Футеровка, кузов карьерного самосвала, содержащий футеровку, и карьерный самосвал Российский патент 2022 года по МПК B60P1/28 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к футеровке для кузова карьерного самосвала. Кроме того, изобретение относится к кузову карьерного самосвала, содержащему данную футеровку, и к грузовому автомобилю, содержащему указанный кузов.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Карьерные самосвалы представляют собой грузовики-самосвалы повышенной проходимости, предназначенные для использования при высокопроизводительной добыче полезных ископаемых и проведении строительных работ в тяжелых условиях эксплуатации. Карьерные самосвалы снабжены кузовами, способными вмещать большое количество материала, например, скальной породы, дробленой руды или тому подобного. Вместительность карьерных самосвалов составляет от 40 коротких тонн (36 т) до 496 коротких тонн. Перевозка таких грузов, часто имеющих острые края и представляющих большую нагрузку, приводит к тому, что кузов карьерного самосвала подвергается сильному износу в результате ударного воздействия и истирания.

Для защиты поверхности кузова карьерного самосвала внутреннюю часть кузова обычно оснащают футеровкой. Как правило, футеровка выполнена из материалов, отличающихся высокой степенью устойчивости к повреждениям. Хотя кузов карьерного самосвала обычно изготовлен из стали, футеровка часто изготовлена из другого материала. Одним обычно используемым типом футеровки является эластичная футеровка, содержащая, например, резиновый материал или полиуретан. Преимущество эластичного футеровочного материала заключается в том, что свойства материала могут быть использованы для смягчения сильного ударного воздействия загружаемого материала на кузов карьерного самосвала, когда данный материал, со значительной высоты перемещают в указанный кузов, например, из экскаватора. Эластичный футеровочный материал эффективно поглощает энергию удара, распределяя ее по большей площади, тем самым предотвращая повреждение кузова карьерного самосвала и/или таких деталей конструкции самосвала, как балки, валы, шины и т.д. Футеровочные элементы для карьерных самосвалов также могут содержать менее эластичные материалы в виде отдельных слоев данных элементов и/или вставок, заключенных в футеровочном элементе. Такие футеровочные элементы особенно устойчивы к повреждению, вызванному абразивным износом. Футеровка для карьерных самосвалов обычно создана из множества футеров очных элементов, размещенных на поверхностях кузова карьерного самосвала с образованием футеровки. Отдельные футеровочные элементы упрощают процесс изготовления вследствие ограничения размеров и массы указанного элемента. Кроме того, облегчается техническое обслуживание кузова карьерного самосвала, поскольку отдельные поврежденные или изношенные футеровочные элементы могут быть заменены непосредственно на месте проведения работ, без необходимости удаления больших частей окружающей футеровки.

Проблема, связанная с известными футеровками для кузовов карьерных самосвалов, заключается в том, что устойчивость футеровки к повреждению материалом, загружаемым в данный кузов и выгружаемым из него, ограничена вследствие неизбежной трудности изготовления футеровочных элементов, которые являлись бы достаточно прочными для предотвращения данного типа повреждения футеровки в процессе использования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В свете вышесказанного, задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованной футеровки для кузова карьерного самосвала, например, для улучшения устойчивости к повреждениям.

Согласно первому аспекту предложена футеровка для кузова карьерного самосвала, выполненная с возможностью размещения на поверхностях указанного кузова, причем данные поверхности образуют по меньшей мере одну область ударного воздействия и по меньшей мере одну область износа,

при этом в пределах указанной по меньшей мере одной области ударного воздействия футеровка имеет один или более ударных футеровочных элементов,

при этом в пределах указанной по меньшей мере одной области износа футеровка имеет один или более изнашиваемых футеровочных элементов, и

при этом ударные футеровочные элементы имеют более высокую, по сравнению с изнашиваемыми футеровочными элементами, устойчивость к ударному воздействию, а изнашиваемые футеровочные элементы имеют более высокую, по сравнению с ударными футеровочными элементами, устойчивость к износу.

Футеровка, выполненная согласно первому аспекту, имеет по меньшей мере следующие преимущества:

• используя специальные футеровочные элементы для разных областей кузова карьерного самосвала, обеспечивают повышенную общую устойчивость футеровки к часто возникающему негативному воздействию материала, загружаемого в кузов и выгружаемого из него в процессе эксплуатации;

• в результате индивидуальной разработки футеровочных элементов, устойчивых к конкретному типу повреждения, разработанные для определенной задачи футеровочные элементы могут быть выполнены более стойкими к данному конкретному типу повреждения;

• используя специальные виды футеровочных элементов в ограниченных областях, может быть в целом экономически выгодно использовать в данной области более дорогостоящую футеровку, элементы которой не рентабельно использовать по всей футеровке.

Согласно некоторым вариантами выполнения, указанная по меньшей мере одна область ударного воздействия содержит область загрузки, проходящую по части нижней поверхности кузова карьерного самосвала, при этом указанная по меньшей мере одна область износа содержит область разгрузки опрокидыванием, проходящую по другой части нижней поверхности кузова карьерного самосвала, при этом область загрузки расположена перед областью разгрузки опрокидыванием.

Область загрузки и область разгрузки опрокидыванием могут совместно проходить по всей нижней поверхности кузова карьерного самосвала. В альтернативном варианте, область загрузки и область разгрузки опрокидыванием могут совместно проходить по части нижней поверхности кузова карьерного самосвала. На нижней поверхности могут быть расположены другие области, например, третья область, проходящая между областью загрузки и областью разгрузки опрокидыванием.

