САМОХОДНОЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2007 года по МПК E02F3/64 B62D63/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к производству самоходных внедорожных транспортных средств.

Известен транспортер для перевозки тяжелых неделимых грузов (рабочих колес гидротурбин, мощных трансформаторов, ректификационных колонн для химических заводов и др.) «Кометто-МТ240» (Италия) (см. журнал «Наука и Жизнь» №12/1981 год). Транспортер оснащен 96 мотор-колесами, объединенными попарно и смонтированными в четыре продольных ряда. Каждая пара колес управляемая и может поворачиваться на 90°. Силовая установка - два двигателя по 500 л.с., грузоподъемность - 240 тонн.

Недостатками данного транспортера являются его однофункциональность (только транспортировка), способность передвигаться только по асфальтовым дорогам, отсутствие автономности и жилищно-бытовых условий для персонала.

Изобретение решает задачу создания самоходного многофункционального транспортного средства высокой проходимости с обеспечением жизненных и производственных условий для персонала.

В результате информационного поиска не выявлено транспортного средства того же назначения.

Для достижения необходимого технического результата транспортное средство выполнено моноблочным с тремя опорами-движителями и содержит остов, консоль, установленную основанием на сцепном устройстве с возможностью вертикального перемещения, землеройный ковш, подвешенный шарнирно на гидроцилиндрах на остове и связанный гидроцилиндрами с консолью. Остов выполнен с плоским опорно-поворотным устройством, расположенным над передней опорой-движителем, а во внутреннем объеме каждой опоры-движителя расположена его колесная ходовая часть, силовая и трансмиссионная установки, вспомогательное оборудование, хозяйственно-бытовые помещения, кроме того, транспортное средство оборудовано энергоустановкой, размещенной в одной из опор-движителей, и жилыми помещениями, расположенными на остове.

Сцепное устройство сферического исполнения служит для соединения консоли с остовом. Транспортное средство является автономным (автономность составляет около 30 суток), 3-опорным. Самостоятельно выполняются рабочие функции:

транспортные, землеройные, перегрузочные и др. Рабочие функции осуществляются взаимодействием грузоподъемного оборудования - консоли на сцепном устройстве сферического исполнения и землеройного ковша. Грузоподъемное оборудование, а конкретно консоль, выполняет также роль стыковочного устройства с такими же или иными средствами. Привод хода осуществляется отдельными приводами на каждую опору, например танковыми моторной установкой и трансмиссией, состоящей из главного фрикциона, коробки передач, тормоза, бортовых передач.

При использовании готовых бортовых передач необходимо введение второй ступени передачи, ведущая шестерня которой устанавливается на валу бортовых передач вместо ведущего колеса. Конечная передача, в которой ведомые шестерни и ведущее колесо расположены на одной оси, суммируют крутящие моменты: от четырех передач - одним ведущим колесом для передней опоры, и от двух передач - в задних опорах. Ведущие колеса взаимодействуют, например, цевочным зацеплением с венцами в опорах-движителях. Передняя опора имеет два независимых и одинаковых привода, так что моторные установки в них могут работать как вместе, так и порознь. В задних опорах установлено по одному такому приводу, так что возможна различная комбинация включения моторов, чем обеспечивается: повышенная маневренность, экономия моторесурса и топлива, надежность.

В таким исполнении средство имеет следующие параметры:

- собственная масса около 250 тонн;

- габаритные размеры 22×16×10,5 метров;

- диаметр шин 10 м;

- мощность двигателей хода 1600 л.с.;

- мощность дублирующего электропривода хода 1000 л.с.;

- скорость экономичного хода 12 км/ч;

- удельное давление на уплотняемом грунте около 1 кг/см²;

- заглубление при герметизации хода 8 м.

Возможность использования транспортной функции в сочетании с иными функциями приводит к устранению отрицательного эффекта собственной массы как «балласта» - коэффициент использования веса находится в пределах ≥2 и до ∞, тогда как обычно он составляет величину <1.

