ИНЖЕНЕРНАЯ ГУСЕНИЧНАЯ МАШИНА НА БАЗОВОМ ТАНКОВОМ ШАССИ Российский патент 2006 года по МПК F41H7/00 E02F5/32 

Изобретение относится к инженерным машинам, выполненным на шасси военно-гусеничных машин (ВГМ), в частности танковом, и может быть использовано для подъема и перемещения грузов, перемещения и планировки грунтов, прокладывания колонных путей. и содержания военных дорог, проделывания проходов в завалах, невзрывных заграждениях и зонах разрушений в условиях ведения боевых действий, а так же в условиях чрезвычайных ситуаций.

Известен ряд инженерных машин (экскаваторов), оборудованных устройствами для экскавации и перемещения грунтов, см. описание полезной модели к патенту №33134, кл. 7 Е 02 F 3/00 ([1]), или кн. Беркман И.Л., Ранеев А.В., РейшА.К. Одноковшовые строительные экскаваторы, М., "Высшая школа", 1986 г. ([2]), стр.8-11; рис.5, 9. Для повышения подвижности на слабонесущих грунтах или грузоподъемности экскаваторы устанавливаются на гусеничное шасси, а для повышения мобильности, в особенности в целях применения в строительстве, экскаваторы устанавливаются на колесное шасси. При этом оба вида экскаваторов могут работать с оборудованием, предназначенным для экскавации прямой или обратной лопатой. Для экскаваторов разработано универсальное оборудование, элементы которого, в зависимости от монтажа, могут преобразовываться с образованием как прямой, так и обратной лопаты, см. [2], стр.128-129, рис.130 (а, б), а также могут оборудоваться иными строительным или специальным рабочими инструментами, рис.130 (в-д).

Ковши (или другие рабочие инструменты) таких экскаваторов крепятся на стреле, выполняемой в виде манипулятора, состоящего из одной-двух секций и рукояти, на которой, непосредственно, устанавливается ковш или другой рабочий инструмент.

Для расширения возможностей экскаваторов при работе на тяжелых грунтах экскаватор может оборудоваться зубом-рыхлителем, см. например российский патент 2059764, кл. Е 02 F 5/32 ([3]), который может быть использован как отдельный рабочий инструмент для предварительного разрушения перемещаемого грунта, например смерзшегося, так и совместно с экскавационным ковшом, образуя захватно-клещевой орган, см. [2], стр.175-177, рис.183 для захвата и перемещения грузов, размеры которых не позволяют размещаться в экскавационном ковше. При этом захватно-клещевой орган имеет возможность захватывать, например, балки, шпалы и т.п.предметы, расположенные горизонтально относительно поверхности земли или с небольшим наклоном относительно ее. В экскаваторе экскавационный ковш и зуб-рыхлитель снабжены каждый индивидуальным приводом с исполнительным гидроцилиндром, обеспечивая подвижность того и другого рабочего инструмента относительно друг друга.

Для использования в боевых условиях или условиях чрезвычайных ситуаций, связанных, например с радиационным загрязнением, такие машины непригодны по причине отсутствия защиты от средств поражения и узкой специализации по применению, например отсутствии возможности использования при подъеме и перемещении грузов пригодных к строповке.

Следует отметить, что имеются бронированные узкоспециализированные машины, например "Аварийно спасательная машина" по российскому патенту №2137701, кл.6 В 66 С 23/36 ([4]), или "Инженерная машина разграждения" по российскому патенту №2072088, кл. 6 F 41 Н 13/00 ([5]), способные захватывать длинномерные предметы. Однако именно узкая специализация таких машин и отсутствие возможности работы по перемещению грунта являются факторами, сдерживающими их использование.

Известна также германская инженерная, бронированная машина, "Pionierpanzer 3", выполненная на шасси танка "Леопард-2", см., например, журнал "Soldat und Technik", август 2004 г., стр.30-33, ([6]), пригодная к применению в боевых условиях или условиях чрезвычайных ситуаций, в связи с наличием бронированного, защищающего экипаж от средств поражения, корпуса.

Применение на данной машине рабочего органа в виде стрелы-манипулятора (сходной по конструкции с рассмотренной в источнике [2]), состоящей из двух секций и рукояти, на которой устанавливается в качестве рабочего инструмента экскавационный ковш, не позволяет применять такую машину в стесненных условиях, поскольку для работы стрелы - манипулятора требуется расширенная в вертикальной плоскости свободная зона перед корпусом.

