ФРЕЗЕРНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК E01H5/08 

Изобретение относится к фрезерным снегоочистителям для зимнего содержания дорог, городских территорий и аэродромов.

Известна конструкция фрезерного снегооочистителя, содержащего базовые шасси с раздельным приводом движителей правого и левого бортов, снабженных полуосями, и смонтированный с возможностью вращения на раме рабочий орган в виде фрезы с приводом. (Шалман Д.А. Снегоочистители -Л. Машиностроение, 1973, с.82-83, рис. 64). Привод движителей правого и левого бортов осуществляется через бортовые кулачковые муфты. Фреза выполнена в виде жестко соединенных между собой полуфрез с противоположными друг другу углами подъема винтовых лопастей, а привод фрезы осуществляется через центральный конический редуктор.

Недостаток известного устройства состоит в преимущественном его назначении для разработки снега фрезой в процессе прямолинейного движения базового шасси, когда правая и левая полуфрезы разрабатывают и перемещают одинаковое количество снега в единицу времени. В то же время при использовании высокоманевренных базовых шасси при уборке от снега тротуаров, дворовых территорий, проездов наиболее вероятны режимы разработок снега в процессе криволинейного движения машины, в условиях маневрирования, когда правая и левая полуфрезы описывают в горизонтальной плоскости различные величины площадей и, соответственно, перерабатывают различное количество снега в единицу времени, что обеспечивает существенное смещение вбок результирующей реактивной силы, действующей на фрезу со стороны снежного массива, относительно продольной оси снегоочистителя и создает большой разворачивающий момент сопротивления его криволинейному движению.

Прототипом изобретения является фрезерный снегоочиститель, содержащий базовое шасси с раздельным приводом движителей правого и левого бортов, снабженных ведущими полуосями, и смонтированный с возможностью вращения на раме рабочий орган в виде фрезы, выполненной из двух соосных друг другу полуфрез с раздельным приводом. Привод движителей правого и левого бортов осуществляется при помощи гидрообъемных передач, при этом движители бортов жестко связаны с автономными гидромоторами, а полуфрезы соединены со своими автономными гидромоторами. Гидромоторы полуфрез и бортовых движителей гидравлически связаны друг с другом, что обеспечивает дифференцированную частоту вращения полуфрез при дифференцированной скорости вращения бортовых движителей в процессе криволинейного движения базового шасси, осуществляющего бортовой поворот (без использования поворотных управляемых колес). При этом полуфрезы перерабатывают дифференцированное количество снега в единице времени, а результирующая реактивная сила, действующая на фрезу со стороны снежного забоя, приближается к середине фрезы, создавая рациональные условия криволинейному движению машины при разработке снега.

Недостаток прототипа состоит в использовании гидрообъемного привода движителей правого и левого бортов базового шасси и полуфрез, что исключает возможность применения известного устройства на снегоочистителях, базовое шасси которых выполнено с механическим приводом движителей, например, через кулачковые муфты, бортовые фрикционы и т.п.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности работы фрезерного снегоочистителя при криволинейном движении путем механического привода вращения полуфрез непосредственно от полуосей движителей правого и левого бортов базового шасси.

Для этого фрезерный снегоочиститель, содержащий базовое шасси с раздельным приводом движителя правого и левого бортов, снабженных ведущими полуосями, и смонтированный с возможностью вращения на раме рабочий орган в виде фрезы, выполненной из двух соосных друг другу полуфрез с раздельным приводом, согласно изобретению, содержит раздельный привод полуфрез, выполненный в виде повышающей кинематической передачи между каждой полуосью движителя правого и левого бортов базового шасси и соответствующей полуфрезой. Каждая повышающая кинематическая передача выполнена с ведомой звездочкой, закрепленной на наружном конце полуфрезы, и ведущей звездочкой, жестко связанной с полуосью движителя соответствующего борта базового шасси. Рама фрезы смонтирована с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно полуосей движителей правого и левого бортов, и поперечная балка указанной рамы размещена между ветвями цепных передач привода полуфрез.

На фиг. 1 схематично показан фрезерный снегоочиститель, вид сбоку; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 кинематическая схема снегоочистителя.

Фрезерный снегоочиститель содержит базовое шасси 1 с гусеничными движителями 2 правого и левого бортов, которые снабжены ведущими звездочками 3 и 4, смонтированными на ведущих полуосях 5 и 6, соответственно. Полуоси 5 и 6 снабжены бортовыми фрикционами 7 и 8 обычной конструкции. Силовая установка 9 базового шасси 1 связана с ведущими полуосями 5 и 6 при помощи главной передачи 10. В передней части на базовом шасси 1 при помощи рамы 11 с поперечной балкой 12 смонтирован с возможностью вращения рабочий орган в виде фрезы 13 (фиг.1) с неподвижным корпусом 14 и выбросным патрубком 15. Подъем рабочего органа в транспортном положении осуществляется при помощи тяги 16, шарнирно соединенной с поворотным рычагом 17, смонтированным на базовом шасси 1 и снабженным фиксатором (не показан).

