СПОСОБ УСТАНОВКИ КРИОГЕННОГО ТОПЛИВНОГО БАКА НА КАРЬЕРНОМ САМОСВАЛЕ
METHOD FOR INSTALLING A CRYOGENIC FUEL TANK ON A MINING DUMP TRUCK

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к карьерным самосвалам, оснащенным рамой, достаточной для размещения на ней криогенного топливного бака, преимущественно для БелАЗ-7530 и его модификаций.
Известен способ установки газодизельного оборудования на автомобильном транспорте различного назначения, в т.ч. на БелАЗ-75131, применяемом на предприятии ООО «Челавтотранс» (г. Челябинск, http://autotogas.ru/). В известном способе установки баллоны высокого давления с газом устанавливают непосредственно на днище кузова самосвала.
Недостатками данного технического решения являются:
- невозможность применения более технологичных и легких криогенных баков (емкостей), из-за их больших габаритов и ограниченного пространства под кузовом;
- отсутствие прямого зрительного контроля за топливными емкостями, что снижает безопасность при эксплуатации;
- затруднение процесса подъема груженого кузова, из-за увеличения его массы и смещения центра тяжести;
- сложность монтажа, обслуживания и заправки газобаллонного оборудования на самосвале;
- необходимость проведения дополнительных мероприятий по укреплению кузова и рамы самосвала.
Известен способ установки криогенных топливных баков на карьерном самосвале (патент РФ №2701133, МПК В60К 15/07, F17C 13/08, опубл. 24.09.2019, бюл. №27). В известном способе установки, криогенные топливные баки устанавливаются непосредственно на палубе карьерного самосвала БелАЗ-7513 и его модификаций.
Недостатками данного технического решения являются:
- в значительной степени ограничен объем используемых криогенных топливных баков, обусловленный их местом расположения, из-за чего увеличивается количество заправочных циклов в смену, что приводит к снижению производительности производственного процесса транспортировки горной массы;
- специфика установки двух криогенных топливных баков именно на палубе карьерного самосвала, предполагает в дальнейшем строительство специализированных заправочных площадок на участках горных выработок, что приводит к дополнительным существенным затратам у предприятия, эксплуатирующего данные газодизельные карьерные самосвалы;
- известный способ предназначен только для применения на модели БелАЗ-7513 и его модификаций (грузоподъемностью до 130 т) и подразумевает установку только двух баков, суммарной емкостью не более 1350 л, что делает нерациональным применение данного способа для моделей БелАЗа с большей грузоподъемностью (до 220 тн и более), а, следовательно, значительно ограничивает производительность процесса транспортировки горной массы.
Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявленному по совокупности признаков является способ представленный Сергелем А.Н. в статье «Карьерные самосвалы БелАЗ на газовом топливе», опубликованной в журнале «Горная промышленность» №5(147), 2019 (https://elibrary.ru/download/elibrary_41420720_76009652.pdf). Данное техническое решение было принято за прототип. Известный способ заключается в установке криогенного топливного бака непосредственно на раме самосвала под кузовом, между передними и задними колесами.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного способа, принятого за прототип, относится:
- отсутствие в открытом доступе информации о процессе монтажа не дает возможности оценить сложность и практическую осуществимость известного способа, а также сохранения эксплуатационных характеристик самосвала после установки криогенного топливного бака;
- судя по доступным публикациям, известный способ предназначен только для применения на модели БелАЗ-75139 (грузоподъемностью до 130 т) и БелАЗ-75476 (грузоподъемностью до 45 т) и подразумевает установку газового топливного бака с незначительным объемом вместимости, что отражается на производительности транспортировки горной массы.
Задачами настоящего изобретения являются:
- эффективное и технологичное размещение криогенного топливного бака на правом лонжероне рамы карьерного самосвала БелАЗ-7530 и его модификаций, для перевода его в режим работы по газодизельному циклу;
- повышение работоспособности, безопасности, надежности и удобства при эксплуатации карьерного самосвала в режиме работы по газодизельному циклу.