Последний недостаток отсутствует у принятой за прототип по большинству существенных признаков американской самоходной установки (военной гусеничной инженерной машины) для проделывания проходов в противотанковых заграждениях - "Гризли", см журнал "Зарубежное военное обозрение", №8, 2002 г., вкладка между стр.32 и 33, ([7]). В качестве шасси данной машины использовано бронированное шасси танка "Абрамс". Вместо башни на шасси танка смонтирована бронированная надстройка, в которой располагается экипаж. В числе инженерного оборудования данной машины установлена стрела телескопического типа с коробчатым поперечным сечением по форме равнобедренного треугольника, на конце которой в качестве рабочего инструмента шарнирно установлен экскавационный ковш с приводом от гидроцилиндра, обеспечивающего возможность выполнения землеройных работ прямой и обратной лопатой. Стрела выполнена двухсекционной с неподвижной и выдвижной секцией и установлена вдоль борта на опорно-поворотном устройстве, установленном в цилиндрической надстройке, вынесенной в носовую часть корпуса и размещенной перед рубкой экипажа. Следует отметить, что треугольное коробчатое сечение телескопической стрелы с верхним расположением угла является весьма рациональным для восприятия вертикальных нагрузок, характерных при работе экскавационным ковшом, обеспечивая минимальный вес стрелы. Телескопическое выполнение стрелы позволяет вести землеройные работы, используя, с одной стороны, практически полную пространственную зону перед корпусом машины, с другой стороны, обеспечивая возможность работы в ограниченном для манипуляций телесном угле пространства перед корпусом шасси.

Однако на инженерной ВГМ "Гризли" не в полной мере используются возможности телескопической стрелы с экскавационным ковшом.

Так, более полно такие возможности используются в экскаваторе-планировщике, выпускаемом ОАО "Мотовилихинские заводы", см. прилагаемый рекламный листок на экскаватор планировщик ЭО-43212, ([8]), или кн. "Экскаватор-планировщик ЭО 43212 и его модификации. Руководство по эксплуатации ЗТМ 220-00.00.000 РЭ", ОАО "Мотовилихинские заводы", 2001 г. ([9]), извлечения из которой также прилагаются. Экскаватор-планировщик содержит телескопическую стрелу с основным рабочим органом - экскавационным ковшом (вместо которого могут использоваться сменные, рабочие органы, например планировочный ковш или отвал), обеспечивая не менее четырех рабочих движений оборудования: наклон стрелы в вертикальной плоскости, поворот стрелы с ковшом относительно продольной оси, поворот ковша в вертикальной плоскости относительно стрелы и выдвижение стрелы. Конструктивно возможность выполнения упомянутых движений обеспечивается следующим. Наклон стрелы обеспечивается за счет гидроцилиндров, поворачивающих портал стрелы в шарнирах, закрепленных на опорно-поворотной платформе. Выдвижение стрелы производится перемещением выдвижной секции стрелы экскаватора относительно невыдвижной секции, которая далее по тексту будет именоваться опорной секцией. Корпуса обеих секций стрелы имеют коробчатое сечение

Перемещается выдвижная секция по вращающимся роликам, закрепленным на корпусе опорной секции через подшипники качения. Для перемещения используется механизм выдвижения (телескопирования), расположенный внутри выдвижной секции стрелы и выполненный в виде длинноходового гидроцилиндра, связанного одной стороной с опорной секцией, другой стороной с проушинами выдвижной секции. Опорная секция установлена неподвижно в осевом направлении в верхней цилиндрической части портала (цилиндре портала) стрелы, и обеспечена возможностью вращения механизмом ротации на подшипниках скольжения относительно центральной оси цилиндра портала. При этом от выпадения из цилиндра портала опорная секция удерживается взаимодействием торцевых поверхностей портала и опорной секции, образующих подпятник скольжения. Механизм ротации позволяет обеспечить поворот стрелы и связанного с ней экскавационного ковша (или иного землеройного оборудования) в любое положение относительно горизонта, необходимое для работы, что позволяет производить планировочные работы, обеспечивая заданные углы отвалов и откосов, например, в дорожном строительстве. Такой перевод экскавационного ковша из одного рабочего положения в другое всегда производится в нерабочем положении экскавационного ковша, при отсутствии осевой нагрузки на подпятники портала стрелы, поскольку в рабочем положении имеет место высокий уровень трения в подпятнике скольжения из-за действия направленной вдоль стрелы составляющей от рабочей нагрузки. Для преодоления трения скольжения при наличии осевой нагрузки в рассматриваемом устройстве потребовался бы, во-первых, значительно более мощный привод для осуществления поворота а, во-вторых, потребовалось бы увеличение габаритов (и массы) конструкции во исключение поломок экскавационного оборудования, включая механизм ротации.

Экскавационный ковш, применяемый в качестве рабочего инструмента экскаватора планировщика ЭО 43212 (или иной рабочий инструмент из числа показанного в источнике [8]) установлен на выдвижной секции стрелы шарнирно и снабжен приводом от короткоходового гидроцилиндра, обеспечивающего поворот ковша к стреле или его отворот от стрелы.

