НЕСУЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕШИВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЩЕТКИ НА ПОДМЕТАЛЬНО-УБОРОЧНОЙ МАШИНЕ
CARRIER SYSTEM FOR CYLINDRICAL BRUSH SUSPENSION ON SWEEPERS

Данное изобретение относится к несущему устройству для подвешивания цилиндрической щетки на подметально-уборочной машине, содержащему поворотную опору, установленную на подметально-уборочной машине с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, несущий элемент, подвешенный на поворотной опоре при помощи подъемного устройства, включающего подъемный привод, и раму щетки, установленную на несущем элементе с возможностью качания вокруг горизонтальной оси, проходящей поперек оси вращения цилиндрической щетки.
Несущие устройства такого типа известны из практики. Подметально-уборочные машины, в которых цилиндрические щетки подвешены при помощи соответствующих несущих устройств, применяются, например, на аэродромах для так называемой предварительной уборки, при которой важно убрать с проезжих площадей как можно больше снега. Подвешивание цилиндрической щетки с возможностью качания позволяет компенсировать локальный наклон очищаемой поверхности и боковой наклон подметально-уборочной машины, например, при ее движении по кривой. В известных типовых несущих устройствах для выравнивания активным образом щеточного узла (т.е. рамы с подвешенной на ней цилиндрической щеткой), поднятого в транспортировочном положении при движении подметально-уборочной машины, рама щетки предварительно фиксируется, с предотвращением ее качания, в исходном положении при помощи подходящих упругих элементов (например, резиновых пружин или газонаполненных амортизаторов). Такое выравнивание является важным, поскольку в случае часто возникающей односторонней снеговой нагрузки (в особенности из-за скопления снега на кожухе щетки) цилиндрическая щетка во время транспортировки будет волочиться одной стороной по земле. В таких подметально-уборочных машинах, в которых цилиндрическая щетка во время транспортировки устанавливается в продольном направлении машины, при отсутствии указанного выравнивания щеточного узла волочение одной стороны щетки по земле происходило бы даже при ускорении и торможении подметально-уборочной машины.
Из US 2004/0040103 А1 известно несущее устройство для подвешивания цилиндрической щетки на подметально-уборочной машине, которое отличается от рассмотренного выше уровня техники тем, что в нем отсутствует подъемное устройство, включающее подъемный привод. Так как возможность поднимать несущий элемент в данном устройстве отсутствует, указанной выше проблемы для него не существует.
Из US 4643261 А известно несущее устройство для подвешивания цилиндрической щетки на подметально-уборочной машине, которое отличается от рассмотренного уровня техники тем, что рама щетки установлена на несущем элементе без возможности качания вокруг горизонтальной оси, проходящей поперек оси вращения цилиндрической щетки. Из-за отсутствия возможности качания рамы здесь тоже отсутствует проблема, имеющая место в типовых несущих устройствах.
В известных подметально-уборочных машинах с типовыми несущими устройствами для цилиндрической щетки при различных условиях работы (например, при криволинейном движении со скоростью, превышающей определенное значение) наблюдается неудовлетворительная очистка. Данное изобретение направлено на устранение этого недостатка.
Эта задача согласно изобретению решена посредством того, что в типовом несущем устройстве в области качательной опоры рамы щетки установлен стопорный элемент, который может принимать первое положение, позволяющее раме щетки совершать качательное движение, и второе положение, препятствующее качательному движению рамы щетки в выровненном положении, причем на стопорный элемент воздействует подъемный привод подъемного устройства таким образом, что при приведенном в действие подъемном приводе стопорный элемент находится в своем втором положении. Таким образом, характерной отправной точкой данного изобретения является то, что привод подъемного устройства воздействует на стопорный элемент и при приведении этого привода в действие с целью подъема щеточного узла стопорный элемент принудительно приводится в действие, а именно переводится из своего первого положения, позволяющего раме щетки совершать качательные движения, во второе положение, запрещающее качательное движение рамы при ее выровненном положении. При этом при переходе из первого положения во второе стопорный элемент переводит раму щетки в выровненное положение. Если же подъемный привод во время подметания не действует (например, в результате установки гидравлического подъемного цилиндра в плавающее положение), так что цилиндрическая щетка благодаря компенсирующему вертикальному перемещению может следовать за очищаемой поверхностью, то возможно также качательное движение цилиндрической щетки, компенсирующие различные боковые наклоны очищаемой поверхности и/или подметально-уборочной машины. При этом особенно выгодно, что щеточный узел в плавающем положении, определяемом первым положением стопорного элемента, может качаться свободно, без какой-либо предварительной фиксации. Благодаря этому даже при существенном боковом наклоне подметально-уборочной машины, в частности при криволинейном движении с большой скоростью, цилиндрическая щетка прилегает к очищаемой поверхности по всей своей длине с одинаковым усилием прижима. Это является главным отличием от известных подметально-уборочных машин, в которых из-за предварительной фиксации рамы щетки в исходном положении относительно шасси подметально-уборочной машины при боковом наклоне последней усилие прижима цилиндрической щетки по ее длине будет различным. Таким образом, согласно изобретению цилиндрическая щетка при подъеме щеточного узла самостоятельно выравнивается и фиксируется в поднятом положении без использования дорогостоящих технических средств, а в опущенном положении освобождается, т.е. отцепляется от шасси подметально-уборочной машины как можно дальше от нее.
