МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА РАБОЧЕГО ОРГАНА ДОРОЖНО-УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2003 года по МПК E01H5/06 E01H1/02 

Область техники
Изобретение относится к области машиностроения для коммунального хозяйства, в частности к дорожно-уборочным машинам, предназначенным для уборки и очистки дорожных покрытий и дворовых территорий.

Уровень техники
Известны механизмы поворота рабочего органа - авторское свидетельство SU 1832140 А1, кл. Е 01 Н 5/06, 1993; патент RU 2022079, кл. Е 01 Н 5/06 С1, 1994.

Общим недостатком известных механизмов поворота рабочего органа дорожно-уборочной машины является то, что при повороте или маневрировании машины нарушается согласованность между положением рабочего органа, например отвала, относительно продольной оси шасси машины и направлением движения самой машины, что приводит к увеличению тягового сопротивления и разворачивающего момента, действующего на машину при уборке, например, снега, что в свою очередь ведет к ограничению рабочей скорости и уменьшению производительности уборки.

Наиболее близким аналогом механизма поворота рабочего органа является механизм поворота - патент DE 19647176 С1, кл. Е 01 Н 5/06, 1998.

Известный механизм поворота содержит соединенную с шасси машины раму, на которой крепятся составные части механизма, рамку, закрепленную при помощи шарниров на раме и через ось соединенную с рабочим органом - отвалом, два гидроцилиндра, закрепленных одним концом по разные стороны отвала, а другими концами соединенных с рамой, два упора, расположенные с разных концов рабочего органа, каждый из которых может упираться в соответствующий фиксатор, расположенный по краям рамы.

Недостатками такого механизма поворота являются:
- возможность поворота рабочего органа только вокруг одной оси, расположенной в середине рабочего органа, приводит к нарушению согласованности между положением рабочего органа относительно продольной оси шасси машины и направлением движения самой машины, что приводит к увеличению тягового сопротивления и разворачивающего момента, действующего на машину при уборке, что в свою очередь ограничивает рабочую скорость и уменьшает производительность уборки;
- возможность ограниченного перемещения рабочего органа только по окружности с центром в точке крепления оси и отсутствие возможности перемещения рабочего органа в поперечном движению машины направлении увеличивает радиус поворота машины и снижает ее маневренность, ограничивая область ее использования для уборки дворовых территорий;
- конструкция механизма поворота рабочего органа не обладает достаточной жесткостью, т. к. при развороте рабочего органа его фиксирование происходит только в двух крайних положениях, что приводит к увеличению нагрузки на рабочий орган и ведет к произвольным колебаниям самого рабочего органа, особенно когда он занимает промежуточное положение, т.е. снижает его эксплуатационные возможности;
- наличие двух гидроцилиндров усложняет гидросистему, обеспечивающую работу механизма поворота, т.к. требует дополнительных устройств.

Сущность изобретения
Целью предложенного технического решения механизма поворота рабочего органа дорожно-уборочной машины является создание управляемого механизма поворота, позволяющего улучшить маневренность машины и повысить качество и производительность уборки дорожных покрытий.

Это достигается тем, что механизм поворота рабочего органа дорожно-уборочной машины, содержащей раму, устанавливаемую на шасси машины, и гидроцилиндр, одним концом соединенный с рамой, дополнительно содержит каретку, установленную на раме с возможностью перемещения вдоль рамы и соединенную с другим концом гидроцилиндра, по крайней мере один кронштейн, с закрепленной на нем плитой крепления рабочего органа, и рычаг, шарнирно соединенный с верхней и нижней частями рамы, на котором жестко закреплен по крайней мере один кронштейн с возможностью его поворота относительно рамы и одновременном смещении вдоль рамы под действием рычага. При этом на раме со стороны ее крепления к шасси машины установлена плита с закрепленными на ней роликами, обеспечивающими направленное перемещение каретки вдоль рамы, а на каретке установлены соприкасающиеся с роликами направляющие, задающие направление движения каретки вдоль рамы. При помощи кронштейнов крепления гидроцилиндр закреплен на раме и каретке.

Такая конструкция механизма поворота уменьшает расстояние от машины до рабочих органов, т. е. уменьшает вынос рабочих органов, что улучшает для водителя обзорность убираемого дорожного покрытия и маневренность машины за счет уменьшения ее габаритов.

Рычаг состоит из поворотной оси, на которой крепится по крайней мере один кронштейн, и двух поводков жестко закрепленных на концах поворотной оси и шарнирно соединенных с рамой. По краям кронштейна установлены по одной вертикальной оси. На каретке со стороны размещения плиты крепления рабочего органа установлены две пары вилок, попарно расположенных друг над другом, для размещения в них вертикальных осей На раме сверху и снизу каретки размещены уголки, закрывающие вилки, с размещенными в них вертикальными осями, когда каретка занимает среднее положение Относительно рамы, и открывающие одну из пар вертикально расположенных вилок для выхода одной вертикальной оси из вилок при повороте плиты крепления рабочего органа относительно рамы.

