АВТОГРЕЙДЕР С ДВУХЧЕЛЮСТНЫМ КОВШОМ ПОГРУЗЧИКА

Полезная модель относится к области дорожно-строительного машиностроения, в частности, к автогрейдерам с рабочим органом, закрепленным на толкающей раме, а также к автогрейдерам с дополнительными сменными орудиями.
Известен автогрейдер с фронтальным ковшовым погрузчиком и грейдерным рабочим органом не с тяговой рамой, а толкающей рамой фирмы ″Puckett Bros″ США. Погрузчик смонтирован на двухосном автогрейдере и состоит из ковша, стрелы, гидроцилиндра подъема стрелы, гидроцилиндра поворота ковша, кронштейнов крепления стрелы и гидроцилиндров, грейдерного рабочего органа с толкающей рамой. В качестве дополнительного оборудования устанавливается лазерная система контроля положения грейдерного отвала.
Недостатками конструкции этого автогрейдера являются:
1. Отсутствие механизма бокового выноса толкающей рамы грейдерного рабочего органа, что снижает его возможности при боковом выносе отвала.
2. Отсутствие поворотного круга грейдерного рабочего органа.
3. Отсутствие двухчелюстного ковша погрузочного оборудования.
Известен автогрейдер фирмы НВМ SHM2 NA ФРГ. Грейдерный рабочий орган подвешен на тяговой раме двухосного автогрейдера. На основной раме, имеющей шарнирное сочленение, смонтированы двигатель, трансмиссия, кабина, задний мост, передний мост, гидросистема и электрооборудование. Дополнительное оборудование состоит из переднего бульдозерного отвала, заднего скарификатора (кирковщика) и лазерной системы контроля за положением грейдерного отвала.
Недостатками конструкции этого автогрейдера являются:
1. Применение тяговой рамы в грейдерном рабочем органе, предполагающей большую базу машины.
2. Длинная база машины и, как следствие, большой радиус поворота и недостаточная маневренность.
3. Отсутствие погрузочного оборудования.
Машина будет заменять автогрейдер и погрузчик при строительстве, ремонте и содержании автодорог, проезжей части улиц, тротуаров, дворов, площадей городов и населенных пунктов, а также при выполнении землеройно-профилировочных работ на стройплощадках и в аэродромном строительстве.
При уборке и распределении грунта, сыпучих, кусковых и др. материалов или снега заявляемая машина первыми проходами сможет формировать валик (кучи) материалов или снега грейдерным отвалом, а следующими проходами убирать грунт и др. материалы или снег в транспортное средство ковшом.
Выполнение грейдерного рабочего органа с толкающей рамой позволяет максимально приблизить переднюю ось к грейдерному рабочему органу, т.е. максимально уменьшить базу машины и увеличить ее маневренность, что для погрузочных работ очень важно. Но уменьшение базы должно быть в разумных пределах, чтобы не ухудшить точность при планировке. Кроме того, в варианте грейдерного рабочего органа с тяговой рамой необходимо наличие в головном кронштейне машины сферического гнезда для шаровой опоры тяговой рамы. В варианте машины с передним ведущим мостом наличие такого гнезда затрудняет установку гидростатического привода переднего моста с учетом того, что необходимо еще установить ось поперечного качания переднего моста.
В заявляемой машине сферическое гнездо шаровой опоры толкающей рамы расположено в кронштейне подмоторной части основной рамы под кабиной. Учитывая, что машина будет короткобазовой высокоманевренной отпадает необходимость в шарнирном сочленении основной рамы. ″Крабовый″ ход машины при шарнирно-сочлененной раме применяется крайне редко, т.к. для одновременной работы грейдерного и переднего рабочего органа необходима значительная сила тяги автогрейдера. Поэтому шарнирное сочленение основной рамы наиболее эффективно для уменьшения радиуса поворота машины на автогрейдерах полутяжелого и тяжелого типа, имеющих значительную мощность и длинную базу. Кроме того, предлагаемая компоновка улучшает развеску машины по осям, т.к. шаровая опора грейдерного рабочего органа переносится из головного кронштейна хребтовой части основной рамы в кронштейн подмоторной части основной рамы, тем самым уменьшая нагрузку на переднюю ось, на которую в большей степени приходится нагрузка от погрузочного оборудования. Наличие в грейдерном рабочем органе поворотного круга повышает надежность работы этого узла при повороте отвала в одну или другую сторону на необходимый угол. Высота подъема ковша должна обеспечить погрузку материала на любое транспортное средство. Угол опрокидывания ковша при его разгрузке должен обеспечивать полное опорожнение ковша с различными материалами (грунт, насыпной песок, щебень, камни, снег и т.д.).
Выполнение ковша двухчелюстным с гидравлическим управлением открывания и закрывания челюстей обеспечивает наполнение ковша не только за счет силы тяги, развиваемой машиной, но и за счет захвата материала челюстями при их открывании и закрывании.
