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. Новым является то, что в нем 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 движения транспортировщику в прямом и обратном направлении без разворота шасси, при этом опорно-поворотное устройство снабжено вращающимся контактным устройством, связывающим 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 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. Показано дополнительное оборудование транспортировщика резервным электронасосным агрегатом, а также выполнение рамы грузовой платформы и самосвального кузова.

1 независимый и 8 зависимых пунктов формулы, 5 поясняющих фигур

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».

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/м³, 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.

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 ³, 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°.

1. Гусеничный карьерный транспортировщик, включающий гусеничное шасси с двигателем, трансмиссией, ходовой частью и размещенными на поворотной платформе кабиной водителя и самосвальным кузовом, отличающийся тем, что в нем 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 без разворота шасси во всем диапазоне рабочих скоростей, при этом ходовая часть выполнена с использованием танкового гусеничного движителя и подвески в семиопорном варианте исполнения.

2. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1, отличающийся тем, что 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 шасси, при этом опорно-поворотное устройство снабжено вращающимся контактным устройством, связывающим 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.

3. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1 или 2, отличающийся тем, что поворотная платформа дополнительно оборудована вспомогательным двигателем, используемым для кругового вращения поворотной платформы и в качестве привода механизма разгрузки самосвального кузова при неработающем основном двигателе.

4. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.3, отличающийся тем, что 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.

5. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1, отличающийся тем, что 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.

6. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1, отличающийся тем, что в его ходовой части использованы гусеничный движитель, подвеска с семью парами опорных катков и ведущие колеса танка.

7. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1, отличающийся тем, что самосвальный кузов выполнен сварной конструкции, снабжен защитным козырьком кабины, обогревом отработавшими газами двигателя, оборудован устройствами для механического стопорения в поднятом положении и камневыталкивателями.

8. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1, отличающийся тем, что самосвальный кузов установлен с обеспечением возможности разгрузки на борт и снабжен защитным козырьком гидроцилиндра механизма разгрузки.

9. Гусеничный карьерный транспортировщик по п.1, отличающийся тем, что поворотная платформа включает раму сварной конструкции, образованную продольными балками коробчатого сечения и переменной высоты, жестко связанными между собой поперечными балками.