Согласно некоторым вариантам выполнения, область разгрузки опрокидыванием проходит до заднего конца нижней поверхности кузова карьерного самосвала.

Согласно некоторым вариантам выполнения, область загрузки проходит вперед от центра нижней поверхности кузова карьерного самосвала.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанная по меньшей мере одна область ударного воздействия дополнительно содержит еще одну область загрузки, проходящую по меньшей мере по части передней поверхности кузова карьерного самосвала.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент имеет увеличенную толщину по сравнению с указанным одним или более изнашиваемым футеровочным элементом.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент и указанный один или более изнашиваемый элемент содержат разные материалы.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент и/или один или более изнашиваемый футеровочный элемент содержит одно или более из нижеперечисленного: резину, полиуретан, керамику и металлические сплавы. Резина может представлять собой либо синтетической, либо природный каучук, либо их сочетание.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент и указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент содержит резину или полиуретан.

Согласно некоторым вариантам выполнения, модуль Юнга указанного одного или более ударного футеровочного элемента меньше модуля Юнга указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент содержит одну или более стойкую к износу часть или включение, по меньшей мере частично заключенную внутри указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента и распределенную по меньшей мере по части обращенной наружу поверхности указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента с обеспечением контакта указанной одной или более стойкой к износу части с материалом, находящимся в кузове карьерного самосвала.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более стойкий к износу элемент содержит керамический материал и/или металлический сплав.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент содержат изнашиваемый слой, обращенный внутрь кузова карьерного самосвала, и монтажный слой, обращенный к поверхностям кузова карьерного самосвала, причем изнашиваемый слой содержит один или более стойкий к износу участок.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент представляет собой множество ударных футеровочных элементов, а указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент представляет собой множество изнашиваемых футеровочных элементов.

Согласно некоторым вариантам выполнения, указанное множество ударных футеровочных элементов расположены смежно друг с другом с образованием совместно одной или более областей, имеющих по существу одинаковую ударную прочность, при этом указанное множество изнашиваемых футеровочных элементов расположены смежно друг с другом с образованием совместно областей, имеющих по существу одинаковые характеристики износостойкости.

Согласно некоторым вариантам выполнения, футеровка образована множеством футеровочных элементов, дополнительно содержащих футеровочные элементы первого типа, называемые футеровочными элементами для торможения груза, и футеровочные элементы второго типа, отличные от футеровочных элементов для торможения груза, причем указанные футеровочные элементы для торможения груза сконструированы и расположены с обеспечением ограничения, в большей степени, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, перемещения груза относительно футеровки.

Согласно второму аспекту предложен кузов карьерного самосвала, содержащий футеровку, выполненную в соответствии с первым аспектом.

Согласно третьему аспекту предложен грузовой автомобиль, содержащий кузов, выполненный согласно второму аспекту.

Выше приведено описание концепции изобретения. Понятно, что специалисты могут предложить множество альтернативных решений по реализации концепции изобретения в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. В дополнение к приведенному выше описанию, ниже приводятся примеры таких альтернативных вариантов.

В одном примере описана футеровка, выполненная с возможностью размещения на кузове карьерного самосвала для перевозки груза, причем футеровка образована множеством футеровочных элементов, содержащих по меньшей мере футеровочные элементы первого типа, называемые футеровочными элементами для торможения груза, и футеровочные элементы второго типа, отличные от футеровочных элементов для торможения груза, причем указанные футеровочные элементы для торможения груза сконструированы и расположены с обеспечением ограничения в большей степени, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, перемещения груза относительно футеровки.

Футеровка, описанная в данном примере, имеет по меньшей мере приведенные ниже преимущества.

• При использовании футеровочных элементов с более высокой степенью эффективности торможения груза, называемых футеровочными элементами для торможения груза, которые выполнены и расположены таким образом, чтобы в большей степени, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, ограничивать перемещение груза относительно футеровки, футеровка может быть выполнена с обеспечением возможности предотвращения в одной или более областях, где это необходимо, такого же легкого перемещения груза, как в случае использования футеровочных элементов, имеющих меньшую степень эффективности торможения груза. Другими словами, может быть уменьшена вероятность того, что весь груз случайно начнет скользить по верхней части футеровки. Это может являться преимущественным по меньшей мере по двум причинам:

- груз может более устойчиво удерживаться в процессе транспортировки, опираясь на футеровку кузова карьерного самосвала. Карьерные самосвалы часто работают на наклонных и неровных поверхностях дорог, и риск внезапного отсоединения части груза иногда бывает высоким;

