Download to read offline
More Related Content
28722ip
- 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ(13) A4 (11) 28722 (51) E02F 3/627 (2006.01) E21B 7/26 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ (21) 2013/1136.1 (22) 28.08.2013 (45) 15.07.2014, бюл. №7 (72) Журсенбаев Балахазы Ибраевич; Тлеукенов Сатритен; Гебель Елена Сергеевна (73) Журсенбаев Балахазы Ибраевич (56) RU №2152486, 2000 (54) РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ЭКСКАВАТОРА 1 (57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкции рабочего оборудования гидравлических экскаваторов для бурения ям. Технический результат повышение производительности рабочего оборудования в результате уменьшения времени на выполнение работ. В рабочем оборудовании гидравлического экскаватора, включающем базовую машину, стрелу, рабочий орган в виде бура с приводом и гидроцилиндр управления, при этом базовая машина связана со стрелой через шарнирно- рычажный механизм вертикального перемещения рабочего органа, который содержит стойку, два распорных звена и тягу, причем стойка и распорные звенья кинематически связаны с базовой машиной и стрелой и образуют прямолинейно-направляющий механизм Чебышева, верхнее распорное звено которого выполняет роль кривошипа, а нижерасположенное распорное звено - роль шатуна, при этом в качестве тяги использован гидроцилиндр подъема стрелы, соединяющий стойку со средней частью шатуна. На вертикальной линии соединяющей оси шарниров кривошипа и шатуна смонтирована жестко проушина и соединена тягой с проушиной смонтированной в шарнире В, которая в свою очередь соединена тягой с приводом смонтированным в шарнире D, причем обе проушины и двигатель равны между собой и смонтированы вертикально, а также тяги равны между собой и образуют вместе со стрелой и распорным звеном параллелограмные механизмы. (19)KZ(13)A4(11)28722
- 2. 28722 2 Изобретение относится кбуровой технике, а именно к конструкции рабочего оборудования гидравлических экскаваторов для бурения ям. Известно рабочее оборудование гидравлического экскаватора (А.с. СССР №1460131, Кл. Е02F 3/627, 1987г.), включающее связанное с базовой машиной стрелу, установленный на ней рабочий орган в виде бура с приводом и гидроцилиндр управления, один из которых служит для подъема стрелы, а второй - управляет рабочим органом. Базовая машина связана со стрелой через шарнирно-рычажный механизм вертикального перемещения рабочего органа, выполненного в виде стойки, двух распорных звеньев и тяги, причем стойка и распорные звенья кинематически связаны с базовой машиной и стрелой, а тяга размещена в замкнутом контуре механизма перемещения и шарнирно соединяет стойку с распорными звеньями между собой. В рассматриваемом рабочем оборудовании гидравлического экскаватора механизм вертикального перемещения рабочего органа достаточно сложен в конструктивном отношении и кинематически представляет собой шестизвенный шарнирно-рычажный механизм. В отдельных положениях звенья этого механизма испытывают усилия многократно превосходящее полезную нагрузку от внедрения и подъема рабочего органа. Это в первую очередь, обусловлено нерациональным соотношением составляющих усилий в звеньях шарнирно-рычажного механизма, когда отдельные его элементы занимают взаимное положение близкое к «мертвому», например в нижнем положении стрелы, когда тяга и нижнее распорное звено оказываются под небольшим углом друг к другу. Конструктивно-кинематическая неопределенность количественного соотношения длин звеньев механизма вертикального перемещения рабочего органа затрудняет практическое его выполнение и использование. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является рабочее оборудование гидравлического экскаватора (Патент RU №2152486 C1 Е02F 3/627, 3/06, 5/04, 2000г.), включающем связанную с базовой машиной стрелу установленный на ней рабочий орган в виде бура с приводом и гидроцилиндр управления, один из которых служит для подъема стрелы, а второй управляет рабочим органом, при этом базовая машина связана со стрелой через шарнирно-рычажный механизм вертикального перемещения рабочего органа, который содержит стойку, два распорных звена и тягу, причем стойка и распорные звенья кинематически связаны с базовой машиной и стрелой, а тяга размещена в замкнутом контуре механизма перемещения и шарнирно соединяет стойку и распорное звено