Комплект газоиспользующего оборудования для самосвала БелАЗ-7540А
SET OF GAS-USING EQUIPMENT FOR BelAZ-7540a DUMP TRUCK

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может использоваться для монтажа на самосвал БелАЗ-7540А для осуществления его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив при сохранении возможности функционирования двигателя на штатном дизельном топливе.
Известно автомобильное шасси с газовым двигателем, для автомобилей КамАЗ, содержащее откидную кабину, под которой размещен двигатель, раму, выполненную из лонжеронов и поперечин, закрепленные на кабине сзади воздухозаборник и воздухоочиститель, ящик аккумуляторных батарей, установленный на раме слева за передним мостом, ресиверы, два из которых закреплены под ящиком аккумуляторных батарей, глушитель с выпускной трубой, раздаточную коробку, установленную в средней части рамы, при этом под кабиной размещен двигатель, работающий на газообразном топливе, сзади кабины над лонжеронами рамы установлена кассета с вертикально расположенными газовыми баллонами, а слева и справа между передним и средним мостами установлены кассеты с горизонтально расположенными газовыми баллонами, кроме того, внутри рамы на заднем свесе справа и слева и в средней зоне на левом лонжероне закреплено по одному ресиверу, а глушитель установлен горизонтально в средней части, справа под рамой и его выпускная труба выходит направо между средним и задним мостами (RU 103331 U1, 10/04/2011).
Недостаток известного оборудования заключается в использовании газового топлива в виде сжатого газа, что требует большого объема для размещения газовых баллонов.
Известно транспортное средство самосвал КамАЗ, работающий на газовом топливе, в котором баллон с сжиженным природным газом устанавливают на ложементе для штатного топливного бака, на раме за кабиной закреплены компоненты системы подачи газа в двигатель (см. КАМАЗы на жидком метане: все подробности. Страница в Интернете https://avtospravochnaya.com/avtomobili/7001, опубл. 24.05.2017).
Такое решение предполагает работу двигателя только на газовом топливе и не позволяет осуществлять работу двигателя на смеси дизельного и газового топлив.
Наиболее близким к предложенному оборудованию является комплект газоиспользующего оборудования грузового автомобиля, содержащий бак с сжиженным газом, жидкостной трубопровод, блок управления подачей газа и газовый трубопровод, при этом бак с сжиженным газом устанавливают с одной стороны нижней части рамы автомобиля, а блок управления подачей газа - с другой стороны нижней части рамы автомобиля (CN 202528841 U, 14.11.2012).
Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в создании комплекта газоиспользующего оборудования (КГО), обеспечивающего возможность его установки на самосвал БелАЗ-7540А для осуществления эксплуатации техники на смеси дизельного и газового топлив при использовании в качестве газового топлива сжиженного природного газа.
Техническая проблема решается комплектом газоиспользующего оборудования для самосвала БелАЗ-7540А, содержащим бак для сжиженного природного газа (бак СНГ), подрамник бака СПГ, ящик системы управления подачей газового топлива, капот, ящик защиты аккумуляторов, воздушную трубу, узел трубопроводов, пульт управления, блок питания, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, кронштейны крепления выпускной трубы и кронштейны защиты выпускной трубы.
В предпочтительном варианте подрамник бака СПГ выполнен в виде рамы, на которой закреплены две консоли, на каждой консоли и в средней части рамы установлены средства крепления бака СПГ, а на корпусе бака СПГ выполнены ответные отверстия для размещения в них элементов средств крепления.
Кроме того, бак СПГ включает корпус, в котором расположен сосуд СПГ, арматура, аппараты и приборы системы подачи газа, а также штуцеры быстроразъемных соединений для подсоединения к трубопроводам линий системы газоиспользующего оборудования, заправочный штуцер и электроразъем цепи индикации уровня.
Кроме того, капот и ящик защиты аккумуляторов имеют размеры, обеспечивающие возможность размещения ящика защиты аккумуляторов на палубе самосвала.
Кроме того, воздушная труба включает два изогнутых патрубка, выполненных с возможностью их соединения штатным соединительным рукавом.
Кроме того, узел трубопроводов включает корпус, в котором размещены штуцеры подсоединения трубопроводов линий системы газоиспользующего оборудования, а также манометр давления в системе выдачи природного газа, сбросной предохранительный клапан и разъем подключения кабеля сигнала уровня сжиженного природного газа в баке СПГ.
