Самосвал с поворотной конструкцией подъёмного механизма для опрокидывания кузова на левый, правый и задний борта
TIPPER WITH ROTARY STRUCTURE OF LIFTING MECHANISM FOR BODY TILTING TO LEFT, RIGHT AND BACK SIDES

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности, к грузовым саморазгружающимся транспортным средствам с кузовами, наклоняемыми для выгрузки груза с заднего и боковых бортов кузова.
Такие самосвалы могут быть востребованы для доставки грузов в районах, где по дорожным или другим условиям отсутствует возможность для подъезда самосвала к месту выгрузки со стороны только одного или двух опрокидываемых бортов его кузова.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд конструктивных решений, относящихся к указанной проблематике.
Известен самосвальный кузов транспортного средства, содержащий кузов со сферической бортовой частью, гидроцилиндры для опрокидывания кузова в заднюю и боковую стороны транспортного средства (авторское свидетельство на изобретение SU 821250, кл. В60Р 1/28, опубл. 15.04.1981 г., бюл. №14).
Недостатками данного кузова являются:
возможность выгрузки груза только с одной боковой стороны транспортного средства;
необходимость применения кузова с высокими бортами для обеспечения максимального использования полезной грузоподъемности шасси транспортного средства, что снижает устойчивость транспортного средства при его движении.
Известен карьерный самосвал, содержащий шарнирно закреплённый на раме надрамник с опорами качения, на которые опирается платформа с цилиндрической поверхностью днища, правые и левые опоры надрамника, расположенные на одинаковых расстояниях от средней вертикальной продольной плоскости автосамосвала, стопоры для фиксирования платформы относительно опор качения надрамника при транспортировке груза и упоры, препятствующие перемещению платформы относительно надрамника в продольном направлении, а также установленные на раме гидроцилиндры системы опрокидывания платформы, связанные с надрамником (патент на полезную модель RU 141200, кл. В60Р 1/28, опубл. 25.05.2014 г., бюл. №15). Недостатками данного самосвала являются:
отсутствие возможности для выгрузки груза с задней стороны транспортного средства;
необходимость применения платформы с высокими бортами для обеспечения максимального использования полезной грузоподъемности шасси транспортного средства, что снижает устойчивость транспортного средства при его движении.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является технологический самосвал, содержащий установленную на раме поворотную платформу в виде кузова, разгружаемую подъёмом одного бока, два гидроцилиндра подъёма правого и левого по ходу движения боков платформы, один конец каждого из которых связан шарнирно с рамой, а другой - с платформой, оси поворота правого и левого по ходу движения боков платформы, левая и правая по ходу движения стойки с U-образными захватами осей платформы (патент на изобретение RU 2554408, кл. A01D 90/00, В60Р 1/32, опубл. 27.06.2015 г., бюл. №18).
Недостатками данного самосвала являются:
отсутствие возможности для выгрузки груза с задней стороны транспортного средства;
отсутствие фиксаторов для закрепления кузова в транспортном положении, что может привести к его сходу со стоек во время движения самосвала.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем применения технического решения, обеспечивающего повышение технологических возможностей кузова самосвала.
Технический результат изобретения заключается в разработке конструкции самосвала, реализующей возможность опрокидывания кузова для выгрузки груза с трёх его бортов (заднего, правого и левого) с применением одного подъёмного механизма.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, самосвал с поворотной конструкцией подъёмного механизма для опрокидывания кузова на левый, правый и задний борта содержит три кузовных опорных элемента, жёстко закреплённые на наружной поверхности дна кузова, опорную платформу с выполненными в ней правым, левым и передним по ходу движения технологическими проёмами, установленный на ней с возможностью поворота в горизонтальной плоскости между технологическими проёмами подъёмный механизм, включающий неподвижно прикреплённую к оси поворотную вилку с подвижно закреплённым на её конце стаканом гидроцилиндра подъёма с возможностью его поворота в вертикальной плоскости при установке подъёмного механизма в каждом из технологических проёмов, неподвижно прикреплённый к верхней части поворотной вилки, вдоль её оси, прижимной гидроцилиндр, шток которого жёстко соединен с прижимной вилкой с подвижно прикреплённым к ней прижимным валиком, опорную ось, жёстко прикрепленную к стакану гидроцилиндра подъёма на расстоянии от его задней крышки, равном 2/3 длины стакана гидроцилиндра подъёма и обеспечивающую возможность опирания стакана гидроцилиндра подъёма на опорную платформу при опрокидывании кузова, при этом технологические проёмы имеют вид трапеций, размещённых по окружности на равном расстоянии от её центра под углом проходящих через середины их меньших оснований средних продольных линий относительно средней продольной линии переднего технологического проёма, равном 90°, центр каждого из кузовных опорных элементов в транспортном положении кузова самосвала находится на одной вертикальной оси с точкой пересечения продольных осевых линий стакана гидроцилиндра подъёма и опорной оси при установке подъёмного механизма в соответствующем технологическом проёме, для обеспечения возможности кругового перемещения стакана гидроцилиндра подъёма он снабжен подшипником, закреплённым на расстоянии от его задней крышки, равном 1/3 длины стакана гидроцилиндра подъёма.
