ХОДОВАЯ ТЕЛЕЖКА КАРЬЕРНОГО ЭКСКАВАТОРА
MINE CRAWLER EXCAVATOR RUNNING GEAR

Изобретение относится к горной технике и может быть использовано в качестве ходовой части карьерных экскаваторов, а именно ходовой тележки, предназначенной для установки поворотной платформы с механизмами и рабочим оборудованием и передвижения экскаватора.
Обычно задачи, которые ставят разработчики гусеничной ходовой части горных промышленных машин - это снижение металлоемкости, трудоемкости изготовления и обслуживания. Решаются они усовершенствованием различных узлов, например, путем изменения кинематических связей в гусеничной ходовой тележке горной машины (Патент RU №2060326, МКл. E02F 9/02, опубл. 20.05.1996 г.). Ходовая тележка горной машины, включает центральную раму, поперечное выравнивающее коромысло, пары балансиров с опорными катками и шарнирными узлами, гусеничную цепь с приводным и натяжным коромыслами и привод. Одна из пар балансиров связана с выравнивающим коромыслом шарнирным узлом, расположенным на одинаковом расстоянии от верхней и нижней ветвей гусеничной цепи, натяжное колесо которой является одним из опорных катков этого балансира, а другая пара балансиров связана с рамой посредством уравновешивающего цилиндра и шарнирным узлом. Шарнирный узел расположен асимметрично относительно верхней и нижней ветвей гусеничной цепи. Расстояние от верхней и нижней ветвей гусеничной цепи пропорционально отношению площадей поперечного сечения полостей уравновешивающего цилиндра, при этом одним из опорных катков этой пары балансиров является приводное колесо гусеничной цепи. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение опорных реакций, позволяя уменьшить размеры ходовой тележки. Однако является сложной в изготовлении, монтаже и эксплуатации, кроме того, не может быть использована в тяжелых карьерных машинах.
Известна рама хода гусеничного экскаватора (Патент RU №2084591, МКл E02F 9/02, опубл. 20.07.1997 г.), содержащая кольцевую опору для закрепления опорно-поворотного устройства, элемента для монтажа приводных механизмов и элемента для установки натяжных механизмов правой и левой гусеничных лент. Элементы для монтажа приводных механизмов и установки натяжных механизмов могут быть приварены к торцам или быть выполненными заодно с рамой. Верхний лист рамы выполнен изогнутым с горизонтальной частью для крепления кольцевой опоры, а нижний лист, выполненный плоским, своими продольными краями соединен с верхним листом. Верхний и нижний листы соединены между собой продольными и поперечными ребрами, образующими в совокупности с листами продольные и поперечные балки. Элементы для монтажа опорных катков выполнены в виде прямоугольных коробов и прикреплены к нижнему листу. В прямоугольных коробах имеются втулки для крепления осей опорных катков. Кольцевая опора закреплена на верхнем листе. Проекция балок и на верхнем листе пересекают опорный контур кольцевой опоры. Перемычка предназначена для установки на ней центрального коллектора. На верхнем листе установлены кронштейны для монтажа поддерживающих катков.
Авторы считают, конструкция рамы хода позволяет снизить вес металлоконструкции и трудоемкость изготовления, а также действующие напряжения в металлоконструкции путем уменьшения концентраторов напряжений в местах связи кольцевой опоры с металлоконструкцией рамы. Однако выполнение верхнего листа рамы хода гусеничного экскаватора изогнутым приводит к недолговечности конструкции из-за неремонтопригодности.
Известная малоопорная ходовая тележка с жестким креплением рам гусениц к ходовой раме экскаватора, характерным для карьерных лопат (Подерни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых работ. Учеб. Пособие, 2 изд., М. Высшее образование, 1985, стр. 234), состоит из нижней рамы, сваренной из листов, механизмов индивидуального привода гусениц. На нижней раме смонтировано опорно-поворотное устройство. К боковым поверхностям нижней раме замковым соединением прикреплены гусеничные рамы, на которых установлены опорные колеса. В хвостовой части гусеничных рам расположены ведущие, а в передней части - направляющие колеса, смонтированные на натяжной оси
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание ходовой тележки с улучшенными эксплуатационными свойствами, а также повышение ее долговечности посредством увеличения надежности соединения нижней и гусеничных рам, исключающего изгибающие моменты, и концентрации напряжений в них.
Поставленная цель достигается тем, что ходовая тележка карьерного экскаватора содержит нижнюю раму коробчатого сечения с продольными и поперечными поясами жесткости, на боковых продольных сторонах которой замковыми соединениями с клиновым распором жестко закреплены гусеничные рамы открытого типа с осями, на которых установлены опорные, натяжные, ведущие колеса с гусеничными цепями, привод хода, включающий редуктор хода, электродвигатель, бортовую передачу; на верхнем листе нижней рамы установлено опорно-поворотное устройство. Гусеничные рамы выполнены литыми, оси колес снабжены бронзовыми втулками, на которых консольно установлены колеса, зафиксированные ограничительными планками с внутренней стороны и полухомутами с внешней. Над опорными колесами на гусеничной раме размещена консольная балка с роликами, установленными под гусеничной цепью. В передней части гусеничных рам выполнены квадратные отверстия с расположенной в них натяжной осью квадратного сечения и регулировочными пластинами, зафиксированными планками. Каждая гусеничная рама снабжена автономным приводом хода. Замковые соединения нижней и гусеничных рам выполнено в виде усеченного конуса с коаксиальной выемкой в нижнем основании и углом наклона образующей 55°≤α≤80°, на горизонтальных листах поперечных поясов жесткости нижней рамы выполнены технологические отверстия диаметром 450-660 мм.
