ГУСЕНИЧНЫЙ САМОСВАЛ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ГОРНОЙ МАССЫ

Полезная модель относится к транспортным средствам на гусеничном ходу и может использоваться для транспортирования насыпных грузов, в том числе горной массы при разработке месторождений полезных ископаемых.
Известны конструкции гусеничных транспортных средств, предназначенные для транспортирования насыпных грузов, например, при производстве строительных работ, а также в лесной промышленности [1]. Недостатком таких устройств при применении их на горных работах является их малая грузоподъемность, небольшой срок ходимости гусениц, слабая устойчивость на крутых уклонах, недостаточная жесткость рамы для загрузки горной массой, а также необходимость выполнения разворота на участках погрузки и разгрузки для осуществления дальнейшего движения в обратном направлении, что влечет за собой сооружение площадок, занимающих дополнительную площадь (что особенно важно при ограниченной ширине транспортных берм карьеров), и влияет на качество дорожного покрытия (при развороте гусениц). В карьерном гусеничном транспортировщике [2] устранены приведенные недостатки, в том числе за счет поворотной платформы. Но использование такого узла, особенно при повышенных грузоподъемностях (более 40 т) и крутых транспортных уклонах дорог, ведет к существенному усложнению конструкции, увеличению стоимости, снижению срока службы и надежности.
Наиболее близким техническим решением является самосвал [3], в котором устранены приведенные недостатки. Основная идея использования такого самосвала на открытых горных работах заключается в применении его на крутых уклонах до 360‰ и в сложных (для традиционных карьерных самосвалов с колесной формулой 4×4, 4×2) условиях проходимости [4, 5]. Недостатком самосвалов [3] является ограниченные возможности разгрузки грузовой платформы, а также наличие водителя в самосвале во время движения на возможных опасных участках, где имеется вероятность нанесения вреда его жизни или здоровью.
Целью предполагаемой полезной модели является повышение эффективности работы и безопасности человека при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.
Поставленная цель достигается тем, что в гусеничном самосвале для транспортирования горной массы, включающем самоходное шасси с двумя гусеничными движителями, присоединенными к пространственной силовой раме с установленным на ней кузовом в виде короба, снабженным по меньшей мере одним гидравлическим опрокидывающим устройством, энергосиловую установку и устройство управления самосвалом, кузов расположен над рамой и гусеничными движителями и выполнен с возможностью разгрузки вправо, влево, вперед и назад, а энергосиловая установка расположена внутри рамы между гусеничными движителями с распределением ее элементов в передней, средней и задней части гусеничного самосвала, и устройство управления самосвалом выполнено в виде блока дистанционного управления, расположенного на раме, с выносными приемо-передающими антеннами. Подобное выполнение гусеничного самосвала в патентной литературе и научно-технической информации не выявлено, что позволяет говорить о новизне заявляемой полезной модели.
Расположение кузова над гусеничными движителями позволяет вести разгрузку кузова во все стороны по необходимости (налево, направо, назад и вперед), при этом за счет отсутствия разворотов в забоях и на разгрузках (погрузке) не ухудшается качество дорожного покрытия и не требуется дополнительных площадок для разворота и увеличения ширины транспортных берм. Управление гусеничным самосвалом осуществляется дистанционно, что позволит вовлечь в отработку часть запасов, ранее оставляемых в целиках либо бортах карьера при его доработке или углубке (либо разработке новых месторождений), а также не принимать дополнительных технических и технологических мер по обеспечению безопасности водителя при разработке сложных или опасных участков ведения горных работ, особенно с применением повышенных транспортных уклонов (до 360‰).
На фиг.1 представлен гусеничный самосвал с дистанционным управлением, вид сбоку.
На фиг.2 представлен гусеничный самосвал с дистанционным управлением, вид спереди при разгрузке.
Гусеничный самосвал с дистанционным управлением содержит кузов 1, пространственную силовую раму 2, с закрепленными на ней гусеничными движителями 3 и установленной в раме энергосиловой установкой. Энергосиловая установка, включающая в себя двигатель внутреннего сгорания 4 и трансмиссию 5, может быть расположена в передней, средней и задней части гусеничного самосвала одновременно для равномерного распределения нагрузки на элементы ходовой части. Устройство управления самосвалом выполнено в виде блока дистанционного управления 6 с выносными приемо-передающими антеннами 7 и видеокамерами 8, местоположение и количество которых на самосвале может быть изменено в зависимости от условий эксплуатации. Грузоподъемность гусеничного самосвала с дистанционным управлением может быть в диапазоне от 15 до 60 т (оптимальная грузоподъемность для доработки, например, кимберлитовых карьеров). Для осуществления разгрузки в одну или две, или четыре стороны (налево, или направо, или назад, или вперед), кузов оснащен по меньшей мере одним (в зависимости от грузоподъемности) гидравлическим опрокидывающим устройством 9.