- может быть предотвращено стремительное сбрасывание груза во время опрокидывания кузова, то есть когда кузов карьерного самосвала поворачивается для сбрасывания груза. Стремительное сбрасывание происходит в результате того, что груз, находящийся в карьерном самосвале, очень быстро теряет свое сцепление с поверхностью футеровки, что приводит к соскальзыванию груза в обратном направлении по поверхности футеровки, как правило, при этом весь груз разом соскальзывает в виде кучи. Соскальзывание груза приводит к сравнительно быстрому изменению центра масс относительно карьерного самосвала, оказывая высокое напряжение на такие части конструкции самосвала, как подшипники, гидравлические системы и т.д. При опрокидывании кузова карьерного самосвала, оснащенного футеровкой согласно настоящему изобретению, снижается вероятность того, что весь груз начнет соскальзывать по футеровке. С помощью обеспечения заданной способности торможения груза, можно добиться того, что верхние части груза начнут перемещаться поверх нижних частей груза для сбрасывания на опрокидывающем конце кузова карьерного самосвала. По мере увеличения угла наклона, будет высвобождаться все большее количество груза, последовательно заканчивая нижней частью груза, которая находится в контакте с футеровкой. Таким образом, концепция изобретения может обеспечить снижение вероятности того, что сбрасывание груза будет проходить в нестационарном режиме, предполагаемом для обычного кузова карьерного самосвала, выполненного из стали и/или оснащенного обычной футеровкой, имеющей менее высокие характеристики торможения груза, при этом поведение в нестационарном режиме характеризуется очень быстрым началом перемещения, когда груз теряет свое сцепление с футеровкой, на которой он лежит.

• С помощью специальных футеровочных элементов, имеющих разные характеристики торможения груза для различных участков кузова карьерного самосвала, могут быть обеспечены описанные выше, а также дополнительные преимущества. Одно из таких преимуществ заключается в предотвращении прилипания груза к футеровке, что может увеличивать обратный заброс. Разные участки снабжены футеровочными элементами, имеющими различные характеристики торможения груза, то есть конструкция и расположение футеровочных элементов обеспечивают разную степень противодействия перемещению груза относительно футеровки. Благодаря использованию футеровочных элементов для торможения груза, расположенных в выбранных областях кузова карьерного самосвала, и футеровочных элементов второго типа, отличных от указанных футеровочных элементов для торможения и расположенных в других областях кузова карьерного самосвала, может быть создана футеровка, отличающаяся уменьшенной степенью прилипания, и, следовательно, обеспечивающая уменьшенный обратный перенос, и в то же время имеющая более высокую способность торможения груза.

• Кроме того, применяя специальные виды футеровочных элементов в ограниченных областях, может быть в целом экономически выгодно использовать на данном участке более дорогостоящую футеровку, элементы которой не рентабельно использовать по всей футеровке.

Несущие поверхности футеровочных элементов для торможения груза могут иметь более высокое, по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа, поверхностное трение для ограничения перемещения груза относительно футеровки.

Множество футеровочных элементов может содержать эластичный материал, такой как резина, причем футеровочные элементы для торможения груза содержат более мягкий, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, эластичный материал, выполненный с возможностью деформации под действием веса груза для ограничения перемещения груза относительно футеровки.

Несущие поверхности футеровочных элементов для торможения груза могут иметь меньшую, по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа, силу сцепления с грузом для ограничения перемещения груза относительно футеровки.

Футеровка может содержать нижнюю футеровку, переднюю футеровку и две противоположные боковые футеровки, причем нижняя футеровка содержит по меньшей мере одну нижнюю область торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами для торможения груза, и одну или более других нижних областей, отличных от нижней области торможения груза и образованных полностью или частично футеровочными элементами второго типа.

Нижняя область торможения груза может быть расположена, по меньшей мере частично, в области ударного воздействия груза в передней части кузова карьерного самосвала.

Нижняя область торможения груза может быть расположена на некотором расстоянии от переднего конца нижней футеровки.

Нижняя область торможения груза может быть расположена на некотором расстоянии от заднего конца нижней футеровки.

Каждая из двух противоположных боковых футеровок может содержать по меньшей мере одну боковую область торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами для торможения груза.

Второй тип футеровочных элементов может быть выполнен в виде футеровочных элементов для отсоединения груза, которые сконструированы и предназначены для содействия в более высокой степени, по сравнению с футеровочными элементами для торможения груза, отсоединению груза от футеровки и/или перемещению груза относительно футеровки.

По меньшей мере некоторые из футеровочных элементов для отсоединения груза могут быть расположены в передней части указанной футеровки.

Кузов карьерного самосвала может содержать футеровку, выполненную в соответствии с описанным выше примером.

Карьерный самосвал может содержать указанный кузов.

Футеровочные элементы для торможения груза и футеровочные элементы для отсоединения груза могут быть объединены с ударными и изнашиваемыми футеровочными элементами. Это может быть обеспечено путем использования футеровочных элементов четырех разных типов. В качестве альтернативы может быть использовано менее четырех типов футеровочных элементов. В таком случае футеровочные элементы некоторых типов могут выполнять общие функции. Например, футеровочные элементы одного типа могут использоваться как в качестве ударного футеровочного элемента, так и в качестве футеровочного элемента для торможения груза.

Эффекты и признаки согласно первому аспекту, в соответствующих случаях также относятся к предмету изобретения, раскрытому в настоящем примере.

Вышеупомянутые и другие признаки концепции изобретения и его предпочтительные варианты выполнения изложены в формуле изобретения и подробно описаны ниже.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Термин "футеровочный элемент" следует понимать как изолированный физический элемент, выполненный с возможностью установки на поверхность или другую конструкцию для обеспечения ее защиты. Футеровочный элемент может быть плоским, но может также иметь криволинейную или трехмерную форму. Футеровочный элемент может содержать более одного материала. Футеровочный элемент может иметь форму, обеспечивающую возможность установки вместе со смежными футеровочными элементами для создания общей однородной поверхности.