На прилагаемых графических материалах изображено:

на фиг.1 - многофункциональное транспортное средство, вид сбоку;

на фиг.2 - то же, вид сверху;

на фиг.3 - поперечное сечение консоли по вертикальной оси сцепного устройства, выполненного сферическим.

На графических материалах приняты следующие обозначения:

1 - остов в сборе; 2 - опоры-движители; 3 - опорные колеса; 4 - опорно-поворотное роликовое устройство; 5 - поворотная часть остова; 6 - жилые помещения; 7 - главный пост управления (спереди); 8 - сцепное устройство в виде сферической опоры в сборе; 9 - грузоподъемное оборудование-консоль; 10 - землеройное оборудование в виде ковша; 11 - замыкающие гидроцилиндры; 12 - гидроцилиндры; 13 - кольца; 14 - мостовая балка; 15 - подъемная рама; 16 - основание; 17 - колонна; 18 - вставки; 19 - гидроцилиндры; 20 - гидроцилиндры; 21 - сфера-опора; 22 - шар-опора поворотного устройства; 23 - гидроцилиндры; 24 - транспортная ось; 25 - кабина оператора; 26 - хозяйственно-бытовые помещения; 27 - коробка передач; 28 - автономная энергоустановка; 29 - топливные и масляные емкости; 30 - пост управления машинным отделением; 31 - выступ; 32 - воздуховод; 33 - центральный проход; 34 - переход-тамбур; 35 - боковые коридоры; 36 - центрирующие колеса; 37 - внутренняя рама остова; 38 - бортовая передача; 39 - конечная передача; 40 - ведущее колесо; 41 - венец опоры движителя; 42 - механизм поворота передней опоры; 43 - венец поворота; 44 - главный фрикцион; 45 - тормоз; 46, 47 - моторные установки; 48 - водяные емкости.

Транспортное средство состоит из остова в сборе 1, опирающегося на опоры-движители 2 внутренними рамами 37 посредством колес 3 ходовой части. При этом опирание остова на задние опоры осуществляется непосредственно, а передняя поворотная часть 5 остова имеет возможность кругового вращения на плоском опорно-поворотном роликовом устройстве 4 посредством механизма поворота 42, взаимодействующего с венцом поворота 43 Таким образом, передняя опора-движитель полноповоротная, поворот осуществляется механизмом поворота, аналогично обеспечивая высокую маневренность транспортного средства. Остов в зоне передней опоры-движителя несет жилые помещения 6 и главный пост управления 7 (спереди). В средней части остов несет сцепное устройство, выполненное со сферической опорой 8. Транспортное средство оснащается рабочим оборудованием, состоящим из грузоподъемного оборудования-консоли 9 и землеройного, выполненного в виде ковша 10. Землеройный ковш способен выполнять дополнительную опорную функцию. В этом случае он может быть выполнен в виде ковша-салазок.

Грузоподъемное оборудование-консоль 9 передней частью опирается на сферическую опору в сборе 8, а задней частью шарнирно опирается замыкающими гидроцилиндрами 11 на ковш 10, который подвешен с помощью гидроцилиндров 12 и колец 13 на мостовой балке 14 тоже шарнирно. Это положение оборудования соответствует рабочему состоянию грузоподъемного и землеройного оборудования транспортного средства. В этом положении грузоподъемное оборудование-консоль, имея, например, в своем составе подъемную раму 15, шарнирно связанную с основанием 16 в задней части, жестко связана с остовом 1 машины спереди, блокируя опору 8. Замыкающими гидроцилиндрами оборудование может быть наклонено вниз вплоть до опирания на грунт. Таким образом, грузоподъемное оборудование в рабочем положении не имеет возможности поворота в горизонтальной плоскости, и лишь в верхнем положении оборудование приобретает возможность поворота за счет того, что подъемная рама 15 освобождается от жесткой связи с остовом 1. На фиг.3 изображено поперечное сечение консоли в поднятом положении. Это положение соответствует стыковке 2-х транспортных средств между собой или с иными средствами (полуприцеп, например, специальным плавсредством или оборудованной аналогичным средством стыковки баржей), когда требуется полная свобода качаний и поворота транспортного средства как опоры относительно полуприцепа. Как видно из фиг.3 грузоподъемное оборудование-консоль состоит из основания 16 с жестко связанной колонной 17 (составляют консоль), подъемной рамы 15, вставок 18 с гидроцилиндрами 19 в боковых коробках основания.

