СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНАЯ МАШИНА С РАБОЧИМ ОРГАНОМ Российский патент 2004 года по МПК E02F3/76 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к машинам для строительных, дорожных, землеройных и т.п. работ, оснащенным рабочим органом, в частности отвалом, крепящимся с возможностью поворота вокруг вертикальной оси к держателю, крепящемуся, в свою очередь, к ходовой части машины с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси в вертикальном направлении, причем повороты указанного рабочего органа вокруг осей осуществляются посредством гидравлических средств.

Уровень техники

Ходовая часть упомянутых машин может быть выполнена на гусеничном или на колесном ходу. Если речь идет об машине на гусеничном ходу, то к месту работы, например соответствующей строительной площадке, она транспортируется, как правило, на низкорамном прицепе. Машины на колесном ходу к строительным площадкам, в принципе, могут прибывать и своим ходом, хотя, как правило, это не очень целесообразно. Поэтому машины и на колесном ходу транспортируются к строительным площадкам на низкорамных прицепах, если при этом приходится преодолевать значительные расстояния. Во время такой транспортировки большую роль играет ширина рабочего органа. К примеру, довольно часто приходится сталкиваться с такой ситуацией, что ширина рабочего органа оказывается слишком большой, т.е. что, например, отвал имеет большую длину, чем габаритная ширина транспортного средства. Из-за этого отвал перед транспортировкой приходится демонтировать, а затем вновь устанавливать, что связано с увеличением расходов.

Вышеописанная строительная машина, оснащенная отвалом, известна из патента США 5634523. В данном патенте также предусмотрено, чтобы отвал, ширина которого выходит за пределы габаритной ширины транспортного средства, эксцентрично соединялся с вертикальной осью держателя (с боковым смещением от продольной средней плоскости машины) таким образом, чтобы отвал мог поворачиваться вокруг этой вертикальной оси для перехода в позицию транспортировки, в которой он не будет выходить за пределы габаритной ширины транспортного средства. Предложенное решение позволяет отказаться от чрезмерно выступающего вперед держателя для отвала или от выполнения вертикальной оси для отвала на большом расстоянии от машины. Однако при этом расстояние между вертикальной осью и продольной средней плоскостью машины остается без изменения, а значит, во время эксплуатации машины происходит несимметричное распределение сил и их восприятие, что способствует быстрому износу деталей машины.

Сущность изобретения

Таким образом, в основу изобретения положена задача сконструировать строительно-дорожную машину, имеющую возможность приведения ее ширины в соответствие с габаритной шириной средства, используемого для ее транспортировки, и при этом исключить те недостатки, которые возникают при ее эксплуатации.

В соответствии с изобретением данная задача решается посредством обеспечения возможности перемещения вертикальной оси, вокруг которой поворачивается рабочий орган, в поперечном направлении между вертикальной продольной средней (центральной) плоскостью, проходящей через продольную ось машины, и продольной плоскостью, расположенной параллельно упомянутой средней плоскости и с промежутком от нее (т.е. упомянутая вертикальная ось может перемещаться параллельно без изменения своего направления).

Из патента США 4828044 известна строительная машина, у которой отвал шарнирно соединен с вертикальной осью держателя, расположенной в продольной средней плоскости машины, и эта ось выводится в поперечном направлении из этого положения. Однако при этом вертикальная ось не смещается в параллельном направлении, а только в наклоняется в сторону. При этом с помощью шарового шарнира ось в своей нижней точке удерживается в продольной средней плоскости, а в своей верхней части она поворачивается в боковом направлении. Благодаря этому отвал, как правило, выравниваемый по горизонтальному уровню и находящийся в поперечной плоскости, можно переводить в смещенное (наклонное) положение. Однако данное решение не имеет ничего общего с задачей "приведения ширины машины в соответствие с габаритной шириной средства, используемого для ее транспортировки".

Таким образом, объектом изобретения является строительно-дорожная машина с рабочим органом, в частности отвалом, содержащая раму машины, держатель и гидравлические средства поворота рабочего органа относительно вертикальной и горизонтальной осей. Рабочий орган машины установлен на держателе с возможностью поворота относительно вертикальной оси, а сам держатель прикреплен к раме машины с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси в вертикальном направлении. Отличие предложенной строительно-дорожной машины заключается в том, что упомянутая вертикальная ось установлена с возможностью изменения ее положения в поперечном направлении относительно вертикальной продольной средней плоскости, проходящей через продольную ось машины.