Такая конструкция механизма поворота при любом положении рабочего органа обеспечивает его от двух - поворотная ось и одна из вертикальных осей, размещенная в вилках, - до трех точек опоры - поворотная ось и две вертикальные оси, размещенных в своих вилках. Все это повышает жесткость всей конструкции, что повышает надежность механизма поворота, увеличивает рабочий ресурс механизма поворота и самого рабочего органа.

В средней части каждого уголка имеются вырезы, которые позволяют свободно перемещаться в них поворотной оси. Это уменьшает расстояние между шасси машины и рабочим органом, что улучшает обзорность убираемого дорожного покрытия.

На раме со стороны ее крепления к шасси машины могут быть размещены захваты, которые обеспечивают лучшее крепление рамы к шасси машины, в том числе и через стандартную стыковочную плиту, а на боковых сторонах рамы закреплены скобы крепления рамы к шасси машины.

Для ограничения перемещения каретки вдоль рамы на боковых сторонах каретки имеются фиксаторы, которые упираются в торец плиты, когда каретка занимает крайнее левое или правое положение.

Перечень чертежей:
фиг.1 - механизм поворота рабочего органа, общий вид спереди;
фиг.2 - механизм навески рабочего органа, вид сверху;
фиг. 3 - механизм поворота рабочего органа, общий вид спереди, когда плита крепления рабочего органа повернута относительно рамы;
фиг.4 - механизм навески рабочего органа, вид сверху, когда плита крепления рабочего органа повернута относительно рамы;
фиг.5 - механизм навески рабочего органа, общий вид сзади.

Лучший вариант выполнения изобретения
Механизм поворота рабочего органа дорожно-уборочной машины обеспечивает поворот на определенный угол рабочего органа в горизонтальной плоскости относительно продольной оси шасси машины с одновременным перемещением рабочего органа в поперечном движению машины направлении.

Механизм поворота (фиг.1, 2) содержит неподвижную раму 1, которая является несущей конструкцией составных частей механизма поворота и крепится к шасси машины, гидроцилиндр 2, каретку 3, рычаг 4 и два кронштейна 5, на которых устанавливается плита 6 крепления рабочего органа, например отвала. Гидроцилиндр 2 при помощи кронштейнов 7 и 8 крепления жестко соединен с рамой 1 и кареткой 3, соответственно. Под действием гидроцилиндра 2 каретка 3 может перемещаться вдоль неподвижной рамы 1 в обе стороны (фиг.3, 4). На раме 1 прямо над и под кареткой 3 жестко закреплены уголки 9, вдоль которых происходит перемещение каретки 3 относительно рамы 1. В средней части каждого уголка 9 имеется вырез 10. По краям каретки 3 установлены фиксаторы 11, ограничивающие перемещение каретки 3 вдоль рамы 1. Рядом с фиксаторами 11 со стороны расположения рабочего органа на каретке 3 установлены четыре вилки 12, расположенные попарно симметрично по две в верхней и нижней частях каретки 3.

Рычаг 4 состоит из поворотной оси 13 и двух поводков 14 и 15. Верхняя часть 16 рамы 1 через шарнир 17 и нижняя часть 18 рамы 1 через шарнир 19 соединены с поводками 14 и 15 соответственно. Другие концы поводков 14 и 15 жестко закреплены на разных концах поворотной оси 13.

На поворотной оси 13 жестко закреплены два кронштейна 5, расположенные между уголками 9. Концы кронштейнов 5 соединены вертикальными осями 20 и 21. При этом верхние концы 22 вертикальных осей 20 и 21 расположены над верхним кронштейном 5, а нижние концы 23 вертикальных осей 20 и 21 расположены ниже нижнего кронштейна 5.

На раме 1 (фиг.5) со стороны шасси машины закреплена плита 24, к которой осями 25 прикреплены ролики 26. Ролики 26 утоплены в имеющихся на каретке 3 направляющих 27, что обеспечивает направленное перемещение каретки 3 вдоль рамы 1.

На раме 1 со стороны ее крепления к шасси машины размещены захваты 28. На боковых сторонах 29 рамы 1 закреплены скобы 30 крепления рамы 1 к шасси машины.

Работа поворотного механизма осуществляется следующим образом.

При помощи захватов 28 и скоб 30 поворотный механизм крепится к шасси машины. К плите 6 крепится рабочий орган, например отвал.