Гусеничный самосвал функционирует следующим образом.
Оператор посредством видеокамер 8 и системы координатного позиционирования самосвала с помощью пульта управления задает режим движения самосвала, который посредством радиосигнала передается на выносныеприемо-передающие антенны 7 и обрабатывается блоком дистанционного управления 6, который в свою очередь задает режим энергосиловой установки, приводящей в движение гусеничный самосвал. Энергосиловая установка, включает в себя двигатель внутреннего сгорания 4 и трансмиссию 5, передающую вращение от двигателя к ведущим звездочкам гусеничных движителей. Движение гусеничного самосвала осуществляется как назад, так и вперед без необходимости разворота гусеничной тележки при постановке под погрузку или разгрузку. Дистанционное управление может быть осуществлено с непосредственным участием оператора, например, при помощи пульта управления, либо полностью автоматически, когда управление осуществляется бортовым компьютером самосвала без участия оператора. Наблюдение осуществляется оператором непосредственно в зоне прямой видимости, либо посредством видеокамер 8, установленных на самосвале. Оператор может находиться как рядом с гусеничным самосвалом, так и в удаленном комфортабельном центре управления. В зависимости от условий эксплуатации и расположения внешних радиоантенн для передачи сигналов управления, на самом самосвале могут быть установлены одна, две или четыре выносных приемо-передающих радиоантенны 7 и необходимое оператору количество видеокамер 8.
Разгрузка осуществляется в любую из четырех сторон самосвала посредством по меньшей мере одного (в зависимости от грузоподъемности самосвала) гидравлического опрокидывающего устройства - гидроцилиндра 9, создающего подъемную силу в центральной части кузова.
Применение дистанционного управления в сочетании с возможностями проходимости предложенной конструкции гусеничного самосвала позволит вовлечь в отработку дополнительные объемы полезного ископаемого за счет углубки карьеров, либо за счет добычи части запасов ранее оставляемых в целиках, либо за счет отработки новых месторождений с повышенными транспортными уклонами и постановкой бортов карьеров в предельное положение. Таким образом, основной экономический эффект по сравнению с применяемым сегодня оборудованием достигается благодаря добыче дополнительного объема полезных ископаемых и сокращению объемов вскрышных работ (существенной экономии затрат на горно-капитальные работы), особенно при применении комплекса горного оборудования на дистанционном управлении (буровые, погрузочные машины и т.д.), при этом обеспечивается безопасность человека.
Источники информации:
1. Конструктивные схемы гусеничных самосвалов для работы в карьерах с повышенными уклонами выработок / П.И.Тарасов, А.В.Глебов, В.О.Фурин, А.Г.Ворошилов, С.В.Лобанов, В.М.Неволин // Горная промышленность. 2008. №2. С.63-68.
2. Патент на полезную модель 64993 Российская Федерация, МПК B60P 1/26 (2006.01), B60P 1/30 (2006.01), B62D 55/00 (2006.01), B62D 63/02 (2006.01), B62D 33/00 (2006.01). Гусеничный карьерный транспортировщик / Беляев В.В., Глебов А.В., Лобанов С.В., Тарасов П.И., Шумаков И.К.; патентообладатель Открытое акционерное общество «Конструкторское бюро транспортного машиностроения». - 2005141277/11, заявл. 28.12.2005; опубл. 27.07.2007.
3. Патент на полезную модель 71305 Российская Федерация, МПК B60P 1/04 (2006.01), B62D 33/06 (2006.01). Самосвал / Бесчастный А.В., Неволин В.М.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие «Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения». - 2007115450/22, заявл. 23.04.2007; опубл. 10.03.2008.
4. Патент 2314420 Российская Федерация. МПК E21C 41/26 (2006.01). Способ реконструкции карьера с двумя близкорасположенными рудными телами / Акишев А.Н., Бахтин В.А., Бабаскин С.Л.; заявитель и патентообладатель акционерная компания«АЛРОСА» (закрытое акционерное общество). - 2006124321/03, заявл. 06.07.2006, опубл. 10.01.2008.
5. Обоснование технологических параметров углубочного комплекса / П.И.Тарасов, А.Г.Журавлев, В.О.Фурин // Горное оборудование и электромеханика 2011. №9. С.2-10.