ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК E02F3/76 

Изобретение относится к землеройным транспортным машинам и может быть использовано при строительстве и ремонте дорог.

Известна землеройно-транспортная машина, включающая самоходное шасси, отвал, балку, состоящую из двух соединенных между собой частей, первая из которых своим первым концом связана со вторым концом второй части балки, первый конец которой связан с самоходным шасси, и опорное колесо, установленное на первой части балки с возможностью поворота в плане посредством поворотного вала, который смонтирован на втором конце первой части и кинематически связан с гидроцилиндром поворота опорного колеса, соединенным с гидросистемой управления [1].

Оператору такой машины в процессе работы приходится визуально контролировать и вручную корректировать положение опорного колеса. Эта корректировка производится как при повороте, так и после него, что требует непроизводительных затрат рабочего времени, а следовательно, и снижает производительность машины. Кроме того, после каждого выноса балки в сторону от продольной плоскости машины оператор также вынужден производить дополнительную корректировку положения опорного колеса, что еще более снижает производительность машины.

Известна также землеройно-транспортная машина, включающая самоходное шасси, отвал, балку, состоящую из двух соединенных между собой частей, первая из которых своим первым концом связана со вторым концом второй части балки, первый конец которой связан с самоходным шасси, и опорное колесо, установленное на первой части балки с возможностью поворота в плане посредством поворотного вала, который смонтирован на втором конце первой части и кинематически связан с гидроцилиндром поворота опорного колеса, соединенным с гидросистемой управления. Самоходное шасси такой машины выполнено в виде шарнирно сочлененных рам, на одной из которых установлены отвал и балка. Гидропривод этой машины снабжен гидроцилиндром слежения, установленным между шарнирно сочлененными рамами шасси. Рабочие полости гидроцилиндра слежения соединены с одноименными полостями гидроцилиндра поворота опорного колеса и гидрораспределителем, через который напорная и сливная магистрали гидропривода сообщены с гидролиниями полостей гидроцилиндров. Корпус гидроцилиндра поворота опорного колеса этой машины смонтирован на первой части балки. Благодаря указанной гидравлической связи при поворотах машины и после них оператор не производит дополнительной коррекции положения опорного колеса - это делается автоматически. Однако необходимость в коррекции положения опорного колеса после выноса балки в сторону от продольной плоскости машины остается, что сказывается на производительности.

Целью изобретения является повышение производительности машины.

Для этого землеройно-транспортная машина, включающая самоходное шасси, отвал, балку, состоящую из двух соединенных между собой частей, первая из которых своим первым концом связана с вторым концом второй части балки, первый конец которой связан с самоходным шасси, и опорное колесо, установленное на первой части балки с возможностью поворота в плане посредством поворотного вала, который смонтирован на втором конце первой части и кинематически связан с гидроцилиндром поворота опорного колеса, соединенным с гидросистемой управления, снабжена гидромеханической передачей, выполненной из двух колес и из кинематически связанных с ними гидроцилиндров, одноименные полости которых гидравлически связаны между собой и соединены с напорной и сливной магистралями гидросистемы управления посредством дополнительного гидрораспределителя, при этом первый конец одной из частей балки установлен с возможностью ее поворота в плане посредством гидроцилиндра, причем первое колесо гидромеханической передачи смонтировано на втором конце первой части балки с возможностью его поворота в плане относительно последней, гидроцилиндр поворота опорного колеса смонтирован на первом колесе гидромеханической передачи, второе колесо которой смонтировано соосно и неподвижно относительно оси поворота в плане той части балки, которая имеет поворот в плане, одна из взаимоподвижных частей каждого гидроцилиндра гидромеханической передачи связана с соответствующим ей колесом, а вторая часть каждого из этих гидроцилиндров смонтирована на той части балки, которая имеет поворот относительно колеса гидромеханической передачи, кинематически связанного с первой частью этого гидроцилиндра.

На фиг.1 представлен вариант предлагаемой машины с жестко соединенными между собой частями ее балки; на фиг.2 - вариант предлагаемой машины, у которой первая часть балки с опорным колесом установлена на второй с возможностью поворота в плане посредством привода; на фиг.3 - вид сбоку на вариант предлагаемой машины с поворотной в плане первой частью балки относительно второй и подвеской отвала к шасси посредством шести гидроцилиндров; на фиг.4 - то же, вид сверху.

