ОТКАТОЧНАЯ МАШИНА С ДВОЙНЫМ ШАРНИРНЫМ СОЧЛЕНЕНИЕМ
HAULAGE MACHINE WITH TANDEM ARTICULATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к тягачу или грузовику с двойным шарнирным сочленением, типа самосвала. В состав грузовика входит передний модуль с двигателем, грузовой бункер и хвостовой модуль. Передний модуль и хвостовой модуль соединены с грузовым бункером посредством сочленений, выполненных с помощью вертикального шкворня.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен грузовик с шарнирно-сочлененной рамой типа самосвала с передним модулем транспортного средства, шарнирно соединенным посредством вертикального шкворня с хвостовым модулем транспортного средства, обычно грузовым бункером с опорой на несколько осей, отличающийся тем, что оси хвостового модуля транспортного средства располагаются на некотором расстоянии от вертикального шкворня, и передний модуль транспортного средства имеет переднюю колесную ось, расположенную на значительно более коротком расстоянии от вертикального шкворня.
Радиус поворота, обеспечиваемый грузовиком такой конструкции, меньше радиуса поворота, обеспечиваемого управляемой осью транспортного средства той же длины. Такая конструкция особенно полезна в подземных шахтах, и такое транспортное средство предпочтительнее при буксировке руды в подземных шахтах, где туннели могут быть весьма тесны. Обычно сечение туннеля составляет 5,5 м, и размер прямых углов составляет 6 м.
Обычно шахтные грузовики с шарнирно-сочлененной рамой снабжены передним модулем с размещенным в нем двигателем, который приводит колеса и переднего модуля, и бункера, что обеспечивает наибольшую тягу. К тому же, чтобы передавать мощность и на передний модуль, и на бункер необходима сложная автомобильная трансмиссия. Кроме того, как скорость, так и несущая способность шахтного грузовика с шарнирно-сочлененной рамой всегда зависит от мощности двигателя. Таким образом, существует верхний предел функциональных возможностей, которые способен развить шахтный грузовик с шарнирно-сочлененной рамой в терминах скорости, массы и качества дороги.
Источник US 3390735 раскрывает корпус транспортного средства с тягачом на каждом из его концов, причем транспортное средство может совершать поворот в одной из трех возможных конфигураций, а именно: поворот одного тягача, поворот по кругу и одновременный поворот всех колес в одну сторону. Выбор между этими тремя конфигурациями осуществляется путем перемещения клапана 60, запускаемого вручную (кол. 4, строки 38-44). Однако, как только сделан выбор, поворот происходит одновременно между двумя тягачами на равный градус.
Источник GB 885031 описывает транспортное средство с корпусом для боковой разгрузки. Это цельное транспортное средство, имеющее кабины на любом конце корпуса. Данное транспортное средство не имеет шарнирного сочленения, поэтому нет возможности для сочлененного движения между кабинами и бункером транспортного средства.
Источник US 4062420 описывает транспортное средство с двойным шарнирным сочленением, имеющее кабину, которая устанавливается сбоку и опирается на две рамы. Рамы управляются одновременно так, что они одновременно поворачивают в одном и том же направлении после активации поворотного механизма.
Источник US 4092078 описывает транспортное средство для тяжелых грузов, включающее центральный несущий элемент, опирающийся на передний опорный элемент и задний опорный элемент. Передний опорный элемент соединен с тягачом, обеспечивающим движущую силу для транспортного средства и для активного поворота транспортного средства. Как только передний опорный элемент начинает поворачивать вокруг своего пятого колеса, инициируется автоматизированный поворот всех остальных управляемых колес на переднем и заднем опорных элементах.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить вышеупомянутые проблемы или, по крайней мере, предложить приемлемую альтернативу.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать откаточную машину с двойным шарнирным сочленением, развивающую более высокую мощность, и/или скорость по сравнению с существующими шахтными грузовиками с шарнирно-сочлененной рамой.
Еще одна цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы создать шахтную откаточную машину с шарнирно-сочлененной рамой, которая устранит необходимость в сбрасываемом бункере.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном варианте изобретения предлагается грузовик с двойной шарнирно-сочлененной рамой, характеризующийся признаками пункта 1 формулы.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения в состав хвостового модуля транспортного средства входит второй двигатель, приводящий колесную ось хвостового модуля транспортного средства.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение угла поворота хвостового транспортного средства к углу поворота переднего транспортного средства составляет менее 100%.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения отношение угла поворота хвостового модуля к углу поворота переднего модуля составляет приблизительно 30%.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения максимальный угол поворота хвостового модуля транспортного средства составляет 13°.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения хвостовой модуль поворачивается вокруг второго вертикального шкворня только тогда, когда передний модуль уже повернулся на 30° или больше вокруг первого вертикального шкворня.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения грузовой бункер опрокидывается вбок.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения колеса оснащены гидроприводом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Прилагаемые чертежи, которые включены в описание, иллюстрируют несколько примеров осуществления настоящего изобретения и вместе с описанием служат для объяснения преимуществ и принципов действия настоящего изобретения.
На фиг. 1 схематически представлен перспективный вид шахтной откаточной машины по настоящему изобретению при повороте;
На фиг. 2 схематически представлен перспективный вид шахтной откаточной машины по настоящему изобретению при движении по прямой; и
На фиг. 3 показан вид сверху на шахтную откаточную машину по настоящему изобретению на криволинейном участке дороги.