Термин "область" следует понимать как участок кузова карьерного самосвала, который при отсутствии на нем футеровочных элементов будет непосредственно подвергаться воздействию материала, перевозимого в данном кузове. Таким образом, область может представлять собой однородную поверхность, такую как нижняя поверхность стального кузова карьерного самосвала. В альтернативном варианте, область может по меньшей мере частично содержать подобласти, не имеющие поверхности. Например, футеровочные элементы могут быть подвешены на рамной конструкции кузова карьерного самосвала.

Термин "область ударного воздействия", как правило, характеризует область кузова карьерного самосвала, в которую обычно загружают груз, в результате чего кузов карьерного самосвала испытывает сильный удар. Такое воздействие часто часть имеет место в передней части кузова карьерного самосвала, например, в передней трети нижней части кузова карьерного самосвала.

Термин "область износа" обычно характеризует область, в которой футеровка подвергается износу преимущественно под действием груза, перемещающегося по футеровке. В частности, такая область может быть расположена в задней части кузова карьерного самосвала, например, на заднем конце или вблизи к заднему концу нижней части кузова карьерного самосвала.

Термины "спереди" и "сзади", используемые применительно к кузову карьерного самосвала, следует понимать как относящиеся к базовому направлению, являющемуся передним направлением движения карьерного самосвала, содержащего кузов.

Термины "эластичность" и "модуль Юнга", используемые применительно к футеровочному элементу, следует понимать как действующие значения характеристики футеровочного элемента. Это означает, что если футеровочный элемент изготовлен из двух или более материалов, каждый из которых имеет соответствующий модуль Юнга, футеровочный элемент тем не менее может характеризоваться только одним усредненным модулем Юнга, который, например, может быть определен экспериментально.

Другие признаки и преимущества вариантов выполнения настоящего изобретения станут очевидными для специалистов после обзора приведенных далее чертежей, подробного описания и прилагаемой формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее сущность изобретения, некоторые неограничивающие варианты выполнения и дополнительные преимущества концепции изобретения описаны со ссылкой на чертежи.

На Фиг. 1 изображен кузов карьерного самосвала, имеющий футеровку согласно некоторым вариантам выполнения изобретения.

На Фиг. 2а представлен вид в аксонометрии изнашиваемого футеровочного элемента согласно вариантам выполнения изобретения.

На Фиг. 2b представлен вид в разрезе изнашиваемого футеровочного элемента, показанного на Фиг. 2а.

На Фиг. 3а изображен кузов карьерного самосвала, имеющий футеровку согласно некоторым альтернативным вариантам выполнения изобретения.

На Фиг. 3b представлены поперечные сечения футеровки, показанной на Фиг.3За, на виде сверху.

На Фиг. 4а изображен кузов карьерного самосвала, имеющий футеровку согласно некоторым альтернативным вариантам выполнения изобретения.

На Фиг. 4b представлены поперечные сечения футеровки, показанной на Фиг. 4а, на виде сверху.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На Фиг. 1 показан кузов 10 карьерного самосвала 1. Карьерный самосвал 1, как правило, представляет собой грузовик-самосвал повышенной проходимости, предназначенный для использования при высокопроизводительной добыче полезных ископаемых и проведении строительных работ в тяжелых условиях эксплуатации. В процессе эксплуатации, карьерный самосвал 1 принимает в кузов 10 груз, такой как щебень, руда или тому подобное, из другой машины, такой как экскаватор или колесный загрузчик. После этого самосвал 1 может использоваться для перемещения загруженного материала на другие участки в пределах рабочей зоны, например, в такое обрабатывающее устройство, как дробилка. Карьерный самосвал 1 выполнен с возможностью поворота его кузова 10 вокруг поворотной оси, выполненной на конце самосвала, так что груз может быть вывален из указанного кузова.

Кузов 10 карьерного самосвала выполнен из стали и имеет передний конец 16 и задний конец 18. Передний конец 16 имеет козырек 20, обеспечивающий защиту водительской кабины 22. Кузов 10 имеет нижнюю поверхность 12, соединяющуюся с передней поверхностью 14, и две боковые поверхности 24, 26. Передняя поверхность 16 соединяется с козырьком 20.

Для защиты кузова 10 от повреждения, возникающего в результате загрузки тяжелого материала в кузов и выгрузки из него, поверхности данного кузова покрыты футеровкой 100. Как изображено на Фиг. 1, футеровка 100 расположена таким образом, что проходит по внутренним поверхностям кузова 10 карьерного самосвала. Внутренние поверхности ограничивают по меньшей мере одну область 110а, 110b ударного воздействия и по меньшей мере одну область 120 износа. Указанная по меньшей мере одна область 110а, 110b ударного воздействия содержит область 110а загрузки, проходящую по части нижней поверхности 12 кузова 10 карьерного самосвала, и еще одну область 110b загрузки, проходящую по меньшей мере по части передней поверхности 14 указанного кузова. Кроме того, по меньшей мере одна область 120 износа содержит зону 122 разгрузки опрокидыванием, проходящую по другой части нижней поверхности 12 кузова 10 карьерного самосвала. Область 122 разгрузки опрокидыванием проходит до заднего конца 18 нижней поверхности 12 кузова 10. Область 110а загрузки расположена перед областью 122 разгрузки опрокидыванием. Область 110а загрузки проходит вперед от центра нижней поверхности 12 кузова 10.