Предлагаемое изобретение позволяет изменять место шарнирного соединения рабочего органа машины во время ее транспортировки. Место соединения можно смещать в сторону так, чтобы рабочий орган строительно-дорожной машины получил больший радиус поворота, чем перед этим. Далее, для того, чтобы ось, вокруг которой поворачивается рабочий орган, перевести из средней (центральной) рабочей позиции, которую она занимает, в боковую (т.е. позицию при транспортировке), предусмотрено, чтобы элемент конструкции, выполняющий роль держателя рабочего органа, крепился к машине так, чтобы он мог отклоняться в сторону. Достигаемый при этом радиус поворота почти равен длине самого держателя. Это позволяет регулировать, к примеру, положение отвала с большим радиусом наклона по отношению к продольной оси машины. При этом отвал занимает меньше места по ширине, хотя и крепится непосредственно к машине.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения строительно-дорожная машина содержит держатель, закрепленный со стороны рамы машины с возможностью блокировки и разблокировки его поворота относительно оси поворота держателя, расположенной параллельно упомянутой выше вертикальной оси и вне вертикальной продольной средней плоскости машины.

Строительно-дорожная машина может быть снабжена гидравлическим средством блокировки и разблокировки держателя относительно оси поворота держателя, которая расположена со стороны машины. Гидравлическое средство блокировки и разблокировки держателя содержит фиксирующее отверстие и по меньшей мере один палец, установленный с возможностью перемещения посредством гидравлического привода и ввода в фиксирующее отверстие в положении блокировки держателя.

В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения строительно-дорожная машина содержит два гидравлических средства поворота рабочего органа относительно вертикальной оси, каждое из которых состоит из поршневого штока и цилиндра, и которые расположены с противоположных сторон от продольной средней плоскости машины и шарнирно соединены с одной стороны с рамой машины, а с другой стороны - с рабочим органом, причем одно из двух гидравлических средств соединено с рабочим органом через узел шарнирного крепления, который выполнен, по крайней мере частично, разъемным.

Держатель может быть прикреплен к раме машины посредством выступающего вперед дугообразного кронштейна. А рабочий орган может установлен шарнирно закрепленным на держателе по его центру, а сам держатель установлен с возможностью поворота вокруг оси, расположенной со смещением в сторону от продольной оси рамы машины.

В еще одном из вариантов выполнения изобретения рабочий орган строительно-дорожной машины выполнен в виде отвала, имеющего среднюю секцию и удлинительные секции, предназначенные для крепления к внешним боковым сторонам средней секции.

Перечень фигур чертежей и иных материалов

Предложенное изобретение более подробно поясняется с помощью нижеследующего примера осуществления, представленного на чертежах.

На фиг.1 представлен вид сбоку оснащенной отвалом строительно-дорожной машины на гусеничном ходу.

На фиг.2 представлен вид сверху строительно-дорожной машины согласно фиг.1.

На фиг.3 изображен вид сбоку отвала и удерживающих его элементов конструкции (в увеличенном масштабе).

На фиг.4 изображен вид сверху отвала и удерживающих его элементов конструкции (в другом измененном масштабе).

На фиг.5 изображен вид сверху отвала согласно фиг. 4, находящегося в наклонном положении.

Фиг.6 представляет вид на отвал, отличающийся возможностью удлинения (перед его монтажом).

На фиг.7 изображен отвал согласно фиг. 6 (перед его монтажом), вид сверху.

На фиг.8 изображен отвал согласно фиг. 6 и 7, вид сбоку.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Строительно-дорожная машина согласно фиг.1 имеет рабочий орган 2, в частности отвал или отвальный щит 3, крепящийся к раме ходовой части машины с помощью опорно-регулировочного устройства 4 с возможностью перемещения, т.е. возможностью поворачивания, поднятия и опускания. Далее, строительно-дорожная машина 1 имеет ходовую часть 6 с, к примеру, двумя гусеницами и верхнюю часть 8 с кабиной 9 водителя и двигателем 10.

Опорно-регулировочное устройство 4 состоит из элементов конструкции, служащих опорой для отвала-держателя 11 для навески рабочего органа (2) и опорного (толкающего) элемента в виде выступающего вперед кронштейна 12. Отвал 3 шарнирно соединен с держателем 11, а кронштейн 12 шарнирно соединен с корпусом или рамой 5 ходовой части машины. Далее, держатель 11 и кронштейн 12 соединены друг с другом (с возможностью поворачивания). Отвал 3 крепится к держателю 11 по оси 14 (фиг.1), расположенной вертикально относительно продольной оси машины.

Держатель 11 и кронштейн 12 соединены друг с другом с возможностью поворота держателя вокруг оси 15 поворота держателя, расположенной параллельно оси 14, а кронштейн 12 крепится на раме 5 ходовой части машины на участке боковых щек 16 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 17. Каждая щека 16 расположена на наружной боковой стороне кронштейна 12 и рядом с внутренней стороной гусеницы 7.

