 объема грунта, установленном в бункере-накопителе 10 на его боковой стенке. Датчик объема грунта 16 выполнен в виде упругой эластичной трубки, внутри которой имеется токопроводящая шинка 17 и контакты 18, последовательно прижимаемые к шинке по мере заполнения бункера-накопителя грунтом. Верхний контакт 18 соответствующий полному заполнению бункера, соединен с реле времени 15, управляющему гидро-распределителем 14. Остальные контакты 18 датчика объема грунта 16 соединены со светодиодными лампами указателей объема грунта 19, один из которых - большой установлен снаружи землеройной машины, на хорошо видном водителю самосвала месте, а второй меньший размером в кабине машиниста. Светодиодные лампы в указателях расположены вертикально и разных цветов, так первый верхний - красный, второй ниже - желтый и остальные ниже - зеленые. Это дает машинисту землеройной машины и водителю самосвала полную информацию о степени загрузки бункера-накопителя грунтом. Система автоматической разгрузки может быть отключена выключателем 20 для ручного управления.The earthmoving machine contains a motor-transmission unit 1 and tracked undercarriage 2 associated with the frame, and between the caterpillar carts installed bucket 3 with a cutting knife 4. In the bucket 3, parallel to the cutting edge of the knife, installed auger 5, output to the bucket elevator 6, lower a part of which is placed in the hopper 7. The bucket with a knife is hinged on the supports of the tracked undercarriages attached to the frames and has a rotation drive in the form of hydraulic cylinders 8, which ensure the bucket turns about the screw axis 5 and the depth of the knife 4. On p move the trolleys, through racks 9, a storage tank 10 is installed, having a rotary valve 11 for unloading soil into a dump truck 12. The valve is driven by hydro-cylinders 13 controlled by an electro-hydraulic distributor 14. Time relay 15 and sensor 16 are activated the volume of soil installed in the hopper 10 on its side wall. The sensor volume of the soil 16 is made in the form of an elastic elastic tube, inside which there is a conductive bus 17 and contacts 18, successively pressed to the tavern as the storage hopper is filled with soil. The top contact 18 corresponding to the full filling of the bunker is connected to a time relay 15 that controls the hydraulic distributor 14. The remaining contacts 18 of the soil volume sensor 16 are connected to LED indicators of the soil volume indicators 19, one of which is large installed outside the earthmoving machine, clearly visible to the driver Dump truck location, and the second smaller size in the driver's cab. LED lamps in the indexes are arranged vertically and in different colors, so the first upper one is red, the second one is yellow and the others below are green. This gives the operator of the earthmoving machine and the driver of the dump truck full information about the degree of loading of the storage hopper with soil. The automatic unloading system can be turned off by the switch 20 for manual control.

Землеройная машина работает следующим образом.The earthmoving machine works as follows.