В пределах указанной по меньшей мере одной области 110а, 110b ударного воздействия, футеровка 100 содержит один или более ударных футеровочных элементов 130. Более того, в пределах указанной по меньшей мере одной области 120 износа, футеровка 100 содержит один или более изнашиваемых футеровочных элементов 140. Ударные футеровочные элементы 130 имеют более высокую ударопрочность по сравнению с изнашиваемыми футеровочными элементами 140, а изнашиваемые футеровочные элементы 140 имеют более высокую износостойкость по сравнению с ударными футеровочными элементами 130. Указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140 прикреплены к кузову карьерного самосвала посредством болтов, болтов с приваренными шпильками, или при помощи крепления любого другого типа посредством прижимного усилия. Указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140, предпочтительно, имеют одинаковую толщину.

В данном варианте выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 содержит множество ударных футеровочных элементов, расположенных в указанной по меньшей мере одной области 110а, 110b ударного воздействия, а указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140 содержит множество изнашиваемых футеровочных элементов, проходящих по меньшей мере в одной области 120 износа. Множество ударных футеровочных элементов 130 расположены смежно друг с другом с формированием совместно одну или более зон, имеющих по существу одинаковую ударную прочность. Подобным образом, множество изнашиваемых футеровочных элементов 140 расположены смежно друг с другом с формированием совместно зон, имеющих по существу одинаковые характеристики износостойкости.

Области, находящиеся за пределами указанной по меньшей мере одной области 110а, 110b ударного воздействия и указанной по меньшей мере одной области 120 износа, могут содержать футеровочные элементы другого, отличающегося типа. Футеровочный элемент этого другого типа, предпочтительно, может иметь такую же толщину, что и указанный по меньшей мере один ударный футеровочный элемент 130 и указанный по меньшей мере один изнашиваемый футеровочный элемент 140.

Указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и указанный один или более изнашиваемый элемент 140 могут содержать разные материалы. В данном варианте выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и/или указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140 содержат резину или полиуретан. Модуль Юнга указанного одного или более ударного футеровочного элемента 130 меньше модуля Юнга указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента 140. В результате, указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 может иметь лучшую характеристику ударопрочности по сравнению с указанным одним или более изнашиваемым футеровочным элементом 140.

Один способ выполнения изнашиваемого футеровочного элемента показан на Фиг. 2а и Фиг. 2b, на которых изображен изнашиваемый футеровочный элемент 240, содержащий более одного материала. Изнашиваемый футеровочный элемент 240 содержит одну или более стойких к истиранию частей 242, по меньшей мере частично заключенных внутри указанного одного или более элемента 240 и распределенных по меньшей мере по части обращенной наружу поверхности 246 данного элемента 240, так что указанная одна или более стойких к истиранию частей 242 обеспечивает контакт с материалом, находящимся в кузове 10 карьерного самосвала. Указанный один или более стойкий к износу элемент 242 содержит керамический материал. Указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 240 содержит первый слой 241а, обращенный внутрь кузова 10 карьерного самосвала, и второй слой 24lb, обращенный к поверхностям указанного кузова, причем первый слой 241а содержит указанный один или более стойкий к износу элемент 242. Первый слой и второй слой содержат полиуретан. Другими словами, указанный один или более стойкий к износу элемент 242 частично заключен в полиуретан.

Альтернативный пример

Концепция изобретения может быть реализована многими способами. Ниже будет описан пример футеровки, которая может иметь некоторые общие признаки с футеровкой, выполненной в соответствии с описанными выше типичными вариантами выполнения.

На Фиг. 3а и Фиг. 3b представлена футеровка 300, выполненная в соответствии с примером. Футеровка 300 расположена по кузову 30 карьерного самосвала, предназначенного для перевозки груза. Кузов 30 может быть полностью или частично покрыт футеровкой. Как правило, груз содержит минералы, камни, песок, глину, гравий и т.п., при этом груз насыпают в кузов 30 карьерного самосвала в его передней части. Как правило, передняя часть кузова 30 карьерного самосвала занимает половину передней части указанного кузова. В частности, передняя часть кузова 30 закрывает 1/3 передней части указанного кузова.

Футеровка 300 образована множеством футеровочных элементов, содержащих по меньшей мере футеровочные элементы первого типа, называемые футеровочными элементами 320 для торможения груза, и футеровочные элементы второго типа, отличные от указанных футеровочных элементов 320. В проиллюстрированном примере футеровочные элементы второго типа могут быть названы футеровочными элементами 330 для отсоединения груза. Футеровочные элементы 320 для торможения груза сконструированы и расположены таким образом, чтобы в большей степени, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, ограничивать перемещение груза относительно футеровки 300.

Футеровка 300 содержит нижнюю футеровку 305d, переднюю футеровку 305 с и две противоположные боковые футеровки 305а, 305b. Нижняя футеровка 305d содержит по меньшей мере одну нижнюю область 340 торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами 320 для торможения груза. Футеровка 300 содержит одну или более других областей, полностью или частично образованных футеровочными элементами второго типа, как будет описано ниже.

