УЛУЧШЕННЫЙ УЗЕЛ НАРАЩИВАЕМЫХ БОРТОВ Российский патент 2017 года по МПК B60P1/28 B62D33/23 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к узлам наращиваемых бортов для использования на кузовах и шоссейных, и внедорожных грузовиков в горнодобывающей промышленности.

Предшествующий уровень техники

Представленное обсуждение каких-либо документов, технологий, способов или устройств известного уровня техники не должно быть использовано для признания или основания того, что известный уровень техники образует или когда-либо образовывал часть общедоступных сведений.

"Наращиваемые борта", иногда известные как навесные борта, представляют собой выступы или продолжения до верхних краев кузовов самосвалов для транспортировки грузов, например угля и руды. Использование наращиваемых бортов позволяет кузовам транспортировать более объемные грузы, так как в кузов могут быть в погружены более высокие горки груза без переваливания груза через край кузова.

Традиционно наращиваемые борта представляют собой стальные выступы, которые приварены или иным образом неразъемно скреплены с кузовом.

Эти традиционные системы наращиваемых бортов имеют ряд недостатков. Они добавляют дополнительный вес к собственному весу грузовика так, что уменьшается достижимый полезный груз и таким образом появляется потеря дохода.

Традиционные наращиваемые борта изготовлены из стали и приварены к кузову грузовика. Они поддаются разрушению от горных пород/материала/или же экскаваторных ковшей, входящих в контакт с ними.

При повреждении в стальном материале образуются трещины и заполняются грязью, еще больше добавляя вес. Если борта не ремонтировать, они становятся опасными, так как сталь может скалываться, ранить рабочих и повреждать шины.

Более того, борта трудно ремонтировать, их ремонт или замена может занимать несколько дней.

Дополнительные расходы тратятся на аренду сварочных машин и расходные материалы для ремонта. Разрушенные блоки необходимо возвращать в цех по ремонту, так как они не могут быть заменены эффективно на месте. Дополнительные расходы на возведение подмостей или подъемников для людей EWP обязательны для обеспечения безопасного размещения технического персонала во время ремонта.

Другие проблемы и дополнительные расходы проявляются в том, что для подъема бортов и их опускания на кузовы необходимы краны, и обслуживающий персонал вынужден работать на высотах в течение длительного периода времени. Кроме того, персонал испытывает дискомфорт при проведении сварочных, шлифовальных работ и работ, связанных с резкой материалов. Персонал также подвергается воздействию шума при креплении элементов конструкции в требуемом положении для сборки и сварки. Персонал должен заполнять наряд-допуск на проведение огнеопасных работ, заполнять наряд-допуск на проведение работ на высоте. Очевидно, что ремонт наращиваемых бортов может производиться многочисленным техническим персоналом в течение нескольких дней. Процесс ремонта также может вызвать проблемы с экологической точки зрения на рабочем месте из-за обработки пескоструйным аппаратом и покраски блоков при замене.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованной системы наращиваемых бортов, которая позволяет разрешить вышеприведенные проблемы известного уровня техники и/или системы, которая являлась бы, по меньшей мере, альтернативой наращиваемым бортам, известным из уровня техники.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен узел наращиваемых бортов, включающий:

наращиваемый борт, образованный из цветного металла;

один или более упругих элементов;

систему крепления для крепления наращиваемого борта к кузову посредством указанных упругих элементов.

Предпочтительно, система крепления включает один или более анкерных элементов для крепления к кузову, при этом каждый из них включает вытянутый вал.

В предпочтительном варианте выполнения система крепления включает один или более анкерных кронштейнов, встроенных в нижнюю сторону наращиваемого борта и соответствующих анкерным элементам.

Предпочтительно вращательные пластины расположены под анкерными кронштейнами.

Один или более упругих элементов могут содержать пружины, расположенные вокруг соответствующих одних из вытянутых валов, причем пружины зажаты между опорой анкерных элементов и вращательной пластиной.

Предпочтительно, концы анкерных элементов, противоположные опоре, проникают во вращательную пластину и анкерный кронштейн кузова и удерживаются на их внешнем конце соответственными крепежными элементами.

Наращиваемые борта могут быть образованы с вырезами для обеспечения доступа инструменту под крепежные элементы.