В поднятом положении грузоподъемное оборудование-консоль 9, состыкованное с каким-либо средством, своим основанием 16 с помощью гидроцилиндров 20 опирается сферой-опорой 21 на шар-опору 22 сферической опоры в сборе 8, обеспечивая свободное взаимодействие средств. Подъемная рама 15 с помощью гидроцилиндров 23 может подниматься в вертикальное положение, обеспечивая подъем и монтаж грузов. Вставки 18 в основании грузоподъемного оборудования 9 в выдвинутом положении обеспечивают жесткую связь (стыковку) транспортных средств между собой или между транспортным средством и прицепом. С помощью гидроцилиндров 19 вставок 18 осуществляется «затаскивание» тяжелых грузов (блоков) на грузоподъемное оборудование 9. В необходимых случаях (свободная сцепка нескольких средств) замыкающие гидроцилиндры 11 переводятся на опирание на транспортную ось 24 остова 1.

Землеройное оборудование может быть представлено опорным ковшом-салазками 10, выполняющим функции салазок, дополнительной опоры, ковша-лопаты, тормоза. При движении по болоту, особенно глубокому, ковш опускается, передавая на поверхность до половины веса от рабочей массы. При грузовых работах опираемый на грунт опорный ковш-салазки создает повышенную жесткость и устойчивость. Нижняя, сзади, кромка опорного ковша-салазок выполняется режущей; забор грунта осуществляется ходом машины, а опорожнение - разворотом поднятого опорного ковша-салазок с помощью замыкающих гидроцилиндров 11. На стоянке, на крутых подъемах и спусках, опорный ковш-салазки вводится в контакт с грунтом с помощью гидроцилиндров подвеса 12 и замыкающих гидроцилиндров 11.

Управление работой машины осуществляется из кабины оператора 25, а управление в транспортном режиме - из помещения главного поста 7.

Работа оператора осуществляется с помощью системы дистанционого гидроуправления (гидросистема не показана).

В опорах-движителях 2 машины в нижней части располагается колесная ходовая часть и машинное отделение, а в верхней части - хозяйственно-бытовые 26 и складские помещения с соответствующим оборудованием. В передней опоре-движителе размещаются две моторные установки 46 и 47 привода хода, автономная энергоустановка 28, обеспечивающая электроэнергией хозяйственно-бытовые и производственные потребности машины, в частности электропривод дублирующего хода и насосов гидросистемы (не показано). Во всех опорах-движителях располагаются топливные и масляные емкости 29, водяные емкости 48. В центре располагается пост управления машинным отделением 30. Воздухоснабжение внутренних помещений в опорах осуществляется либо через открытые уплотнения выступов 31, либо по воздуховоду 32 при закрытых уплотнениях.

Аналогичная компоновка помещений и в задних опорах, с той лишь разницей, что там располагается по одной моторной установке (не показано), а вместо энергоустановки расположены электродвигатели с приводом дублирующего хода и гидронасоса. Сохраняются там и посты управления на случай, когда требуется задействовать мощности либо всех моторных установок, либо моторных установок задних опор (транспортные и земляные работы в тяжелых условиях). Доступ экипажа к жилым помещениям 6 и постам управления 7 и 30 осуществляется в зависимости от внешних условий. В благоприятных условиях вход во внутренние помещения опор-движителей осуществляется непосредственно через открытые люки-окна в стенках опор. В неблагоприятных условиях (обычно) вход осуществляется через опорный ковш-салазки 10 с переходом в мостовую балку 14 посредством совмещенных люков в ковше и в мостовой балке 14 (не показаны), которая является переходом вовнутрь задних опор и в центральный проход 33, который сообщается с переходом-тамбуром 34, сообщающимся, в свою очередь, с боковыми коридорами 35. Эти коридоры жестко связаны с выступами 31 и сообщаются с машинным отделением и помещением 26, а также с поворотной частью остова 5, через которые осуществляется переход в жилые помещения 6 на остове 1. Указанные внутренние переходы имеют и второе назначение - воздуховодов при движении и работе на воде в заглубленном состоянии. В этом случае воздух поступает по колонне основания 16 и далее с использованием коробчатых элементов грузоподъемного оборудования 9.