Целью создания полезной модели является повышение эффективности процесса выполнения грейдерных и погрузочных работ. Видами работ автогрейдера являются: возведение невысоких насыпей, перемещение грунта на небольшие расстояния, перемещение дорожно-строительных материалов, профилирование земляного полотна, срезка и планировка откосов, косогоров, выемок и насыпей, вырезка корыт под дорожную одежду и кюветов, планировка поверхности дорожных оснований, площадей и улиц в городском хозяйстве, на строительных объектах и при строительстве аэродромов, уборка снега и т.д. Наиболее характерными для автогрейдеров являются операции планировки и профилировки. Но в общем объеме работ, выполняемых автогрейдерами, эти виды работ занимают незначительную часть. Поэтому для автогрейдеров имеет большое значение их универсализация с помощью дополнительных орудий, навешиваемых спереди, сзади и сбоку. Повышение точности при профилировании и уменьшение энергоемкости при проведении этих видов работ имеет важное значение при создании автогрейдеров. Повышение точности профилировки по заданному углу можно достичь с помощью автоматических систем слежения за положением отвала в пространстве. Автоматические системы, учитывая их значительную стоимость, эффективны при больших объемах работ. При выполнении небольших объемов работ по планировке и профилированию будет эффективно использование автрогрейдера с фронтальным погрузчиком с ковшом двухчелюстного типа. Предварительная разбивка куч, валиков и неровностей грунта и подсыпка углублений на профилируемой поверхности ковшом повысит точность и уменьшит энергоемкость процесса профилирования без применения дорогостоящих автоматических систем и специальных одноковшовых погрузчиков. В случае необходимости повышенной точности профилирования предполагается установка на грейдерном рабочем органе автоматической системы слежения за положением отвала.
Поставленная цель достигается тем, что в автогрейдере, содержащем основную раму, силовой агрегат, трансмиссию, задний мост, передний мост, кабину, грейдерный рабочий орган, погрузочное оборудование, гидросистему и электрооборудование, грейдерный отвал установлен в щеках боковых лап поворотного круга на трубе, в которой размещен гидроцилиндр выноса отвала в сторону, причем, к этой же трубе посредством кронштейна прикреплен цапфами гильзы центральный гидроцилиндр изменения угла резания отвала, штоковая проушина которого прикреплена к кронштейну поперечного листа поворотного круга, при этом, верхнее кольцо прикреплено к толкающей раме, а нижнее кольцо соединено болтами с верхним кольцом, между которыми расположено кольцо поворотного круга. Гидроцилиндры поворота отвала в плане штоковыми проушинами соединены с кронштейнами боковых лап поворотного круга, а гильзовыми установлены в кронштейне продольной балки толкающей рамы, причем гидроцилиндр выноса отвала в сторону штоковой проушиной соединен с усилительной коробкой отвала, а гильза фланцем прикреплена к трубе, опирающейся на лапы поворотного круга, при этом шаровая опора толкающей рамы установлена в сферическом гнезде под подмоторной частью основной рамы.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами моделей и фотографиями прототипов:
Фиг. 1 - общий вид машины (вид сбоку);
Фиг. 2 - общий вид машины (вид сверху);
Фиг. 3 - общий вид грейдерного рабочего органа (вид сверху);
Фиг. 4 - общий вид грейдерного рабочего органа (вид сзади);
Фиг. 5 - фото автогрейдера фирмы ″Puckett Bros″ США.
Страница проспекта автогрейдера ″Puckett Bros″ США.
Фиг. 6 - фото автогрейдера фирмы ″Puckett Bros″ США.
Страница проспекта автогрейдера НВМ ФРГ.
Фиг. 7 - фото автогрейдера фирмы НВМ ФРГ.
Основой предлагаемой полезной модели является автогрейдер 1 с шинами повышенной или высокой проходимости с гидростатической трансмиссией, которая может быть с приводом гидромотором с планетарным редуктором на каждое колесо как на прототипе ″Puckett Bros.″ или с приводом дифференциального переднего и дифференциального заднего мостов гидромоторами 2, из которых гидромотор привода заднего моста мощнее пропорционально развеске машины по осям. Редуктор 3 привода гидронасосов может быть двух или трехдиапазонным. Учитывая к.п.д. гидрообъемных передач, предлагаемая полезная модель преимущественно относится к автогрейдерам легкого типа двухосного или трехосного исполнения. При этом, конечные передачи переднего и заднего моста могут быть не только планетарными, но и цилиндрическими и другими типами передач.
Грейдерный рабочий орган состоит из толкающей рамы 4, установленной в сферическом гнезде, в кронштейне 5 под подмоторной частью основной рамы, на шаровой опоре 6. Поворот отвала в горизонтальной плоскости осуществляется гидроцилиндрами 7. Изменение угла резания отвала осуществляется гидроцилиндром 8, выдвижение отвала в сторону гидроцилиндром 9. Поворотный круг 10 грейдерного рабочего органа подвешивается на кольце толкающей рамы. Вынос в сторону толкающей рамы осуществляется гидроцилиндром 11, а подъем и опускание гидроцилиндрами 12. Грейдерный отвал 13 установлен в щеках 14 боковых лап 15 поворотного круга на трубе 16. Боковые лапы соединены между собой поперечным листом 17, образуя коробку поворотного круга. Гидроцилиндр изменения угла резания отвала цапфами 18 гильзы установлен в кронштейне 19, прикрепленном к трубе 16.
Фронтальный ковшовый погрузчик навешивается на кронштейне 20 хребтовой части основной рамы и состоит из стрелы 21, ковша 22, гидроцилиндров подъема стрелы 23, гидроцилиндра поворота ковша 24, поворотного кронштейна 25, тяги 26. Ковш может быть двухчелюстной и обычного исполнения. Челюсть 27 ковша устанавливается на осях 28. Открывание и закрывание челюстей осуществляется поворотом челюсти 27 гидроцилиндрами 29, установленными на боковых поверхностях челюстей на цапфах 30. Защита гидроцилиндров 29 от повреждений материалом обеспечивается отбойниками 31. Ковш обычного исполнения в верхней своей части оканчивается козырьком 32. Зубья 33 ковша изготовлены из износостойкой стали и служат для разрушения слежавшегося материала. Наполнение ковша происходит за счет силы тяги машины или открыванием и закрыванием челюстей.
При необходимости погрузочное оборудование может быть снято и впереди можно установить передний бульдозерный отвал. Сзади устанавливается кирковщик 39 для разрыхления плотных грунтов.