КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА ШАССИ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ
LAYOUT SCHEME OF TRUCK CHASSIS

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции шасси грузовых автомобилей, преимущественно карьерных самосвалов.
Известна компоновочная схема шасси грузового автомобиля [Автомобиль-самосвал МоАЗ-7504. [1, Электронный ресурс: http://belprommash.ru/users/bpm/files/buklet/moaz-7504.pdf. Дата доступа 10.10.2014], содержащая раму, на которой смонтированы бортовые редукторы переднего и заднего мостов с движителями. Причем передний мост выполнен ведущим, а его движители поворотными через систему кинематических передач с шарнирами.
Недостатком такого устройства является то, что у такой компоновочной схемы шасси грузового автомобиля, для управления колес необходимо применение сложной конструкции шкворневого соединения бортовых редукторов, при этом передача крутящего момента к колесам требует использования сложной системы кинематических передач с шарнирами, что недостаточно эффективно в обеспечении управления поворотами грузового автомобиля. Кроме того, применение одного ведущего моста недостаточно для обеспечения хорошей проходимости такого транспортного по бездорожью.
Известна компоновочная схема шасси грузового автомобиля [2, патент RU 146875 U1, МПК B62D 61/10, приоритет 24.09.2013, опубликован 20.10.2014], принятая за прототип полезной модели и обеспечивающая хорошую проходимость и маневренность такого транспортного средства по бездорожью. Данная компоновочная схема выполнена с колесной формулой 4×4, содержащая раму, на которой смонтированы бортовые редукторы переднего и заднего ведущих мостов с движителями. Причем движители переднего ведущего моста выполнены поворотными через систему кинематических передач с шарнирами и гидроцилиндрами от рулевого управления. Для улучшения качества поворота транспортного средства бортовые редукторы переднего ведущего моста снабжены установленным с правой стороны рамы дополнительным гидроцилиндром от рулевого управления.
Однако недостатком компоновочной схемы по прототипу [2] является то, что она не обеспечивает хорошую устойчивость грузового автомобиля при его поворотах. Особенно это сказывается при применении шасси на карьерных самосвалах. Кроме того, прототипу [2] также присущи некоторые недостатки аналога [1], относительно наличия сложной системы кинематических передач в управлении поворотом движителей, требующей дополнительного технического обслуживания. Кроме того, такая конструкция кинематических передач ограничивает грузоподъемность грузовых автомобилей до 360 тонн.
Задача изобретения состоит в достижении технического результата, направленного на упрощение конструкции компоновочной схема шасси грузового автомобиля, а также направленного на улучшение ее эффективности для упрощения поворотом движителей грузового автомобиля, и для повышения его грузоподъемности, улучшения маневренности и устойчивости на поворотах.
Поставленная задача решается тем, что компоновочная схема шасси грузового автомобиля, выполненная с колесной формулой 4×4 и содержащая раму, на которой смонтированы ведущие мосты с движителями, для поворота которых применены гидроцилиндры, установленные на раме, имеет отличительные признаки: на ведущих мостах движители закреплены без обеспечения их поворота относительно ведущих мостов, каждый из которых снабжен поворотным корпусом с прикрепленным к нему опорно-поворотным кругом, состоящим из неподвижного и подвижного колец с беговыми дорожками, контактирующими с расположенными между ними телами качения, причем подвижные или неподвижные кольца опорно-поворотных кругов закреплены на раме и соответственно этому их неподвижные или подвижные кольца закреплены на поворотных корпусах, а гидроцилиндры соединены с поворотными корпусами с возможностью обеспечения их поворота вместе с движителями относительно рамы.
Закрепление на ведущих мостах движителей, без обеспечения их поворота относительно ведущих мостов позволит не применять сложные по конструкции и трудоемкие в обслуживании элементы системы кинематических передач.
Снабжение ведущих мостов поворотным корпусом с прикрепленным к нему опорно-поворотным кругом, состоящим из неподвижного и подвижного колец с беговыми дорожками, контактирующими с расположенными между ними телами качения, направлено на улучшение способности остову грузового автомобиля нести большие весовые нагрузки и противостоять боковым реакциям от значительных по величине сил, действующих во время поворота на шасси грузового автомобиля.
Закрепление на раме подвижных или неподвижных колец опорно-поворотных кругов и закрепление соответственно этому на поворотных корпусах ведущих мостов их неподвижных или подвижных колец позволит обеспечить возможность их простого и надежного вращения относительно друг друга с применением соответственно простого привода управления.
Соединение гидроцилиндров с поворотными корпусами ведущих мостов с возможностью обеспечения их поворота вместе с движителями относительно рамы направлено на упрощение компоновочной схемы шасси грузового автомобиля, а также на повышение устойчивости транспортного средства при повороте и повышение грузоподъемности транспортных средств до 400 тонн и более.
Зависимые отличительные признаки изобретения:
- между поворотными корпусами с опорно-поворотными кругами и ведущими мостами установлены элементы подвески;
- ведущие мосты снабжены центральными рычагами, плечи которых соединены с элементами подвески, которые также соединены с поворотными корпусами с подвижным кольцом опорно-поворотного круга;
- на концах рамы установлены попарно ограничители поворота поворотных корпусов с подвижным кольцом опорно-поворотного круга ведущих мостов;
- между ограничителями поворота поворотных корпусов с подвижным кольцом опорно-поворотного круга расположен упор, закрепленный на поворотном корпусе.
Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан общий вид грузового автомобиля - карьерного самосвала; на фиг. 2 - схема расположения мостов карьерного самосвала под его грузовой платформой, на фиг. 3 - то же, что и на фиг. 2, но с поворотом переднего моста такого транспортного средства; на фиг. 4 - то же, что и на фиг. 3, но с поворотом также переднего моста; на фиг. 5 - вид А по фиг. 2 с изображением схемы устройства моста транспортного средства; на фиг. 6 - разрез Б-Б по фиг. 2 с частью опорно-поворотного круга.
Передний и задний мосты карьерного самосвала выполнены в виде унифицированных между собой мостов карьерного самосвала (фиг. 1), имеющих в качестве движителей или гусеницы (не показаны) или колеса 1, закрепленные подвижно на раме 2, на которой установлена грузовая платформа 3 и моторный отсек 4 с кабиной 5.
Такой мост содержит поворотный корпус 6 и прикрепленный к нему центральный корпус 7, соединенный с бортовыми корпусами 8, на которых установлены колеса 1. Поворотные корпуса 6 мостов снабжены опорно-поворотным кругом 9 (фиг. 1-6), состоящим из неподвижного составного кольца 10 (фиг. 5, 6), которое закреплено шпильками 11 (фиг. 6) на раме 2 и подвижного цельного кольца 12, которое закреплено шпильками 13 на поворотном корпусе 6. Подвижное цельное кольцо 12 снабжено сверху и снизу беговыми дорожками 14, контактирующими с телами качения - роликами 15, расположенными между ним и беговыми дорожками 16 неподвижного составного кольца 10.
Причем опорно-поворотный круг 9 выполнен с возможностью своего присоединения к раме 2 транспортного средства, и с возможностью своего поворота направо и налево с помощью силовых цилиндров 17 (фиг. 2-3), соединенных с поворотным корпусом бис рамой 2 транспортного средства. Силовые цилиндры 17 сообщены с управляющей магистралью рулевого гидропривода (не показано).
На концах рамы 2 (фиг. 2-4) установлены попарно ограничители 18. Они предназначены для ограничения поворота общих мостов бортов на углы α и δ. Для этого между ограничителями 18 расположены упоры 19, закрепленные на поворотных корпусах 6 мостов карьерного самосвала.
Центральные корпуса 7 соединены с поворотными корпусами 6 через центральные рычаги 20 (фиг. 5), плечи которых соединены с элементами подвески 21, например, с амортизаторами или/и демпферами, которые также соединены с поворотным корпусом 6. Центральный корпус 7 может быть соединен с поворотным корпусом 6 с помощью монтажного элемента, например, двуплечего шарнирного рычага 22.
При движении карьерного самосвала по прямой (фиг. 2), рабочие цилиндры 17 находятся в нейтральном положении, и к ним не поступает текучая среда под давлением.
При повороте карьерного самосвала (фиг. 3), в результате вращения рулевого колеса (не показано), водителем из кабины 5 (фиг. 1), текучая среда под давлением от управляющей магистрали рулевого гидропривода поступает в силовые цилиндры 17 мостов карьерного самосвала, и отслеживается в этих цилиндрах по давлению системой электрогидроуправления (не показана) в зависимости от величины необходимого поворота и дорожных условий.
В результате вначале поворотный корпус 6 передней части такого транспортного средства вместе с подвижным цельным кольцом 12 (фиг. 6) поворачивается по роликам 15 опорно-поворотного круга 9 на необходимый угол и поворачивает колеса 1 (фиг. 3) в зависимости от угла поворота рулевого колеса, с последующим прекращением поступления текучей среды под давлением в силовые цилиндры 17, что осуществляется следящей системой рулевого гидропривода.
При необходимости дальнейшего (более крутого) поворота карьерного самосвала, упомянутое рулевое колесо поворачивается дальше, и система рулевого управления обеспечивает поворот поворотного корпуса 6 (фиг. 4) вместе с колесами 1 задней части такого транспортного средства аналогичным образом, но в обратную сторону от его передней части. Ограничение поворота общих мостов бортов карьерного самосвала на углы α и δ осуществляется контактом упоров 19 к соответствующим ограничителям 18.
При выходе из поворота карьерного самосвала первым поворачивается в обратную сторону его задняя часть, а затем его передняя часть, что соответствует движению по прямой (фиг. 2).
Таким образом, новое применение опорно-поворотного круга в мосте карьерного самосвала и описанная выше конструкция этого моста по полезной модели с обеспечением поворота карьерного самосвала с помощью использования описанной выше конструкции опорно-поворотного круга или даже с помощью использования простой конструкции того же принципа действия - конструкции шкворневого узла, соединяющих мост карьерного самосвала с его рамой, позволит:
- применить восемь шин одного типоразмера вместо традиционно применяемых шести шин, что направлено на увеличение грузоподъемности карьерного самосвала до 450 тонн и выше;
- обеспечить возможность поворота двух мостов такого транспортного средства относительно его цельной рамы, что значительно улучшит маневренность и уменьшит габариты в целом карьерного самосвала.
Изобретение внедрено в конструкции карьерного самосвала БелАЗ-75710.
Источники информации
1. Автомобиль-самосвал МоАЗ-7504.
[Электронный ресурс http://belprommash.ru/users/bpm/files/buklet/moaz-7504.pdf. Дата доступа 10.10.2014.
2. Патент RU 146875 U1, МПК B62D 61/10, приоритет 24.09.2013, опубл. 20.10.2014 /прототип/.