Нижняя область 340 торможения груза по меньшей мере частично расположена в области 341 ударного воздействия груза, находящейся в передней части кузова 30 карьерного самосвала, где происходит основной удар, когда груз насыпают в кузов 30 карьерного самосвала. В проиллюстрированном варианте выполнения нижняя область 340 торможения груза расположена на некотором расстоянии от переднего конца 316 нижней футеровки 305d и на расстоянии от заднего конца 318 данной футеровки 305d. Таким образом, нижняя область 340 торможения груза может быть расположена с обеспечением покрытия центральной области нижней футеровки 305d. В проиллюстрированном варианте выполнения область 340 торможения груза проходит в поперечном направлении к боковым сторонам нижней части. В других вариантах выполнения область торможения груза может быть расположена на расстоянии от боковых сторон нижней части.

Кроме того, футеровочные элементы 320 для торможения груза могут быть расположены с обеспечением покрытия боковых стенок кузова 30 карьерного самосвала. В частности, каждая из двух противоположных боковых футеровок 305а, 305b содержит по меньшей мере одну боковую область 342а, 342b торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами 320 для торможения груза.

Нижняя футеровка 305d дополнительно содержит одну или более других нижних областей, отличных от нижней области 340 торможения груза, полностью или частично образованных футеровочными элементами второго типа. Футеровочные элементы второго типа выполнены в виде футеровочных элементов 330 для отсоединения груза, которые сконструированы и предназначены для содействия в большей степени, по сравнению с указанными футеровочными элементами 320, отсоединению груза от футеровки и/или перемещению груза относительно футеровки 300.

Футеровочные элементы 330 высвобождения груза обычно используют в тех местах, где материал имеет тенденцию к прилипанию, то есть местоположениях, которые в первую очередь могут приводить к возникновению проблемы обратного переноса. Одно такое местоположение находится в передней части кузова карьерного самосвала. Таким образом, по меньшей мере некоторые из указанных футеровочных элементов 340 для отсоединения груза могут быть расположены в передней футеровке 305с. Футеровка 300 содержит переднюю область 348 отсоединения груза, закрывающую всю или по меньшей мере часть передней футеровки 305с. Другие футеровочные элементы 340 для отсоединения груза могут быть расположены на боковых стенках. В частности, в футеровке 300, каждая из двух противоположных боковых футеровок 305а, 305b может содержать переднюю боковую область 344а, 344b отсоединения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами 330 для отсоединения груза. Каждая боковая область 344а, 344b отсоединения груза может быть расположена на соответствующей боковой футеровке 305а, 305b перед соответствующей боковой областью 342а, 342b торможения груза. Другие футеровочные элементы 340 для отсоединения груза могут быть расположены в пределах нижней футеровки 105d. В частности, футеровка 300 может дополнительно содержать нижнюю область 346 отсоединения груза, расположенную перед нижней областью 340 задержания груза. В альтернативных вариантах выполнения, футеровочные элементы 340 для отсоединения груза могут быть расположены только в передней области 348 отсоединения груза или только в передней нижней области 346 отсоединения груза.

Предпочтительно, футеровочные элементы 340 для отсоединения груза также могут быть расположены на краевых и/или угловых участках футеровки 300. Это может снизить вероятность прилипания материала к краевым или угловым участкам, которое увеличивает обратный перенос.

На Фиг. 4а и Фиг. 4b показана футеровка 400, выполненная в соответствии с другим вариантом выполнения. Футеровка 400 подобна футеровке 300, но отличается тем, что дополнительно содержит область 441 ударного воздействия, расположенную таким образом, чтобы покрывать по меньшей мере часть центральной области нижней футеровки 405d, где в процессе загрузки основная часть груза обычно ударяет по кузову 30 карьерного самосвала. Нижняя область 440 торможения груза расположена, по меньшей мере частично в области 341 ударного воздействия в передней части кузова 30 карьерного самосвала. При этом нижняя область 440 торможения груза расположена таким образом, чтобы частично окружать область 441 ударного воздействия, покрывая части нижней футеровки 405d до задней части области 440 и части нижней футеровки 403d с противоположных сторон указанной области 440. В пределах области 441 ударного воздействия, футеровка 400 имеет один или более футеровочный элемент, устойчивый к ударному воздействию. Такой футеровочный элемент может содержать ударные футеровочные элементы 130, описанные в настоящем документе.

Футеровка 400, представленная на Фиг. 4а и Фиг. 4b, дополнительно содержит область 443 износа, проходящую до заднего конца 419 нижней поверхности кузова 30 карьерного самосвала. В пределах области 443 износа футеровка 400 имеет один или более футеровочный элемент, имеющий относительно высокое сопротивление износу. Такие футеровочные элементы могут содержать изнашиваемые футеровочные элементы 140, описанные в настоящем документе.

Способность футеровочных элементов 320 для торможения груза сопротивляться перемещению груза может быть обеспечена разными способами. Это может быть достигнуто с помощью несущих поверхностей футеровочных элементов 320 для торможения груза, имеющих по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа более высокое поверхностное трение для ограничения перемещения груза относительно футеровки 300, 400. Более высокое поверхностное трение может характеризоваться статическими и динамическими коэффициентами трения футеровочного материала. Футеровочные элементы 320 для торможения груза отличаются тем, что имеют по меньшей мере более высокое статическое трение по сравнению с футеровочными элементами второго типа. Кроме того, они могут иметь более высокий коэффициент динамического трения по сравнению с футеровочными элементами второго типа. Однако более высокий коэффициент статического трения является предпочтительным, поскольку позволяет удерживать груз по месту, а не просто ограничивать скорость груза, который уже перемещается по футеровке. Предполагается, что предпочтительно подбирать футеровочные элементы 320 для торможения груза таким образом, чтобы они имели определенную комбинацию коэффициентов статического и динамического трения.