Технический результат заявляемого технического решения: упрощение процесса монтажа и минимизация подготовительных мероприятий, а также повышение производительности процесса транспортировки горной массы и безопасности при эксплуатации карьерного самосвала в газодизельном режиме работы.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе установки криогенного топливного бака на карьерном самосвале, включающем установку криогенного топливного бака на правом лонжероне рамы карьерного самосвала, согласно изобретению, сначала производят демонтаж стандартного дизельного топливного бака и стандартного масляного бака, осуществляют перенос пневмогидроаккумуляторов по направлению к передней части рамы, модернизируют конструкцию стандартного дизельного топливного бака и стандартного масляного бака, совмещают модернизированный стандартный дизельный топливный бак и модернизированный стандартный масляный бак в одну конструкцию - дизельномасляный бак и монтируют его в месте, освободившемся после демонтажа стандартного масляного бака и переноса пневмогидроаккумуляторов, а на место, освободившееся после демонтажа стандартного дизельного топливного бака, монтируют крепежную платформу с установленным на ней криогенным топливным баком.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан криогенный топливный бак (далее КТБ); на фиг. 2 показана схема размещения КТБ на правом лонжероне рамы карьерного самосвала БелАЗ; на фиг. 3 показана схема размещения стандартного дизельного топливного бака на правом лонжероне рамы карьерного самосвала БелАЗ; на фиг. 4 показана схема размещения стандартного масляного бака и пневмогидроаккумуляторов на левом лонжероне рамы карьерного самосвала БелАЗ; на фиг. 5 показана схема размещения дизельномасляного бака и пневмогидроаккумуляторов на левом лонжероне рамы карьерного самосвала БелАЗ; на фиг. 6 показан модернизированный стандартный дизельный топливный бак; на фиг. 7 показан модернизированный стандартный масляный бак; на фиг. 8 показана конструкция дизельномасляного бака.
Предлагаемый способ заключается в том, что для размещения крепежной платформы 1 (фиг. 1), с установленным на ней КТБ 2, на правом лонжероне 3 рамы 4 (фиг. 2) карьерного самосвала БелАЗ (далее - самосвал) 5 и обеспечения работоспособности сначала производят демонтаж стандартного дизельного топливного бака 6 с правого лонжерона 3 рамы 4 самосвала 5 (фиг. 3) и стандартного масляного бака 7 с левого лонжерона 8 рамы 4 самосвала 5 (фиг. 4), производят перенос на левом лонжероне 8 рамы 4 самосвала 5 пневмогидроаккумуляторов 9 по направлению к передней части рамы 4 самосвала 5, на расстояние, позволяющее впоследствии разместить дизельномасляный бак 10 и фиксируют их в данном положении (фиг. 5). Осуществляют модернизацию стандартного дизельного топливного бака 6 и стандартного масляного бака 7 (см. фиг. 6 и 7). Технологически совмещают модернизированный стандартный дизельный топливный бак 6 (фиг. 6) и модернизированный стандартный масляный бак 7 (фиг. 7) в одну конструкцию - дизельномасляный бак 10 (фиг. 8) и монтируют его на левом лонжероне 8 рамы 4 самосвала 5 (см. фиг. 5) в месте, где изначально были установлены стандартный масляный бак 7 и пневмогидроаккумуляторы 9 (см. фиг. 4). После этого, на правом лонжероне 3 рамы 4 самосвала 5, монтируют крепежную платформу 1 с КТБ 2. (см. фиг. 2). При необходимости на дизельномасляный бак 10 устанавливают трап 11 (см. фиг. 5).