Кроме того, ящик системы управления подачей газового топлива включает корпус, в котором расположены контроллер управления подачей газа, датчики давления и температуры газа, регулятор давления газа, дозатор газа с электромагнитными клапанами, фильтр газа, датчик утечки метана.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показана схема расположения компонентов КГО на самосвале.
На фиг. 2 - подрамник бака СПГ и устанавливаемый на него бак СПГ.
На фиг. 3 - подрамник бака СПГ с закрепленным на нем баком СПГ.
На фиг. 4 - твистлок на консоли подрамника бака СПГ.
На фиг. 5 - фрагмент бака СПГ с ответным окном.
На фиг. 6 - расположение капота и ящика АКБ.
На фиг. 7 - расположение воздушной трубы.
На фиг. 8 - узел трубопроводов.
На фиг. 9 - ящик КГО.
На фиг. 10 - расположение на раме жесткого трубопровода.
На фиг. 11 - расположение на раме кронштейнов крепления выпускной трубы.
На фиг. 12 - расположение на раме кронштейнов защиты выпускной трубы.
На схеме (фиг. 1) показаны бак 1 с сжиженным природным газом (бак СПГ), подрамник 2 бака СПГ, капот 3, ящик 4 защиты аккумуляторов (ящик АКБ), воздушная труба 5, узел 6 трубопроводов, ящик 7 системы управления подачей газового топлива (ящик КГО), пульт 8 управления, блок 9 питания, гибкие трубопроводы 10 с быстроразъемными соединениями (БРС), гибкий трубопровод 11 подачи газового топлива в двигатель, жгут 12 электропроводов, гибкий трубопровод 13 подачи теплоносителя, гибкий трубопровод 14 возврата теплоносителя, точка 15 подключения заземления, жесткий трубопровод 16 сброса газа.
Ввиду того, что серийный самосвал не имеет выделенных мест для размещения узлов КГО, перед их монтажом самосвал необходимо подготовить.
Для размещения бака 1 СПГ демонтируют штатный ящик АКБ и кронштейны ящика. Подрамник 2 бака СПГ монтируют на раме самосвала с правой стороны посредством переходной пластины 17 (фиг. 2, 11, 12). Подрамник 2 бака СПГ (фиг. 2) для закрепления на раме самосвала выполнен в виде кронштейна, который включает раму 18, на которой закреплены две консоли 19 («лапы»). На каждой консоли 19 и между ними в средней части рамы 18 установлены средства крепления бака 1 СПГ, предпочтительно в виде замковых устройств - твистлоков 20 (фиг. 4). На корпусе бака 1 СПГ выполнены ответные отверстия 21 для размещения в них конусных головок 22 твистлоков 20 (фиг. 5). При установке бака 1 СПГ вводят вилы погрузчика в направляющие в нижней части корпуса бака 1 до упора в ограничители, поднимают вилы на требуемую высоту, подвозят бак 1 СПГ к самосвалу, опускают бак 1 СПГ вниз до совмещения направляющих с ответной частью подрамника 2. При опускании бака 1 СПГ происходит совмещение ответных отверстий 21 корпуса бака 1 СПГ и конусных головок 22 твистлоков 20. Фиксируют винтовые зажимы 23 твистлоков 20. Конструкция подрамника 2 позволяет быстро устанавливать бак 1 СПГ на самосвал и быстро его снимать. Выполнение операций по многократному съему/установу бака 1 СПГ на раму самосвала в случае, например, выполнения планового технического обслуживания в помещениях (гаражах), не предназначенных для присутствия оборудования с наличием газового топлива. В случае снятия бака СПГ возможно его хранение на специальной площадке.
Бак 1 СПГ включает корпус, в котором расположен сосуд СПГ, арматура, аппараты и приборы системы подачи газа, а также штуцеры быстроразъемных соединений (БРС) (на чертежах не показаны) для подсоединения к гибким трубопроводам 10 (фиг. 1) линий системы газоиспользующего оборудования: линии газосброса, линии выдачи природного газа в систему, линии подачи и возврата теплоносителя, а также электроразъем цепи индикации уровня заполнения бака и заправочный штуцер.
Капот 3 (фиг. 1, 6) устанавливают на месте штатного бокового капота самосвала над двигателем. Высвобождается место для размещения ящика 4 АКБ, поскольку размеры модифицированного капота 3 меньше размеров штатного капота. Ящик 4 АКБ (фиг. 6) монтируют на палубе справа от кабины. Конструкция модифицированного ящика 4 АКБ позволяет персоналу проходить, наступая сверху на закрытую крышку ящика 4. В ящик 4 устанавливают штатные АКБ (четыре штуки), штатную розетку заряда и штатный прерыватель массы.