Землеройно-транспортная машина включает самоходное шасси 1 отвал 2, балку, состоящую из двух соединенных между собой частей, первая 3 из которых своим первым 4 концом связана со вторым 5 концом второй 6 части балки, первый конец 7 которой связан с самоходным шасси 1, и опорное колесо 8, установленное на первой 3 части балки с возможностью поворота в плане. На втором 9 конце первой 3 части балки с возможностью поворота в плане смонтирован поворотный вал 10, кинематически связанный с механизмом 11 поворота опорного колеса в плане. Ось вращения опорного колеса 8 закреплена, в частности, на поворотном валу 10.

Подвеска отвала может быть либо традиционной, включающей толкающую раму 12 с гидроцилиндрами 13 ее подъема-опускания (фиг.1 и 2), либо посредством шести гидроцилиндров 14 (фиг.3 и 4), установленных между отвалом 2 и шасси 1. При выполнении подвески посредством толкающей рамы 12 возможна установка гидроцилиндров 13 ее подъема-опускания как на шасси (фиг.1), так и на второй части балки (фиг.2).

Первый 4 конец первой 3 части балки установлен на втором 5 конце второй 6 части балки шарнирно, с возможностью поворота первой 3 части в плане либо неподвижно. Возможно выполнение первой 3 и второй 6 частей балки зацело, в виде единой жесткой конструкции (фиг.1). При выполнении балки в виде двух жестко связанных частей первый 7 конец второй 6 части балки установлен на шасси 1 посредством шарнирного соединения, обеспечивающего возможность поворота балки в плане. При выполнении балки в виде двух шарнирно сочлененных частей первый 7 конец второй 6 части балки установлен на шасси 1 неподвижно либо шарнирно, с возможностью поворота балки в вертикальной плоскости (фиг.2 и 3). Привод этого поворота может быть выполнен в виде гидроцилиндра 15 подъема-опускания балки, шарнирно соединенного с шасси и второй 6 частью балки (фиг. 3). Возможно шарнирное соединение первой 3 и второй 6 частей балки, обеспечивающее разворот первой 3 части относительно второй 6 на угол до 180^о. Ось шарнира, соединяющего части 3 и 6, при этом целесообразно выполнять наклонной к опорной плоскости шасси в сторону отвала. На фиг.3 пунктиром указано возможное положение балки при таком ее развороте.

Привод поворота в плане второй 6 части балки относительно шасси 1 (при ее жесткой связи с первой 3 частью) может быть выполнен в виде гидроцилиндра 16 поворота балки, шарнирно соединенного с шасси 1 и второй 6 частью балки (фиг.1). При шарнирном соединении частей балки привод поворота первой 3 части относительно второй 6 также может быть выполнен в виде гидроцилиндра 16, шарнирно соединенного с одной стороны с первой 3 частью балки, а с другой - также шарнирно со второй частью (фиг.2), либо, например, с шарнирно рычажным механизмом, показанным на фиг.4 и представляющим собой два шарнирно соединенных между собой и с гидроцилиндром 16 рычага, один из которых 17 шарнирно закреплен на первой 3 части балки, а другой 18 - также шарнирно на второй 6 ее части.

Машина снабжена гидромеханической передачей, состоящей из двух колес и связанных с ними гидроцилиндров. Гидроцилиндр 19 этой передачи, связанный с первым 20 ее колесом, одной из своих взаимоподвижных частей шарнирно (фиг. 1) либо неподвижно (фиг. 2) закреплен на первой 3 части балки. Первое 20 колесо смонтировано на втором 9 конце первой 3 части балки с возможностью поворота относительно этой части балки и поворотного вала 10 и расположено соосно с осью поворота этого вала. Механизм поворота 11 опорного колеса 8 выполнен ползунно-рычажным, состоящим из двух направляющих 21 и 22, в которых установлены ползуны 23 и 24, шарнирно связанные между собой. Первая направляющая 21 закреплена на валу 10, вторая 22 связана с первым 20 передаточным колесом, а расположенный в направляющей 22 ползун 24 связан еще и с гидроцилиндром 25. Возможно также выполнение механизма поворота 11 в виде гидроцилиндра 25, шарнирно подсоединенного на плече к поворотному валу 10. В обоих случаях гидроцилиндр 25 поворота опорного колеса смонтирован на первом 20 передаточном колесе.

Возможно выполнение самоходного шасси 1 из двух шарнирно сочлененных рам, с которыми шарнирно соединен гидроцилиндр 26 поворота в плане самоходного шасси. Аналогично ему между этими рамами шасси шарнирно закреплен гидроцилиндр 27 слежения. Полости гидроцилиндра 25 гидравлически связаны с соответствующими полостями гидроцилиндра 27 и с гидрораспределителем 28 настройки, который в свою очередь соединен с напорной и сливной магистралями гидросистемы.