Изобретение поясняется фиг. 1-10.
На фиг. 1 изображён подъёмный механизм на опорной платформе в транспортном положении (фаза I).
На фиг. 2 изображён подъёмный механизм на опорной платформе в положении для опрокидывания кузова на его левый по ходу движения борт (фаза II).
На фиг. 3 изображен подъемный механизм на опорной платформе в положении для опрокидывания кузова на его задний борт (фаза III).
На фиг. 4 изображен подъемный механизм на опорной платформе в положении для опрокидывания кузова на его правый по ходу движения борт (фаза IV).
На фиг. 5 изображен подъемный механизм перед приведением его в действие, вид сверху (фаза I).
На фиг. 6 изображен подъёмный механизм при приведении его в действие, вид сверху (фаза II).
На фиг. 7 изображено положение кузова самосвала перед его опрокидыванием на левый по ходу движения борт (фаза I).
На фиг. 8 изображено положение кузова самосвала при его опрокидывании на левый по ходу движения борт (фаза II).
На фиг. 9 изображено положение кузова самосвала перед его опрокидыванием на задний борт (фаза I).
На фиг. 10 изображено положение кузова самосвала при его опрокидывании на задний борт (фаза II).
На фиг. 1-10 применены следующие обозначения:
1 - подъёмный механизм;
2 - опорная платформа;
3 - правый по ходу движения боковой технологический проём;
4 - левый по ходу движения боковой технологический проём;
5 - передний по ходу движения технологический проём;
6 - рама;
7 - правые по ходу движения боковые стойки;
8 - левые по ходу движения боковые стойки;
9 - задние стойки;
10 - стакан гидроцилиндра подъёма;
11 - опорная ось;
12 - поворотная вилка;
13 - ось;
14 - подшипник;
15 - прижимной валик;
16 - прижимная вилка;
17 - прижимной гидроцилиндр;
18 - кузов;
19 - боковой кузовной опорный элемент;
20 - ось поворота правого по ходу движения борта кузова;
21 - ось поворота левого по ходу движения борта кузова;
22 - U-образный захват;
23 - ось поворота заднего борта кузова;
24 - передние стойки;
25 - передний кузовной опорный элемент.
Самосвал с поворотной конструкцией подъёмного механизма для опрокидывания кузова на левый, правый и задний борта работает следующим образом.
В опорной платформе 2 выполняют правый 3, левый 4 и передний 5 по ходу движения технологические проёмы. Передний технологический проём 5 выполняют в виде равнобедренной трапеции с углами боковых сторон относительно большего основания трапеции, равными 60°, а правый 3 и левый 4 по ходу движения технологические проёмы - в виде прямоугольной трапеции с углом одной из боковых сторон относительно большего основания трапеции, равным 60°. Высоту каждого из технологических проёмов принимают равной сумме размеров 2/3 длины стакана гидроцилиндра подъёма 10 и его диаметра, а длину меньшего основания - на 5 см больше диаметра стакана гидроцилиндра подъёма 10. Правый 3, левый 4 и передний 5 по ходу движения технологические проёмы размещают по окружности на равном расстоянии от её центра, в котором выполняют отверстие для установки оси 13, под углом проходящих через середину меньшего основания средних продольных линий правого 3 и левого 4 по ходу движения технологических проёмов к средней продольной линии переднего технологического проёма 5, равном 90°. Опорную платформу 2 жестко закрепляют на раме 6 с обеспечением расположения отверстия для установки оси 13 на одной вертикальной оси с центром дна кузова 18, находящегося в транспортном положении. В указанное отверстие устанавливают ось 13.