Возвращаясь к инженерной машине-прототипу следует отметить развитость проекции цилиндрической надстройки и опорно-поворотного устройства в целом, что отрицательно сказывается на его защищенности от кинетических средств поражения, отсутствие в стреловом оборудовании механизма ротации, обеспечивающего поворот ковша или всей телескопической стрелы относительно продольной оси как без нагрузки, так и под нагрузкой, что ограничивает возможности использования экскавационного оборудования и является недостатком прототипа. Кроме того, возможности такой инженерной машины ограничены по применению для разборки завалов и заграждений в сравнении с экскаватором, оборудование которого содержит дополнительный инструмент, например, зуб рыхлитель, установленный с возможностью образования захватно-клещевого рабочего органа. В то же время прямое перенесение известного технического решения по установке зуба-рыхлителя из стрелы манипулятора (см. [3], стр.175-177) в телескопическую стрелу не представляется возможным из-за существенно меньших поперечных габаритов выдвижной секции в сравнении с рукоятью стрелы манипулятора, ограничивающих возможности размещения на выдвижной секции как исполнительных органов, так и приводов к ним.

Для инженерной машины, также целесообразно обеспечить возможность вращения стрелы механизмом ротации при наличии рабочих нагрузок, действующих вдоль стрелы. При этом форма выполнения поперечного сечения стрелы не должна быть треугольной (из условия обеспечения примерно одинакового уровня равнопрочности поперечного сечения стрелы при любом возможном приложении поперечных сил на стрелу при работе стрелового оборудования). Наиболее оптимальной с этих позиций может быть круглая или квадратная (коробчатая) форма поперечного сечения.

Таким образом, недостатки военной гусеничной инженерной машины-прототипа заключаются в ограниченных функциональных возможностях стрелового оборудования и недостаточно высокой защищенности узлов опорно-поворотного устройства от средств поражения.

Задачей настоящего изобретения является разработка военной гусеничной инженерной машины с расширенными функциональными возможностями работы стрелового оборудования и повышенной защищенностью опорно-поворотного устройства от средств поражения.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается:

- в повышении отражающей способности бронированного корпуса к средствам поражения за счет предложенного выполнения формообразующей поверхности корпуса опорно-поворотного устройства;

- в понижении потребной мощности в механизме ротации на вращение стрелы в условиях рабочих нагрузок, действующих вдоль стрелы, за счет уменьшения трения в подпятнике портала;

- в обеспечении возможности образования на телескопической стреле захватно-клещевого рабочего органа за счет установки зуба-рыхлителя на выдвижной секции с рычажным механизмом в его приводе, размещенном в габаритах указанной секции;

- в обеспечении возможности использования экскаваторной стрелы в качестве грузоподъемного крана.

Поставленная задача решается тем, что в инженерной гусеничной машине на шасси базового танка, содержащей корпус, установленную над корпусом бронированную рубку для размещения экипажа и механизмов машинного отделения, опорно-поворотное устройство с несущей платформой и гидравлическим приводом ее поворота, установленный на платформе портал, телескопическую двухсекционную стрелу коробчатой формы, включающую опорную секцию и выдвижную секцию, снабженную гидроцилиндром телескопирования и экскавационным ковшом с гидроцилиндром привода, согласно изобретению опорно-поворотное устройство установлено в носовой части шасси сбоку рубки и размещено в бронированном корпусе, консольно закрепленном на рубке и выполненном в виде низкопрофильного прямого цилиндра с днищем по форме шарового сегмента, снабженного со стороны рубки проемом для размещения привода поворота несущей платформы, а верхняя часть опоры портала выполнена цилиндрической формы и снабжена механизмом ротации стрелы, при этом на выдвижной секции стрелы выполнен гусек, на конце выступающей части которого размещены проушины с осью, на которой установлен экскавационный ковш и зуб-рыхлитель, размещенный под экскавационным ковшом с возможностью обеспечения раздельной или совместной работы путем образования захватно-клещевого рабочего органа для использования, например, при разборе завалов и заграждений, притом стенка выдвижной секции, расположенная с противоположной стороны от гуська, дополнительно оснащена грузозахватной крюковой подвеской для строповки грузов, а на боковых стенках выполнены кронштейны, в проушинах которых закреплены два короткоходных гидроцилиндра, связанных с зубом-рыхлителем через рычажный механизм с образованием привода для разворота и фиксации зуба-рыхлителя в заданном диапазоне углов, а в боковых стенках неподвижной секции стрелы со стороны выдвижной секции выполнены фигурные вырезы для размещения гидроцилиндров привода поворота зуба-рыхлителя при переводе стрелы из рабочего в транспортное положение.