Кронштейн 12 поднимается и опускается вокруг оси 17, а вместе с ним держатель 11, а также отвал 3. Для этой цели предназначены также гидравлические средства 20, состоящие из поршневого штока 18 и цилиндра 19, расположенные по обеим сторонам машины 1. Гидравлические средства 20 находятся в зацеплении с каждой из щек 16.

Два других гидравлических средства 23, также состоящие из поршневого штока 21 и цилиндра 22, крепятся к щекам 16, расположенным по обеим сторонам машины, и служат для поворачивания отвала 3 вокруг оси 14. Данный случай, изображенный на фиг.2, показывает, что отвал 3, поворачивающийся вокруг оси 14, выводится из средней (центральной) позиции, когда он совершает поворот вправо и влево. При этом держатель 11 расположен в среднем положении по отношению к машине 1 или по отношению к ее продольной оси 13.

Ось 15, вокруг которой поворачивается держатель 11, опирающийся на кронштейн 12, не пересекается с продольной осью 13 машины (фиг.2), т.е. она отличается эксцентричным расположением.

Далее, чтобы держатель 11 при эксплуатации машины в обычном режиме не поворачивался вокруг оси 15, предусмотрено устройство 24 защиты и блокировки (фиг.3). При эксплуатации машины держатель 11 либо фиксируется на кронштейне 12 посредством этого устройства 24 защиты и блокировки, либо деблокируется, чтобы он мог совершить поворот вокруг оси 15. Этот случай изображен на фиг.5.

Как только устройство 24 защиты и блокировки снимет блокировку с держателя 11, держатель, совершив поворот вокруг оси 15, из позиции согласно фиг.4 перейдет в позицию согласно фиг.5. При этом ось 14 при выходе из своей средней позиции по отношению к продольной оси 13 машины или при выходе из вертикальной средней плоскости машины сместится в поперечном направлении, т.е. в боковую сторону машины 1. Одновременно, поршневой шток 21 одного гидравлического средства 23’ (фиг.4) втянется, а второй поршневой шток 21 другого гидравлического средства 23’’, также состоящего из поршневого штока и цилиндра, выйдет на максимально возможное расстояние (фиг.5) для того, чтобы отвал 3 перешел в крайнюю позицию, обращенную влево. Теперь ширина занимаемого им места становится относительно небольшой по отношению к габаритной ширине машины 1.

Устройство 24 защиты и блокировки состоит, как правило, по крайней мере из одного фиксирующего пальца 25 или (как в примере осуществления изобретения) из двух фиксирующих пальцев 25 (фиг.3) и одного гидравлического средства 26 блокировки и разблокировки держателя относительно оси (15) поворота держателя, которое либо перемещает пальцы 25 в фиксирующие отверстия 27, выполненные на сторонах держателя, либо извлекает их из этих отверстий. Держатель 11 U-образно обхватывает кронштейн 12 на участке устройства защиты и блокировки 24, как это изображено на фиг.3.

Как показано в примере выполнения изобретения на фиг.3 ось 14, относительно которой осуществляется поворот рабочего органа, образована двумя опорными осями или пальцами 28 и 29, расположенными на расстоянии друг от друга. Способ их крепления к держателю 11 и их соединение со стороны отвала, хорошо известное специалисту, наглядно показано на фиг.3.

Снаружи (с боков отвала), а также между опорными пальцами 28 и 29 предусмотрены места шарнирного крепления 30 свободных концов поршневых штоков 21 обоих гидравлических средств 23 (фиг.3 и 4). Далее предусмотрены опорные накладки 31, расположенные на стороне отвала, обеспечивающие крепление не только на участке опорных пальцев 28 и 29, но и на местах шарнирного соединения с гидравлическими средствами 23. При этом держатель 11 также U-образно обхватывает две опорные накладки 31 на стороне отвала или располагается между двумя опорными накладками 31 на стороне отвала, выступая из них.

Чтобы отвал 3 принял наклонное оптимальное положение по отношению к продольной оси 13 машины, предлагаемое решение предусматривает по крайней мере частично разъемный узел 33 шарнирного крепления со стороны отвала, выполненный с возможностью перемещения (полностью или только частично) в то время, когда поршневой шток 21 гидравлического средства 23 (фиг.5) выходит на максимально возможное расстояние, чтобы перевести в отвал в смещенное положение. А именно, место 33 шарнирного крепления свободного конца поршневого штока 21 находится на поворачиваемом поводке 34, фиксируемом в своей рабочей позиции на накладке 31, к примеру, с помощью болта 35. Чтобы перевести отвал 3 в смещенное положение, производится разблокировка поводка 34, чтобы подвижность отвала 3 несколько увеличилась по сравнению с той, которая обеспечивается при фиксированном положении поводка 34.