между собой, стойка на базовой машине закреплена жестко, а распорные звенья смонтированы на стойке один над другим и связаны со стрелой, кинематически образуя с последней четырехзвенный прямолинейно- направляющий механизм Чебышева, верхнее распорное звено которого выполняет роль кривошипа, а нижерасположенное распорное звено - роль шатуна, в качестве тяги использован гидроцилиндр подъема стрелы, соединяющий стойку со средней частью шатуна, при этом продольная ось гидроцилиндра расположена параллельно стреле в ее нижнем положении, стрела с кривошипом образует угол в пределах 30-155 градусов, первое значение из которых соответствует верхнему положению стрелы, а второе - ее нижнему положению, причем оси шарниров кривошипа и шатуна, которыми они закреплены на стойке, расположены на одной вертикальной линии. Задача предлагаемого изобретения - повышение производительности рабочего оборудования и за счет упрощения управления технологическим процессом. Технический результат повышение производительности рабочего оборудования в результате уменьшения времени на выполнение работ. Это достигается тем, что в рабочем оборудовании гидравлического экскаватора, включающем базовую машину, стрелу, установленный на ней рабочий орган в виде бура с приводом и гидроцилиндры управления, один из которых служит для подъема стрелы, при этом базовая машина связана со стрелой через шарнирно- рычажный механизм вертикального перемещения рабочего органа, который содержит стойку, два распорных звена и тягу, причем стойка и распорные звенья кинематически связаны с базовой машиной и стрелой, а тяга размещена в замкнутом контуре механизма перемещения и шарнирно соединяет стойку и распорное звено между собой, стойка на базовой машине закреплена жестко, а распорные звенья смонтированы на стойке один над другим и связаны со стрелой, кинематически образуя с последней четырехзвенный прямолинейно- направляющий механизм Чебышева, верхнее распорное звено которого выполняет роль кривошипа, а ниже расположенное распорное звено - роль шатуна, при этом в качестве тяги использован гидроцилиндр подъема стрелы, соединяющий стойку со средней частью шатуна - продольная ось гидроцилиндра расположена параллельно стреле в ее нижнем положении, стрела с кривошипом образует угол в пределах 30-155 градусов, первое значение из которых соответствует верхнему положению стрелы, а второе - ее нижнему положению, причем оси шарниров кривошипа и шатуна, которыми они закреплены на одной вертикальной линии. На вертикальной линии соединяющей оси шарниров кривошипа и шатуна смонтирована жестко проушина и соединена тягой с проушиной смонтированной в шарнире В, которая в свою очередь соединена тягой с приводом смонтированным в шарнире D, причем обе проушины и двигатель равны между собой и смонтированы вертикально, а также тяги равны между собой и образуют вместе со стрелой и распорным звеном параллелограмные механизмы.
- 3. 28722 3 На фиг.1 изображенорабочее оборудование гидравлического экскаватора, общий вид, а на фиг.2 изображена кинематическая схема механизма вертикального перемещения рабочего органа. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора включает рабочий орган в виде шнекового бура 1 с приводом 2, стрелу 3, гидроцилиндр 4, управление положением стрелы 3. Стрела 3 опирается на базовую машину 6 через механизм вертикального перемещения, причем последний смонтирован на стойке 7, которая жестко установлена на базовой машине 6 и выполняет роль основания механизма. Механизм вертикального перемещения представляет собой шарнирно- рычажный четырехзвенный прямолинейно- направляющий механизм Чебышева, который включает стойку 7, закрепленные на стойке посредством шарниров А и Е два распорных звена 8 и 9 и стрелу 3, которая, подвешена на других концах распорных звеньев в шарнирах С и В, причем верхнее распорное звено 8 выполняет роль кривошипа, ниже расположенное распорное звено 9 - роль шатуна, а стрела 3 в этом механизме - роль коромысла, на внешнем конце которого в шарнире D закреплен рабочий орган - шнековый бур с приводом. В шарнире Е на стойке 7 жестко смонтирована проушина 10 и соединена в шарнире К тягой 11 с шарниром N проушиной 12 смонтированной в шарнире В. Та в свою очередь соединена тягой 5 с шарниром М двигателя 4. При этом соотношение длины этого четырехзвенника удовлетворяют условиям упомянутого механизма