При этом наилучший результат достигается, если:

- опорная секция стрелы установлена в портале с обеспечением возможности вращения стрелы механизмом ротации в условиях ее осевого нагружения при работе экскавационным ковшом или захватно-клещевым рабочим органом;

- у нижнего торца выдвижной секции стрелы на внешней стороне стенок установлены накладки с возможностью ограничения прогиба стрелы (вертикальных перемещений выдвижной секции относительно опорной) при работе стрелового оборудования с минимальным вылетом стрелы, причем накладки выполнены из материала с низким коэффициентом трения, например из бронзы, или из высокопрочного материала, например стали, с антифрикционным покрытием, например дисульфит-молибденовым, на поверхности накладок;

- в основании опорной секции стрелы выполнена кольцевая дорожка, а в полости опоры портала установлены ролики с возможностью качения по кольцевой дорожке, при этом в стенке портала выполнены окна для установки роликов, закрытые жестко закрепленными на стенках опоры портала крышками, упомянутые крышки снабжены цапфами, а ролики установлены на цапфах через подшипники качения или шарнирные подшипники.

Анализ отличительных признаков инженерной гусеничной машины на шасси базового танка показал, что:

- установка опорно-поворотного устройства в носовой части шасси сбоку рубки и закрепление его консольно на рубке повышает обзорность оператору и улучшает условия управления стреловым оборудованием;

- установка опорно-поворотного устройства в бронированном корпусе, выполненном в виде низкопрофильного прямого цилиндра с днищем по форме шарового сегмента, повышает его защищенность от средств поражения;

- выполнение со стороны рубки проема в стенках рубки и корпуса опорно-поворотного устройства с внутренним размещением привода вращения несущей платформы обеспечивает высокий уровень защиты привода от средств поражения;

- выполнение верхней части портала по форме цилиндра позволяет встроить в портал механизм ротации стрелы, а установка, механизма ротации стрелы расширяет функциональные возможности по применению стрелового оборудования;

- выполнение гуська на конце выдвижной секции стрелы позволяет выполнить на конце выступающей его части развитые проушины под оси для установки рычажных механизмов и экскавационного ковша с зубом-рыхлителем с размещением последнего под экскавационным ковшом; тем самым обеспечивается возможность раздельной работы экскавационного ковша и зуба-рыхлителя или их совместная работа путем образования малогабаритного захватно-клещевого рабочего органа, используемого, например, при разборе завалов и заграждений;

- закрепление в проушинах кронштейнов на боковых стенках выдвижной секции стрелы короткоходных гидроцилиндров, связанных с зубом-рыхлителем через рычажный механизм служит образованию привода для разворота и фиксации зуба рыхлителя в заданном диапазоне углов, обеспечивая развитие необходимого рабочего усилия захвата;

- оснащение выдвижной секции грузозахватной крюковой подвеской для строповки грузов с размещением ее на стенке выдвижной секции с противоположной стороны от гуська позволяет использовать инженерную гусеничную машину в качестве грузоподъемного крана;

- выполнение в боковых стенках опорной секции стрелы со стороны выдвижной секции фигурных вырезов обеспечивает приемлемые габариты инженерной гусеничной машины по продольным размерам за счет сокращения транспортной длины стрелы путем размещения гидроцилиндров привода поворота зуба-рыхлителя в упомянутых вырезах при переводе стрелы из рабочего в транспортное положение;

- установка опорной секции стрелы в портале с обеспечением возможности вращения стрелы механизмом ротации без нагрузки и в условиях ее осевого нагружения при работе экскавационным ковшом или захватно-клещевым рабочим органом направлено на повышение эффективности разборки инженерной машиной препятствий в виде завалов, разрушенных строений и т.п., а также понижение потребной мощности в механизме ротации, уменьшение трения и износовых процессов в портале и опорной секции стрелы. Конструктивная реализация данной идеи обеспечена тем, что в основании опорной секции стрелы выполнена кольцевая дорожка, а в полости портала установлены ролики с возможностью качения по кольцевой дорожке, при этом в стенке портала выполнены окна для установки роликов, закрытые жестко закрепленными на стенках портала крышками, упомянутые крышки снабжены цапфами, а ролики установлены на цапфах через подшипники качения или шарнирные подшипники, причем выполнение в стенке цилиндрической опоры портала лючков с крышками и закрепление подшипников через цапфы на крышках лючков позволяет обеспечить возможность сборки усовершенствованного механизма ротации;

- установка у нижнего торца выдвижной секции стрелы на внешней стороне стенок накладок служит образованию ограничителей прогиба стрелы при вылете ее, близком к минимальному.