Если в рамках данного изобретения принимается во внимание также другая установка стопорного элемента (в частности, на несущем элементе или на раме щетки), то согласно первому предпочтительному усовершенствованию изобретения стопорный элемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей параллельно оси вращения цилиндрической щетки, особенно предпочтительно, на раме щетки. В последнем случае точка воздействия подъемного привода и шарнирное соединение стопорного элемента с рамой щетки могут быть расположены на различных сторонах рамы щетки. Такая конструкция отличается особенно высокой функциональностью.
То же справедливо, если стопорный элемент в своем первом положении ограничивает качательное движение рамы щетки в заданном диапазоне в качестве части упорного устройства. Благодаря такой двойной функции стопорного элемента несущее устройство согласно изобретению содержит минимум конструктивных элементов. В этом случае особенно выгодно, если на стопорном элементе установлены амортизирующие элементы для амортизации ударов, приводимые в действие по меньшей мере в конце допустимого качательного движения.
Согласно другому предпочтительному усовершенствованию изобретения стопорный элемент выполнен в виде скобы, имеющей две щеки, которая охватывает шарнирное соединение между несущим элементом и рамой щетки. При этом особенно предпочтительно, чтобы несущий элемент имел рядом с его шарнирным соединением с рамой щетки по одному упору для каждой щеки скобы.
Согласно изобретению подъемные устройства могут быть выполнены по-разному. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения подъемное устройство содержит рычажный параллелограмм, который предпочтительно имеет два двойных рычага, при этом несущий элемент и поворотная опора находятся между двумя рычагами обоих двойных рычагов. В этом случае подъемный привод тоже может быть расположен между рычагами двойных рычагов, благодаря чему он особенно хорошо защищен. Расположение подъемного привода между поворотной опорой и несущим элементом является преимуществом также и тогда, когда рычажный параллелограмм подъемного устройства не содержит двойных рычагов.
В дальнейшем изобретение описано подробнее на примере предпочтительного варианта его осуществления, показанном на чертежах, на которых:
фиг.1 изображает слегка схематичный вид в перспективе слева-сзади-сверху несущего устройства согласно изобретению при опущенном щеточном узле,
фиг.2 - подробный вид сзади области подвески, с возможностью качания, рамы щетки несущего устройства согласно фиг.1,
фиг.3 - вид слева-сзади-сверху несущего устройства согласно фиг.1 и 2 при поднятом щеточном узле и
фиг.4 - вид слева-спереди-снизу несущего устройства согласно фиг.1-3 тоже при поднятом щеточном узле.
Показанное на чертежах несущее устройство 1 для подвешивания цилиндрической щетки 2 на подметально-уборочной машине содержит поворотную опору 3, подъемное устройство 4, несущий элемент 5 и раму 6 щетки. Поворотная опора 3 установлена на подметально-уборочной машине с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 7 поворота. С поворотной опорой шарнирно соединен несущий элемент 5, который может подниматься и опускаться при помощи подъемного устройства 4. Для этого подъемное устройство содержит рычажный параллелограмм 8 с верхним двойным рычагом 9 и нижним двойным рычагом 10. Несущий элемент 5 и поворотная опора 3 расположены между соединенными с ними шарнирно известным образом двумя рычагами каждого двойного рычага 9 и 10. Оба рычага 11 нижнего двойного рычага 10 жестко соединены между собой при помощи двух соединительных элементов 12 и 13.
На несущем элементе 5 подвешена рама 6 щетки, которая выполнена в виде четырехгранной трубы и на которой известным образом установлена с возможностью вращения вокруг своей продольной оси L цилиндрическая щетка 2. Подвешивание осуществляется при помощи качательной опоры 14 в форме поворотного шарнира 15, который соединяет раму 6 щетки с несущим элементом 5 с возможностью ее качания вокруг горизонтальной оси 16, проходящей поперек оси L вращения цилиндрической щетки 2.
