МАШИНА ТРАНСПОРТНАЯ

Полезная модель относится к области транспорта и предназначена под установку технологического оборудования (топливо-заправщик, кран-манипулятор, торкрет-установку, пассажирский салон и др.), применяемого на вспомогательных работах при добыче полезных ископаемых в условиях подземных шахт и проходок, не опасных по пыли и газу.
Известна машина транспортная, содержащая кабину, ходовой двигатель, устройство рулевого управления и шасси сочлененной конструкции из передней и задней рам, выполненных в виде сварных конструкций из продольных балок, соединенных поперечинами, на передней раме установлены кабина с рулевым колесом (SU №1194755, 1984).
Недостатками данной машины транспортной являются плохая маневренность из-за нецелесообразной компоновки оборудования на раме и распределения нагрузок, допускающего при повороте перегрузку узла сочленения рам и опрокидывание, незначительный угол подъема, преодолеваемый машиной, узость функциональных возможностей, низкая приспособленность для работы в стесненных условиях подземных шахт и проходок.
Известна машина транспортная, содержащая кабину, ходовой двигатель, устройство рулевого управления и шасси шарнирно-сочлененной конструкции
из передней и задней рам, выполненных в виде сварных конструкций из продольных балок, соединенных поперечинами, на передней раме установлены кабина с рулевым колесом, а перед ней - ходовой двигатель и передний ведущий мост, на задней раме установлен задний мост и предусмотрена возможность установки дополнительного оборудования, рамы шасси соединены между собой верхними и нижними шарнирами, расположенными соосно один над другим (SU №1031836, 1983).
Недостатками данной машины транспортной являются плохая маневренность из-за неоптимальных компоновки и распределения нагрузок, ограничивающие угол подъема, преодолеваемого машиной и допустимый радиус поворота и угол наклона машины без опрокидывания при движении и стоянке, узость функциональных возможностей в части управления машиной и маневрирования в стесненных условиях подземных шахт.
Технической задачей полезной модели является создание эффективной машины транспортной, а также расширение арсенала машин транспортных.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в расширении диапазона углов поворота передней рамы относительно задней рамы, увеличении угла подъема, преодолеваемого машиной, повышении долговечности, надежности и устойчивости, увеличении допустимой грузоподъемности и допустимого угла наклона машины с загруженной задней рамой при движении и стоянке, расширении возможностей управления и маневрирования в стесненных условиях, оптимизации компоновки и распределения нагрузок, повышении экономичности эксплуатации.
Сущность полезной модели состоит в том, что машина транспортная содержит кабину, ходовой двигатель, устройство рулевого управления и шасси шарнирно-сочлененной конструкции из передней и задней рам, выполненных в виде сварных конструкций из продольных балок, соединенных поперечинами, при этом на передней раме установлены кабина с рулевым колесом и колонкой рулевого управления, а за ней - ходовой двигатель с гидромеханической передачей и передний ведущий мост, на задней раме установлен задний ведущий мост и предусмотрена возможность установки технологического оборудования, рамы соединены между собой верхними и нижними сферическими шарнирами, расположенными соосно один над другим, ходовой двигатель связан с передним мостом одним карданным валом, а с задним мостом - двумя последовательно связанными через опору, установленную на задней раме, карданными валами, причем отношение расстояний от оси шарнирного соединения рам до осей переднего и заднего мостов, соответственно, равно 0,66±0,025, передний мост установлен на передней раме шарнирно, а задний мост на задней раме - жестко, при этом колонка устройства рулевого управления соединена с насосом-дозатором, подключенным через распределительную гидроаппаратуру к двум параллельным гидроцилиндрам поворота машины.
Предпочтительно задняя рама выполнена под установку технологического оборудования из группы: топливо-заправщик, кран-манипулятор, торкрет-установка, пассажирский салон, колеса выполнены односкатными, а шины - пневматическими камерными с карьерным рисунком протектора, кабина выполнена открытая, с местом для пассажира, а для наружного освещения
и сигнализации установлены фары, габаритные фонари, сигналы торможения.
На чертеже фиг.1 изображен общий вид машины транспортной в аксонометрической проекции, на фиг.2 - вид сбоку машины транспортной, на фиг.3 - вид сверху при повернутом положении передней рамы, на фиг.4 - схема гидравлическая принципиальная рулевого управления.
