ЗАЩИТНАЯ РАМА ДЛЯ КАБИНЫ МАШИНЫ И МАШИНА С ТАКОЙ РАМОЙ
PROTECTIVE FRAME FOR THE VEHICLE CAB AND THE VEHICLE WITH SUCH FRAME

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к защитной раме для кабины машины, а также к машине, оснащенной такой защитной рамой.
Уровень техники, предшествующий изобретению
Инженерная техника широко используется в различных отраслях, таких как добыча полезных ископаемых, строительство и сельское хозяйство, и включает в себя различные машины, например дорожные катки, погрузчики, экскаваторы, погрузчики, бульдозеры, грейдеры и прочее. В подобных машинах обычно имеется рабочая зона, в которой находится пульт управления и оператор машины. Обычно рабочая зона ограничена рамой рабочей зоны, как, например, рабочая зона открытого типа с рамой рабочей зоны или закрытая рабочая зона с закрытой кабиной, образованной защитным ограждением, таким как защитная плита и остекление рамы рабочей зоны. Кабина обычно неподвижно соединена с машиной, например с корпусом машины.
Во время эксплуатации машины могут подвергаться воздействию различных внешних факторов, которые могут представлять угрозу для пульта управления и оператора в рабочей зоне. Например, во время перемещения и эксплуатации машина может опрокидываться из-за особенностей грунта либо может подвергаться ударам падающих предметов, таких как камни. В целях предотвращения деформации кабины вследствие воздействия внешних факторов необходимо обеспечить защиту кабины, в частности уменьшить несущую нагрузку на кабину для защиты оператора и рабочей зоны и предотвращения повреждения оборудования в рабочей зоне. Существующие защитные рамы кабины обычно включают в себя основную раму, расположенную рядом с кабиной, которая одновременно опирается на множество вспомогательных рам для увеличения прочности основной рамы. Конструкция из множества рам конструктивно усложняет машину и увеличивает ее себестоимость.
Соответственно, настоящее изобретение направлено на решение одной или нескольких из указанных выше проблем.
Краткое изложение сущности изобретения
По одному из аспектов настоящим изобретением предлагается защитная рама для кабины машины. Защитная рама включает в себя верхнюю раму и боковые рамы, соответственно проходящие от обоих торцов верхней рамы в направлении одной и той же стороны, торец каждой боковой рамы неподвижно соединен с рамой машины, при этом внешняя сторона нижней части боковой рамы наклонена относительно корпуса машины.
По одному из вариантов осуществления угол α, под которым внешняя сторона нижней части боковой рамы наклонена относительно корпуса машины, находится в диапазоне от 60° до 85°, предпочтительно в диапазоне от 70° до 80°.
По одному из вариантов осуществления внутренняя сторона нижней части боковой рамы также наклонена относительно корпуса машины, а угол β, который меньше угла α, под которым внешняя сторона боковой рамы наклонена относительно корпуса машины.
По одному из вариантов осуществления угол β, под которым внутренняя сторона боковой рамы наклонена относительно корпуса машины, находится в диапазоне от 50° до 80°.
По другому аспекту, настоящим изобретением также предлагается машина, содержащая: корпус машины, кабину, установленную на корпус машины, верхнюю раму, расположенную по меньшей мере частично над кабиной, и боковые рамы, соответственно проходящие от обоих торцов верхней рамы в направлении одной и той же стороны, торец каждой боковой рамы неподвижно соединен с корпусом машины, при этом внешняя сторона нижней части боковой рамы наклонена относительно корпуса машины.
По одному из вариантов осуществления угол α, под которым внешняя сторона нижней части боковой рамы наклонена относительно корпуса машины, находится в диапазоне от 70° до 80°.