Второе 29 колесо гидромеханической передачи жестко закреплено на шасси 1 либо на втором 5 конце второй 6 части балки. В обоих случаях это колесо расположено соосно с осью поворота в плане установленной с возможностью такого поворота части балки. Гидроцилиндр 30 этой передачи, связанный со вторым 29 ее колесом, одной из своих взаимоподвижных частей шарнирно (фиг. 1) либо неподвижно (фиг.2) закреплен на второй 6 части балки (при выполнении жесткого соединения первой и второй частей балки), или на первой 3 части балки (при выполнении первой части балки поворотной относительной второй).

Связь гидроцилиндров 19 и 30 с соответствующими им колесами 20 и 29 гидромеханической передачи может быть либо шарнирной (фиг.1), обеспечивающей возможность поворота в плане, либо, например, выполненной в виде зубчатого зацепления (фиг.2), представляющего собой жестко либо шарнирно соединенные со штоками гидроцилиндров 19 и 30 ползуны 31 и 32, установленные в жестко закрепленных на балке направляющих 33 и 34, одна из поверхностей которых выполнена зубчатой, и такой же зубчатой выполнена внешняя поверхность колес 20 и 29 гидромеханической передачи, взаимодействующая с зубчатой поверхностью ползунов 31 и 32.

Машина снабжена также дополнительным гидрораспределителем 35, входы которого гидравлически связаны с напорной и сливной магистралями, а выходы - с соответствующими полостями гидроцилиндров 19 и 30 дополнительной передачи. Одноименные полости этих гидроцилиндров гидравлически соединены между собой.

Возможно выполнение колес гидромеханической передачи как с параллельными между собой осями их вращения (фиг.1 и 2), так и с непараллельными осями в одной плоскости (фиг.3).

Кроме того, возможно выполнение шарнира, соединяющего первую 3 часть балки со второй 6, либо шарнира, соединяющего вторую 6 часть балки с шасси 1, смещенным в сторону от продольной вертикальной плоскости машины (это не исключает возможность расположения указанного шарнира и в самой этой плоскости). С точки зрения улучшения обзорности обрабатываемой полосы этот шарнир целесообразно выполнять смещенным вправо, поскольку рабочее место водителя машины при правостороннем движении находится слева (фиг.4).

Предлагаемая машина работает следующим образом. Для выполнения грейдерных работ опорное колесо 8 располагаеться перед самоходным шасси 1 в пределах обрабатываемой отвалом 2 полосы. Оператор гидроцилиндром 25, управляемым гидрораспределителем 28 настройки, устанавливают опорное колесо 8 в рабочее положение, характеризующееся параллельностью продольной вертикальной плоскости машины и плоскости вращения опорного колеса. Затем управляющий гидрораспределитель 28 переводится в положение "Заперто" и машина осуществляет первый проход грейдирования.