На оси 13 неподвижно закрепляют подъёмный механизм 1 (см. фиг. 5 и фиг. 6), состоящий из неподвижно прикреплённой к оси 13 поворотной вилки 12 с подвижно закреплённым на её конце стаканом гидроцилиндра подъёма 10 с возможностью его поворота в вертикальной плоскости при установке подъёмного механизма 1 в каждом из технологических проёмов, неподвижно прикреплённого к верхней части поворотной вилки 12 вдоль её оси, прижимного гидроцилиндра 17, шток которого жестко соединен с прижимной вилкой 16 с подвижно прикреплённым к ней прижимным валиком 15, опорной оси 11, жёстко прикреплённый к стакану гидроцилиндра подъёма на расстоянии от его задней крышки, равном 2/3 длины стакана гидроцилиндра подъёма, обеспечивающей возможность опирания стакана гидроцилиндра подъёма на опорную платформу при опрокидывании кузова. При этом для обеспечения возможности кругового перемещения стакана гидроцилиндра подъёма 10 его снабжают подшипником 14, устанавливаемым на расстоянии от его задней крышки, равном 1/3 длины стакана гидроцилиндра подъёма, а между прижимным валиком 15 и параллельной ему стороной прижимной вилки 16 обеспечивают промежуток, при котором верхняя часть стакана гидроцилиндра подъёма 10 беспрепятственно размещается в указанном промежутке при перемещении штока прижимного гидроцилиндра 17 в прямом и обратном направлениях, для обеспечения плотного прилегания опорной оси 11 к опорной платформе 2 в процессе опрокидывания кузова 18 к низу каждой из её частей, выступающих за габариты поворотной вилки 12, прикрепляют опоры скольжения (не показаны).
На раме 6 жёстко закрепляют с каждой из её боковых сторон не менее чем по две правые по ходу движения боковые стойки 7 и по две левые по ходу движения боковые стойки 8, а также не менее чем две задние стойки 9, на которые предусматривается опрокидывание кузова 18. При этом в верхней части каждой из правых по ходу движения боковых стоек 7, левых по ходу движения боковых стоек 8 и задних стоек 9 жестко устанавливают U-образный захват 22. Для обеспечения устойчивости кузова 18 в транспортном положении в передней части рамы 6 устанавливают не менее двух передних стоек 24.
К нижней поверхности дна кузова 18 жёстко присоединяют два боковых кузовных опорных элемента 19 и один передний кузовной опорный элемент 25 из расчета, чтобы каждый из них в транспортном положении кузова 18 находился на одной вертикальной оси с точкой пересечения продольных осевых линий стакана гидроцилиндра подъёма 10 и опорной оси 11 при установке подъёмного механизма 1 в соответствующем технологическом проёме 3, 4 или 5. При этом каждый кузовной опорный элемент 19 и 25 выполняют высотой, равной примерно 0,3 расстояния по вертикали между верхней поверхностью подъёмного механизма 1 и нижней поверхностью дна кузова 18.
На наружной поверхности дна кузова 18 со сторон заднего, правого и левого бортов кузова 18 закрепляют ось поворота заднего борта кузова 23, ось поворота правого по ходу движения борта кузова 20 и ось поворота левого по ходу движения борта кузова 21 с обеспечением в транспортном положении кузова 18 их совмещения с ответными U-образными захватами 22. Для предотвращения самопроизвольного отсоединения осей поворота 20, 21 и 23 от U-образных захватов 22 их снабжают замковыми соединениями (не показаны).
В транспортном положении подъёмный механизм 1 переводят в позицию, при которой он находится под углом 45° к продольной оси рамы 6 (см. фиг. 1), а кузов 18 устанавливают на правые 7, левые 8 по ходу движения боковые стойки, задние 9 и передние 24 стойки.
Для опрокидывания кузова 18 подъёмный механизм 1 устанавливают: при опрокидывании на левый по ходу движения борт - над правым по ходу движения боковым технологическим проёмом 3 (см. фиг. 2); при опрокидывании на задний борт - над передним по ходу движения технологическим проёмом 5 (см. фиг. 3); при опрокидывании на правый по ходу движения борт - над левым по ходу движения боковым технологическим проёмом 4 (см. фиг. 4).