По одному из вариантов осуществления внутренняя сторона нижней части боковой рамы также наклонена относительно корпуса машины, а угол β, под которым внутренняя сторона боковой рамы наклонена относительно корпуса машины, меньше угла α, под которым внешняя сторона боковой рамы наклонена относительно корпуса машины. Угол β, под которым внутренняя сторона боковой рамы наклонена относительно корпуса машины, находится в диапазоне от 50° до 80°.
По одному из вариантов осуществления машина дополнительно содержит защитную плиту, которая съемно установлена на верхней части кабины.
Защитная рама по настоящему изобретению предназначена для обеспечения защиты кабины в поперечном направлении, повышая степень безопасности кабины. В особенности, за счет того что внешняя сторона нижней части боковой рамы наклонена относительно корпуса машины, настоящее изобретение позволяет защитной раме выдерживать повышенную боковую внешнюю нагрузку, тем самым исключая или снижая воздействие, приходящееся на кабину, например, в случае опрокидывания машины и предотвращает травмы оператора и повреждение оборудования в кабине. Защитная плита по настоящему раскрытию изобретения может функционально обеспечивать защиту кабины от падающих предметов.
Краткое описание чертежей
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из последующего описания типовых, но неограничивающих вариантов осуществления со ссылкой на следующие чертежи, где
на фиг.1 изображен вид в перспективе кабины с защитной рамой по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 показан вид спереди защитной рамы кабины по фиг.1.
Подробное описание изобретения
Типовые варианты осуществления настоящего изобретения рассмотрены подробно со ссылкой на фигуры. На фигурах похожие или одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями. Следует отметить, что для упрощения описания фигуры необязательно даны в масштабе.
На фиг.1 показана кабина 10, установленная на машину, такую как дорожный каток, образуя рабочую зону, в которой размещается пульт управления и оператор. Кабина 10 является конструкцией закрытого типа. Машина может оснащаться не только кабиной 10, образующей закрытую рабочую зону, но и защитной кабиной для рабочей зоны открытого типа, используемой, например, в районах с жарким климатом или в период жаркой погоды, в этом случае закрытая кабина не используется, а машина оснащается лишь кабиной с солнцезащитным верхним козырьком. Кабина может быть соединена с корпусом 13 машины для защиты рабочей зоны.
Машина также содержит защитную раму 12, такую как противоопрокидывающуюся раму, которая может быть выполнена таким образом, чтобы она по меньшей мере частично окружала кабину 10 в поперечном направлении машины для защиты кабины 10. По варианту осуществления, изображенному на фигуре, защитная рама 12 установлена сзади кабины 10. Предпочтительно защитная рама 12 по меньшей мере может частично окружать кабину 10 в продольном направлении машины, спереди назад.
По варианту осуществления, показанному на фигурах, защитная рама 12 содержит верхнюю раму 121 и боковые рамы 122, соответственно проходящие вниз от обоих торцов верхней рамы 121, верхняя рама 121 проходит в поперечном направлении кабины 10, защитная рама 12 неподвижно закреплена к корпусу 13 машины при помощи нижних торцов боковых рам 122, а внешняя сторона каждой из нижних частей боковых рам наклонена относительно корпуса машины. В частности, боковая рама 122 может включать в себя верхнюю боковую раму 124 и нижнюю боковую раму 123. На одном торце верхней боковой рамы 124 и на одном торце нижней боковой рамы 123 соответственно образованы соединительные фланцы таким образом, чтобы верхняя боковая рама 124 и нижняя боковая рама 123 соединялись между собой при помощи крепежа, такого как болты, и соединительных фланцев.
По одному из вариантов осуществления максимальная ширина защитной рамы 12 больше ширины кабины 10 для того, чтобы, например, в случае опрокидывания защитная рама 12 могла принять вначале на себя внешнюю нагрузку так, чтобы кабина не подвергалась воздействию или подвергалась воздействию в меньшей степени. Например, ширина верхней рамы 121 несколько больше ширины кабины 10, верхняя боковая рама 124 проходит вниз и наружу от обоих торцов верхней рамы 121, нижняя боковая рама 123 может проходить вниз и внутрь от нижнего торца верхней боковой рамы 124, таким образом, чтобы внешняя сторона нижнего торца нижней боковой рамы 123 была наклонно соединена с корпусом 13 машины под углом α.