- выполнение накладок из материала с низким коэффициентом трения, например из бронзы, обеспечивает низкий уровень потерь мощности на взаимодействие накладок при перемещении выдвижной секции стрелы относительно опорной; эквивалентное решение достигается выполнением накладок из высокопрочного материала, например, стали с антифрикционным покрытием, например дисульфит-молибденовым, на поверхности накладок.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показано:

- на фиг.1 - вид сбоку на левый борт инженерной ВГМ в ее транспортном положении;

- на фиг.2 - вид сверху на инженерную ВГМ;

- на фиг.3 - разрез по опорно-поворотному устройству кранового оборудования (разрез по А-А на фиг.1);

- на фиг.4 - вид на установку привода опорно-поворотного устройства инженерной ВГМ (вид Б на фиг.2, на котором платформа опорно-поворотного устройства и стреловое оборудование условно не показаны);

- на фиг.5 - вид на стреловое оборудование инженерной ВГМ, стрела поднята;

- на фиг.6 - разрез по опоре качения выдвижной секции стрелы (вид В на фиг 7);

- на фиг.7 - продольный разрез стрелы по порталу и опорной секции (разрез по Г-Г на фиг.2);

- на фиг.8 - продольный разрез стрелы по выдвижной секции (разрез по Д-Д на фиг.2);

- на фиг.9 - вид сверху на рабочие органы стрелового оборудования в увеличенном масштабе (вид Е на фиг.5);

- на фиг.10 - установка крюковой подвески на стреле;

- на фиг.11 - продольный разрез стрелы по нижнему торцу выдвижной секции (вид И на фиг.7);

- на фиг.12 - поперечный разрез по опоре портала (вид К на фиг.7 на разгрузочное устройство механизма ротации);

Инженерная ВГМ, см. фиг.1 и 2, выполнена на базовом (принятом в качестве базового для семейства ВГМ) танковом шасси 1, содержащем корпус 2, оборудованный бронированной рубкой 3, установленной над корпусом вместо танковой башни. В передней части рубки размещены люк 4 механика водителя, а также люки 5-7 других членов экипажа машины, в средней части корпуса 2 размещено машинное отделение 8. ВГМ снабжена бульдозерным 9 и стреловым оборудованием 10, установленным с возможностью поворота на опорно-поворотном устройстве 11. Опорно поворотное устройство 11 содержит несущую платформу 12 и опору поворотную 13, установленную в корпусе 14, см. также фиг.3 и 4, выполненном снаружи по форме броневого низкопрофильного цилиндра (цилиндрического кольца) "а", плавно переходящего в бронированное днище "б". Днище "б" корпуса 14 для наилучшего противодействия (рекошетирования) кинетическим поражающим средствам выполнено по форме шарового сегмента. Корпус 14 консольно закреплен на рубке, внутренняя полость корпуса 14 соединена с внутренним пространством рубки проемом "в", в котором установлен привод поворота несущей платформы, включающий гидромотор 15 и редуктор 16. Такое выполнение корпуса обеспечивает защиту опоры поворотной 13 и устройств 15 и 16 от воздействия кинетических поражающих средств.

Платформа 12, см. также фиг.5, оборудована кронштейнами 17 для шарнирного закрепления портала 18. Верхняя часть "г" портала 18 выполнена в виде полого цилиндра. Нижняя часть портала 18 снабжена кронштейнами 19, связанными осями 20 с кронштейнами 17 платформы, образуя шарнирное крепление, и кронштейнами 21, шарнирно связанными с гидроцилиндрами 22, служащими для наклона стрелы 23 в вертикальной плоскости путем изменения наклона портала.

Стрела 23 телескопическая, выполнена двухсекционной, содержащей опорную секцию 24, установленную в портале 18, и выдвижную секцию 25, установленную внутри (в полости) опорной секции 24 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в ней на роликах 26 опор качения 27, см. фиг.6. Обе секции стрелы выполнены коробчатой формы с поперечным прямоугольным сечением.

Поворот в портале 18 опорной секции 24 относительно своей продольной оси осуществляется в цилиндрических опорах скольжения "д" и "е", см. фиг.7, с помощью двух механизмов 28 ротации с приводом от гидромоторов 29, установленных на портале 18 и взаимодействующих с зубчатым колесом 30, связанным с опорной секцией 24.

На внешнем конце выдвижной секции 25 стрелы выполнен гусек 31, см. также фиг.8, на конце выступающей части которого выполнены проушины с осью 32, на которой шарнирно установлены экскавационный ковш 33, и зуб-рыхлитель 34, расположенный под экскавационным ковшом. Поворот ковша 33 при его работе относительно оси 32 (поворот ковша в плоскости стрелы 23) осуществляется короткоходовым гидроцилиндром 35, установленным в полости выдвижной секции 25 через трехзвенный рычажный механизм 36. Поворот зуба-рыхлителя 34 при его работе относительно оси 32 (поворот зуба-рыхлителя 34 относительно ковша 33) осуществляется двумя короткоходовыми гидроцилиндрами 37, фиг.9, установленными на боковых стенках "ж" вдоль выдвижной секции 25, корпуса которых закреплены на осях 38 в проушинах кронштейнов 39, приваренных на стенках "ж". Штоки гидроцилиндров 37 связаны через рычажный механизм 40 с зубом-рыхлителем 34, осуществляя, при подаче рабочей жидкости в полости гидроцилиндра, поворот зуба-рыхлителя. При этом соотношение плеч у рычага 41 механизма 40 выбрано таким образом, что при коротком ходе штока гидроцилиндра 37 поворот зуба-рыхлителя осуществляется в заданном, необходимом для работы диапазоне углов, примерно соответствующем диапазону углов поворота экскавационного ковша 33.

