ГУСЕНИЧНЫЙ КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТИРОВЩИК

Изобретение относится к гусеничным транспортным средствам, оборудованным самосвальным кузовом, и может использоваться в качестве карьерного транспортировщика при добыче полезных ископаемых открытым способом.
Самосвалы различной грузоподъемности, выполненные на колесном шасси, получили очень широкое распространение в добывающей промышленности, так как они имеют лучшие показатели «грузоподъемность - собственная масса».
3
Особенностью эксплуатации самосвалов в глубоких карьерах является необходимость преодоления затяжных подъемов с продольным углом 18÷19° и очень ограниченной по ширине транспортной берме, что затрудняет возможность разворота самосвалов для погрузки, доставки горной массы из карьеров и в аварийных ситуациях. Указанные факторы обуславливают высокие требования к надежности элементов конструкции и безопасности эксплуатации, обеспечиваемые, в том числе, за счет использования вспомогательных и резервных узлов и агрегатов. Требования надежности особенно актуальны в условиях Крайнего Севера. При разработке открытым способом кимберлитовых месторождений, когда порода представляет собой взорванную горную массу в виде крупных камней с плотностью 2,1÷2,5 т/м, повышаются износ и вероятность повреждения покрышек колес самосвалов. В таких условиях эксплуатации рациональнее использовать гусеничное шасси. Опыт эксплуатации карьерных самосвалов показывает, что при разработке крупных месторождений полезных ископаемых открытым способом в глубоких карьерах с повышенными углами подъема, наиболее эффективно использование самосвалов грузоподъемностью не менее 30 т.
При эксплуатации самосвалов при заготовке леса, когда имеется много препятствий в виде пней поваленных деревьев, также рациональнее использовать гусеничное шасси. Известна машина для перевозки грузов по заявке №2002135501 от 26.12.2002 г., опубликованной 27.06.2004 г., B 62 D 55/00, В 60 Р 1/04, которая включает гусеничное шасси с двигателем, трансмиссией, ходовой частью, кабиной водителя и другими узлами и агрегатами.
В качестве гусеничного шасси использован трелевочный трактор, выпускаемый ОАО «АЛТРАК», г.Рубцовск. С трактора сняты погрузочное устройство с исполнительным гидроцилиндром, а на штатные крепежные места погрузочного устройства через надрамник установлен самосвальный кузов с гидравлическим опрокидывающим устройством.
Для привода опрокидывающего устройства могут быть использованы штатные гидронасос и гидрораспределитель.
Недостатком известной машины для перевозки грузов является малая грузоподъемность и слабая ходовая часть, что не позволяет использовать ее в качестве карьерного самосвала.
3
Известен гусеничный транспортировщик (см. журнал Plant Power, Cummins Magazine for Construction, Mining and Agriculture, №7, 2003 г., стр.10) совместного Англо-Шотландского производства, содержащий шасси с уширенными резиновыми гусеницами, которые позволяют передвигаться с грузом по переувлажненной почве заливных лугов. За кабиной водителя размещен самосвальный кузов объемом 20,3 м, предназначенный для перевозки зеленой травяной массы.
Недостатком указанного транспортера являются то, что его нельзя использовать в качестве карьерного самосвала для перевозки пород с высокой плотностью. Кроме того, слабая ходовая часть, включающая 10 пар опорных катков малого диаметра с незначительными динамическими ходами, ограничивает возможность эксплуатации на неровностях местности, а наличие резиновой гусеницы исключает возможность использования транспортера в условиях Крайнего Севера.
Известен гусеничный самосвал KOMATSU (см. статью А.Игонина в газете «Строительство и недвижимость», №1, январь 2003 г., прилагаемую к материалам настоящей заявки), выбранный в качестве прототипа. Указанный самосвал включает шасси с уширенными гусеницами и грузовую платформу, способную разворачиваться на месте на 360°.
Недостатком известного гусеничного самосвала является то, что в ходовой части использована жесткая конструкция, которая применяется в тихоходных машинах, не требующих подрессоривания шасси. В ней отсутствуют упругие и демпфирующие элементы, воспринимающие и гасящие значительные динамические нагрузки, возникающие при движении на скорости, особенно по каменистому и мерзлому грунту. Указанный самосвал при грузоподъемности до 11 т используется на небольших горных выработках.
Настоящим изобретением решается задача создания гусеничного карьерного транспортировщика, обладающего, повышенной грузоподъемностью и способного преодолевать углы подъема 18÷19°.
