БУЛЬДОЗЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
BULLDOZER EQUIPMENT

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для перемещения грунта, и может быть использовано при строительстве и ремонте дорог, магистральных трубопроводов, подземных коммуникаций и других подземных сооружений как на суше, так и под водой.
Известно бульдозерное оборудование, которое содержит толкающую раму, рабочий орган с отвальной секцией и механизм для перемещения отвальной секции (см., например, патент Франции №2862675, кл. E02F 5/32, опубл. 27 мая 2005 года).
В известном бульдозерном оборудовании отвальная секция шарнирно соединена с толкающей рамой и при работе может быть установлена под углом к толкающей раме в горизонтальной плоскости. С помощью бульдозерного оборудования такой конструкции грунт последовательно перемещается сначала от края разрабатываемого участка к его центру, а затем планировочными проходами от центра участка к его краям. К недостаткам известного технического решения можно отнести относительно низкую производительность работ, которая вызвана необходимостью осуществления значительного количества холостых проходов. Кроме того, к недостаткам известного технического решения можно отнести относительно высокую энергоемкость процесса разрушения грунта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является бульдозерное оборудование, включающее толкающую раму, основной рабочий орган с двумя расположенными симметрично относительно продольной оси симметрии толкающей рамы отвальными секциями, каждая из которых одним своим концом шарнирно соединена с соответствующим краем поперечной балки толкающей рамы и установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и механизмы для перемещения отвальных секций основного рабочего органа (см., например, патент Российской Федерации №2236512, кл. E02F 3/76, опубл. 20 сентября 2004 года).
Известное техническое решение частично устраняет недостатки описанного выше аналога, поскольку при одном перемещении устройства появляется возможность частичного перемещения грунта от центра разрабатываемого участка к его краям. К недостаткам известного устройства можно отнести снижение производительности работ за счет того, что часть грунта, расположенная в средней части разрабатываемого участка, перемещается известным бульдозерным оборудованием вперед. Снижение производительности работ обусловлено необходимостью проведения повторного перемещения расположенного в средней части разрабатываемого участка грунта к краям последнего. Кроме того, ширина разрабатываемого с помощью известного устройства участка ограничена шириной отвальных секций, что требует дополнительных рабочих проходов бульдозера.
Заявленное техническое решение направлено на решение задачи по созданию такого бульдозерного оборудования, которое обеспечивало бы повышение производительности работ за счет снижения количества дополнительных перемещений бульдозера. Технический результат, который может быть получен при реализации заявленного изобретения, заключается в увеличении ширины зоны перемещения грунта за один проход бульдозера при одновременном снижении энергоемкости процесса перемещения грунта.
Поставленная задача решена за счет того, что бульдозерное оборудование, которое включает толкающую раму, основной рабочий орган с двумя расположенными симметрично относительно продольной оси симметрии толкающей рамы отвальными секциями, каждая из которых одним своим концом шарнирно соединена с соответствующим краем поперечной балки толкающей рамы и установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, и механизмы для перемещения отвальных секций основного рабочего органа, снабжено дополнительным рабочим органом в виде, по меньшей мере, двух отвальных секций и механизмом для перемещения отвальных секций дополнительного рабочего органа, при этом отвальные секции дополнительного рабочего органа расположены симметрично относительно продольной оси симметрии толкающей рамы и установлены с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси симметрии толкающей рамы, причем отвальные секции основного рабочего органа образуют с поперечной балкой толкающей рамы в плане равнобедренный треугольник, вершина которого расположена на продольной оси симметрии толкающей рамы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено бульдозерное оборудование в одном из исходных положений и на фиг.2 - бульдозерное оборудование в одном из рабочих положений.
Бульдозерное оборудование содержит толкающую раму 1, которая кинематически связана с рамой (на чертежах не изображена) с рамой базовой машины 2. В качестве базовой машины 2 может быть использовано любое самоходное средство, например гусеничный или колесный трактор. Толкающая рама 1 может быть установлена с возможностью ограниченного перемещения в вертикальной плоскости. В этом случае кинематическая связь толкающей рамы 1 с рамой базовой машины 2 может быть выполнена в виде шарниров 3. Поворот толкающей рамы 1 в вертикальной плоскости осуществляется с помощью механизма для поворота толкающей рамы 1 (на чертежах не изображен), например, с помощью, по меньшей мере, одного гидроцилиндра, один конец которого шарнирно соединен с толкающей рамой 1, а другой шарнирно соединен с базовой машиной 2. Основной рабочий орган выполнен в виде двух отвальных секций 4 и 5. Отвальные секции 4 и 5 основного рабочего органа расположены симметрично относительно продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1. Каждая отвальная секция 4 и 5 основного рабочего органа одним своим концом шарнирно соединена с соответствующим краем поперечной балки 7 толкающей рамы 1 и установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Основной рабочий орган имеет механизмы для перемещения его отвальных секций 4 и 5. Каждый такой механизм может быть выполнен в виде, например, гидроцилиндра 8, который одним концом шарнирно соединен с поперечной балкой 7 толкающей балки 1, а другим концом шарнирно соединен соответственно с отвальной секцией 4 или с отвальной секцией 5 основного рабочего органа. Отвальные секции 4 и 5 основного рабочего органа образуют с поперечной