АВТОМОБИЛЬНОЕ ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО И КАРЬЕРНЫЙ САМОСВАЛ НА ЕГО ОСНОВЕ
AUTOMOTIVE ROTARY DEVICE AND DUMP TRUCK BASED THEREON

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается мостов различных транспортных средств, преимущественно имеющих значительную нагрузку на свои движители (колеса или гусеницы). Например, изобретение будет эффективно в применении для карьерных самосвалов.
Известно автомобильное поворотное устройство [1, В.И. Медведков, Ю.Н. Комаров, А.Ф. Лобзин. Устройство и эксплуатация бронетранспортеров БТР-60ПБ, БТР-70 и автомобилей ЗИЛ-130, ЗИЛ-131. ДОСААФ СССР, 1984 г., стр. 29-32, рис. 15, 16, стр. 176-177, рис. 946], содержащее систему поворота движителей переднего ведущего моста, установленного на раме грузового автомобиля, на которой также установлен задний ведущий мост с его движителями. Недостатком такого устройства является то, что в нем применена сложная система управления.
Известно принятое за первый прототип изобретения автомобильное поворотное устройство с его передним ведущим мостом и передними управляемыми колесами [2, Электронный ресурс: http://belprommash.ru/users/bpm/files/buklet/moaz-7504.pdf. Дата доступа 26.11.2014]. Данная конструкция включает в себя центральный корпус (картер), соединенный шкворневым соединением с поворотными бортовыми корпусами, на которых установлены через кинематические передачи с шарнирами движители (колеса).
Недостатком прототипа [2] является то, что из-за применения сложной конструкции шкворневого соединения бортовых корпусов с центральным корпусом усложнена конструкция и техническое обслуживание всего автомобильного поворотного устройства.
Известен принятый за второй прототип изобретения карьерный самосвал [3], содержащий шарнирно-сочлененный остов из передней и задней полурам, кабину, моторный отсек и движитель (колеса), установленный на двух мостах бортов такого транспортного средства, соединенных между собой шарнирно и снабженных автомобильными поворотными устройствами. Недостатком карьерного самосвала-прототипа является его плохая устойчивость при повороте. Кроме того, усложняется конструкция его остова, состоящего из двух половин, соединенных между собой через сложный шарнирный узел, требующий дополнительного технического обслуживания.
Задача изобретения состоит в достижении технического результата, направленного на упрощение конструкции и технического обслуживания автомобильного поворотного устройства, а также направленного на упрощение конструкции и технического обслуживания карьерного самосвала, на упрощение управления поворотом его движителей, на повышение его грузоподъемности и устойчивости на поворотах и на улучшение его маневренности.
Поставленная задача для изобретения по первому устройству решается тем, что автомобильное поворотное устройство, содержащее поворотный корпус и прикрепленный к нему центральный корпус, соединенный с бортовыми корпусами, выполненными с возможностью установки на них движителей, имеет отличительные признаки: поворотный корпус снабжен опорно-поворотным кругом, состоящим из неподвижного и подвижного колец с беговыми дорожками, контактирующими с расположенными между ними телами качения; кроме того, на поворотном корпусе или на подвижном кольце опорно-поворотного круга установлены силовые цилиндры.
Такое снабжение поворотного корпуса опорно-поворотным кругом направлено на применение более простого по конструкции, чем в прототипе [2], опорного узла для транспортных средств, на которых может устанавливаться автомобильное поворотное устройство, что позволит упростить его техническое обслуживание.
Применение силовых цилиндров, установленных на поворотном корпусе или на подвижном кольце опорно-поворотного круга, позволит применить более простые по конструкции и техническому обслуживанию элементы в автомобильном поворотном устройстве для управления поворотом транспортных средств, на которых оно может быть установлено.
