МОДУЛЬНЫЙ ДОРОЖНЫЙ КАТОК Российский патент 1997 года по МПК E01C19/26 

Изобретение относится к дорожно-транспортному машиностроению, в частности, к конструкциям дорожных вальцовых катков, построенных по принципу модульную компоновки.

Известен модульный дорожный каток, содержащий в качеств модулей цельно-металлическую раму с передним и задним консольными участками, между которыми на среднем участке рамы в ее внутренней полости смонтирован главный приводной двигатель с, по крайней мере, одним гидронасосом, а также выполненные в виде отдельных модулей вальцы, смонтированные в П-образной раме с вертикальной цапфой, установленной в коробчатой траверсе, выполненной с присоединительными элементами для связи с ответными элементами переднего и заднего консольных участков, при этом все вальцы однотипные и каждый с гидромотором привода вальца, сообщаемым магистралями с гидронасосом.

Данный каток построен по модульному типу, основанному на принципе присоединения однотипных вальцовых узлов к базе, которой является рама с встроенным в нее силовым блоком и выполненной с кабиной заодно, а так же с системой рулевого управления, являющейся также встроенной и стационарной независимо от применяемых вальцов.

Недостатком известной модульной конструкции катка является то, что степень взаимной унификации такой конструкции очень мала, так как позволяет производить смену только вальцовых узлов и только тех, которые выполнены с коробчатой траверсой. Иначе говоря, степень унификации, т. е. модульность настолько мала, что можно говорить больше о ремонтопригодности, производится замена одного блока на тот же другой, а не функциональной иной.

Данный каток не может работать с иным по характеристикам силовым блоком или иного типоразмера вальцовым узлом, так как при этом необходимо, в первом случае, переналаживать основание крепления силового блока в самой раме, а во втором случае, оснащать вальцовую раму коробчатой траверсой, которая представляет собой сложную конструкцию, так как несет элементы крепления вертикальной цапфы вальца.

Изобретение направлено на решение технической задачи по максимальной унификации катка, повышении его модульности на базе рамы. Достигаемый при этом технический эффект заключается в расширении функциональных возможностей катка за счет создания семейства разнотипных и разнофункциональных катков широкого спектра технологических работ с уплотняемым грунтом или специальным дорожным покрытием.

Указанный технический эффект достигается тем, что в модульном дорожном катке, содержащем коробчатую раму, несущую кабину с гидравлическими рулевым управлением и местом оператора, силовую установку на подрамнике, включающую приводной двигатель и. по крайней мере, один гидронасос гидрообъемной передачи, гидромоторы которой смонтированы в вальцевых вибрационных, пневматических или статических узлах, выполненных в виде модулей, присоединяемых к раме и каждый из которых включает П-образную раму с вертикальной цапфой и валец между вертикальными полками этой рамы, коробчатая рама, кабина и блок силовой установки представляют собой отдельные модули, связываемые между собой, при этом коробчатая рама представляет собой продольные балки, консольные участки которых жестко связаны между собой параллелепипедными коробами с наклоненными к торцам верхними панелями, выполненными с внутренней перегородкой для образования в каждом коробе двух герметичных емкостей для топлива, гидравлической жидкости и омывочной воды для вальцов, при этом втулки под вертикальные цапфы вальцовых узлов установлены в ближних к торцам емкостях коробов, между обращенными друг к другу стенками которых на центральном участке балок выполнена платформа с амортизационными элементами и шарнирами для установки сменной кабины открытого или закрытого типа, выполненной в виде отдельного блока с гидравлическим рулем системы поворота и местом для оператора, торцовые стенки коробов выполнены с элементами присоединения баластных грузов при использовании пневмовальцов, а на нижней поверхности балок или платформы в центральной зоне выполнены элементы присоединения выполненного в виде отдельного сменного модуля подрамника с силовой установкой, представляющего собой параллелепипедный короб, вертикальные стенки которого выполнены в виде откидных крышек для обеспечения доступа к элементам силового блока.

Так, выполнение рамы в виде отдельного модуля из балок и коробов сверху по консолям решает задачу высвобождения нижней зоны, позволяет выполнить площадку под модуль сменной кабины, установить постоянно втулки под вальцовые узлы в коробах, что позволяет использовать любые вальцы, так как типоразмер вертикальных цапф как правило унифицирован. Размещение силового блока в отдельном подрамнике, связанном с нижней поверхностью рамы в центральной зоне через элементы крепления типа болтовых соединений или направляющих с фиксаторами, позволяет развязать раму и силовой блок, что не только благоприятно сказывается на ремонтопригодности катка, но и позволяет заменять один тип силового блока на другой.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения указанной совокупностью признаков требуемого технического эффекта.

На фиг. 1 модуль кабины, на фиг. 2 модуль рамы с модулем силовой установки, на фиг. 3 модуль баластного груза, на фиг. 4 модуль приводного вибрационного вальцевого узла, на фиг. 5 модуль приводного пневмовальца, на фиг. 6 модуль статического вальцевого узла, на фиг. 7 силовая установка в сборе, на фиг. 8 модуль рамы катка, продольный частичный разрез, на фиг. 9 - вид сверху на раму, на фиг. 10 вид с торца на раму,
Модульный каток построен на принципе комбинационного сочетания отдельных, представляющих собой законченные самостоятельные узлы и агрегаты, конструированных блоков, общая комбинация которых определяет функциональное значение катка с его пригодностью к выполнению того или иного технологического процесса.