КТБ устанавливают на крепежной платформе, которую монтируют на правом лонжероне рамы самосвала. Такое расположение значительно упрощает процесс монтажа КТБ и сокращает количество подготовительных мероприятий, а также улучшает доступность КТБ для заправки и обслуживания. Возможность вести наблюдение за КТБ с места водителя, через правое зеркало заднего вида, повышает безопасность при эксплуатации самосвала в газодизельном режиме работы и позволяет оперативно реагировать в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Защитой для КТБ от внешнего воздействия, как внешней среды, так и перевозимого груза служит сам кузов самосвала, а также стандартные брызговики передних и задних колес самосвала. Благодаря тому, что КТБ устанавливают непосредственно на правом лонжероне рамы самосвала, появляются возможности увеличения емкости (объема) устанавливаемого КТБ, что позволяет повысить производительность процесса транспортировки горной массы, за счет уменьшения количества циклов заправки в рабочую смену. Для контроля в КТБ уровня наполнения и давления, в кабине водителя устанавливают уровнемер, отображающий информацию, получаемую с емкостного датчика, смонтированного непосредственно в КТБ. Для облегчения доступа к дизельномасляному баку, в процессе его обслуживания, на нем может быть установлен трап.
Примером конкретного применения предлагаемого способа может служить установка КТБ 2 объемом 2000 л на правом лонжероне 3 рамы 4 карьерного самосвала БелАЗ 7530. Вначале, производят демонтаж стандартного дизельного топливного бака 6 с правого лонжерона 3 рамы 4 самосвала 5 (фиг. 3), а также стандартного масляного бака 7 с левого лонжерона 8 рамы 4 самосвала 5 (фиг. 4). Производят перенос на левом лонжероне 8 пневмогидроаккумуляторов 9 по направлению к передней части рамы 4 самосвала 5, на расстояние 600 мм, являющееся достаточным для размещения впоследствии дизельномасляного бака 10 и фиксируют их в данном положении посредством стандартных крепежных изделий (фиг. 5). Осуществляют модернизацию стандартного дизельного топливного бака 6 заключающуюся в изготовлении в его правой части технологической ниши 12 (фиг. 6), достаточной для последующего размещения в ней модернизированного стандартного масляного бака 7 (фиг. 7), монтируют (например, сваркой и стандартными крепежными изделиями) систему ограничителей 13 и 14 с передней и правой стороны, вдоль полученной технологической ниши 12, осуществляют перенос заливной горловины 15 на расстояние 600 мм от левой стороны модернизируемого стандартного дизельного бака 6, датчик максимального уровня топлива и клапан для слива излишек топлива переносят на левую сторону стандартного модернизируемого дизельного бака 6 (позиции не показаны). Далее осуществляют модернизацию стандартного масляного бака 7 (фиг. 7) заключающуюся в удалении с его задней стенки четырех монтажных креплений (позиции не показаны), предусмотренных заводом изготовителем, всасывающий патрубок 16 переносят на правую боковую стенку модернизируемого масляного бака 7 и удлиняют его до 618 мм, каналы слива рабочей жидкости 17 переносят на переднюю стенку модернизируемого стандартного масляного бака 7. Далее в технологическую нишу 12 модернизированного стандартного дизельного топливного бака 6 устанавливают модернизированный стандартный масляный бак 7 и жестко закрепляют его с передней и правой стороны (например, сваркой и стандартными крепежными изделиями) системой ограничителей 13 и 14, а также сверху ограничительной рамой 18 (фиг. 8). Далее получившийся дизельномасляный бак 10 устанавливают на левом лонжероне 8 рамы 4 самосвала 5 в месте, где ранее находился стандартный масляный бак 7 и пневмогидроаккумуляторы 9 (см. фиг. 5). После этого, на правом лонжероне 3 рамы 4 самосвала 5, на место, где изначально был установлен стандартный дизельный топливный бак 6, монтируют крепежную платформу 1 с КТБ 2. (см. фиг. 2). При необходимости на дизельномасляный бак 10, спереди в крайней левой (дизельной) части, может быть смонтирован трап 11, поскольку в процессе эксплуатации может возникнуть необходимость в техническом обслуживании дизельномасляного бака 10 (см. фиг. 5).
Заявляемый способ позволяет достичь:
- упрощения процесса монтажа КТБ на борту карьерного самосвала БелАЗ-7530 и его модификаций;
- повышения безопасности при эксплуатации карьерного самосвала в газодизельном режиме работы;
- увеличения объема, устанавливаемого КТБ;
- повышения производительности процесса транспортировки горной массы, за счет уменьшения количества циклов заправки в рабочую смену;
- упрощения процессов заправки и обслуживания КТБ.