Внешняя сторона нижнего торца нижней боковой рамы 123 наклонно соединена с корпусом 13 машины под углом α таким образом, чтобы защитная рама 12 могла нести более высокую боковую внешнюю нагрузку для дополнительной защиты кабины 10. Угол α, например, находится в диапазоне от 60° до 85°, предпочтительно в диапазоне от 70° до 80°. По результатам испытаний было установлено, что если внешняя сторона нижнего торца нижней боковой рамы наклонно соединена с машинной рамой под подобным углом, то боковая внешняя нагрузка, которую может воспринимать противоопрокидывающаяся защитная рама, заметно увеличивается. Кроме этого внутренняя сторона нижней части нижней боковой рамы 123 также может быть наклонена к корпусу машины под углом β, который может быть меньшим, чем угол α, под которым внешняя сторона нижней части нижней боковой рамы наклонно соединена с корпусом машины. Угол β, например, может находиться в диапазоне от 50° до 80°. Как показано на фигуре, нижняя боковая рама 123, в целом, может иметь вид перевернутой трапеции.
Верхняя боковая рама 124 и нижняя боковая рама 123 могут иметь разную конструкцию. Например, верхняя боковая рама 124 может быть изготовлена из профиля с U-образным сечением, а нижняя боковая рама 123 может быть изготовлена из трубчатого профиля. Также можно использовать верхнюю боковую раму 124 и нижнюю боковую раму 123 иной конструкции. Аналогичным образом, хотя было указано, что боковая рама 122 включает в себя соединенные между собой верхнюю боковую раму 124 и нижнюю боковую раму 123, допустимо, чтобы боковая рама 122 включала в себя единственную цельную раму, при условии, что внешняя сторона нижней части боковой рамы наклонно соединена с корпусом машины под углом α. Кроме этого, хотя верхняя боковая рама 124 показана немного развальцованной, она также может проходить в вертикальном направлении без развальцовки. Кроме этого, хотя на фигуре показано, что нижняя боковая рама 123 имеет изогнутую конструкцию, это лишь предпочтительно и не является ограничением.
Кроме этого машина может дополнительно содержать защитную плиту 112 над кабиной 10 для защиты кабины 10 от падающих предметов, что дополнительно усиливает защиту пульта управления и оператора, находящихся в кабине 10. Например, защитная плита 112 может быть разъемно соединена с верхом кабины 10, поэтому существующая кабина 10 без верхних защитных элементов легко может быть дооснащена ими для повышения ее безопасности.
Промышленная применяемость
Защитная рама по настоящему изобретению может использоваться для кабин машин, в число которых входят, но не ограничены только ими, дорожные катки, бульдозеры, грейдеры и экскаваторы.
Защитная рама для кабины машины по настоящему изобретению имеет ряд преимуществ. В частности, защитная рама 12 может быть расположена сзади кабины 10 в качестве противоопрокидывающего элемента для уменьшения или исключения воздействия, которому подвергается кабина в случае опрокидывания. Поперечная внешняя нагрузка, которая может восприниматься противоопрокидывающейся рамой, заметно увеличивается за счет того, что внешняя сторона нижней части боковой рамы противоопрокидывающейся защитной рамы 12 наклонно соединена с корпусом 13 машины. Кроме этого существующая кабина может дооснощаться защитной плитой 112, разъемно соединенной с верхом кабины, для наделения ее функцией защиты от падающих предметов.
Хотя настоящее изобретение было рассмотрено на примере типовых вариантов осуществления, оно не ограничено деталями, рассмотренными выше. Поэтому специалисты в данной области техники могут вносить в настоящее изобретение изменения и модификации, не выходящие за объем настоящего изобретения.