Ходовое оборудование шагающих машин

Полезная модель относится к устройствам для передвижения землеройных машин, оборудованных шагающим механизмом передвижения, преимущественно к шагающим экскаваторам, и может быть использована при проектировании механизма шагания горных машин.
Известно устройство для передвижения шагающих машин, включающее два рабочих гидроцилиндра и два вспомогательных гидроцилиндра, шарнирно подвешенных к кузову экскаватора с одной и другой стороны, причем штоки рабочих гидроцилиндров шарнирно соединены с вспомогательными гидроцилиндрами и переставными полозьями, образуя между собой некоторый угол (см. авт. св. СССР № 76031, B62D 57/032, E02F 9/04, E02F 9/22).
Недостатком данного устройства является его высокие энергозатраты на перемещение в виду необходимости подъема центра масс машины на значительную высоту над грунтом для обеспечения шага. Кроме того, вспомогательные гидроцилиндры создают в момент перемещения машины дополнительное пригружение задней кромки базы, увеличивая тем самым сопротивление движению, что также приводит к увеличению энергозатрат.
Известно устройство для передвижения шагающих машин, включающее подъемные гидроцилиндры, штоки которых связаны посредством тяг с вертикально установленными опорами скольжения, опорные башмаки, соединенные со скользунами, закрепленными на штоках подъемных гидроцилиндров, тяговые гидроцилиндры, шарнирно соединенные с опорными башмаками. Ввод в механизм передвижения опор скольжения и вертикальное расположение подъемных гидроцилиндров позволяют исключить необходимость подъема базы на значительную величину. То есть достаточно только отрыва базы от грунта для обеспечения требуемого шага (см. авт. св. СССР № 1341340, E02F 9/04).
Недостатком известного устройства является его значительные энергозатраты на совершение шага образования некоторого угла между поверхностью грунта и осью тяговых гидроцилиндров, что дополнительно нагружает заднюю кромку базы при перемещении. Кроме того, вертикально расположенные опоры скольжения усложняют конструкцию механизма.
Известно устройство для передвижения шагающих машин, включающее корпус, подъемные гидроцилиндры, шарнирно соединенные с корпусом и с опорными плитами, шарнирно соединенные с тяговыми гидроцилиндрами. Причем  устройство снабжено продольными и поперечными тягами. Опорные плиты, скользящие по лыжам, и тяговые гидроцилиндры, перемещающие опорные плиты по лыжам, позволяют совершать перемещение драглайна при небольшом отрыве опорной базы от грунта, не пригружая при этом заднюю кромку, что снижает сопротивление перемещению машины (см. авт. св. СССР № 825806, E02F 9/04).
Недостатком данного устройства являются его значительные энергозатраты в виду высокого сопротивления перемещению. Это обусловлено расположением тяговых гидроцилиндров на опорных башмаках со стороны направления движения машины, что не позволяет в момент перемещения использовать поршневую полость гидроцилиндра, превосходящую по площади используемую штоковую. Следовательно, требуется увеличение давления рабочей жидкости для обеспечения передвижения, а большое расстояние между точкой крепления подъемных гидроцилиндров и центром масс увеличивает нагружение задней кромки опорной  базы. Продольные тяги и упоры приводят к  усложнению конструкции.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели, является устройство для передвижения шагающих машин, содержащее корпус,  подъемные гидроцилиндры, жестко соединенные с корпусом и шарнирно соединенные со скользунами, установленными на опорных башмаках с возможностью горизонтального перемещения,  тяговые гидроцилиндры, корпуса которых шарнирно закреплены на опорных башмаках, а их штоки шарнирно соединены со скользунами (см. авт. св. СССР № 251484, E02F 9/04).
Недостатком известного устройства является значительные энергозатраты на совершение шага в виду необходимости подъема всей массы экскаватора над уровнем грунта, то есть полный отрыв базы. Кроме того, применение четырех подъемных гидроцилиндров и четырех тяговых гидроцилиндров для осуществления шага усложняет конструкцию шагающего механизма.
