СКРЕПЕР С ДОГРУЖАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ Российский патент 2002 года по МПК E02F3/64 

Изобретение относится к тяговым машинам, работающим с прицепным землеройным оборудованием.

Известен скреперный поезд [1], включающий скрепер и тягач, в задней части которого установлен гидроцилиндр, соединенный гибкой связью с дышлом скрепера. Такое устройство хотя и увеличивает сцепной вес тягача, но одновременно создает большой опрокидывающий момент, что не обеспечивает равномерное давление на грунт движителей тягача.

Известен прицепной скрепер с догружающим устройством [2], включающий тягач, тяговый брус ковша и арку-хобот, между которыми на шаровых опорах установлен гидроцилиндр догрузки тягача. Такое догружающее устройство повышает сцепной вес тягача за счет консольного вертикального нагружения его рамы и также не обеспечивает равномерную эпюру давлений на движители тягача.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является прицепной скрепер с догружающим устройством [3], включающий двухосный тягач, прицепной ковш скрепера с тяговым брусом, гидроцилиндром догрузки, установленным на шаровых опорах между аркой-хоботом и тяговым брусом скрепера, который горизонтальным продольным шарниром соединен с П-образной рамой, охватывающей раму тягача и соединенную с ней внутри опорного периметра тягача.

Такая конструкция хотя и не создает вертикального консольного нагружения рамы тягача, тем не менее не обеспечивает равномерного вертикального нагружения ведущих мостов тягача на тяговом и транспортном режимах скрепера (с опорным и груженым ковшами).

Изобретение направлено на обеспечение одинаковых вертикальных нагрузок на мосты тягача при увеличении его сцепного веса. Это достигается тем, что тяговый брус через продольный шарнир закреплен к раме тягача поперечным горизонтальным шарниром и на нем посредством шаровых опор установлены вывешивающие гидроцилиндры, шарнирно соединенные с силовыми кронштейнами, жестко закрепленными к раме тягача.

Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг.1 представлен скрепер с догружающим устройством; на фиг.2 изображена гидросистема управления гидроцилиндрами устройства; на фиг.3 - догружающее устройство; на фиг. 4 - вид сверху на него; на фиг.5 - кинематическая схема скрепера с догружающим устройством.

Догружающее устройство 1 соединяет двухосный полноприводной колесный тягач 2 с прицепным скрепером 3 (фиг.1) и содержит догружающий 4 и вывешивающие 5 гидроцилиндры. Догружающий гидроцилиндр 4 установлен между аркой-хоботом 6 скрепера 3 и его тяговым брусом 7 посредством шарнирных соединений 8 и 9, тяговый брус 7 соединен с аркой-хоботом 6 шаровым шарниром 10 и с рамой тягача 2 горизонтальным поперечным шарниром 11 через горизонтальный продольный шарнир 12 (фиг.3). На тяговом брусе 7 с помощью сдвоенного шарнира 13 установлены вывешивающие гидроцилиндры 5, которые шарнирно соединены с силовыми кронштейнами 14, жестко закрепленными к раме тягача 2.

Гидроцилиндры 4 и 5 управляются с помощью золотников 15 и 16, а рабочее давление в них автоматически поддерживается напорными клапанами 17 и 18 (фиг. 2). Тягач имеет передний 19 и задний 20 мосты, а скрепер - передний 21 и задний 22 мосты.

Устройство обеспечивает догрузку (увеличение сцепного веса) тягача 2 на любом режиме: тяговом и транспортном за счет вывешивания моста 21 (фиг.5) скрепера 3 при одинаковой вертикальной нагрузке на передний 19 и задний 20 мосты тягача 2.

Догружающее устройство работает следующим образом.

На тяговом режиме (при наборе грунта) оператор скрепера 3 золотником 16 подает масло в бесштоковую полость догружающего 4 (фиг.2) гидроцилиндра. При этом шток догружающего гидроцилиндра 4 выдвигается и через тяговый брус 7, продольный шарнир 12 и поперечный шарнир 11 (фиг.3) осуществляет нажатие на раму тягача 2. Такое движение возможно благодаря соединению арки-хобота 6 и тягового бруса 7 через шаровую опору 10 (фиг.3, 5). В результате происходит перераспределение нормальных реакций грунта между колесами тягача 2 и скрепера 3 вплоть до вывешивания переднего моста 21 скрепера 3 (фиг.5). Необходимая величина догрузки тягача 2 добавочным сцепным весом автоматически поддерживается соответствующей настройкой напорного клапана 18 (фиг. 2).