Вытянутая внутренняя опорная пластина может быть расположена внутри наращиваемого борта для распределения ударных сил поперечно по меньшей мере двум из упругих элементов.

Узел наращиваемых бортов может дополнительно включать множество узлов жесткого крепления для дополнительного крепления наращиваемого борта к кузову.

В одном варианте выполнения узел жесткого крепления включает выступы, которые приняты внутри комплементарных гнезд, образованных в наращиваемом борту. Предпочтительно, узел жесткого крепления включает штифты, болты или т.п. для крепления выступов внутри комплементарных гнезд.

В первом варианте выполнения наращиваемый борт образован из эластомерного материала.

В предпочтительном варианте выполнения упругие элементы содержат пружины. Например, могут быть использованы цилиндрические пружины или двойные конические пружины. Альтернативно, упругие элементы могут содержать часть эластомерного материала и/или композитного материала, такого как, например, жесткий синтетический каучук.

Система крепления включает гайки, болты и шайбы для удержания одного конца упругого элемента в кузове и другого конца в наращиваемом борту.

В предпочтительном варианте выполнения наращиваемый борт образован с последовательностями гнезд для приема соответствующих одних из одного или более упругих элементов.

Предпочтительно, упругие элементы и гнезда имеют комплементарные цилиндрические формы.

Между концом наращиваемого борта и краем корпуса может быть обеспечено заполнение, чтобы тем самым обеспечивать непрерывный край.

Предпочтительно, высота наращиваемого борта соответствует типу нагрузки, для которой кузов должен использоваться.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения обеспечено транспортное средство для транспортировки руды, имеющее кузов, оснащенный узлом наращиваемых бортов, относящимся к типу, описанному выше.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ крепления наращиваемого борта к кузову грузовика, включающий этапы, на которых:

размещают последовательность отверстий вдоль кромки края кузова;

удерживают упругие элементы в последовательности отверстий и

крепят наращиваемый борт к упругим элементам.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечен способ крепления наращиваемого борта к кузову грузовика, включающий этапы, на которых:

крепят последовательности анкерных элементов вдоль края кузова;

удерживают упругие элементы вокруг анкерных элементов и

крепят наращиваемый борт к анкерным элементам, чтобы упругие элементы поглощали силы, воздействующие на наращиваемый борт при использовании.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием неограничительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой изометрический вид кузова, оснащенного наращиваемыми бортами согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой вид сверху кузова на фиг. 1.

Фиг.3 представляет собой подробный вид наращиваемого борта в разрезе для раскрытия конструкции упругого крепления.

Фиг.4 представляет собой дополнительный подробный вид наращиваемого борта в разрезе и показывающий дополнительную конструкцию жесткого крепления.

Фиг.5 представляет собой разобранный вид наращиваемого борта и множество упругих крепежных элементов.

Фиг.6 представляет собой подробный вид в поперечном сечении упругого крепежного элемента.

Фиг.7 представляет собой подробный вид в поперечном сечении жесткого крепежного элемента.

Фиг.8 представляет собой вид сверху и сбоку кузова самосвала, оснащенного наращиваемыми бортами согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.9 представляет собой разобранный вид конструкции упругого крепления согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет собой вид узла конструкции упругого крепления на фиг. 9.

Фиг.11 представляет собой вид верхней стороны головной секции борта кузова самосвала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.12 представляет собой вид передней части кузова самосвала на фиг. 11.

Предпочтительные признаки, варианты осуществления и изменения изобретения могут быть поняты из следующего далее подробного описания, которое обеспечивает достаточную информацию для осуществления изобретения специалисту в области техники.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения

На фиг. 1 и 2 показан кузов 2, например кузов самосвала для транспортировки груза. Наращиваемые борта 4 установлены вдоль кромок 5 верхних краев кузова 4 согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.

Металлическое заполнение 3 обеспечено между наращиваемым бортом 4 и передним остро наклоненным участком кромки 5 для того, чтобы обеспечивать непрерывный верхний край.

Наращиваемый борт 4 предпочтительно образован из упругого эластомерного композитного материала, который способен поглощать удары и напряжения, связанные с воздействием материала груза при загрузке кузова.