Машина транспортная содержит кабину 1, ходовой двигатель 2, и шасси шарнирно-сочлененной конструкции из передней рамы 3 и задней рамы 4, выполненных в виде сварных конструкций из продольных балок, соединенных поперечинами (не обозначены). На передней раме 3 установлены кабина 1 с рулевым колесом и колонкой рулевого управления (не обозначены), а за ней - ходовой двигатель 2 с реверсивной гидромеханической передачей 5 и передний ведущий мост 6. На задней раме 4 установлен задний ведущий мост 7 и предусмотрена возможность установки технологического оборудования из группы: топливо-заправщик, кран-манипулятор, торкрет-установка, пассажирский салон. Рамы 3, 4 соединены между собой верхними и нижними фланцами со сферическими шарнирами 8, 9, расположенными соосно один над другим. Ходовой двигатель 2 связан с передним мостом 6 одним карданным валом 10, а с задним мостом 7 - двумя последовательно связанными через опору 11, установленную на задней раме 4, карданными валами 12, 13. Опора 11 представляет собой вал с двумя опорными подшипниками (не обозначены).
1
Отношение расстояний L=1400 мм и L=2000 мм от оси шарнирного соединения рам 3, 4 до осей переднего и заднего мостов 6, 7, соответственно, находится в оптимальных пределах 0,66±0,025. Передний мост 6 установлен
на передней раме 3 шарнирно, а задний мост 7 на задней раме 4 жестко закреплен. Колонка рулевого управления соединена с регулирующим органом насоса-дозатора 14, подключенного через распределительную гидроаппаратуру 15 к двум параллельным гидроцилиндрам 16, 17 поворота машины, которые шарнирно соединены с передней и задней рамами 3, 4. Конструкция колонки рулевого управления обеспечивает отсутствие влияния осевых или радиальных сил на валу насоса-дозатора 14. Насос-дозатор 14 выполнен с возможностью автоматического возврата и удержания в нейтральном положении после завершения управляющего воздействия рулевого колеса.
2
Питание насоса-дозатора 14 жидкостью под давлением 150±10 кгс/смосуществляет шестеренный насос 18, приводимый от двигателя 2. Максимальное рабочее давление в гидросистеме рулевого управления ограничивается настройкой предохранительного клапана (не обозначен). Противоударные клапаны (не изображены) отрегулированы на срабатывание от воздействия внешних нагрузок при нейтральном положении насоса-дозатора 14 во время движения машины.
Колеса 19, 20, 21, 22 машины выполнены односкатными разъемными с приваренным установочным диском для крепления на ступице (не изображено), а шины - пневматическими камерными с карьерным рисунком протектора. Для строповки при погрузке машины на передней раме 3 предусмотрены прорези, на задней раме 4 имеются захваты, а для фиксации от складывания рам 3, 4 предусмотрена распорная штанга, которая при рабочем положении снята (не изображено).
Машина имеет кабину 1 открытого типа и предназначается для работы при температуре окружающего воздуха от 0°С до 40°С. Кабина 1 открытая, цельнометаллическая, оборудована дверью, сиденьем водителя и сиденьем для пассажира и предназначена для размещения в ней водителя (оператора) среднего роста, представляющего 50%-ную группу антропометрических данных, согласно ГОСТ 27250-97 (ИСО 3411-95). Кабина 1 крепится к раме 3 болтами через амортизирующие резиновые элементы, уменьшающие передачу вибрации при работающем двигателе 2 и устраняющие перекос кабины 1 при деформации рамы 3. В передней части кабины 1 предусмотрено место для размещения огнетушителя. Все органы управления расположены в соответствии с ГОСТ 12.2.106-85 в поле зрения и свободного доступа оператором с максимальным комфортом управления машиной. Сиденье водителя в кабине 1 имеет два рабочих положения с поворотом на 85° относительно вертикальной оси. Рулевое колесо расположено диагонально крайним положениям сиденья водителя.
Для наружного освещения и сигнализации установлены фары, габаритные фонари, сигналы торможения (не изображены).
Габаритные размеры машины составляют 2080×6570 мм.