Демонтируют штатную трубу подачи воздуха на левый воздушный фильтр 24 для освобождения места под размещение ящика 7 КГО (фиг. 7). Монтируют модифицированную воздушную трубу 5, состоящую из двух изогнутых патрубков 25 и 26, соединяемых и присоединяемых штатными соединительными рукавами. Изогнутая форма воздушной трубы позволяет разместить ящик 7 КГО на задней стенке кабины 27.
Узел 6 трубопроводов (фиг. 1, 8) включает размещенные в корпусе штуцеры 28 подсоединения трубопроводов 10, 11, 13, 14 системы газоиспользующего оборудования, а также манометр 29 давления в системе выдачи природного газа, сбросной предохранительный клапан, разъем 30 подключения кабеля сигнала уровня СПГ в баке 1. Для монтажа узла 6 трубопроводов предварительно демонтируют штатные ложементы крепления корпуса воздушного фильтра, правая сторона. На место двух ложементов монтируют узел 6 трубопроводов. На верхней части корпуса узла 6 трубопроводов на ложементах 31 монтируют штатный корпус воздушного фильтра 24 (фиг. 1).
На заднюю стенку кабины 27 снаружи на кронштейне 32 монтируют ящик 7 КГО (фиг. 1, 7, 9). Боковые стенки ящика 7 имеют форму трапеции, так что он заужен вверху и расширен внизу, что позволяет использовать пространство между кабиной 27 и наклонной стенкой кузова 33. В ящике 7 КГО находятся основные компоненты управления подачей газового топлива в двигатель: контроллер управления системой подачи газа, датчики давления и температуры газа, регулятор давления газа, дозатор газа с электромагнитными клапанами, фильтр газа, датчик утечки метана.
На раме 34 самосвала монтируют жесткий трубопровод 16 сброса газа (фиг. 10), который подсоединен к узлу 6 трубопроводов. Монтируют гибкие трубопроводы 10, 11, 13, 14 (фиг. 1). Монтируют на двигателе преобразователи (датчики): преобразователь частоты вращения, преобразователи температуры отработавших газов (четыре), преобразователь положения педали газа.
Штатный кронштейн крепления выпускной трубы 35 на правой стороне рамы 34 заменяют на два модифицированных кронштейна 36, 37 крепления выпускной трубы 35 (фиг. 11).
После монтажа подрамника 2 бака СПГ на раме 34 самосвала монтируют два кронштейна 38, 39 защиты выпускной трубы 35 с защитными щитками, который также входит в состав КГО (фиг. 12).
Пульт 8 управления КГО устанавливают в верхней части кабины 27 оператора на правую стенку. Блок 9 питания, предназначенный для преобразования бортового напряжения самосвала в напряжение 24 В, устанавливают в верхней части кабины 27 оператора на заднюю стенку (фиг. 1). Соединяют их друг с другом и с ящиком 7 КГО электропроводами.
В баке 1 СПГ и ящике 7 КГО расположены узлы и элементы системы подачи природного газа и системы управления подачей природного газа, известных из уровня техники, в частности, из патента RU 154478 U1.
Позиции чертежей
1 - бак СПГ
2 - подрамник бака СПГ
3 - капот
4 - ящик АКБ
5 - воздушная труба
6 - узел трубопроводов
7 - ящик КГО
8 - пульт управления
9 - блок питания
10, 11, 13, 14 - гибкие трубопроводы
12 - жгут электропроводов
15 - точка подключения заземления
16 - жесткий трубопровод
17 - переходная пластина
18 - рама подрамника бака СПГ
19 - консоли подрамника бака СПГ
20 - средства крепления - твистлоки
21 - ответные отверстия на баке СПГ
22 - конусная головка твистлока
23 - винтовой зажим твистлока
24 - воздушный фильтр
25, 26 - патрубки воздушной трубы
27 - кабина самосвала
28 - штуцеры узла трубопроводов
29 - манометр
30 - разъем подключения кабеля
31 - ложементы для воздушного фильтра
32 - кронштейн крепления ящика КГО
33 - кузов самосвала
34 - рама самосвала
35 - выпускная труба самосвала
36, 37 - кронштейны крепления выпускной трубы
38, 39 - кронштейны защиты выпускной трубы.