Гусеничные рамы выполнены сварными, а ведущие колеса цельнолитыми с кулаками.
Выполнение гусеничных рам литыми повышает прочность конструкции и удешевляет ее, но такие рамы не восстанавливаются после поломки, а сварные гусеничные рамы более ремонтопригодны. Поэтому выбор литой или сварной конструкции гусеничных рам зависит от выбора потребителя.
Бронзовые втулки на осях колес за счет разницы в твердости втулки и колеса, выполняют функцию подшипников. Консольная установка колес и их фиксация ограничительными планками с внутренней стороны и полухомутами с внешней упрощает ревизию, техническое обслуживание и, при необходимости, замену или ремонт, что облегчает эксплуатацию машины.
Положение натяжной оси, расположенной в окнах гусеничных рам, корректируется регулировочными пластинами, что позволяет устанавливать обе гусеничные цепи в симметрично натянутое состояние и подтягивать при необходимости. Планки предохраняют регулировочные пластины от смещения.
Применение автономного привода хода к каждой гусеничной раме обеспечивает маневренность, надежность и долговечность привода хода, кроме того, при необходимости позволяет быстро демонтировать двигатели, что упрощает техническое обслуживание ходовой тележки.
Замковые соединения нижней и гусеничных рам выполнены в виде усеченного конуса с коаксиальной выемкой в нижнем основании и углом наклона образующей 55°≤α≤80° - при наклоне образующей замкового соединения менее 80° обеспечивается его надежность, кроме того, наклон образующей в указанных пределах позволяет сделать крепление оптимальных габаритов.
Выполнение на горизонтальных листах поперечных поясов жесткости нижней рамы технологических отверстий диаметром 450-660 мм позволяет получить доступ для технического обслуживания в процессе эксплуатации.
Над опорными колесами на гусеничной раме размещена консольная балка с роликами, установленными под гусеничной цепью, предохраняет гусеничную цепь от провисания и предотвращает поломки вед. колеса и гусеничной ленты от заклинивания.
Цельнолитые с кулаками ведущие колеса дешевле, а также исключается расшатывание кулаков, что повышает долговечность ведущих колес.
На фигуре 1 представлена ходовая тележка вид сбоку;
на фигуре 2 - ходовая тележка, вид сверху;
на фигуре 3 - узел регулировки натяжных колес;
на фигуре 4 - узел крепления гусеничной рамы к нижней раме.
Ходовая тележка содержит (фиг. 1 и фиг. 2) нижнюю раму 1, две гусеничные рамы открытого типа 2, на которых консольно крепятся оси колес 3 с бронзовыми втулками. На осях 3 установлены ведущее колесо 4 цельнолитое с кулаками и опорные колеса 5. В передней части гусеничных рам выполнены квадратные отверстия, в которых расположена натяжная ось 7 с установленными на ней натяжными колесами 6. Колеса ведущие 4, опорные 5 и натяжные 6 огибаются гусеничными цепями 8. На нижней раме 1 установлены два привода хода 9 для каждой гусеницы 8 и опорно-поворотное устройство 10. Колеса ведущее 4, опорные 5 и натяжное 6 зафиксированы на осях 3 и 7 соответственно ограничительными планками 11 и полухомутами 12. К гусеничным рамам 2 крепятся консольные балки 13 с поддерживающими роликами 14, размещенными под гусеничными цепями 8.
В квадратном отверстии 15 на регулировочных пластинах 16 (фиг. 3) установлена натяжная ось 7. Планка 17 фиксирует регулировочные пластины 16.
На Фиг. 4 показано замковое соединение 18 нижней 1 и гусеничных рам 2, закрепленное болтом 19 ,и технологическое отверстие 20 на поперечных поясах жесткости нижней рамы 1.
Передвижение экскаватора (фиг. 1) осуществляется следующим образом: от двигателей через редукторы хода и бортовые передачи, составляющие автономные приводы хода 9, крутящий момент передается на ведущие колеса 4, кулаки которых входят в зацепление с гусеничными лентами 8. Внутренняя поверхность гусеничных лент 8 служит дорожкой качения для колес 5 и 6. Опорное давление передается от нижней рамы 1 и распределяется через гусеничные рамы 2 на опорные колеса 5, а также ведущие 4 и натяжные колеса 6. Для поворота вправо выключается правая гусеница 8, а левая продолжает движение вперед, обегая остановленную гусеницу, поворачивает вокруг нее экскаватор. Поворот машины влево производится выключением левой гусеницы 8.
Симметрично ведущим колесам 4 на другом конце гусеничных рам 2 установлены натяжные колеса 6, обеспечивающие натяжение и опору гусеничной ленты 8. С помощью натяжной оси 7 регулируют синхронность и параллельность гусеничных лент 8. Поддерживающие ролики 14 предохраняют гусеничные ленты 8 от локальных провисаний.
Применение изобретения позволяет создать карьерный экскаватор с гусеничной ходовой тележкой достаточно простой конструкции, удобной в техническом обслуживании, не требующей тщательной подготовки забоя и надежной в эксплуатации.