Фиг. 3 представляет собой подробный вид, на котором наращиваемый борт частично разрезан для рассмотрения множества упругих элементов 6, которые приняты в соответствующие гнезда 7, образованные в наращиваемом борту. Упругие элементы 6 могут быть цилиндрическими пружинами, двойными коническими пружинами или твердыми частями эластомерного материала. Упругие элементы 6 проникают через отверстия 9, образованные в верхней кромке 5 края корпуса 2.

Фиг. 4 представляет собой дополнительный подробный вид, на котором представлены последовательности узлов 8 жесткого крепления для крепления участка наращиваемого борта 4 к верхней кромке края кузова 2, как будет в дальнейшем описано более подробно со ссылкой на фиг. 7. Узлы жесткого крепления включают коробкообразные выступы, которые принимают болты или штифты для удержания их внутри комплементарных выемок, образованных внутри наращиваемого борта 4.

Фиг. 5 представляет собой разобранный вид, показывающий множество упругих элементов 6, помещенных между верхней кромкой края кузова 2 и наращиваемым бортом 4.

Фиг. 6 представляет собой подробный вид в поперечном сечении, показывающий крепление упругого элемента 6 между наращиваемым бортом 4 и верхней кромкой 5 края кузова 2. Будет замечено, что нижний участок упругого элемента принят внутрь трубки 10. Верхний край трубки 10 стыкуется вокруг обода отверстия, образованного в верхней кромке 5 края кузова 2. Болт 12 продолжается от нижнего участка упругого элемента 6 и фиксируется гайкой 14 и шайбой 16. Шайба 16 имеет увеличенный размер относительно трубки 10 так, что болт 12 и в результате упругий элемент 6 фиксируются относительно верхней кромки края кузова.

Своим верхним краем упругий элемент 6 заканчивается на верхнем болте 18, который выступает в отверстие 20. Гайка и шайба 22 фиксируют верхний болт 18, тем самым скрепляя наращиваемый борт 4 с верхней кромкой 5 края кузова 2.

Фиг. 7 представляет собой подробный вид в поперечном сечении, показывающий крепление наращиваемого борта 4 к верхней кромке края кузова 2 посредством узла 8 жесткого крепления, включающего коробкообразный выступ 26, болт 24, шайбы и гайки 28. Коробкообразный выступ 26 приварен к верхней части верхней кромки 5 края кузова 2.

На фиг. 6 и 7 будет видно, что нижняя сторона наращиваемого борта 8 имеет форму с возможностью дополнять верхнюю сторону кромки 5 кузова. Будет принято во внимание, что нижняя сторона наращиваемого борта 8 может иметь соответственную форму с возможностью дополнять формы и размеры других кромок по необходимости.

Предпочтительно, высота наращиваемого борта 4 выбирается подходящей типу груза, для которого используется кузов.

Как видно далее, на фиг. 8 изображена люлька самосвала или кузов 30, который оснащен наращиваемыми бортами 4 согласно предпочтительной системе упругого крепления, как будет объяснено со ссылкой на фиг. 9. Передний конец кузова 30 также оснащен головными бортами 32, которые имеют ту же форму, что и наращиваемые борта 4, но оснащены узлом жесткого крепления, например узлом крепления, соответствующим узлу, описанному со ссылкой на фиг. 7.

Наращиваемые борта 4, изображенные на фиг. 8, имеют композитный материал из цветного металла и обычно длиной 1 метр, высотой 450 мм, толщиной 220 мм и весом около 18 кг. Однако борта с длиной из множества других длин могут быть выполнены так, чтобы облегчать установку бортов вокруг кузова 30.

На фиг. 9 и 10 каждый из наращиваемых бортов 4 и головных бортов 32 образован с парой разнесенных вертикальных отверстий 34, соответствующих и свисающих вниз от вырезов 40 доступа, которые показаны на фиг. 8. Снова на фиг. 9 вертикальное отверстие 34 принимает резьбовой конец 36 анкерного болта 38. Как показано на фиг. 9, которая представляет собой разобранный вид системы упругого крепления для крепления наращиваемого борта 4, анкерный болт 38 образован с плоской опорой 60, от которой продолжается стержень 62 квадратного поперечного сечения. Наверху стержень 62 заканчивается на резьбовом верхнем конце 36. Пружина сжатия 52 расположена вокруг стержня 62.