Модульный каток включает в себя в качество отдельно выполненного модуля 1 (см. фиг. 1) с рулевой колонкой гидравлического типа и местом для оператора. В данном случае кабина выполнена закрытой, но как вариант кабины может быть выполнена открытой. Особенностью любого варианта является то, что ее основание в зоне присоединенных элементов унифицировано с ответными элементами на раме 2, представляющей так же модуль (см. фиг. 2). Особенностью рамы является ее коробчатая конструкция и наличие площадки для установки кабины любого исполнения и втулок 3 под унифицированные вертикальные цапфы 4 вальцовых модулей 5, 6, 7. Модуль 5 представляет собой вибрационной от гидромотора 8 гладкий валец, смонтированный с возможностью вращения в П-образной раме 9, к боковым стойкам которой крепится фланцами валец, а поперечная полка связана шарнирно с цапфой. Модуль 6 совпадает по конструкции с модулем 5, но валец выполнен пневматическим из четырех пневматических шин, имеющих привод вращения от гидромотора 8. Модуль 7 представляет собой обычный статический валец, смонтированный в П-образной раме.

Силовая установка (см. фиг. 7) состоит из теплового двигателя 10, связанного с блоком насосов 11, которые в зависимости от модификации катка и мощность используемых агрегатов могут быть подключены параллельно или последовательно. Силовая установка монтируется в коробчатой раме 12, выполненной из профилей, формирующих каркас, а на котором навешены глухие панели, представляющие собой крышки и дверцы для обеспечения доступа к силовой установке с любой стороны. Силовая установка с коробчатой рамой 12 образует силовой модуль 13, подвешиваемый с нижней стороны к площадке 14 модуля рамы 2. Подвешивание может осуществляться за счет обычного крепления рамы 12 болтами или выполнением направляющих, по которым вставляется модуль 13.

При использовании модуля пневмовальца 6 каток оснащается грузовым модулем 15, представляющим собой баластные грузы в виде болванки, выполненной с элементами присоединения 16 к торцам 17 модуля рамы 2 (см. фиг. 10).

Использование модулей как элементов сборочного конструктора позволяет создать семейство разнофункциональных по технологическому процессу катков на базе центрального модуля модуля рамы 2.

Рама 2 (см. фиг. 8, 9, 10) сконструирована с учетом того, что должна содержать в себе все основные функциональные блоки, обеспечивающие жизнедеятельность вальцов, силовой установки и кабины. В связи с этим рама 2 состоит из продольных балок 18, по консолям соединенных торцевыми пластинами 17, являющимися передними стенками коробообразных элементов, формирующих герметичные емкости 19 и 20 в каждом. Емкость 19 служит для воды омывки поверхности вальцов, а емкость 20 является топливным баком для силовой установки и баком гидрожидкости для гидравлической системы катка (гидрообъемная передача и вибратора и гидравлической системы управления положением вальцовых узлов относительно рамы). Такое выполнение рамы обеспечивает ей не только высокую жесткость, но и высокую функциональную нагрузку. В передних емкостях 19 расположены втулки 3 для цапф вальцовых модулей.

Использование: дорожно-транспортное машиностроение. Сущность изобретения: модульный каток включает в качестве отдельных модулей унифицированные законченные конструктивно и функционально основные узлы: раму, кабину, силовую установку, вальцовые узлы, элементы нагрузки. При этом центральным модулям является рама коробчатой формы, выполненная из продольных балок, связанных по консолям коробами, представляющими собой емкости для топлива, рабочей жидкости и воды. Рама выполняется с элементами присоединения в центральной зоне для кабины, по торцам - для баластных грузов, в нижней плоскости - для короба силовой установки, в коробах рамы - под вертикальные цапфы вальцовых узлов. 1 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Модульный дорожный каток, содержащий коробчатую раму, несущую кабину с гидравлическим рулевым управлением и местом оператора, силовую установку на подрамнике, включающую двигатель и по крайней мере один гидронасос гидрообъемной передачи, гидромоторы которой смонтированы в вальцовых вибрационных, пневматических или статических узлах, выполненных в виде модулей, присоединяемых к раме, и каждый из которых включает П-образную раму с вертикальной цапфой и валец между вертикальными полками рамы, отличающийся тем, что коробчатая рама, кабина и блок силовой установки выполнены в виде связанных между собой отдельных модулей, коробчатая рама выполнена в виде продольных балок, консольные участки которых жестко связаны между собой пластинами, которые являются боковыми стенками закрепленных сверху на балках коробов по форме параллелепипедов с наклонными к торцам балок верхними панелями, причем каждый короб имеет перегородку для образования двух герметичных емкостей для топлива, гидравлической жидкости и омывочной воды для вальцов, при этом втулки под вертикальные цапфы вальцовых узлов установлены в ближних к торцам емкостях коробов, между обращенными друг к другу стенками которых на центральном участке балок размещена платформа с амортизационными элементами и шарнирами для установки сменной кабины открытого или закрытого типа, а на нижней поверхности балок или платформы в центральной зоне расположены элементы для присоединения выполненного в виде отдельного сменного модуля подрамника с силовой установкой, причем последний представляет собой короб по форме параллелепипеда, вертикальные стенки которого выполнены в виде откидных крышек. 2. Каток по п. 1, отличающийся тем, что наружные стороны пластин имеют элементы для присоединения балластных грузов при использовании пневмовальцов.