балкой 7 толкающей балки 1 в плане равнобедренный треугольник, вершина которого расположена на продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1, то есть свободные концы отвальных секций 4 и 5 основного рабочего органа установлены с возможностью взаимодействия друг с другом. Бульдозерное оборудование имеет дополнительный рабочий орган, который выполнен в виде, по меньшей мере, двух отвальных секций 9 и 10, которые размещены на толкающей раме 1 или на дополнительной раме 11. При размещении отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа на дополнительной раме 11 последняя кинематически связана с рамой базовой машины 2. При этом дополнительная рама 11 может быть установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости. В этом случае кинематическая связь дополнительной рамы 11 с рамой базовой машины может быть выполнена в виде шарниров 12. Для осуществления поворота дополнительной рамы 11 в вертикальной плоскости может быть использован механизм для поворота дополнительной рамы, например, в виде, по меньшей мере, одного гидроцилиндра, один конец которого шарнирно соединен с дополнительной рамой 11, а другой шарнирно соединен с базовой машиной. Отвальные секции 9 и 10 дополнительного рабочего органа расположены симметрично относительно продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1 и установлены с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном продольной оси 6 симметрии толкающей рамы. Перемещение отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа в указанном направлении осуществляется, например, с помощью направляющих элементов 13. Направляющие элементы 13 установлены с возможностью перемещения в соответствующих пазах дополнительной рамы 11 и попарно соединены одним своим концом соответственно с отвальной секцией 9 или с отвальной секцией 10 дополнительного рабочего органа. Дополнительный рабочий орган имеет механизм для перемещения отвальных секций 9 и 10 в направлении перпендикулярном продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1. Механизм для перемещения отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа может быть выполнен, например, в виде гидроцилиндров 14, которые одним концом шарнирно соединены с дополнительной рамой 11, а другим своим концом шарнирно соединены соответственно с отвальной секцией 9 или с отвальной секцией 10 дополнительного рабочего органа.
Бульдозерное оборудование работает следующим образом.
В начальный момент работы отвальные секции 4 и 5 основного рабочего органа находятся в сдвинутом положении, то есть их свободные концы своими торцами взаимодействуют друг с другом, а штоки гидроцилиндров 8 находятся во втянутом положении (фиг.1). При этом отвальные секции 4 и 5 основного рабочего органа образуют с поперечной балкой 7 толкающей рамы 1 в плане равнобедренный треугольник, вершина которого находится на продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1. Отвальные секции 9 и 10 дополнительного рабочего органа находятся в положении, максимально приближенном к дополнительной раме 11, то есть штоки гидроцилиндров 14 находятся во втянутом положении.
В описанном выше положении бульдозерного оборудования включают привод перемещения базовой машины 1. От базовой машины тяговое усилие передается на толкающую раму 1 и основой рабочий орган внедряется в грунт. При этом следует отметить, что энергоемкость внедрения основного рабочего органа в грунт снижается за счет клинообразной формы основного рабочего органа. По мере внедрения основного рабочего органа в грунт последний раздвигается его отвальными секциями 4 и 5 в стороны от продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1. После внедрения основного рабочего органа в грунт базовую машину 2 останавливают и включают механизмы для перемещения отвальных секций 4 и 5 основного рабочего органа. При выдвижении штоков гидроцилиндров 8 происходит поворот отвальных секций 4 и 5 основного рабочего органа вокруг шарнира соединяющего их с соответствующим краем поперечной балки 7 толкающей рамы 1 (фиг.2). При этом повороте отвальные секции 4 и 5 основного рабочего органа осуществляют перемещение находящегося перед ними грунта в стороны от продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1 и формируют таким образом по обеим сторонам базовой машины 2 валиков из грунта. Затем включают механизмы для перемещения отвальных секций 4 и 5 основного рабочего органа для возврата их в исходное положение. При втягивании штоков гидроцилиндров 8 происходит поворот отвальных секций 4 и 5 основного рабочего органа вокруг шарнира, соединяющего их с соответствующим краем поперечной балки 7 толкающей рамы 1, до соприкосновения свободных концов отвальных секций 4 и 5 основного рабочего органа между собой (фиг.1). Таким образом основной рабочий орган снова принимает клиновидную форму и цикл повторяется. После того как сформированные основным рабочим органом валики грунта окажутся в зоне действия отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа, включают механизм для перемещения отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа. При выдвижении штоков гидроцилиндров 14 происходит перемещение отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа в направлении, перпендикулярном продольной оси 6 симметрии толкающей рамы 1. При этом отвальные секции 9 и 10 дополнительного рабочего органа осуществляют дальнейшее перемещение валиков из грунта, которые были сформированы при работе основного рабочего органа. После этого включают механизм для перемещения отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа и при втягивании штоков гидроцилиндров 14 происходит перемещение отвальных секций 9 и 10 дополнительного рабочего органа в обратном направлении. Затем цикл повторяется.
В случае необходимости бульдозерное оборудование может быть переведено в транспортное положение путем поворота в вертикальной плоскости толкающей рамы 1 вокруг шарниров 3 с помощью соответствующего механизма, а также путем поворота в вертикальной плоскости дополнительной рамы 11 вокруг шарниров 12 с помощью соответствующего механизма и фиксации их в этом положении.