Техническим результатом, достигнутым при решении поставленной задачи, является обеспечение реверсивного вращения ведущих колес с обеспечением транспортировщику возможности движения в прямом и обратном направлении во всем диапазоне рабочих скоростей без разворота шасси, и повышение несущей способности ходовой части.
Задача решается тем, что в транспортировщике используется шасси гусеничного транспортировщика с передним расположением моторно-трансмиссионного отделения, в котором трансмиссия выполнена с возможностью обеспечения реверсивного вращения ведущих колес с обеспечением транспортировщику возможности движения в прямом и обратном направлении во всем диапазоне рабочих скоростей без разворота шасси, при этом ходовая часть выполнена с использованием танкового гусеничного движителя и подвески в семиопорном варианте исполнения.
Поворотная платформа, установлена на шасси с возможностью кругового вращения на опорно-поворотном устройстве и стопорения для совершения транспортировщику движения в прямом и обратном направлении без разворота корпуса, при этом опорно-поворотное устройство снабжено вращающимся контактным устройством, которое связывает между собой элементы электрической и гидравлической систем, размещенные на поворотной платформе и в корпусе шасси, с обеспечением возможности электрогидроуправления из кабины водителя работой транспортировщика при любом положении поворотной платформы.
Поворотная платформа может быть дополнительно оборудована вспомогательным двигателем, используемым для кругового вращения поворотной платформы и в качестве привода механизма разгрузки самосвального кузова при неработающем основном двигателе.
Вспомогательный двигатель выполнен с возможностью использования совместно с основным двигателем при движении с грузом на подъем, при этом вращающееся контактное устройство выполнено с возможностью обеспечения передачи крутящего момента от вспомогательного двигателя к трансмиссии.
Шасси оборудовано резервным электронасосным агрегатом, используемым для кругового вращения поворотной платформы и в качестве привода механизма разгрузки самосвального кузова при неработающем основном двигателе за счет электропитания от аккумуляторных батарей транспортировщика.
В ходовой части использованы конструктивные элементы, например, танка Т-80.
Самосвальный кузов выполнен сварной конструкции, снабжен защитным козырьком кабины, обогревом отработанными газами двигателя, оборудован устройствами для механического стопорения в поднятом положении и камневыталкивателями.
Самосвальный кузов установлен с обеспечением возможности разгрузки на борт и снабжен защитным козырьком гидроцилиндра механизма разгрузки.
Поворотная платформа включает раму сварной конструкции, образованную продольными балками коробчатого сечения и переменной высоты, жестко связанными между собой поперечными балками.
Анализ основных отличительных признаков показал, что:
- использование шасси гусеничного транспортировщика с передним расположением МТО обеспечивает наиболее равномерное распределение нагрузки на элементы ходовой части;
- выполнение трансмиссии с возможностью обеспечения реверсивного вращения ведущих колес, установка поворотной платформы на шасси с возможностью кругового вращения на опорно-поворотном устройстве - обеспечивают транспортировщику возможность движения в прямом и обратном направлении без разворота шасси во всем диапазоне рабочих скоростей, что расширяет возможности использования транспортировщика в открытых карьерах на транспортных бермах ограниченной ширины, исключающих возможность его разворота на гусеницах;
- выполнение ходовой части с использованием гусеничного движителя основного боевого танка, например танка Т-80, с семью парами опорных катков, позволяет повысить грузоподъемность до 30 т;
- оборудование поворотной платформы вспомогательным двигателем, позволяет использовать его для кругового вращения поворотной платформы и в качестве привода механизма разгрузки самосвального кузова при неработающем основном двигателе, что повышает надежность и безопасность эксплуатации;
- выполнение вращающегося контактного устройства с обеспечением передачи крутящего момента от вспомогательного двигателя к трансмиссии, позволяет использовать вспомогательный двигатель совместно с основным двигателем для увеличения тяговых характеристик при движении с грузом на крутых и затяжных подъемах в глубоких карьерах;
- оборудование шасси резервным электронасосным агрегатом, используемым для кругового вращения поворотной платформы и в качестве привода механизма разгрузки самосвального кузова при неработающем основном двигателе за счет электропитания от аккумуляторных батарей транспортировщика повышает надежность и безопасность эксплуатации.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
- на фиг.1 - вид сбоку на гусеничный карьерный транспортировщик;
- на фиг.2 - вид спереди на гусеничный карьерный транспортировщик;
- на фиг.3 - вид сбоку на гусеничный карьерный транспортировщик с развернутой на 180° поворотной платформой;
- на фиг.4 - вид спереди на гусеничный карьерный транспортировщик, поворотная платформа которого оборудована вспомогательным двигателем;
- на фиг.5 - вид сзади на гусеничный карьерный транспортировщик.