Использование независимого привода (независимых гидроцилиндров 35 и 37) позволяет регулировать расстояние между экскавационным ковшом 33 и зубом-рыхлителем 34, обеспечивая возможность их раздельной работы или совместной работы с образованием захватно-клещевого рабочего органа для использования, например, при разборе завалов и заграждений. Поскольку стрела 23 в транспортном (походном) положении инженерной гусеничной машины не должна значительно увеличивать продольные габариты машины, выдвижная секция 25 должна максимально возможно заходить в опорную секцию 24. Чтобы этому не препятствовала установка зуба-рыхлителя и его привода, в боковых и нижней стенках опорной секции 24 выполнен фигурный вырез "и" для размещения упомянутых кронштейнов 39 и гидроцилиндров 37 привода зуба-рыхлителя 34, что позволило уменьшить общую длину стрелы 23 в транспортном положении.

Наличие фигурного выреза "и" в опорной секции 24 стрелы привело к несимметричному расположению опор 27. Так опоры (27) "к" и "л" на верхней стороне опорной секции 24 оказались разнесенными на большее расстояние, чем опоры "м" и "н" на нижней стороне опорной секции. Однако, как это будет показано ниже при описании работы инженерной ВГМ, такое уменьшение, в целом, не ухудшило эффективность работы стрелового оборудования.

На выдвижной секции 25 стрелы стенка, расположенная с противоположной стороны от гуська (верхняя стенка), оснащена кронштейном 42, на котором смонтирована легкосъемная грузозахватная крюковая подвеска 43 для строповки грузов, см. также фиг.10. Благодаря этому стреловое оборудование инженерной ВГМ может использоваться как крановое оборудование, дополнительно расширяя эксплуатационные возможности.

Упомянутый зуб-рыхлитель 34 может использоваться как самостоятельный рабочий инструмент, например для разрыхления мерзлого грунта после его установки гидроцилиндрами 37 в рабочее положение. При этом симметричное расположение гидроцилиндров 37 относительно стрелы исключает возможность ее несимметричного нагружения при работе.

Перемещение выдвижной секции 25 стрелы производится длинноходовым гидроцилиндром 44 (гидроцилиндром телескопирования), связанным одним концом с шарнирной подвеской 45, установленной в выдвижной секции, другим концом - с шарнирным кронштейном 46, закрепленным внутри опорной секции в ее начале. Для обеспечения нормального перемещения выдвижной секции 25 по роликам 26 опор 27, между поверхностью качения роликов и наружной поверхностью стенок выдвижной секции стрелы назначается технологический зазор δ_т (см. фиг.6), компенсирующий погрешности изготовления конструкции и деформацию стрелы под нагрузкой, и исключающий различного рода заклинивания.

Наличие технологического зазора δ_т вызывает под нагрузкой вертикальные перемещения выдвижной секции относительно опорной, особенно значительные в зоне торца "п", см. фиг.11, с возможным нежелательным контактом поверхностей секций. Для ограничения указанных перемещений и снижения трения в зоне возможного контакта у торца выдвижной секции установлены накладки 47, выполненные из материала с низким коэффициентом трения, например бронзовые. При значительных контактных напряжениях накладки могут быть выполнены из высокопрочного материала, например стали, с антифрикционным покрытием, на взаимодействующих поверхностях, например дисульфит-молибденовым, нанесенным на поверхность "р".

В нижней части портала 18 выполнены лючки (окна) "с", см. фиг.12, закрытые крышками 48, жестко связанными с корпусом портала болтовым соединением. В центральной части каждой крышки закреплена цапфа 49, которая при установке крышки размещается в полости портала. На конце цапфы 49 через подшипник 50 установлен ролик 51, с необходимым конструктивным зазором δ_к между кольцевой дорожкой "т" опорной секции 24 стрелы и наружной поверхностью ролика 51. Тем самым в портале образовано разгрузочное устройство механизма ротации.

В транспортном положении инженерной ВГМ зуб-рыхлитель 34 располагается над стрелой, как показано на фиг.1, экскавационный ковш 33 максимально развернут к зубу-рыхлителю 34, обеспечивая наименьшие продольные габариты машины и повышая ее маневренность.