НАЗВАНИЯ ПОЗИЦИЙ
10 - грузовик
12 - передний модуль
14 - первый или передний вертикальный шкворень
16 - бункер
18 - хвостовой модуль
20 - второй или хвостовой вертикальный шкворень
22 - двигатель переднего модуля
24 - передняя колесная ось
26 - кабина водителя
28 - хвостовая колесная ось
30 - двигатель хвостового модуля
32 - угол
34 - внутренний радиус дороги
36 - внешний радиус дороги
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Приводимое ниже подробное описание изобретения относится к прилагаемым чертежам. Хотя приводится описание типичных примеров осуществления, не отступая от объема и сущности изобретения, допустимы и другие примеры осуществления, а также возможны изменения описанных примеров осуществления. На всех чертежах и по всему описанию, где это возможно, для обозначения одних и тех же узлов будут использоваться те же номера позиций. В целях иллюстрирования или пояснений размеры отдельных узлов на чертежах могут быть изменены и/или увеличены.
На чертежах показана шахтная откаточная машина 10 по настоящему изобретению, в состав которой входит передний модуль 12, шарнирно соединенный первым или передним вертикальным шкворнем 14 с передней частью бункера 16.
Хвостовой модуль 18 также шарнирно соединен вторым или хвостовым вертикальным шкворнем 20 с хвостовой частью бункера 16. Сочленение - стандартное техническое устройство, и нет необходимости его здесь рассматривать подробно. Однако важно обратить внимание на то, что здесь много технических решений, и нет необходимости ограничивать сочленение каким-то специфическим видом.
В состав переднего модуля входит двигатель 22 и, по крайней мере, одна колесная ось 24, приводимая двигателем 22 через соответствующую трансмиссию. В состав переднего модуля 22 также входит кабина 26, в которой располагается водитель, управляющий грузовиком. В состав хвостового модуля 18 также входит колесная ось 28 так, что передняя ось 24 и хвостовая ось 28 составляют опору бункера 16. Бункер 16 обычно опрокидывается в сторону и его грузоподъемность составляет 60 тонн.
На чертежах показан хвостовой модуль 18, в состав которого также входит двигатель 30, который приводит хвостовую ось 28. Это позволяет увеличить грузоподъемность бункера 16.
Конечно, следует понимать, что в изобретении не даются ограничения на применение двигателей ни на переднем, ни на хвостовом модулях - это скорее предпочтительная особенность данного изобретения. Таким образом, передний двигатель может создавать гидравлический привод на хвостовую ось 28, используя известные средства. В другом случае двигатель может устанавливаться на хвостовом модуле с созданием гидравлического привода на переднюю ось 24.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения угол поворота хвостового модуля составляет 30% от угла поворота переднего модуля и не превышает 13°. Это приводит к минимизации криволинейного участка пути, как показано на фиг. 3, при сохранении более длинного транспортного средства, длина которого составляет приблизительно 13,8 м, что длиннее грузовиков, которые используются в настоящее время.
Установка дополнительного двигателя в хвостовом модуле повышает мощность грузовика, что позволяет увеличить грузоподъемность при той же, или повышенной скорости. Мощность двигателей составляет 500-600 л.с, что позволяет использовать проверенные двигатели и трансмиссии такие, например, как двигатель QSX15 Cummins (Куминс) мощностью 550 л.с, и трансмиссия серии Allison (Элисон) 4000. При использовании двойного сочленения нет необходимости применять управляемые колесные оси, например ось, Kessler Dill (Кесслер Дил), что упрощает систему, позволяет отказаться от сбрасываемых бункеров и обеспечивает привод на все колеса грузовика.
Чтобы обеспечить проходимость в большинстве подземных туннелей, в соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения максимальный угол, задаваемый управляемому колесу, может составлять около 42,5°, при этом хвостовое управляемое колесо идет по прямой до тех пор, пока совершается предварительно заданный поворот переднего управляемого колеса. В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения это происходит, когда переднее управляемое колесо совершает поворот приблизительно на 30°. Вне этого угла переднее и хвостовое управляемые колеса синхронизированы в отношении 1:1 так, что, когда переднее управляемое колесо поворачивается приблизительно на 40°, хвостовое управляемое колесо поворачивается приблизительно на 10°. Однако следует понимать, что настоящее изобретение не должно быть ограничено этими особенностями.
В соответствии с предпочтительным примером осуществления настоящего изобретения хвостовое управляемое колесо не может управляться отдельно от переднего управляемого колеса. Однако могут быть ситуации, когда это желательно.
Для обеспечения устойчивости скорость описанного выше транспортного средства не должна превышать 30 км/ч.
Читатель теперь оценит настоящее изобретение и предпочтительные примеры его осуществления. Двойное шарнирное сочленение позволяет более длинному транспортному средству проходить криволинейные участки так же, как это делают другие более короткие грузовики, см. фиг. 3, где транспортное средство вписывается в угол 32 с внутренним и внешним радиусами 34 и 36 криволинейного участка пути, равными приблизительно 5,3 и 9,5 м. Таким образом, более длинное транспортное средство позволяет транспортировать больший объем полезного груза.
Хотя размеры транспортного средства могут быть разными, типичные размеры следующие:
Расстояние между передней осью и передним вертикальным шкворнем составляет приблизительно 2000 мм;
Расстояние между передним и хвостовым вертикальными шкворнями составляет приблизительно 4500 мм;
Расстояние между хвостовым вертикальным шкворнем и хвостовой осью составляет приблизительно 1150 мм.
Допустимы и другие эффекты и усовершенствования, которые, однако, не должны влиять на объем настоящего изобретения. Хотя, как кажется, изложен наиболее практичный и предпочтительный пример осуществления настоящего изобретения, возможны некоторые отступления от объема и сущности настоящего изобретения, которые не должны ограничиваться раскрытыми здесь деталями, но должны вписываться в полный объем и сущность притязаний, чтобы охватывать все и любые эквивалентные устройства и аппараты.