Зависимые отличительные признаки изобретения по первому устройству, направленные на повышение эксплуатационных качеств автомобильного поворотного устройства с целью улучшения плавности хода и маневренности транспортных средств, на которые данное устройство может быть установлено:
- между поворотным корпусом и центральным корпусом моста могут быть установлены элементы подвески;
- центральный корпус моста может быть снабжен центральными рычагами, плечи которых соединены с элементами подвески, которые также соединены с поворотным корпусом;
- на поворотном корпусе или на подвижном кольце опорно-поворотного круга может быть установлен упор для ограничения поворота подвижного кольца опорно-поворотного круга.
Поставленная задача для изобретения по второму устройству решается тем, что карьерный самосвал, содержащий установленные на остове моторный отсек, кабину, грузовую платформу и установленные под остовом два моста с движителями, снабженными автомобильными поворотными устройствами и системой рулевого управления, имеет отличительный признак: применены автомобильные поворотные устройства по описанной выше конструкции, силовые цилиндры которых сообщены с системой рулевого управления и соединены с остовом.
Применение в карьерном самосвале автомобильных поворотных устройств по изобретению позволит, с учетом описанных выше преимуществ их опорно-поворотного круга, упростить конструкцию и техническое обслуживание карьерного самосвала и повысить его грузоподъемность, которая будет свыше 400 т.
Сообщение силовых цилиндров автомобильных поворотных устройств с системой рулевого управления карьерного самосвала позволит применить более простые, чем в прототипе [3], соединения, что также направлено на упрощение конструкции и технического обслуживания карьерного самосвала.
Сообщение силовых цилиндров автомобильных поворотных устройств с системой рулевого управления карьерного самосвала направлено на упрощение поворотом его движителей, на улучшение маневренности и устойчивости карьерного самосвала на поворотах.
Дополнительный отличительный признак изобретения по второму устройству для улучшения управляемости карьерного самосвала:
- упор для ограничения поворота подвижного кольца опорно-поворотного круга может быть расположен между ограничителями, закрепленными на остове карьерного самосвала.
Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан общий вид карьерного самосвала; на фиг. 2 - схема расположения его мостов под грузовой платформой, на фиг. 3 - то же, что и на фиг. 2, но с поворотом одного моста; на фиг. 4 - то же, что и на фиг. 3, но с поворотом двух мостов; на фиг. 5 - вид А по фиг. 2 с изображением схемы автомобильного поворотного устройства; на фиг. 6 - разрез Б-Б по фиг. 2 на частично показанный опорно-поворотный круг.
Автомобильные поворотные устройства применяются, например, в количестве двух штук в карьерном самосвале (фиг. 1), имеющем в качестве движителей колеса 1, закрепленные подвижно на остове 2, на котором установлена грузовая платформа 3 и моторный отсек 4 с кабиной 5.
Каждое автомобильное поворотное устройство карьерного самосвала содержит поворотный корпус 6 и прикрепленный к нему центральный корпус 7, соединенный с бортовыми корпусами 8, на которых установлены колеса 1. Поворотный корпус 6 снабжен опорно-поворотным кругом 9 (фиг. 1-6), состоящим из неподвижного составного кольца 10 (фиг. 5, 6), которое закреплено шпильками 11 (фиг. 6) на остове 2, и подвижного цельного кольца 12, которое закреплено шпильками 13 на поворотном корпусе 6. Подвижное цельное кольцо 12 снабжено сверху и снизу беговыми дорожками 14, контактирующими с телами качения - роликами 15, расположенными между ним и беговыми дорожками 16 неподвижного составного кольца 10.
Причем опорно-поворотный круг 9 выполнен с возможностью своего присоединения к остову 2 и с возможностью поворота его подвижного цельного кольца 12 направо и налево с помощью силовых цилиндров 17 (фиг. 2-3), соединенных с поворотным корпусом 6 и с остовом 2. Силовые цилиндры 17 сообщены с управляющей магистралью рулевого гидропривода (не показано).