Следует отметить, что в стреловом оборудовании инженерной гусеничной машины могут применяться и ранее упомянутые сменные рабочие органы, например планировочный ковш или отвал, что придаст возможность машине прокладывать колонные пути и обеспечивать содержание дорог, в том числе военных.

Работа инженерной гусеничной машины.

Благодаря применению танкового гусеничного высокопроходимого шасси, обладающего противорадиационной, противохимической и противоснарядной защитой, экипаж машины может работать в боевых условиях, а также в условиях чрезвычайных ситуаций, например при авариях, связанных с радиационным заражением местности. При применении машины в условиях обстрела опорно-поворотное устройство и его привод, как внешние рабочие элементы, устранение поражения которых осуществить наиболее сложно, надежно защищены броневым корпусом 14.

Перед использованием стреловое оборудование разворачивается на опорно-поворотном устройстве, располагаясь перед рубкой. Стрела с помощью гидроцилиндра 22 устанавливается в необходимое рабочее положение. Для работы экскавационного ковша его гидроцилиндром 35 отворачивают от стрелы, а зуб-рыхлитель 34 гидроцилиндрами 37 отводят к стреле При этом положении экскавационный ковш 33 готов к работе прямой лопатой, обладая возможностью вести землеройные работы с помощью гидроцилиндров 22 и 35 на высоких откосах (в том числе карьерные работы), либо загребая грунт в зоне гуська 31 выдвижной секции стрелы.

Для работы экскавационного ковша 33 обратной лопатой стрела 23 с помощью механизма ротации 28 разворачивается вокруг своей оси на 180°. В таком положении стрелового оборудования экскавационный ковш 33 готов к работе по рытью траншей, котлованов и т.п.Наряду с гидроцилиндрами 22 и 35 в такой работе для заполнения ковша применяется движение назад выдвижной секции 25 гидроцилиндром 44 телескопирования.

При работе машины, например при разборе завала или заграждения, возникает необходимость вытаскивать из грунта или искусственного основания обломки строительных конструкций или длинномерные предметы (балки, рельсы и т.п.). В ряде случаев необходимо предварительно ослабить их закрепление (защемление) путем "расшатывания". Для таких случаев используется захватно-клещевой рабочий орган, который образуют путем совместного или раздельного поворота друг к другу зуба рыхлителя 34 и экскавационного ковша 33. При этом обломки конструкций или длинномерные предметы защемляются между лопатой экскавационного ковша 33 и зубом-рыхлителем. В том случае, если длинномерный предмет располагается под углом к горизонту, захватно-клещевой рабочий орган образует захват в таком же наклонном положении с помощью механизма ротации.

При выполнении работ захватно-клещевым рабочим органом (или экскавационным ковшом 33 в режиме обратной лопаты), в том числе при разборе лесных или городских завалов, когда требуется втягивать выдвижную секцию стрелы в опорную секцию с одновременным поворотом ее вокруг оси механизмом ротации, действующие вдоль оси стрелы высокие нагрузки замыкаются на ролики 51. Тем самым в предлагаемом изобретении обеспечен малый уровень величины трения качения между кольцевой дорожкой "т" опорной секции 24 стрелы и роликами 51, что позволяет эффективно использовать мощность механизмов ротации для поворота стрелы.

При необходимости проведения такелажных работ машина может использоваться как гусеничный подъемный кран благодаря крюковой подвеске 43.

При работе стрелового оборудования, в особенности с минимальным вылетом выдвижной секции стрелы, одностороннее расположение выдвижной секции относительно роликов 26 роликовых опор 27 приводит к исчерпанию технологического зазора δ_т, с образованием углового смещения (перекоса) оси выдвижной секции относительно теоретической оси стрелы. Установка накладок 47 на внешней стороне стенок выдвижной секции стрелы сохраняет технологический зазор δ_т, препятствуя упомянутому перекосу. Однако в таких случаях имеет место скольжение накладок 47 о внутренние поверхности стенок опорной секции 24. Выполнение накладок из материала с низким коэффициентом трения, например из бронзы или из высокопрочного материала с антифрикционным покрытием, на взаимодействующих со стенками неподвижной секции поверхностях снижает уровень трения в этой зоне, обеспечивая нормальную работу стрелового оборудования.

Следует так же отметить, что в процессе разработки грунта на экскавационный ковш действуют усилия резания, под воздействием которых выдвижная секция стрелы опирается на ролики 26 опор "к" и "м" (27). Эти же опоры воспринимают нагрузку и при работе стрелы с грузозахватной крюковой подвеской 43 в качестве грузоподъемного устройства. А поскольку опоры "к" и "м" разнесены на максимально возможное расстояние в габаритах стрелы, то, влияние фигурного выреза "и", необходимого для размещения кронштейнов 39 и гидроцилиндров 37, практически не сказывается на нагруженности стрелового оборудования.