Вследствие консольной догрузки тягача 2 и тягового устройства в поперечном шарнире 11 у тягача большую вертикальную нагрузку испытывает мост 20, что приводит к созданию неодинаковых тяговых усилий на передних 19 и задних 20 ведущих мостах тягача 2. Для выравнивания вертикальных нагрузок на мосты тягача 2 оператор через золотник 15 подает масло в бесштоковые полости вывешивающих гидроцилиндров 5 (фиг.3, 5). При этом выдвигаются их штоки, которые поворачивают раму тягача 2 через кронштейны 14 относительно поперечного шарнира 11. В результате происходит уменьшение вертикальной нагрузки на задний мост 20 тягача 2 при одновременном увеличении вертикальной нагрузки на его передний мост 19. Этот процесс необходимо остановить при равенстве вертикальных нагрузок на мосты 19 и 20 тягача 2 соответствующей настройкой напорного клапана 17 (фиг.2).

Кинематика созданного догружающего устройства может обеспечить одновременное вывешивание мостов 20 и 21 (фиг.5); 19 и 21; 19 и 22; 20 и 22. Однако практический интерес представляет режим вывешивания переднего моста 21 скрепера 3 (с грунтом и без него) при создании гидроцилиндрами вывешивания 5 одинаковых вертикальных нагрузок на мосты 19 и 20 тягача 2. В этом случае значительно улучшаются тяговые качества тягача 2 и уменьшаются потери на циркулирование "паразитной мощности" в его трансмиссии.

На транспортном режиме оператор тягача 2 переводит гидроцилиндры 4 и 5 в плавающее положение, что обеспечивает все необходимые взаимные перемещения тяговому брусу 7 относительно тягача 2 и арки-хобота 6 при движении по пересеченной местности. Повороты ковша скрепера 3 относительно тягового бруса 7 в плане на 90^o в обе стороны и качание в вертикальной плоскости обеспечивают шарниры 8, 9 и 10. Качание тягового бруса 7 относительно тягача 2 в продольной и поперечной плоскостях обеспечивают шарниры 12, 13 и 11. При повороте тягача 2 его задние колеса моста 20 и ведомые колеса моста 21 скрепера 3 движутся в параллельных плоскостях.

Догружающее устройство обеспечивает равенство вертикальных нагрузок на мосты 19 и 20 тягача 2 и на транспортном режиме. Для этого необходимо выполнить все описанное выше (см. тяговый режим) действия, изменив лишь величину настройки напорных клапанов 17 и 18 в соответствии с расчетом.

Применение догружающего устройства позволяет при увеличении сцепного веса тягача обеспечить одинаковые вертикальные нагрузки на его мосты практически без увеличения конструктивной массы агрегата за счет сокращения длины стандартного тягового бруса прицепного скрепера.

Источники информации:
1. А. с. СССР 985199, М.кл. E 02 F 3/58, от 04.08.81, опубл. 30.12.82, бюл.48.

2. А. с. СССР 1239213, М.кл. E 02 F 3/64, от 13.03.84, опубл. 23.06.86, бюл. 23.

3. А.с. СССР 1701836, М. кл. E 02 F 3/64, от 08.06.89, опубл. 30.12.91, бюл. 48.

Изобретение относится к тяговым машинам, работающим с прицепным землеройным оборудованием. Скрепер с догружающим устройством включает тягач, прицепной скрепер с тяговым брусом, между которыми на шаровых опорах установлен гидроцилиндр догрузки, тяговый брус соединен с тягачом с возможностью поворота в горизонтальной и продольной вертикальной плоскостях. Тяговый брус через продольный шарнир прикреплен к раме тягача поперечным горизонтальным шарниром, и на нем посредством шаровых опор установлены вывешивающие гидроцилиндры, шарнирно соединенные с силовыми кронштейнами, жестко прикрепленными к раме тягача. Повышается надежность в работе скрепера за счет обеспечения одинаковой вертикальной нагрузки на мосты тягача. 5 ил.

Скрепер с догружающим устройством, включающим тягач, прицепной скрепер с тяговым брусом, между которыми на шаровых опорах установлен гидроцилиндр догрузки, тяговый брус соединен с тягачом с возможностью поворота в горизонтальной и продольной вертикальной плоскостях, отличающийся тем, что тяговый брус через продольный шарнир прикреплен к раме тягача поперечным горизонтальным шарниром и на нем посредством шаровых опор установлены вывешивающие гидроцилиндры, шарнирно соединенные с силовыми кронштейнами, жестко прикрепленными к раме тягача.