При движении дорожно-уборочной машины к месту уборки каретка 3 находится в среднем положении относительно рамы 1 (фиг.1, 2). При этом каждая вертикальная ось 20 и 21 располагается в соответствующей паре вилок 12, фиксируя положение каретки 3 относительно рамы 1. Гидроцилиндр находится в среднем положении, а верхние 22 и нижние 23 концы вертикальных осей 20 и 21 накрыты соответственно сверху и снизу уголками 9, которые устраняют случайное выскакивание вертикальных осей 20 и 21 из вилок 12.

При уборке дорожного покрытия каретка 3 под действием гидроцилиндра 2 начинает перемещаться вдоль рамы 1 в одну из сторон, например вправо (фиг.3, 4). Кронштейны 5, из-за того, что вертикальная ось 20 оказалась зажатой вилками 12 и уголками 9, двигаются вместе с кареткой 3 вдоль рамы 1 до тех пор пока вертикальная ось 21 не выйдет из уголков 9. При этом одновременно с движением кронштейнов 5 рычаг 4 осуществляет поворотное движение вокруг шарниров 17 и 19. Под воздействием силы плеча, образованного вертикальной осью 20 и поворотной осью 13, вертикальная ось 21 выходит из своих вилок 12 и плита 6 крепления рабочего органа, установленная на кронштейнах 5, занимает требуемое для уборки положение. При этом угол фиксации поворота плиты 6 относительно рамы 1 может быть произвольным. Установка механизма поворота рабочего органа в начальное положение производится в обратном описанному выше порядке.

Промышленная применимость
Изобретение может быть легко изготовлено из современных материалов на базе существующей технологии и наиболее эффективно может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в частности, при проектировании и производстве дорожно-уборочных машин, предназначенных для уборки и очистки дорожных покрытий и дворовых территорий.

Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в частности, при проектировании и производстве дорожно-уборочных машин, предназначенных для уборки и очистки дорожных покрытий и дворовых территорий. Механизм поворота рабочего органа дорожно-уборочной машины содержит раму, устанавливаемую на шасси машины, каретку, имеющую возможность перемещения вдоль рамы и связанную с рамой гидроцилиндром, шарнирно соединенный с верхней и нижней частями рамы рычаг. На рычаге жестко закреплен по крайней мере один кронштейн, на котором закреплена плита крепления рабочего органа. Кронштейн имеет возможность поворота относительно рамы и одновременного смещения вдоль рамы под действием рычага в результате движения каретки вдоль рамы. Изобретение позволяет улучшить маневренность дорожно-уборочной машины и повысить качество и производительность уборки дорожных покрытий. 11 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Механизм поворота рабочего органа дорожно-уборочной машины, содержащий раму, устанавливаемую на шасси машины, и гидроцилиндр, одним концом соединенный с рамой, отличающийся тем, что он дополнительно содержит каретку, установленную на раме с возможностью перемещения вдоль рамы и соединенную с другим концом гидроцилиндра, рычаг, шарнирно соединенный с верхней и нижней частями рамы и на котором жестко закреплен по крайней мере один кронштейн, с закрепленной на нем плитой крепления рабочего органа, с возможностью поворота кронштейна относительно рамы и одновременного смещения вдоль рамы под действием рычага при движении каретки вдоль рамы. 2. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что на раме со стороны ее крепления к шасси машины установлена плита с закрепленными на ней роликами, обеспечивающими направленное перемещение каретки вдоль рамы. 3. Механизм поворота по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на каретке установлены соприкасающиеся с роликами направляющие, задающие направление движения каретки вдоль рамы. 4. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что на боковых сторонах каретки расположены фиксаторы, которые упираются в торец плиты, когда каретка занимает крайнее левое или правое положение. 5. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что рычаг состоит из поворотной оси, на которой крепится по крайней мере один кронштейн, и двух поводков, жестко закрепленных на концах поворотной оси и шарнирно соединенных с рамой. 6. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что по краям каждого кронштейна установлены вертикальные оси. 7. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что на каретке со стороны размещения плиты крепления рабочего органа установлены две пары вилок, попарно расположенных друг над другом, для размещения в них вертикальных осей. 8. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что на раме сверху и снизу каретки размещены уголки, закрывающие вилки, с размещенными в них вертикальными осями, когда каретка занимает среднее положение относительно рамы, и открывающие одну из пар вертикально расположенных вилок для выхода одной вертикальной оси из вилок при повороте плиты крепления рабочего органа относительно рамы. 9. Механизм поворота по п. 7, отличающийся тем, что в средней части каждого уголка имеются вырезы. 10. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что на раме со стороны ее крепления к шасси машины размещены захваты. 11. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что на боковых сторонах рамы закреплены скобы крепления рамы к шасси машины. 12. Механизм поворота по п. 1, отличающийся тем, что гидроцилиндр закреплен на раме и каретке при помощи кронштейнов крепления.