Гидравлические средства 23, предназначенные для перемещения отвала 3, также изменяют свое положение по отношению к машине 1 в то время, когда отвал переходит в смещенное положение. Они также принимают смещенное положение, как это изображено на фиг.5.

Кронштейн 12 представляет собой выступающий элемент конструкции, крепящийся к раме ходовой части машины. Данный элемент, который может иметь дугообразную форму (фиг.5), вместе со щеками 16 может иметь в основном U-образную форму.

Отвал 3, как правило, имеет постоянный размер, как представлено на фиг.2, 4 и 5. Но, в принципе, отвал 3’ (фиг.6-8) может выполняться и большим (изменяемым) размером, для чего к нему слева и справа с помощью фланцев крепятся удлинительные секции 40 и 41. Оба конца средней секции 42 отвала 3’, как и оба конца двух удлинительных секций 40 и 41, обращенных друг к другу, снабжены фланцами 43, с помощью которых они соединяются друг с другом. Соединения производятся посредством винтов, не изображенных на фигурах, через отверстия 44, которыми снабжены фланцы 43. Таким образом, поскольку существует возможность располагать при транспортировке отвал 3’, аналогично отвалу 3, в максимально возможном смещенном положении по отношению к строительно-дорожной машине, то в строительно-дорожной машине согласно изобретению может использоваться и описанный выше отвал 3’, имеющий ширину, изменяемую в зависимости от потребности.

Изобретение относится к строительно-дорожной машине с рабочим органом, в частности отвалом. Строительно-дорожная машина с рабочим органом, в частности отвалом, содержит раму машины, держатель и гидравлические средства поворота рабочего органа относительно вертикальной и горизонтальной осей, причем рабочий орган установлен на держателе с возможностью поворота относительно вертикальной оси, а держатель прикреплен к раме машины с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси в вертикальном направлении. Упомянутая вертикальная ось установлена с возможностью изменения ее положения в поперечном направлении относительно вертикальной продольной средней плоскости, проходящей через продольную ось машины. Повышается надежность машины. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Строительно-дорожная машина с рабочим органом (2), в частности отвалом (3), содержащая раму (5) машины, держатель (11) и гидравлические средства (20, 23) поворота рабочего органа относительно вертикальной и горизонтальной осей (14, 17), причем рабочий орган (2) установлен на держателе (11) с возможностью поворота относительно вертикальной оси (14), а держатель (11) прикреплен к раме (5) машины с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси (17) в вертикальном направлении, отличающаяся тем, что упомянутая вертикальная ось (14) установлена с возможностью изменения ее положения в поперечном направлении относительно вертикальной продольной средней плоскости, проходящей через продольную ось (13) машины.2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что держатель (11) закреплен со стороны рамы машины с возможностью блокировки и разблокировки его поворота относительно оси (15) поворота держателя (11), расположенной параллельно указанной вертикальной оси (14).3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что ось (15) поворота держателя (11) расположена вне вертикальной продольной средней плоскости машины.4. Машина по п.2 или 3, отличающаяся тем, что она снабжена гидравлическим средством (26) блокировки и разблокировки держателя относительно оси (15) поворота держателя.5. Машина по п.4, отличающаяся тем, что гидравлическое средство (26) блокировки и разблокировки держателя (11), содержит фиксирующее отверстие (27) и, по крайней мере, один палец (25), установленный с возможностью перемещения посредством гидравлического привода и ввода в фиксирующее отверстие (27) в положение блокировки держателя.6. Машина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что она содержит два гидравлических средства (23) поворота рабочего органа (2) относительно вертикальной оси (14), каждое из которых состоит из поршневого штока (21) и цилиндра (22) и которые расположены с противоположных сторон от указанной вертикальной продольной средней плоскости и шарнирно соединены с одной стороны с рамой машины, а с другой стороны - с рабочим органом, причем одно из двух гидравлических средств (23) соединено с рабочим органом через узел (33) шарнирного крепления, который выполнен, по крайней мере частично, разъемным.7. Машина по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что держатель (11) прикреплен к раме (5) машины посредством выступающего вперед кронштейна (12).8. Машина по п.7, отличающаяся тем, что кронштейн (12) выполнен дугообразным.9. Машина по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что рабочий орган (2) установлен шарнирно закрепленным на держателе (11) по его центру, а сам держатель (11) установлен с возможностью поворота вокруг оси, расположенной смещенной в сторону от продольной оси рамы (5) машины.10. Машина по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что рабочий орган (2) выполнен в виде отвала (3'), имеющего среднюю секцию (42) и удлинительные секции (40,41), прикрепленные к внешним боковым сторонам средней секции (42).