Гусеничный карьерный транспортировщик (см. фиг.1, 2) содержит шасси 1 с поворотной платформой 2, на которой размещены кабина водителя 3 и самосвальный кузов 4. В качестве шасси 1 используется шасси гусеничного транспортировщика, выполненного, например по патенту РФ №2260541, B 62 D 55/08. В ходовой части транспортировщика использованы танковые гусеничный движитель 5, подвеска с семью парами опорных катков 6 и ведущие колеса 7, установленные в носовой части шасси 1, которое выполнено в конфигурации с передним моторно-трансмиссионным отделением (МТО). В МТО размещены (на фиг. не показаны) основной двигатель и трансмиссия, выполненная с возможностью обеспечения реверсивного вращения ведущих колес 7 с обеспечением транспортировщику возможности движения в прямом и обратном направлении во всем диапазоне рабочих скоростей без разворота корпуса. В ходовой части могут быть использованы хорошо отработанные конструктивные элементы, например, танка Т-80.
Поворотная платформа 2 установлена на шасси 1 с возможностью кругового вращения на опорно-поворотном устройстве 8 и стопорения для совершения транспортировщику движения в прямом и обратном направлении (см. фиг.3). Опорно-поворотное устройство 8 снабжено вращающимся контактным устройством 9, которое связывает между собой элементы электрической и гидравлической систем, размещенные на поворотной платформе 2 и в корпусе шасси 1, с обеспечением возможности электрогидроуправления из кабины водителя 3 работой транспортировщика при любом положении поворотной платформы 2.
Транспортировщик может быть дополнительно оборудован вспомогательным двигателем 10 (см. фиг.4), используемым для кругового вращения поворотной платформы 2 и в качестве привода механизма разгрузки 11 самосвального кузова 4 при неработающем основном двигателе (см. фиг.5). Кроме того, вспомогательный двигатель 10 выполнен с возможностью использования совместно с основным двигателем при движении с грузом на подъем. Для этого вращающееся контактное устройство 9 выполнено с возможностью обеспечения передачи крутящего момента от вспомогательного двигателя 10 к трансмиссии.
Шасси 1 оборудовано резервным электронасосным агрегатом 12, используемым для кругового вращения поворотной платформы 2 и в качестве привода механизма разгрузки 11 самосвального кузова 4 при неработающем основном двигателе за счет электропитания от аккумуляторных батарей транспортировщика.
Самосвальный кузов 4 выполнен сварной конструкции, снабжен защитным козырьком 13 кабины водителя 3, защитным козырьком 14 гидроцилиндра 15 механизма разгрузки 11, обогревом отработавшими газами двигателя, оборудован устройствами для
механического стопорения в поднятом положении и камневыталкивателями (на фиг. не показаны).
Поворотная платформа 2 включает раму сварной конструкции, образованную продольными балками 16 коробчатого сечения и переменной высоты, жестко связанными между собой поперечными балками 17.
Работа
Гусеничный карьерный транспортировщик эксплуатируется в условиях Крайнего Севера при добыче полезных ископаемых открытым способом. С помощью экскаватора или фронтального погрузчика загружается самосвальный кузов 4 транспортировщика горной породой общей массой до 30 т. Переднее расположение МТО обеспечивает наиболее равномерное распределение нагрузки на опорные катки 6 ходовой части. Крутящий момент от основного двигателя через трансмиссию передается на ведущее колесо 7 и гусеничный движитель 5, транспортировщик совершает движение в прямом направлении на подъем из карьера. При значительных углах возвышения (18÷20°) для увеличения тяговых характеристик транспортировщика совместно с основным двигателем используется вспомогательный двигатель 10. После подъема транспортировщика на требуемую высоту производится его разгрузка с помощью механизма 11, приводимым гидроцилиндром 15 (см. фиг.5). Поворотная платформа 2 разворачивается на опорно-поворотном устройстве 8 на 180° и стопорится, водитель включает реверс ведущего колеса 7, транспортировщик совершает движение в обратном направлении во всем диапазоне рабочих скоростей без разворота шасси. При неработающем основном двигателе, разворот поворотной платформы 2 и разгрузка самосвального кузова 4 осуществляется с помощью вспомогательного двигателя 10 или резервного электронасосного агрегата 12.
Таким образом настоящим изобретением решена поставленная задача создания гусеничного карьерного транспортировщика, обладающего повышенной грузоподъемностью и способного преодолевать углы подъема 18÷20°.