ТЯГОВО-СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ПРИЦЕПНОГО СКРЕПЕРА
TOWING COUPLER OF PULL-TYPE SCRAPER

Изобретение относится к тяговым машинам, работающим с прицепным оборудованием.
Известен скреперный поезд [1], включающий тягач и прицепной скрепер, тяговый брус которого гибкой связью соединен с гидроцилиндром, установленным на тягаче. Скреперный поезд позволяет увеличивать сцепной вес тягача за счет частичного вывешивания переднего моста прицепного скрепера. Однако устройство создает значительное перераспределение вертикальных нагрузок на опорные поверхности тягача.
Известен прицепной скрепер с догружающим устройством [2], обеспечивающий увеличение сцепного веса тягача и передающий усилие догрузки на тягач внутри его опорного периметра. Недостатком устройства является сложность конструкции и существенное уменьшение клиренса тягача.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является прицепной скрепер с догружающим устройством [3], увеличивающий сцепной вес тягача, имеющий простую конструкцию, в которой отсутствуют горизонтальные усилия, перераспределяющие вертикальные нагрузки на колеса тягача. Однако прицепной скрепер с таким догружающим устройством при копании не обеспечивает максимального увеличения сцепного веса тягача за счет поступающего в ковш грунта.
Целью изобретения является максимальное увеличение при копании сцепного веса тягача за счет веса поступающего в ковш грунта. Эта цель достигается тем, что гидроцилиндр вывешивания связан шаровыми шарнирами с аркой-хоботом и прицепным брусом. Кроме того, со стороны, противоположной прицепному брусу и гидроцилиндру вывешивания, установлены нижний и верхний кронштейны, взаимодействующие между собой в поперечной плоскости при отрыве колес переднего моста от грунта, причем нижний кронштейн жестко присоединен к переднему мосту, а верхний - к арке-хоботу и имеет жесткость меньше, чем нижний кронштейн, кроме того, одна линия гидрораспределителя через обратный управляемый клапан соединена с рабочей полостью гидроцилиндра вывешивания, а другая - с его нерабочей полостью и камерой управления обратного управляемого клапана.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен скреперный агрегат с тягово-сцепным устройством, на фиг.2 дана конструкция тягово-сцепного устройства на транспортном режиме, на фиг.3 - то же при копании грунта, на фиг.4 и 5 показан процесс выравнивания переднего моста при вывешивании, на фиг.6 приведена гидравлическая схема привода устройства.
Скреперный агрегат включает тягач 1, прицепной скрепер 2, тягово-сцепное устройство 3 (фиг.1), которое посредством шаровой опоры 4 соединяет прицепной скрепер 2 с аркой-хоботом 5 (фиг.2).
Тягово-сцепное устройство 3 включает передний мост 6, тяговый брус 7 и гидроцилиндр вывешивания 8, установленный на шаровых опорах 9 между прицепным брусом 7 и аркой-хоботом 5 (фиг.2). С противоположной стороны к переднему мосту 6 жестко прикреплен нижний кронштейн 10 с направляющей 11, а к арке-хоботу 5 - верхний кронштейн 12. Жесткость верхнего кронштейна 12 меньше жесткости нижнего кронштейна 10.
Гидрораспределитель подключен к рабочей полости гидроцилиндра вывешивания 8 через обратный управляемый клапан 13, полость управления 14 которого соединена нерабочей полостью гидроцилиндра вывешивания 8 с гидрораспределителем (фиг.4).
Тягово-сцепное устройство работает следующим образом.
На тяговом режиме при копании грунта оператор тягача 7 подает гидрораспределителем масло через обратный управляемый клапан 13 в рабочую полость гидроцилиндра вывешивания 8 (фиг.6), шток гидроцилиндра вывешивания 8 выдвигается, что приводит к отрыву колес переднего моста 6 прицепного скрепера 2 от грунта. При этом происходит перераспределение вертикальных нагрузок на мосты скреперного агрегата, приводящее к увеличению сцепного веса тягача 1 (фиг.1).
Подъем переднего моста 6 будет происходить до тех пор, пока изменение угла между прицепным брусом 7 и аркой-хоботом 5 не приведет к соприкосновению направляющей 11 нижнего кронштейна 10 с верхним кронштейном 12 (фиг.4). При этом происходит выравнивание высоты h колес переднего моста 6 над грунтом (фиг.5) и постепенное деформирование верхнего кронштейна 12. В результате увеличивается давление в рабочей полости гидроцилиндра вывешивания 8, срабатывает предохранительный клапан гидрораспределителя и выдвижение штока гидроцилиндра вывешивания 8 прекращается. Объем масла, находящийся в рабочей полости гидроцилиндра вывешивания 8, надежно запирается обратным управляемым клапаном 13 и длина гидроцилиндра вывешивания 8 фиксируется на все время копания.
Фиксированная длина гидроцилиндра вывешивания 8 блокирует шаровую опору 4 и превращает прицепной брус 7 и арку-хобот 5 в жесткую конструкцию, одной из опор которой является соединение прицепного бруса 7 с тягачом 1. В результате скреперный агрегат из прицепного становится полуприцепным (фиг.1), для которого сцепной вес тягача 1 напрямую зависит от степени заполнения ковша грунтом. При этом следует особо подчеркнуть, что для поддержания увеличивающегося сцепного веса тягача 1 не затрачивается при копании дополнительной энергии после фиксации длины гидроцилиндра вывешивания 8.
Скреперный агрегат (фиг.1) начинает копание с увеличенным сцепным весом (за счет полного вывешивания переднего моста 6 прицепного скрепера 2) и продолжает его с автоматически увеличивающимся сцепным весом тягача 1 за счет части веса поступающего в ковш грунта без дополнительных энергетических затрат на поддержание процесса вывешивания переднего моста 6 прицепного скрепера 2.
После завершения заполнения ковша грунтом в момент его выглубления оператор тягача 1 подает гидрораспределителем масло в нерабочую (штоковую) полость гидроцилиндра вывешивания 8 и полость управления 14 управляемого обратного клапана 13 (фиг.6). Гидроцилиндр вывешивания 8 сокращает свою длину, колеса переднего моста 6 опускаются на грунт, верхний кронштейн 12 и нижний кронштейн 11 (фиг.3 и 4) перестают контактировать. Шаровая опора 4 разблокируется и скреперный агрегат снова становится прицепным.
Далее оператор тягача 1 переводит гидроцилиндр вывешивания 8 в плавающее положение, которое обеспечивает шаровой опоре 4 все необходимые перемещения при движении скреперного агрегата по неровному забою на транспортном режиме.
Тягово-сцепное устройство позволяет с минимальными энергетическими затратами преобразовать прицепной скрепер в полуприцепной и обеспечить непрерывное увеличение его сцепного веса при копании за счет части веса грунта, поступившего в ковш.
Источники информации
3
1. А.с. 985199 СССР, МКИ E02F 3/58. Скреперный поезд / Нилов В.А. (СССР) - №3324405/29; заявлено 4.08.81; опубл. 30.12.82; Бюл. №48.
5
2. А.с. 1701836 СССР, МКИ E02F 3/64. Прицепной скрепер с догружающим устройством / Нилов В.А., Борисенков В.А. (СССР) - №4703710/03; заявлено 8.06.89; опубл. 30.12.91; бюл. №48.
4
3. А.с. 1239213 СССР, МКИ E02F 3/64. Прицепной скрепер с догружающим устройством / Нилов В.А., Гаврилов А.В., Меньшиков В.П. (СССР) - №3711704/29; заявлено 13.03.84; опубл. 23.06.86; бюл. №23.