При последующих проходах машины выгоднее размещать опорное колесо на спланированную при первом проходе полосу трассы. Для этого перед проходом неспланированного участка трассы опорное колесо 8 посредством гидроцилиндра 16 поворота балки выносится вправо или влево от продольной оси машины, что достигается поворотом балки в плане на угол α. Поскольку второе 29 колесо гидромеханической передачи расположено соосно с осью поворота поворотной в плане части балки и закреплено на ее неподвижной части (либо шасси), угол взаимного поворота второго колеса 29 и поворотной части балки также окажется равным α. Такой поворот вызывает относительное перемещение взаимоподвижных частей гидроцилиндра 30, а поскольку его полости гидравлически связаны с одноименными полостями гидроцилиндра 19, взаимоподвижные части последнего также перемещаются. Эти части закреплены соответственно на первой 3 части балки и на первом 20 колесе гидромеханической передачи, диаметры колес 20 и 29 одинаковы и также одинаковы между собой диаметры одноименных полостей гидроцилиндров 19 и 30, поэтому первое 20 колесо поворачивается относительно балки на тот же угол α. Направление поворота первого 20 колеса относительно балки 3 совпадает с направлением поворота относительно балки второго 29 колеса, вследствие чего это направление противоположно направлению поворота балки 3 относительно колеса 29. Т.е. при повороте первой 3 части балки относительно второй 6, либо всей балки относительно шасси (при неподвижной связи между частями балки) на угол α, первое 20 колесо гидромеханической передачи поворачивается относительно первой 3 части балки на угол αи его ориентация относительно шасси 1 сохраняется. Поскольку управляющий гидрораспределитель 28 находится в положении "Заперто" и машина никаких маневров, вызывающих движение взаимоподвижных частей гидроцилиндра 27 слежения не совершает, сохраняется и ориентация относительно шасси 1 поворотного вала 10 и механизма поворота 11 опорного колеса, что обусловлено их установкой на передаточном колесе 20. В результате плоскость вращения опорного колеса 8 остается параллельной продольной вертикальной плоскости машины, т.е. опорное колесо 8 находится в рабочем положении. При работе на криволинейных участках взаимное расположение шарнирно сочлененных рам шасси меняется за счет работы гидроцилиндра 26 поворота в плане самоходного шасси, что ведет к перемещению взаимоподвижных частей гидроцилиндра 27 слежения. В результате этого при положении распределителя 28 "Заперто" перемещаются также и взаимоподвижные части гидроцилиндра 25 поворота опорного колеса, поскольку соответствующие полости гидроцилиндров 25 и 27 гидравлически связаны. Это приводит к повороту в плане опорного колеса 8 и движению этого колеса по криволинейному участку без скольжения. Поскольку механизм поворота опорного колеса со своим приводом смонтирован на первом 20 передаточном колесе, его работа никак не связана с положением балки 3. Поэтому повороты вала 10 относительно первого 20 передаточного колеса и этого же колеса относительно балки 3 осуществляются независимо.

Таким образом, предлагаемый тип землеройно-транспортных машин не требует дополнительной коррекции положения опорного колеса после выноса балки в сторону от продольной плоскости машины. Эта коррекция осуществляются автоматики, одновременно с поворотом балки, что исключает непроизводительные затраты времени на ручную установку опорного колеса в рабочее положение.

Использование: при строительстве и ремонте дорог. Сущность изобретения: землеройно-транспортная машина оснащается гидромеханической передачей, состоящей из двух колес и связанных с ними гидроцилиндров, одноименные полости которых гидравлически связаны между собой. При выносе опорного колеса 8 вправо или влево от продольной оси машины в результате поворота балки вторая 3 ее часть поворачивается относительно второго 29 колеса гидромеханической передачи на некоторый угол. Это приводит к относительному перемещению взаимоподвижных частей гидроцилиндра 30, а, следовательно, и гидроцилиндра 19, поскольку одноименнные полости этих гидроцилиндров гидравлически связаны между собой. В результате гидроцилиндром 19 поворачивается вал, на котором смонтирована ось вращения опорного колеса 8, и это колесо устанавливается в рабочее положение. Коррекция положения опорного колеса при выносе балки в сторону от продольной плоскости машины осуществляется автоматически, одновременно с поворотом балки, что исключает непроизводительные затраты времени на ручную установку этого колеса, и, следовательно, повышает производительность. 4 ил.

ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНАЯ МАШИНА, включающая самоходное шасси, отвал, балку, состоящую из двух соединенных между собой частей, первая из которых первым концом связана с вторым концом второй части балки, первый конец которой связан с самоходным шасси, и опорное колесо, установленное на первой части балки с возможностью поворота в плане посредством поворотного вала, который смонтирован на втором конце первой части и кинематически связан с гидроцилиндром поворота опорного колеса, соединенным с гидросистемой управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, машина снабжена гидромеханической передачей, выполненной из двух колес и кинематически связанных с ними гидроцилиндров, одноименные полости которых гидравлически связаны между собой и соединены с напорной и сливной магистралями гидросистемы управления посредством дополнительного гидрораспределителя, при этом первый конец одной из частей балки установлен с возможностью ее поворота в плане посредством гидроцилиндра, причем первое колесо гидромеханической передачи смонтировано на втором конце первой части балки с возможностью его поворота в плане относительно последней, гидроцилиндр поворота опорного колеса смонтирован на первом колесе гидромеханической передачи, второе колесо которой смонтировано соосно и неподвижно относительно оси поворота в плане той части балки, которая имеет поворот в плане, одна из взаимоподвижных частей каждого гидроцилиндра гидромеханической передачи связана с соответствующим ей колесом, а вторая часть каждого из этих гидроцилиндров смонтирована на той части балки, которая имеет поворот относительно колеса гидромеханической передачи, кинематически связанного с первой частью этого гидроцилиндра.