Машина транспортная работает следующим образом.
Машина, согласно своему назначению, осуществляет в стесненных условиях шахт и тоннелей, транспортирование людей или технологического оборудования к местам работы. Ведущие мосты 6, 7 приводятся карданными валами 10, 12, 13 от ходового двигателя 2 через гидромеханическую передачу 5 и передают крутящий момент на колеса 19-22. Шарнирная подвеска обеспечивает качание моста 6 относительно оси.
При движении на горизонтальном участке дороги максимальная транспортная скорость 25 км/час. Наибольший угол подъема, преодолеваемый МТ полной массой на сухой дороге с твердым покрытием -15°. С помощью пары гидроцилиндров 16, 17 обеспечивается управление взаимным расположением рам 3, 4, позволяющее машине передвигаться по искривленным шахтным тоннелям с необходимым регулированием скорости колес 19-22 с помощью гидромеханической передачи 5. Поворот машины осуществляется складыванием передней и задней рам 3, 4 двумя гидроцилиндрами 16, 17 поворота с помощью шарниров 8, 9.
1
2
Угол между осями рам 3, 4 может изменяться в широких пределах - от 42° до 180°. Минимальный внутренний радиус R поворота составляет 3320 мм, наружный радиус R поворота - 5710 мм. Это позволяет осуществлять поворот даже в узких тоннелях, пересекающихся под прямым углом (фиг.3).
Технологический цикл работы машины, например оборудованной краном-манипулятором, включает следующие операции.
Машина подъезжает к штабелю. Управление работой крана-манипулятора осуществляется водителем, находящимся в кабине 1. Двигатель 2 является источником энергии для работы всех подвижных частей машины. Краном груз из штабеля поднимается и загружается в кузов транспортного средства или наоборот выгружается из него в штабель.
Гидромеханическая передача 5 обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя 2 к ведущим мостам 6, 7 с возможностью переключения передач под нагрузкой. Наличие гидромеханической передачи 5 обеспечивает возможность работы по «челночной схеме», то есть движения вперед и назад без разворотов, что, совместно с большим диапазоном углов взаимного
поворота рам 3, 4, существенно расширяет возможности управления и маневрирования.
При повороте рулевого колеса поворачивается связанная с ним колонка рулевого управления и регулирующий орган насоса-дозатора 14. В результате поток масла распределяется насосом-дозатором 14 и гидроаппаратурой 15, таким образом, что дозирует подачу жидкости (минерального масла) в гидроцилиндры 16, 17 пропорционально углу поворота рулевого колеса и, тем самым, управляет углом поворота машины.
При складывании рам 3, 4 до отказа в какую-либо из сторон, давление в соответствующем гидроцилиндре 16 или 17 будет повышаться до тех пор, пока не откроется предохранительный клапан, и рабочая жидкость будет перепускаться в линию слива. В случае возникновения в гидроцилиндре 16 или 17 давления от внешних воздействий, превышающего настройку противоударного клапана, последний открывается, и масло поступает в сливную магистраль.
Благодаря выбранным геометрическим соотношениям, указанным выше, и выбранной компоновке оборудования на рамах 3, 4 машины обеспечено следующее распределение эксплуатационной массы на передний мост - 3960 кг, на задний мост - 1300 кг. Таким образом, нагрузка от технологического оборудования на задний мост может быть достаточно большой и достигать 6000 кг, что положительно влияет на устойчивость машины, увеличивает допустимый угол наклона машины при движении и стоянке и обеспечивает ее надежность.
Конструкция машины разработана и выполнена с учетом применения в сложных и жестких подземных условиях рудников. Благодаря высокой
мобильности машина эффективно работает в стесненных условиях выработок с площадью сечения не менее 3,6×3,0 м.
Таким образом, создана эффективная машина транспортная, а также расширен арсенал машин транспортных.
При этом расширены диапазоны углов поворота передней рамы относительно задней рамы и углов подъема, увеличена допустимая грузоподъемность и допустимый угол наклона машины при движении и стоянке, повышены долговечность, надежность и устойчивость, расширены возможности управления и маневрирования в стесненных условиях, оптимизированы компоновка и распределение эксплуатационных нагрузок, повышена экономичность эксплуатации.