Фреза 13 выполнена из двух соосных друг другу полуфрез 18 и 19 (фиг.2, 3), смонтированных с возможностью вращения относительно друг друга. Каждая из полуфрез 18 и 19 снабжена раздельным приводом в виде повышающей кинематической передачи 20 между полуосями 5 и 6 движителей правого и левого бортов базового шасси 1 и соответствующими полуфрезами 18 и 19. Повышенная кинематическая передача 20 выполнена в виде бесконечной цепи с ведомой звездочкой 21, закрепленной на наружном конце каждой полуфрезы 18 и 19, и ведущей звездочкой 22, жестко связанной с соответствующей полуосью 5 и 6 движителя. Рама 11 рабочего органа смонтирована на шарнирах 23 с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно полуосей 5 и 6, при этом расстояние l между полуосями 5 и 6 и осью вращения фрезы 13 одновременно является постоянным межцентровым расстоянием цепных передач 20. Поперечная балка 12 рамы 11 размещена между верхней и нижней ветвями цепных передач 20. На обращенных друг к другу внутренних концах винтовых лопастей многозаходных полуфрез 18 и 19 образованы лопатки 24 (фиг.2) для выбрасывания снега в тангенциальном направлении через патрубок 15.

Работа фрезерного снегоочистителя осуществляется следующим образом. При поступательном движении базового шасси 1 фреза 13 опускается до уровня дорожного покрытия 25 при помощи рычага 17. В процессе прямолинейного движения бортовые фрикционы 7 и 8 обеспечивают жесткую кинематическую связь полуосей 5 и 6 с ведущими звездочками 3 и 4 гусеничных движителей 2 правого и левого бортов базового шасси 1, при этом звездочки 3 и 4 вращаются с одинаковой угловой скоростью, также как и ведущие звездочки 22. Повышающие цепные передачи 20 обеспечивают, в свою очередь, вращение полуфрез 18 и 19 также с одинаковой, но более высокой угловой скоростью. Винтовые лопасти многозаходных полуфрез 18 и 19 вырезают снег из массива на дорожном покрытии 25 и перемещают его в осевом направлении к середине рабочего органа, где он захватывается лопатками 24 и выбрасывается в тангенциальном направлении через патрубок 15 по стрелке Б.

При криволинейном движении машины, например, в процессе маневрирования при уборке от снега тротуаров и дворовых территорий, оператор обеспечивает частичное проскальзывание одного из бортовых фрикционов 7 или 8, тем самым уменьшая угловую скорость вращения соответствующей ведущей звездочки 3 или 4 гусеничного движителя и звездочек 21 и 22 цепной передачи 20 соответствующей полуфрезы 18 или 19. При этом дифференцирование скоростей движения гусениц 2 правого и левого бортов сопровождается соответствующим дифференцированием скоростей вращения полуфрез 18 и 19. Полуфреза, соответствующая забегающей гусенице, описывает в горизонтальной плоскости большую площадь в единицу времени и вращается быстрее, чем полуфреза, соответствующая отстающей гусенице. Соответственно, вращающаяся с большей угловой скоростью полуфреза транспортирует большее количество снега в единицу времени, однако величина подачи на один оборот для полуфрез 18 и 19 остается практически одинаковой вследствие дифференцированных скоростей их вращения. Равнодействующая горизонтальная сила Р взаимодействия полуфрез со снежным массивом (фиг.3) действует вдоль продольной оси машины практически без бокового смещения, не вызывая дополнительного разворачивающего момента относительно центра масс машины и сопротивления ее повороту в процессе криволинейного движения, связанного с действием реакции со стороны снежного массива на рабочий орган снегоочистителя. Выброс снега через патрубок 15 осуществляется в основном лопатками 24 полуфрезы, соответствующей забегающей гусенице базового шасси 1.

Преимущество изобретения состоит в автоматическом дифференцировании угловой скорости вращения полуфрез при криволинейном движении машины, что обеспечивает выравнивание величины подачи полуфрез за один оборот в снежный забой, минимизируя момент сопротивления криволинейному движению, уменьшает трудоемкость управления фрезерным снегоочистителем, повышает его эффективность и производительность.

Сущность изобретения: фрезерный снегоочиститель содержит базовое шасси с раздельным приводом движителей 2 правого и левого бортов, снабженных ведущими полуосями 5 и 6, и смонтированный с возможностью вращения на раме 11 рабочий орган в виде фрезы, выполненной из двух соосных друг другу полуфрез 18 и 19 с раздельным приводом в виде повышающих кинематических передач 20 между каждой полуосью 5 и 6 и соответствующей полуфрезой 18 и 19. Каждая повышающая кинематическая передача 20 выполнена цепной с ведомой звездочкой 21, закрепленной на наружном конце полуфрезы, и ведущей звездочкой 22, жестко связанной с полуосью движителя 2 соответствующего борта базового шасси. Рама 11 фрезы смонтирована с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно полуосей 5 и 6 движителей правого и левого бортов, а поперечная балка 12 рамы 11 размещена между ветвями цепных передач 20 привода полуфрез 18 и 19. Дифференцирование скоростей движителей 2 правого и левого бортов базового шасси при криволинейном движении машины сопровождается соответствующим автоматическим дифференцированием скоростей вращения полуфрез 18 и 19. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ФРЕЗЕРНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий базовое шасси с раздельным приводом полуосей движителей правого и левого бортов и смонтированную с возможностью вращения на П-образной раме фрезу, выполненную из двух соосных полуфрез с раздельным приводом, отличающийся тем, что раздельный привод полуфрез образован повышающей кинематической передачей между каждой полуосью движителей правого и левого бортов и соответствующей полуфрезой, при этом на каждой полуоси смонтирован бортовой фрикцион для взаимодействия с приводом движителей. 2. Снегоочиститель по п.1, отличающийся тем, что повышающая кинематическая передача выполнена цепной с ведомой звездочкой, закрепленной на наружном конце полуфрезы, и с ведущей звездочкой, жестко связанной с полуосью движителя соответствующего борта. 2. Снегоочиститель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что рама фрезы смонтирована с возможностью поворота вокруг полуосей движителей правого и левого бортов, а поперечная балка рамы размещена между ветвями цепных передач привода полуфрез.