В дополнение или в качестве альтернативны, способность футеровочных элементов 320 для торможения груза сопротивляться его перемещению может быть обеспечена посредством футеровочных элементов 320, которые по сравнению с футеровочными элементами второго типа содержат более мягкий эластичный материал, выполненный с возможностью деформации под действием веса груза для ограничения перемещения груза относительно футеровки 300. Такие эластичные материалы могут представлять собой, например, резину или полиуретан. Деформация приводит к тому, что взаимодействие груза с поверхностью футеровки увеличивается и, следовательно, увеличивается способность футеровочного элемента 320 противодействовать перемещению.

В дополнение или в качестве альтернативы, способность футеровочных элементов 320 для торможения груза сопротивляться его перемещению может быть обеспечена посредством несущих поверхностей указанных элементов, которые по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа имеют меньшую силу сцепления с грузом для ограничения его перемещения относительно футеровки 300.

Описанные выше свойства могут быть совмещены различными способами для создания соответствующего футеровочного элемента 320 для торможения груза. Кроме того, могут быть изменены и другие свойства для создания специального варианта выполнения футеровочного элемента 320 для торможения груза.

По меньшей мере некоторые из перечисленных выше свойств могут зависеть не только от материала футеровки, но также от расположенного на ней груза. Следует понимать, что сравниваемые друг с другом свойства представляют собой свойства, измеряемые для каждого типа футеровочного элемента, удерживающего одинаковый груз, причем указанный груз действует как эталонная нагрузка. Например, статическое трение футеровочного элемента для торможения груза при его поддержке нужно сравнивать со статическим трением футеровочного элемента второго типа, поддерживающего такой же груз.

Как изображено на Фиг. 4, футеровка может иметь области ударного воздействия и области износа, в пределах которых расположены футеровочные элементы, имеющие высокую ударопрочность и высокую стойкость к износу, соответственно. Кроме того, футеровка может иметь области торможения груза и области отсоединения груза, в пределах которых расположены футеровочные элементы, имеющие сравнительно высокую способность торможения груза и сравнительно высокую способность расцепления с грузом, соответственно. Две или более из обсуждаемых областей могут перекрываться, по меньшей мере, частично. Например, часть области ударного воздействия также может представлять собой область торможения груза. В данных перекрывающихся областях футеровочные элементы могут выполнять несколько функций. Так, например, футеровочный элемент может иметь устойчивость к ударному воздействию и, кроме того, сконструирован и расположен для ограничения движения. Понятно, что области ударного воздействия, износа, торможения груза и отсоединения груза могут быть расположены относительно друг друга согласно многочисленным альтернативным способам.

Альтернативные варианты выполнения

Варианты выполнения и примеры, описанные выше и изображенные на чертежах, могут быть изменены разными способами, не выходя за пределы объема формулы изобретения.

Футеровка может содержать футеровочные элементы более чем двух типов. Например, на боковых поверхностях 24, 26 может использоваться боковой футеровочный элемент. Свойства данного бокового футеровочного элемент могут отличаться от свойств ударных и изнашиваемых футеровочных элементов. Например, боковые футеровочные элементы могут иметь разную толщину.

Футеровка может содержать футеровочные элементы дополнительного типа, располагаемые на нижней поверхности кузова карьерного самосвала. Такие футеровочные элементы дополнительного типа могут содержать футеровочный элемент, имеющий сопоставимые или по меньшей мере почти сопоставимые свойства сопротивления износу и ударным нагрузкам. Данные футеровочные элементы могут быть предназначены для размещения на части нижней поверхности, расположенной между областью загрузки и областью разгрузки опрокидыванием.

Изнашиваемые футеровочные элементы и ударные футеровочные элементы могут содержать различные материалы, обеспечивающие заданные характеристики сопротивления износу и удару, соответственно. Например, два или более материалов могут быть объединены в виде слоев и/или смеси, и/или в виде встроенных вставок, таких как керамические элементы или специальные сплавы. Таким образом, должно быть понятно, что существует множество альтернативных способов создания указанных изнашиваемых и ударных футеровочных элементов в пределах объема формулы изобретения.

Футеровочные элементы для торможения груза и футеровочные элементы для отсоединения груза могут содержать различные материалы, обеспечивающие заданные характеристики ограничения перемещения и способствующие отсоединению груза, соответственно. Например, два или более материалов могут быть объединены в виде слоев и/или или смеси, и/или в виде встроенных вставок, таких как керамические элементы или специальные сплавы. Таким образом, должно быть понятно, что в пределах объема формулы изобретения существует много альтернативных способов создания указанных футеровочных элементов для торможения груза и футеровочных элементов для отсоединения груза.