При опрокидывании кузова 18 на левый или правый борта освобождают замковые соединения (не показаны) оси поворота заднего борта кузова 23 и оси поворота правого по ходу движения борта кузова 20 (при опрокидывании на левый борт) или оси поворота левого по ходу движения борта кузова 21 (при опрокидывании на правый борт) для обеспечения поворота кузова 18 соответственно на правых 7 или левых 8 по ходу движения боковых стойках.
При опрокидывании кузова 18, например, на левый борт с помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны) включают ось 13, которая перемещает подъёмный механизм 1, переводя его в положение, при котором продольная осевая линия стакана гидроцилиндра подъёма 10 и средняя продольная линия правого по ходу движения бокового технологического проёма 3, проходящая через середину его меньшего основания, размещаются на одной вертикальной плоскости. При этом в процессе перемещения подшипник 14, установленный в задней части стакана гидроцилиндра подъема 10 опирается на опорную платформу 2.
С помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны) включают гидравлическую систему (не показана) и приводят в движение шток прижимного гидроцилиндра 17, под воздействием которого прижимную вилку 16 с установленным на ней прижимным валиком 15 перемещают в сторону, противоположную оси 13. Под воздействием силы тяжести стакан гидроцилиндра подъёма 10 поворачивается относительно горизонтальной плоскости поворотной вилки 12, его верхняя часть постепенно размещается в промежутке между прижимным валиком 15 и параллельной ему стороной прижимной вилки 16, стакан гидроцилиндра подъёма 10 переводят в вертикальное положение с установкой опор скольжения (не показаны) опорной оси 11 на края опорной платформы 2 в правом по ходу движения боковом технологическом проёме 3 (см. фиг. 7).
Далее, с помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны) подают давление в стакан гидроцилиндра подъёма 10, под воздействием которого его верхняя часть входит в соприкосновение с боковым кузовным опорным элементом 19, расположенным над правым по ходу движения боковым технологическим проёмом 3. При этом ось поворота заднего борта кузова 23 и ось поворота правого по ходу движения борта кузова 20 выходят из U-образных захватов 22 соответственно задних стоек 9 и правых по ходу движения боковых стоек 7 (см. фиг. 8).
Опускание кузова 18 выполняют с помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны), при котором движение перечисленных выше механизмов осуществляется в обратной последовательности, после чего подъёмный механизм 1 перемещают в транспортное положение, закрывают замковые соединения (не показаны) оси поворота заднего борта кузова 21 и оси поворота правого по ходу движения борта кузова 20.
Для опрокидывания кузова 18 на задний борт с помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны) включают ось 13, которая перемещает подъёмный механизм 1, переводя его в положение, при котором продольная осевая линия стакана гидроцилиндра подъёма 10 и средняя продольная линия переднего по ходу движения технологического проёма 5 размещаются на одной вертикальной плоскости, освобождают замковые соединения (не показаны) оси поворота правого по ходу движения борта кузова 20 и оси поворота левого по ходу движения борта кузова 21. С помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны) в той же последовательности, как описано выше применительно к опрокидыванию кузова 18 на левый борт, стакан гидроцилиндра подъёма 10 переводят в вертикальное положение с установкой опор скольжения (не показаны) опорной оси 11 на края опорной платформы 2 в переднем по ходу движения технологическом проёме 3 (см. фиг. 9).
С помощью пульта управления гидроприводом самосвала (не показаны) подают давление в стакан гидроцилиндра подъема 10, под воздействием которого его верхняя часть входит в соприкосновение с передним кузовным опорным элементом 25, ось поворота ось поворота правого по ходу движения борта кузова 20 и ось поворота левого по ходу движения борта кузова 21 выходят из U-образных захватов 22 соответственно правых по ходу движения боковых стоек 7 и левых по ходу движения боковых стоек 8 (см. фиг. 10).
После опускания кузова 18 подъёмный механизм 1 перемещают в транспортное положение и закрывают замковые соединения (не показаны) оси поворота правого по ходу движения борта кузова 20 и оси поворота левого по ходу движения борта кузова 21.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается возможность опрокидывания кузова самосвала с трех бортов его кузова (заднего, правого и левого) с применением одного подъёмного механизма.