На концах остова 2 (фиг. 2-4) установлены попарно ограничители 18. Они предназначены для ограничения поворота ведущих мостов на углы α и β. Для этого между ограничителями 18 расположены упоры 19, закрепленные на поворотных корпусах 6 или на подвижных кольцах 12 опорно-поворотных кругов ведущих мостов карьерного самосвала.
Центральный корпус 7 соединен с поворотным корпусом 6 через центральные рычаги 20 (фиг. 5), плечи которых соединены с элементами подвески 21, например с амортизаторами или/и демпферами, которые также соединены с поворотным корпусом 6. Центральный корпус 7 может быть соединен с поворотным корпусом 6 с помощью монтажного элемента, например двуплечего шарнирного рычага 22.
При движении карьерного самосвала по прямой (фиг. 2) рабочие цилиндры 17 находятся в нейтральном положении и к ним не поступает текучая среда под давлением.
При повороте карьерного самосвала (фиг. 3), в результате вращения рулевого колеса (не показано) водителем из кабины 5 (фиг. 1), текучая среда под давлением от управляющей магистрали рулевого гидропривода поступает в силовые цилиндры 17 мостов транспортного средства и отслеживается в этих цилиндрах по давлению системой электрогидроуправления (не показана) в зависимости от величины необходимого поворота и дорожных условий.
В результате вначале поворотный корпус 6 передней части карьерного самосвала вместе с подвижным цельным кольцом 12 (фиг. 6) поворачивается по роликам 15 опорно-поворотного круга 9 на необходимый угол и поворачивает колеса 1 (фиг. 3) в зависимости от угла поворота рулевого колеса, с последующим прекращением поступления текучей среды под давлением в силовые цилиндры 17, что осуществляется следящей системой рулевого гидропривода.
При необходимости дальнейшего (более крутого) поворота карьерного самосвала упомянутое рулевое колесо поворачивается дальше, и система рулевого управления обеспечивает поворот поворотного корпуса 6 (фиг. 4) вместе с колесами 1 задней части карьерного самосвала аналогичным образом, но в обратную сторону от передней его части. Ограничение поворота ведущих мостов карьерного самосвала на углы α и β осуществляется контактом упоров 19 с соответствующими ограничителями 18.
При выходе из поворота карьерного самосвала первым поворачивается в обратную сторону его задний мост, а затем его передний мост, что соответствует движению по прямой (фиг. 2).
Таким образом, такое применение опорно-поворотных кругов 9 в автомобильных поворотных устройствах карьерного самосвала и описанная выше конструкция мостов по изобретению в карьерном самосвале с обеспечением их поворота с помощью использования описанной выше конструкции автомобильного поворотного устройства позволит:
- применить восемь шин одного типоразмера вместо традиционно применяемых шести шин, что направлено на увеличение грузоподъемности карьерного самосвала до 450 т и выше;
- обеспечить возможность поворота двух мостов такого транспортного средства относительно его цельной рамы, что значительно улучшит маневренность и уменьшит габариты в целом карьерного самосвала.
Изобретение внедрено в конструкции карьерного самосвала БЕЛАЗ-75710.
Источники информации
1. В.И. Медведков, Ю.Н. Комаров, А.Ф. Лобзин. Устройство и эксплуатация бронетранспортеров БТР-60ПБ, БТР-70 и автомобилей ЗИЛ-130, ЗИЛ-131. ДОСААФ СССР, 1984 г., стр. 29-32, рис. 15, 16, стр. 176-177, рис. 946.
2. Автомобиль-самосвал МоАЗ-7504.
[Электронный ресурс http://belprommash.ru/users/bpm/files/buklet/moaz-7504.pdf. Дата доступа 26.11.2014 /прототип по устройству/.
3. Самосвал шарнирно-сочлененный БЕЛАЗ-7528. Руководство по эксплуатации. ПО «Белорусский автомобильный завод», г. Жодино, 2001 г., стр. 1-1, рис. 1-1, стр. 11-1, рис. 11 и стр. 10-2, рис. 10.1 /прототип по самосвалу/.