Таким образом изобретением решена поставленная задача, а именно расширены функциональные возможности работы инженерной гусеничной машины и ее стрелового оборудования, а также повышена защищенность опорно-поворотного устройства от средств поражения.

В инженерной гусеничной машине опорно-поворотное устройство установлено в носовой части шасси сбоку от рубки и размещено в бронированном корпусе, консольно закрепленном на рубке и выполненном в виде низкопрофильного прямого цилиндра с днищем по форме шарового сегмента. В сегменте со стороны рубки выполнен проем для размещения привода поворота несущей платформы. Верхняя часть портала выполнена цилиндрической формы и снабжена механизмом ротации стрелы. На выдвижной секции стрелы выполнен гусек, на конце выступающей части которого размещены проушины с осью, на которой установлен экскавационный ковш и зуб-рыхлитель, размещенный под экскавационным ковшом с возможностью обеспечения раздельной или совместной работы путем образования захватно-клещевого рабочего органа. Стенка выдвижной секции, расположенная с противоположной стороны от гуська, дополнительно оснащена грузозахватной крюковой подвеской для строповки грузов. На боковых стенках выдвижной секции выполнены кронштейны, в проушинах которых закреплены два короткоходных гидроцилиндра, связанных с зубом-рыхлителем через рычажный механизм с образованием привода для разворота и фиксации зуба-рыхлителя в заданном диапазоне углов. В боковых стенках опорной секции стрелы со стороны выдвижной секции выполнены фигурные вырезы для размещения гидроцилиндров привода поворота зуба-рыхлителя при переводе стрелы из рабочего в транспортное положение. Изобретение расширяет функциональные возможности машины и повышает защищенность опорно-поворотного устройства. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Инженерная гусеничная машина на шасси базового танка, содержащая корпус, установленную над корпусом бронированную рубку для размещения экипажа и механизмов машинного отделения, опорно-поворотное устройство с несущей платформой и гидравлическим приводом ее поворота, установленный на платформе портал, телескопическую двухсекционную стрелу коробчатой формы, включающую опорную секцию и выдвижную секцию, снабженную гидроцилиндром телескопирования и экскавационным ковшом с гидроцилиндром привода, отличающаяся тем, что опорно-поворотное устройство установлено в носовой части шасси сбоку от рубки и размещено в бронированном корпусе, консольно закрепленном на рубке и выполненном в виде низкопрофильного прямого цилиндра с днищем по форме шарового сегмента, снабженного со стороны рубки проемом для размещения привода поворота несущей платформы, а верхняя часть портала выполнена цилиндрической формы и снабжена механизмом ротации стрелы, при этом на выдвижной секции стрелы выполнен гусек, на конце выступающей части которого размещены проушины с осью, на которой установлен экскавационный ковш и зуб-рыхлитель, размещенный под экскавационным ковшом с возможностью обеспечения раздельной или совместной работы путем образования захватно-клещевого рабочего органа для использования, например, при разборе завалов и заграждений, причем стенка выдвижной секции, расположенная с противоположной стороны от гуська, дополнительно оснащена грузозахватной крюковой подвеской для строповки грузов, а на боковых стенках выдвижной секции выполнены кронштейны, в проушинах которых закреплены два короткоходных гидроцилиндра, связанных с зубом-рыхлителем через рычажный механизм с образованием привода для разворота и фиксации зуба-рыхлителя в заданном диапазоне углов, при этом в боковых стенках опорной секции стрелы со стороны выдвижной секции выполнены фигурные вырезы для размещения гидроцилиндров привода поворота зуба-рыхлителя при переводе стрелы из рабочего в транспортное положение.2. Инженерная машина по п.1, отличающаяся тем, что опорная секция стрелы установлена в портале с обеспечением возможности вращения механизмом ротации в условиях ее осевого нагружения при работе экскавационным ковшом или захватно-клещевым рабочим органом.3. Инженерная машина по п.1, отличающаяся тем, что у нижнего торца выдвижной секции стрелы на внешней стороне стенок установлены накладки с возможностью ограничения прогиба стрелы при вылете ее, близком к максимальному.4. Инженерная машина по п.2, отличающаяся тем, что в основании опорной секции стрелы выполнена кольцевая дорожка, а в полости портала установлены ролики с возможностью качения по кольцевой дорожке, при этом в стенке портала выполнены окна для установки роликов, закрытые жестко закрепленными на стенках портала крышками, упомянутые крышки снабжены цапфами, а ролики установлены на цапфах через подшипники качения или шарнирные подшипники.5. Инженерная машина по п.3, отличающаяся тем, что накладки выполнены из материала с низким коэффициентом трения, например из бронзы.6. Инженерная машина по п.3, отличающаяся тем, что накладки выполнены из высокопрочного материала, например стали, с антифрикционным покрытием, например дисульфит-молибденовым, на поверхности накладок.