Машинист включает приводы шнека 5 и ковшового элеватора 6, задав необходимые их скорости в соответствии с реальными грунтовыми условиями и вероятной толщиной стружки, прогнозируемой, например, с помощью ударника ДорНИИ. Затем включает движение вперед и гидроцилиндрами 8 заглубляет нож 4 на необходимую глубину. Срезаемый грунт поступает в ковш 3, захватывается шнеком 5 и плавно перемещается в загрузочную воронку 7, откуда ковшовым элеватором 6 поднимается и выгружается в бункер-накопитель 10. Грунт, заполняя бункер, оказывает давление на датчик объема грунта 16 и последовательно, по мере заполнения его, замыкает контакты 18 с шинкой 17, которые включают соответствующие светодиодные лампы на указателе объема грунта для водителя самосвала и на указателе установленном в кабине машиниста землеройной машины. Сообразуясь с указателем объема грунта в ковше водитель самосвала, двигаясь вперед, перемещает самосвал под разгрузочный лоток бункера. Разгрузка бункера происходит когда грунт полностью заполняет бункер и воздействуя на датчик 16 замыкает верхний контакт 18, который включает реле времени 15. Реле времени включает гидрораспределитель 14, соединяющий напорную гидролинию с поршневыми полостями гидроцилиндров 13, открывающие заслонку 11. Выждав заданное время, достаточное для разгрузки бункера, реле времени переключает гидрораспределитель на закрытие заслонки и возвращение золотника в нейтральную позицию. Бункер-накопитель и заслонка разгрузки установлены со стороны сидения машиниста землеройной машины, поэтому в течение всего процесса разгрузки между машинистом и водителем самосвала обеспечивается надежный визуальный контакт.The driver turns on the drives of the screw 5 and the bucket elevator 6, setting their required speeds in accordance with the actual ground conditions and the probable chip thickness predicted, for example, by the drummer DorNII. Then includes moving forward and hydraulic cylinders 8 deepens the knife 4 to the required depth. The cut soil enters the bucket 3, is captured by the screw 5 and moves smoothly into the feed hopper 7, from where the bucket elevator 6 rises and unloads into the storage hopper 10. The soil, filling the bunker, puts pressure on the soil volume sensor 16 and successively as it is filled , closes the contacts 18 with the flap 17, which include the corresponding LED lamps on the indicator of the volume of soil for the driver of the truck and on the indicator installed in the driver's cab of the earthmoving machine. In accordance with the indicator of the volume of soil in the bucket, the driver of the dump truck, moving forward, moves the dump truck under the discharge chute of the bunker. The unloading of the bunker occurs when the ground completely fills the bunker and, acting on the sensor 16, closes the upper contact 18, which turns on the time relay 15. The time relay switches on the hydraulic distributor 14 connecting the pressure hydraulic line to the piston cavities of the hydraulic cylinders 13 opening the valve 11. After waiting for a specified time sufficient for unloading bunker, time relay switches the valve to close the valve and return the valve to a neutral position. The storage hopper and the unloading damper are installed on the side of the seat of the driver of the earthmoving machine, therefore during the entire unloading process between the driver and the driver of the dump truck a reliable visual contact is ensured.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения обеспечивает плавное перемещение срезаемого ножом грунта к элеватору, что предотвращает его поломки и простои землеройной машины, это наряду с возможностью задавать оптимальные скорости шнека и элеватора увеличивает надежность машины и ее производительность. Кроме того расположение бункера-накопителя с возможностью боковой разгрузки в транспортное средство и автоматизация процесса разгрузки, исключает потери грунта и простои машины, повышая тем самым ее производительность. В дополнение к приведенным выше достоинствам необходимо заметить, что расположение бункера-накопителя непосредственно на базовой машине увеличивает ее сцепной вес, а следовательно, и тяговое усилие гусеничных движителей, позволяющее вырезать стружку грунта большей толщины и увеличить производительность. Немаловажным фактором является уменьшение габаритных размеров землеройной машины и повышение маневренности, что также способствует возрастанию производительности.Thus, the use of the proposed technical solution ensures the smooth movement of the ground being cut off by a knife to the elevator, which prevents its breakdowns and downtime of the earthmoving machine. This, together with the ability to set the optimal speeds of the auger and elevator, increases the reliability of the machine and its performance. In addition, the location of the hopper with the possibility of lateral unloading into the vehicle and automation of the unloading process eliminates the loss of soil and machine downtime, thereby increasing its performance. In addition to the above advantages, it should be noted that the location of the storage hopper directly on the base machine increases its coupling weight and, consequently, the tractive effort of the tracked propulsive devices, which allows cutting out shavings of soil of greater thickness and increasing productivity. An important factor is to reduce the overall dimensions of the earthmoving machine and increase maneuverability, which also contributes to an increase in productivity.

Claims

An earthmoving machine containing an engine-transmission unit, tracked undercarriages, a bucket and a hopper with discharge cylinders mounted above it, and a bucket elevator, characterized in that the elevator and bucket are installed between the tracked undercarriage and the bucket is equipped with a screw located parallel to the cutting edge knife access to the bucket elevator, and the storage hopper is made with the possibility of lateral unloading and is equipped with a soil volume sensor connected to the volume indicators and via a time relay with electric control emym discharge control valve incorporating hydraulic cylinders, wherein the screw and bucket elevator are configured to regulate their speed.