В области качательной опоры 14 предусмотрен стопорный элемент 17 в форме скобы 18, содержащей две щеки 19 и 20, два соединяющих их друг с другом соединительных элемента 21 и 22, а также две пластины 23 и 24, придающие жесткость. Скоба 18 охватывает поворотный шарнир 15 благодаря тому, что щеки 19 и 20 расположены по разные стороны от поворотного шарнира. На передний соединительный элемент 21 через сферическую головку воздействует подъемный цилиндр 25, который образует подъемный привод 26 подъемного устройства 4 и другой, верхний, конец которого прикреплен к поворотной опоре 3, тоже через сферическую головку.
Скоба 18 установлена на раме 6 щетки при помощи двух приваренных к раме 6 опорных планок 27 с возможностью поворота вокруг оси 28, проходящей параллельно оси L вращения цилиндрической щетки 2. Благодаря этому скоба может принимать опущенное первое положение, позволяющее раме 6 совершать качательное движение, и поднятое второе положение, выравнивающее раму и блокирующее качательное движение выровненной рамы щетки. В поднятом посредством подъемного цилиндра 25 втором положении скобы 18 упоры 29 щек 19 и 20 прилегают к нижней стороне упорной пластины 30, которая является составной частью несущего элемента 5. В результате качательное движение рамы 6 в ее выровненном положении оказывается невозможным, а в начале подъема щеточного узла при приведении в действие подъемного цилиндра 25 скоба 18 переводится из своего первого положения во второе и выравнивает при этом щеточный узел. Опущенное первое положение скоба 18 может принимать тогда, когда гидравлический цилиндр переключен в свое плавающее положение, при котором щеточный узел, благодаря подъему и опусканию несущего элемента, может беспрепятственно отслеживать неровности земли и/или различные упругие прогибы подметально-уборочной машины. В этом первом положении скобы 18 щеточный узел может беспрепятственно и без всякой предварительной фиксации совершать качательное движение вокруг оси 16 поворота в пределах заданного углового диапазона.
Чтобы амортизировать качательные движения в конце допустимого диапазона, на каждой щеке 19 и 20 скобы 18 предусмотрены два резиновых амортизирующих элемента 31 и 32, расположенных сверху и снизу на соответствующем кронштейне 33. Если скоба 18 находится в первом положении, то оба нижних амортизирующих элемента 32 опираются сверху на раму 6 щетки, при этом между щеками 19, 20 и верхней стороной рамы 6 имеется узкий зазор, позволяющий нижним амортизирующим элементам 32 упруго прогибаться. Между упорами 29 щек 19 и 20 и упорной пластиной 30 в выровненном положении щеточного узла тоже имеется зазор по обеим сторонам. Если щеточный узел отклоняется от его выровненного положения, то при определенном угле качания тот из двух верхних амортизирующих элементов 31, который находится на поднимающейся стороне щеточного узла, входит в контакт с нижней стороной упорной пластины 30 и демпфирует дальнейшее качательное движение, прежде чем при возможном дальнейшем сжатии верхнего амортизирующего элемента 31 соответствующий этой стороне упор 29 ударится об упорную пластину. В этом случае сжимаются также два нижних амортизирующих элемента 32 при необходимости до тех пор, пока нижние края щек 19 и 20 не будут прилегать сверху к раме 6 щетки. В этом смысле скоба 18 в своем первом положении представляет собой также часть упорного устройства, ограничивающего качательное движение рамы 6 щетки.
Следует отметить, что зазор между верхним амортизирующим элементом 31 и упорной пластиной 30 в первом положении скобы 18 не является обязательным. Наоборот, в первом положении скобы 18 при выровненном щеточном узле оба верхних амортизирующих элемента 31 могут прилегать к упорной пластине 30, а оба нижних резиновых амортизатора 32 - к раме 6 щетки. В этом случае проявляется еще одно существенное преимущество несущего устройства по сравнению с уровнем техники, так как амортизирующие элементы, по сравнению с пружинными узлами, применяемыми в известных несущих устройствах, могут быть выполнены более упругими, когда фиксация поднятого щеточного узла в его выровненном положении осуществляется при помощи описанного отдельного стопорного элемента.
Очевидно, что щеточный узел, подвешенный на рассмотренном несущем устройстве, может не только беспрепятственно совершать качательные движения вокруг оси 16 поворота. По сравнению с уровнем техники, также облегчается движение щеточного узла вверх и вниз в пределах заданного диапазона отклонений в соответствии с неровностями поверхности Земли, так как не каждое движение щеточного узла в вертикальном направлении приводит к изменению длины подъемного цилиндра 25 и тем самым к вытеснению гидравлической жидкости, препятствующему быстрому движению. Напротив, благодаря зазору щек 19 и 20 скобы 18 между упорной пластиной 30 с одной стороны и рамой 6 щетки с другой стороны рама щетки вместе с несущим элементом 5 может в пределах заданного диапазона отклонений совершать движения в вертикальном направлении, не приводящие к изменению длины подъемного цилиндра 25. Это обеспечивает особенно хорошую очистку поверхностей с относительно короткими плоскими неровностями.