Созданное многофункциональное транспортное средство имеет многоцелевое назначение, оптимальную конструкцию, при которой обеспечены технологичность ее промышленного производства и удобство технического обслуживания ее сборочных единиц. Предлагаемое транспортное средство способно надежно работать в условиях бездорожья в тундре, в песчаной, заболоченной и лесистой местности без необратимого повреждения почвы. Оно может использоваться при проведении землеройных работ, для доставки габаритных грузов в труднодоступные пункты назначения, в частности сварных труб длиной около 100 м, а также кусков горной породы объемом до 1000 м³.

Предлагаемые транспортные средства обладают следующими существенными признаками:

- способностью к формированию с помощью соединения сцепкой (стыковкой) разнообразных составов;

- использование транспортной функции в сочетании с иными функциями приводит к устранению отрицательного эффекта собственной массы как «балласта»; коэффициент использования веса находится в пределах больше и равно 2 и до бесконечности, тогда как обычно он составляет величину меньше 1;

- средства способны и тяготеют к пространственному использованию в районах освоения (базирования) и чем оно больше, тем выше эффективность.

Использование предлагаемых многофункциональных транспортных средств открывает следующие перспективы:

1. Конструирования и постройки средств, сооружений, объектов - блочными, например, сварными, сборными в месте изготовления.

2. Осуществление добычи полезных ископаемых в неблагоприятных условиях с капиталоемкостью меньшей в десятки раз и окупаемостью, наступающей через 3...6 месяцев.

3. Организации единого бесперевалочного пути Запад-Восток - водно-сухопутного.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к производству самоходных внедорожных транспортных средств. Техническая задача - создание самоходного многофункционального транспортного средства высокой проходимости с обеспечением жизненных и производственных условий для персонала. Самоходное транспортное средство выполнено моноблочным с тремя опорами-движителями и содержит остов, консоль, установленную основание на сцепном устройстве с возможностью вертикального перемещения, землеройный ковш, подвешенный шарнирно на гидроцилиндрах на остове и связанный гидроцилиндрами с консолью. Остов выполнен с плоским опорно-поворотным устройством, расположенным над передней опорой-движителем, причем во внутреннем объеме каждой опоры-движителя расположена его колесная ходовая часть, силовая и трансмиссионная установки, вспомогательное оборудование, хозяйственно-бытовые помещения. Транспортное средство оборудовано энергоустановкой, размещенной в одной из опор-движителей, и жилыми помещениями, расположенными на остове. 3 ил.

Самоходное многофункциональное транспортное средство, характеризующееся тем, что выполнено моноблочным с тремя опорами-движителями и содержит остов, консоль, установленную основанием на сцепном устройстве с возможностью вертикального перемещения, землеройный ковш, подвешенный шарнирно на гидроцилиндрах на остове и связанный гидроцилиндрами с консолью, а остов выполнен с плоским опорно-поворотным устройством, расположенным над передней опорой-движителем, причем во внутреннем объеме каждой опоры-движителя расположена его колесная ходовая часть, силовая и трансмиссионная установки, вспомогательное оборудование, хозяйственно-бытовые помещения, кроме того, транспортное средство оборудовано энергоустановкой, размещенной в одной из опор-движителей, и жилыми помещениями, расположенными на остове.