Чебышева: CB=BE=BD=2,5AC; АЕ=2АС А также тяги и проушины равны между собой и удовлетворяют следующим соотношениям: KN=NM; EK=BN=DM В предложенном механизме вертикального перемещения ведущим звеном является шатун 9, который перемещает другие звенья этого механизма. Для чего шатун 9 в своей средней части снабжен осью F, которая шарнирно соединяет его с тягой, выполненной в виде силового элемента переменной длины, в качестве которого использован гидроцилиндр 4 подъема стрелы. Другой конец гидроцилиндра (тяги) через ось G опирается на основание-стойку 7. Для обеспечения плоско-параллельного движения двигателя DM по вертикали (линин D-D1) шарниры А кривошипа 8, Е шатуна 9 и К проушины 10, которыми они закреплены на стойке, располагаются на одной вертикальной линии. А проушина 10 и 12, и двигатель 4 равны между собой, располагаются вертикально и соединены тягами 11 и 5 и образуют параллелограмные механизмы с шатуном 9 и стрелой 3. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора работают следующим образом. Перемещением базовой машины 6 и изменением положения стрелы 3 гидроцилиндром 4 нижний конец бура 1 подводится к поверхности грунта в месте бурения ямы. Далее приводом 2 бур 1 приводится во вращательное движение. Затем движением штока гидроцилиндра 4 осуществляется заглубление бура 1 в грунт, причем шток гидроцилиндра перемещаясь, поворачивает шатун 9 вокруг шарнира Е, который в. свою очередь перемещает стрелу 3 и кривошип 8. При этом стрела совершает сложное движение, так ее точка В движется по часовой стрелке вокруг шарнира Е по радиусу BE, а точка С движется также по часовой стрелке вокруг шарнира А по радиусу СА, который в 2,5 раза меньше BE. Благодаря указанному соотношению длин звеньев шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма точка D стрелы 3 движется по линии D-D1, параллельно АЕ. Поскольку точки А, Е и К находятся на одной вертикальной линии, а проушина 10 параллельна проушине 12 и двигателю 2 и равны между собой и соединены тягами 11 и 5, которые в свою очередь равны между собой и образуют параллелограмные механизмы с шатуном 9 и стрелой 3, двигатель 2 совершает плоскопараллельное движение, а бур 1 совершает строго вертикальное движение одним гидроцилиндром 4. Предложенное рабочее оборудование гидравлического экскаватора за счет простоты управления (одним гидроцилиндром) сокращает время выполнения работы и в результате повышается его производительность. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Рабочее оборудование гидравлического экскаватора, включающее базовую машину, стрелу, установленный на ней рабочий орган в виде бура с приводом и гидроцилиндры управления, один из которых служит для подъема стрелы, при этом базовая машина связана со стрелой через шарнирно- рычажный механизм вертикального перемещения рабочего органа, который содержит стойку, два распорных звена и тягу, причем стойка и распорные звенья кинематически связаны с базовой машиной и стрелой, а тяга размещена в замкнутом контуре механизма перемещения и шарнирно соединяет стойку и распорное звено между собой, стойка на базовой машине закреплена жестко, а распорные звенья смонтированы на стойке один над другим и связаны со стрелой, кинематически образуя с последней четырехзвенный прямолинейно- направляющий механизм Чебышева, верхнее распорное звено которого выполняет роль кривошипа, а ниже расположенное распорное звено - роль шатуна, при этом в качестве тяги использован гидроцилиндр подъема стрелы, соединяющий стойку со средней частью шатуна - продольная ось гидроцилиндра расположена параллельно стреле в ее нижнем положении, стрела с кривошипом образует угол в пределах 30-155 градусов, первое значение из которых соответствует верхнему положению стрелы, а второе - ее нижнему положению, причем оси шарниров кривошипа и шатуна, которыми они закреплены на одной вертикальной линии, отличающееся, тем, что на вертикальной линии соединяющем оси шарниров кривошипа и шатуна смонтирована жестко
- 4. 28722 4 проушина и соединенатягой с проушиной смонтированной в шарнире В, которая в свою очередь соединена тягой с приводом смонтированным в шарнире D, причем обе проушины и двигатель равны между собой и смонтированы вертикально, а также тяги равны между собой и образуют вместе со стрелой и распорным звеном параллелограммные механизмы. Верстка Ж. Жомартбек Корректор Е. Барч