Опора 60 анкерного болта 38 приварена или иным образом скреплена с верхней стороной кромки 5 кузова 30. Наращиваемые борта 4 и головные борта 32 образованы с вырезами 40 доступа для облегчения доступа затяжного инструмента, например, торцевого инструмента, для затягивания контргайки 41 на резьбовом конце 36 анкерного болта 38.

Резьбовой конец 36 проникает в отверстие 54, образованное во вращательной пластине 48, щель 56, образованную в анкерном кронштейне 46 кузова, и отверстие 58, образованное во внутренней опорной пластине 42.

Анкерный кронштейн 46 кузова представляет собой металлическую пластину, имеющую форму перевернутой "U", которая встроена в нижнюю сторону наращиваемого борта 4. Вращательная пластина 48 образована с выпуклой наружу верхней поверхностью, которая дополняет внутреннюю вершину анкерного кронштейна 46 так, что они стыкуются.

Внутренняя опорная пластина 42 также встроена в наращиваемый борт 4 и имеет достаточную длину, чтобы занимать промежуток между смежными анкерными болтами 38, при этом она закреплена над ними посредством ее отверстий 58.

При использовании, при воздействии ударной силы, направленной в сторону наращиваемого борта 4, наращиваемый борт передает эту силу анкерному кронштейну 46 кузова, который в свою очередь передает эту силу через вращательную пластину 48, с которой он состыкован, и таким образом на пружину сжатия 52. Пружина сжатия действует с возможностью поглощения и рассеивания этой силы так, что вероятность возникновения разрушения наращиваемого борта 4 значительно уменьшается.

Внутренняя опорная пластина 42 оказывает содействие, так как она помогает распределять ударную силу между смежными пружинами сжатия, с которыми она соединена. Будет также отмечено, что щель 56 в анкерном кронштейне 46 кузова позволяет анкерному кронштейну и таким образом наращиваемому борту 4 перемещаться относительно резьбового конца 36 анкерного болта 38 для передачи латеральных сил пружине сжатия 52.

Более того, вращательная пластина 48, на которую посажен анкерный кронштейн 46, также способна перемещаться и, в частности, вращаться относительно резьбового конца 36. Вследствие этого ударные силы, вызывающие и вращение, и латеральное перемещение наращиваемого борта передаются и поглощаются пружиной сжатия 52.

Как видно далее на фиг. 11, композитные головные бортовые панели 64 могут быть использованы в положении стальных панелей, которые регулярно применяются. Благодаря использованию композитных панелей вес кузова уменьшается так, что размер и вес накладки усиления, показанной в виде элемента 66 на фиг. 12, также могут быть уменьшены, тем самым, приводя к уменьшению веса и расхода топлива транспортным средством. Более того, как обозначено элементом 68 на фиг. 11, композитные головные бортовые панели преобразованной формы могут быть без труда изготовлены с возможностью покрывать нижележащий корпус кабины транспортного средства.

Будет понятно, что система наращиваемых бортов согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения обеспечивает несколько преимуществ:

Меньше затрат на изготовление

Они являются очень светлыми

Они обеспечивают больший полезный груз

Больший полезный груз обеспечивает больший доход

Они являются очень прочными

Они упруго деформируются и изгибаются, когда горные породы/материал/экскаваторный ковш входит в контакт с ними

Они являются ударопрочными

Их устанавливают в индивидуальные положения в кузове

Они имеют независимые крепежные болты, эластомерные или пружинные системы крепления с возможностью изгибаться и избавлять от замены

Они могут быть легко удалены и заменены одним-двумя людьми за счет веса

Они не требуют использовать краны для помещения на кузов

Минимальное время на работу персонала на высоте для установки системы в целом или по секциям

Не требуется возведение подмостей

Минимальное использование EWP

Не требуется наряд-допуск на проведение огнеопасных работ

Меньшие эксплуатационные расходы на рабочих

Больше доход за выполнение работы

Меньшая стоимость текущего обслуживания и время простоя грузовика на месте расположения рудника, больше доход