Техническая проблема известных решений заключается в высоких энергозатратах на перемещение шагающих машин.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что устройство для передвижения шагающих машин содержит корпус,  подъемные гидроцилиндры, тяговые гидроцилиндры, скользуны и опорные башмаки. Подъемные гидроцилинды жестко соединены с корпусом машины и шарнирно соединены со скользунами, установленными на опорных башмаках с возможностью горизонтального перемещения. Корпуса тяговых гидроцилиндров шарнирно закреплены на опорных башмаках, а их штоки шарнирно соединены со скользунами. Подъемные гидроцилиндры выполнены с плунжерами, а их ось смещена от центра масс машины в сторону ее движения. Тяговые гидроцилиндры размещены на стороне, противоположной направлению движения машины.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в уменьшении энергозатрат на передвижение машины при сохранении длины шага при одновременном упрощении конструкции.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство для передвижения шагающих машин перед началом отрыва передней кромки базы от грунта.
Предлагаемое устройство для передвижения шагающих машин содержит корпус 1 шагающей машины, на котором жестко закреплены подъемные гидроцилиндры 2 с плунжерами 3, позволяющими упростить конструкцию без потери ее жесткости при сохранении длины шага. Точки крепления подъемных гидроцилиндров 2 на корпусе 1 расположены таким образом, что оси 4 подъемных гидроцилиндров 2 смещены от центра масс 5 шагающей машины на минимальное расстояние в сторону движения машины. Это позволяет снизить нагружение задней кромки опорной базы 6 в момент передвижения шагающей машины и минимизировать трение опорной базы 6 о грунт, что приводит к снижению сопротивления перемещению и уменьшению энергозатрат соответственно. Плунжеры 3 посредством шарнира 7 закреплены на скользунах 8, расположенных с возможностью их горизонтального перемещения на опорных башмаках 9 и обеспечивающих горизонтальное перемещение шагающей машины за счет гидростатических подшипников (на фиг. не показаны) и горизонтально расположенных тяговых гидроцилиндров 10. Штоки тяговых гидроцилиндров шарнирно закреплены на скользунах 8, а их корпуса - шарнирно на опорных башмаках 9 на противоположной направлению движения шагающей машины стороне. Такое расположение тяговых гидроцилиндров 10 позволяет использовать их поршневые полости в момент перемещения шагающей машины, обеспечивая шаг с более низким давлением рабочей жидкости, что в результате приводит к снижению энергозатрат на перемещение шагающей машины в целом.
Устройство для передвижения шагающих машин работает следующим образом.
Перед началом движения шагающей машины рабочая жидкость поступает в штоковые полости тяговых гидроцилиндров 10, втягивая штоки в корпусы гидроцилиндров 10, перемещая опорные башмаки 9 относительно опорной базы 6 в направлении движения машины. После при выдвижении плунжеров 3 из подъёмных гидроцилиндров 2 происходит отрыв передней кромки опорной базы 6 от поверхности грунта. Шагающая машина получает крен, так как оси 4 подъёмных гидроцилиндров 2 хоть и максимально близко расположены к центру масс 5 шагающей машины, но всё же смещены в сторону её движения с целью исключения «клевка» при движении по поверхности грунта с каким-либо уклоном. В этот момент основное опирание шагающей машины на грунт обеспечено посредством опорных башмаков 9 и задней кромкой опорной базы 6. Далее за счет подачи рабочей жидкости в поршневую полость тяговых гидроцилиндров 10 происходит выдвижение их штоков, которые толкают скользуны 8 по неподвижным относительно грунта опорным башмакам 9. Шагающая машина движется вперед за счет жестко закрепленных на корпусе 1 подъемных гидроцилиндров 2, опирающихся на скользуны 8. После совершения шага посредством возврата плунжеров 3 в корпусы подъемных гидроцилиндров 2 происходит плавное опускание опорной базы 6 на грунт и подъем опорных башмаков 9 над поверхностью грунта для осуществления следующего шага.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает снижение нагружения задней кромки опорной базы в момент передвижения шагающей машины и трения опорной базы о грунт, что приводит к уменьшению сопротивления перемещению и соответственно снижению энергозатрат на передвижение машины при сохранении длины шага и одновременном упрощении конструкции.