Изобретение относится к карьерному самосвалу, кузов которого имеет футеровку. Футеровка (100) для кузова (10) карьерного самосвала размещена на поверхностях кузова (10), которые образуют по меньшей мере одну область (110а, 110b) ударного воздействия и по меньшей мере одну область (120) износа. В пределах указанной по меньшей мере одной области (110а, 110b) ударного воздействия футеровка (100) содержит один или более ударных футеровочных элементов (130), и в пределах указанной по меньшей мере одной области (120) износа футеровка (100) содержит один или более изнашиваемых футеровочных элементов (140). Ударные футеровочные элементы (130) имеют более высокую, по сравнению с изнашиваемыми футеровочными элементами (120), устойчивость к ударному воздействию, а изнашиваемые футеровочные элементы (120) имеют более высокую, по сравнению с ударными футеровочными элементами (130), устойчивость к износу. Кузов (10) карьерного самосвала содержит футеровку (100). Карьерный самосвал (1) содержит указанный кузов (10). Изобретения обеспечивают достаточную прочность футеровочных элементов и предотвращают повреждения их материалом, загружаемым и выгружаемым из кузова. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Футеровка (100) для кузова (10) карьерного самосвала, выполненная с возможностью размещения на поверхностях указанного кузова (10), причем указанные поверхности ограничивают по меньшей мере одну область (110а, 110b) ударного воздействия и по меньшей мере одну область (120) износа, при этом

в пределах указанной по меньшей мере одной области (110а, 110b) ударного воздействия футеровка (100) имеет множество ударных футеровочных элементов (130), и

в пределах указанной по меньшей мере одной области (120) износа футеровка (100) имеет множество изнашиваемых футеровочных элементов (140),

причем и указанное множество ударных футеровочных элементов (130), и указанное множество изнашиваемых футеровочных элементов (140) содержит резину или полиуретан,

при этом ударные футеровочные элементы (130) имеют более высокую, по сравнению с изнашиваемыми футеровочными элементами (120), устойчивость к ударному воздействию, а изнашиваемые футеровочные элементы (120) имеют более высокую, по сравнению с ударными футеровочными элементами (130), устойчивость к износу.

2. Футеровка (100) по п. 1, в которой указанная по меньшей мере одна область (110а, 110b) ударного воздействия содержит область (110а) загрузки, проходящую по части нижней поверхности (12) кузова (10) карьерного самосвала, и указанная по меньшей мере одна область (120) износа содержит область (122) разгрузки опрокидыванием, проходящую по другой части нижней поверхности (12) кузова (10) карьерного самосвала, причем область (110а) загрузки расположена перед областью (122) разгрузки опрокидыванием.

3. Футеровка (100) по п. 2, в которой область (122) разгрузки опрокидыванием проходит до заднего конца (18) нижней поверхности (12) кузова (10) карьерного самосвала.

4. Футеровка (100) по п. 2 или 3, в которой область (110а) загрузки проходит вперед от центра нижней поверхности (12) кузова (10) карьерного самосвала.

5. Футеровка (100) по любому из пп. 2-4, в которой указанная по меньшей мере одна область (110а, 110b) ударного воздействия дополнительно содержит еще одну область (110b) загрузки, проходящую по меньшей мере по части передней поверхности (14) кузова (10) карьерного самосвала.

6. Футеровка (100) по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный один или более ударный футеровочный элемент (130) и указанный один или более изнашиваемый элемент (140) содержат различные материалы.

7. Футеровка (100) по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный один или более ударный футеровочный элемент (130) и/или указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент (140) содержат одно или более из нижеперечисленного: резину, полиуретан, керамику и металлические сплавы.

8. Футеровка (100) по любому из предшествующих пунктов, в которой модуль Юнга указанного одного или более ударного футеровочного элемента (130) имеет меньшее значение, чем модуль Юнга указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента (140).

9. Футеровка (100) по любому из предшествующих пунктов, в которой указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент (240) содержит одну или более стойких к износу частей (242), по меньшей мере частично заключенных внутри указанного одного или более элемента (240) и распределенных по меньшей мере по части обращенной наружу поверхности (246) указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента (240) с обеспечением контакта указанной одной или более стойких к износу частей (242) с материалом, находящимся в кузове (10) карьерного самосвала.

10. Футеровка (100) по п. 9, в которой указанная одна или более стойкая к износу часть (240) содержит керамический материал и/или металлический сплав.

11. Футеровка (100) по п. 10, в которой указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент (240) содержит изнашиваемый слой (241а), обращенный внутрь кузова (10) карьерного самосвала, и монтажный слой (241b), обращенный к поверхностям кузова (10) карьерного самосвала, причем изнашиваемый слой (241а) содержит одну или более стойких к износу частей (242).

12. Футеровка (100) по п. 11, в которой указанное множество ударных футеровочных элементов (130) расположены смежно друг с другом с образованием совместно одной или более зон, имеющих по существу одинаковую ударную прочность, и указанное множество изнашиваемых футеровочных элементов (140) расположены смежно друг с другом с образованием совместно зон, имеющих по существу одинаковые характеристики износостойкости.

13. Футеровка (400) по любому из пп. 1-12, которая образована множеством футеровочных элементов, дополнительно содержащих футеровочные элементы первого типа, называемые футеровочными элементами (320) для торможения груза, и футеровочные элементы (330) второго типа, отличные от футеровочных элементов (320) для торможения груза, причем указанные футеровочные элементы (320) для торможения груза выполнены и расположены с обеспечением ограничения в большей степени, по сравнению с футеровочными элементами (330) второго типа, перемещения груза относительно футеровки.

14. Кузов (10) карьерного самосвала, содержащий футеровку по любому из пп. 1-13.

15. Грузовой автомобиль (1), содержащий кузов (10) по п. 14.