Отсутствует сварка, резка или шлифование

При установке отсутствует шум, воздействующий на рабочий персонал

Не требуется покраска или обработка пескоструйным аппаратом

Системы могут иметь цветовую маркировку, чтобы подходить грузовику специальной модели

Они могут быть заменены на месте работы в считанные минуты, не дни, как в случае со сталью

Строительные площадки могут иметь запасные детали

Не нужно брать в аренду сварочные машины или учитывать дополнительные расходы

Системы поставляются в наборе или в форме отдельных секций

В соответствии с законом изобретение описано на языке более или менее характерном для конструктивных или методологических особенностей. Выражение "содержит" и его варианты, такие как "содержащий" и "содержащийся в" используется во всем описании в широком смысле, а не для исключения каких-либо дополнительных признаков.

Должно быть понятно, что изобретение не ограничивается специальными показанными или описанными признаками, так как описанное здесь значение содержит предпочтительные формы применения изобретения на практике. В связи с этим изобретение заявлено в любых его формах или преобразованиях в пределах правомерного объема охраны приложенной формулы изобретения, соответственно интерпретированной специалистом в области техники.

Изобретение относится к грузовому транспорту. Транспортное средство для транспортировки руды содержит кузов, оснащенный узлом наращиваемых бортов. Узел наращиваемых бортов включает наращиваемый борт (4), образованный из неферромагнитного материала, один или более упругих элементов, систему крепления для крепления наращиваемого борта к кузову посредством указанных упругих элементов. Система крепления включает один или более анкерных элементов для крепления к кузову, каждый из которых включает вытянутый вал. Упругие элементы содержат пружины (52), расположенные вокруг соответствующих вытянутых валов, выполненные с возможностью поглощения и рассеивания силы, направленной на наращиваемый борт, и существенного снижения вероятности возникновения разрушения наращиваемого борта. Наращиваемые борта образованы с вырезами (40) для обеспечения доступа инструменту под крепежные элементы. Изобретение повышает надежность борта. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Узел наращиваемых бортов, включающий:

наращиваемый борт, образованный из неферромагнитного материала;

один или более упругих элементов;

систему крепления для крепления наращиваемого борта к кузову посредством указанных упругих элементов, причем система крепления включает один или более анкерных элементов для крепления к кузову, причем каждый анкерный элемент включает вытянутый вал, при этом упругие элементы содержат пружины, расположенные вокруг соответствующих вытянутых валов, причем пружины выполнены с возможностью поглощения и рассеивания силы, направленной на наращиваемый борт, и существенного снижения вероятности возникновения разрушения наращиваемого борта, причем наращиваемые борта образованы с вырезами для обеспечения доступа инструменту под крепежные элементы.

2. Узел по п.1, в котором система крепления включает по меньшей мере один анкерный кронштейн, встроенный в нижнюю сторону наращиваемого борта, для крепления соответствующих анкерных элементов.

3. Узел по п.2, включающий вращательные пластины, расположенные под анкерными кронштейнами.

4. Узел по п.3, в котором пружины зажаты между опорой анкерных элементов и вращательной пластиной.

5. Узел по п.4, в котором концы анкерных элементов, противоположные опоре, проходят во вращательную пластину и анкерный кронштейн кузова и удерживаются на них соответственными крепежными элементами.

6. Узел по п.1, в котором вытянутая внутренняя опорная пластина расположена внутри наращиваемого борта для распределения ударных сил поперечно по меньшей мере двум из упругих элементов.

7. Узел по одному из пп.1-6, в котором наращиваемый борт, выполненный из неферромагнитного материала, образован из эластомерного материала.

8. Узел по одному из пп.1-6, в котором упругие элементы могут содержать часть эластомерного материала и/или композитного материала, например синтетического каучука.

9. Узел по п.8, в котором система крепления включает гайки, болты и шайбы для удержания одного конца упругого элемента в кузове и другого конца в наращиваемом борту.

10. Узел по п.9, в котором наращиваемый борт образован с последовательностями гнезд для приема соответствующих одних из одного или более упругих элементов.

11. Узел по п.10, в котором упругие элементы и гнезда имеют дополняющие цилиндрические формы.

12. Транспортное средство для транспортировки руды, имеющее кузов, оснащенный узлом наращиваемых бортов по п.1.