NO150925B - Anordning ved med skuff arbeidende lastemaskin, saerlig en saakalt hjullaster - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning ved med skuff arbeidende lastemaskin, særlig en såkalt hjullaster, med en ved maskinens ene ende anordnet lasteskuff som er hev- og senkbart båret ved hjelp av et par på maskinen lagrede svingearmer og som er svingbart og stillingsfikserbart forbundet med de frie endene til disse svingearmer. For lasting av massegods har det i lengre tid vært anvendt lastemaskiner med lasteskuff, for det meste hjul-bårne slike eller såkalte hjullastere. Disse maskiner samvirker med transportkjøretøy i form av lastebiler o.l. for borttrans-portering av massegodset, i hvertfall når det gjelder lengre transportavstander. Ved kortere slike avstander lønner det seg derimot som oftest ikke å benytte spesielle lastekjøretøy for massegodstranspprten, men lastemaskinen anvendes også for trans-porten. Dette sistnievnte har- særlig vært tilfelle i gruver, tun-neller og på andre steder hvor plassen er begrenset og transport-strekningene er relativt korte, på en størrelsesorden av mindre enn 500m. Av lønnsomhetsgrunner har utviklingen således gått i retning av stadig større enheter og i praksis så store maskiner som det overhodet er plass til innenfor de aktuelle ortdimensjoner, og man er nå oppe i skuffvolumer på mere enn 6 m og lastvekter i størrelsesorden 15 tonn.

Det er. åpenbart at slike lastvekter krever store hjul på lastemaskinen, med tilhørende større hjulradius og dermed større tyngepunktavstand for lasten i skuffen fra den nærmeste hjulaksel-Defcte krever i sin tur en mer og mer bakover rettet forskyvning av maskinens tyngste deler, så som motor m.m. for derved å oppnå en utbalansering av lasten i skuffen.

Disse forhold medfører imidlertid at belastningsvariasjonene, særlig på den nærmest skuffen forhåndenværende hjulaksel, blir meget store, og maskinen får dårlige kjøreegenskaper, særlig ved fullast. Den nevnte lastfordeling ved fullast medfører derfor også en kraftig slitasje av dekkene, særlig på de hjul som er-nærmest lasteskuffen, og også for hele-maskinen, avhengig av dens driftsmåte. For lasting kjøres nemlig maskinen med full kraft inn i. den massegodshaug hvorfra lastingen skal skje, hvoretter maskinføreren under suksessivt løfting og hakovertipping av lasteskuffen rykkvist flytter maskinen inn i haugen for å bedre skuffens fyllingsgrad så langt som mulig. I gruver hvor arbeidsmiljøene er særlig krevende blir naturligvis slitasjen på maskinen enda større.

For å oppnå en bedre vektfordeling og dermed en redusert slitasje av maskinen eller kjøretøyet for den aktuelle anvendelse har det tidligere vært fremkommet ulike forslag og blant disse kan det vises til svensk patentskrift nr. 222.654. I dette vises det et lastekjøretøy med en lastekurv hvor den kurvbærende delen av kjøretøyet er forsynt med en lasteshufftilsats for å mulig-gjøre en selvlasting av kjøretøyet. Lasteskuffen er imidlertid liten i forhold til lastekurvens volum og det er omstendlig å gjennomføre en suksessiv forflytting av kjøretøyet inn mot massegodshaugen ettersom lastingen skrider frem. Et annet forslag av lignende type går frem av det svenske patentskrift nr. 305.634. Der er det vist et selvlastende og med tippbar lastekurv forsynt lastekjøretøy eller en lastemaskin. Selv om denne konstruksjon oppviser betydelig forbedringer sammenlignet med den fra det førstnevnte svenske patentskrift, er lastingen av lastekurven ved hjelp av skuffen fremdeles en omstendlig prosedyre, selv om det lasteded kjøretøy oppviser en mer fordelaktiv vektfordeling i lastetilstand.

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å foreslå en videreutvikling av en slik lastemaskin med en lasteskuff som har en annen utforming for detved å tillate større lastevolumer enn ellers vanlig, men samtidig oppnå en bedre vektfordeling hos det lastede kjøretøy enn tilfellet er ved tidligere utførelser med separat lastekurv.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen i hovedsaken derved at ved den mot maskinen vendte side av lasteskuffen er denne i det minste delvist åpen og tilsluttet en bakre skuffdel som er anordnet mellom svingearmene og strekker seg inn mellom hjulene på den nærmest liggende hjulaksen i maskinen og fortrinnsvis innover denne aksel, og at denne bakre skuffdel er individuell svingbart og stillingsfåkserbart forbundet med svingearmene på en med lasteskuffens svingeaksel parallell aksel, idet svingearmene er utformet bueformede nedad- fremad samt innrettet til under lasting og transport å danne støtter for den derpå hvilende og med motsvarende kurvform utførte bakre skuffdel.

Takket være oppfinnelsen oppnås nå at lasteskuffen får et større effektivt volum og at tyngepunktet for lasten i skuffen inklu-siv det økede volum vil ligge på en meget fordelaktig måte nært inntil hjulakselen som er nærmest skuffen. Herved forbedres vektfordelingen i den lastede maskin meget betydelig. Derved at lasteskuffen dessuten hviler på svingearmene under lasting og transport kan skuffen og særlig dennes bakre del gjøres lettere, hvilket også har en gunstig innvirkning på maskinens totale økonomi .

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 viser et sideriss og

fig. 2 viser et grunnriss, begge skjematisk, av en lastemafekin

med en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 viser et skjematisk sideriss av samme maskins fremre parti, med ulike stillinger av svingearmer, lasteskuff med bakdel og hydrauliske sylindre antydet med stiplede linjer,

fig. 4 er et grunnriss av det fremre parti av maskinen for

bedre illustrasjon ^v lasteskuffen og dennes bakre del,

fig. 5 er et tversnitt gjennom den fremre delen av maskinen

etter linjen A-A i fiig. 3,

fig. 6 er et sideriss av lasteskuffen med dens bakre del, og

fig. 7 er et delvist sideriss av maskinen med lasteskuffens

arbeidsbevegelser.

På tegningene er det vist en lastemaskin av typen hgiullaster

og innbefattende et hjulunderstøttet chassis eller en ramme 1

med minst to hjulaksler 2, 3, motor 4 og en førerplass 5 samt en lasteskuffe 6. Denne lasteskuffen 6 er på kjent måte anordnet ved maskinens ene ende og i kortest mulig avstand utenfor hjulene 7 på den nærmeste hjulaksel 2, og skuffen er hev-r og senkbart understøttet ved hjelp av et par i maskinen lagrede svingearmer 8. Maskinen er i det viste utførelseseksempel ramme- eller midjestyrt, dvs. at rammen er leddet om en vertikal aksel et sted på midten og at leddbevegelsen for styring av maskinen kan manøvreres ved hjelp av hensiktsmessige, ikke viste organer, særlig hydrauliske sylindre, på i og for seg kjent måte.

Lasteskuffén 6 er lagret svingbart ved den frie enden av svingearmen 8 om en horisontal tverraksel 9, og skuffens svingebeveg-else tilveiebringes ved hjelp av egnede organer, særlig hydrauliske sylindre 10. Svingearmen 8 er ved sine andre ender ved leddpunkter 11 svingbart lagret i et med maskinrammen 1 forbundet parti av maskinen. Svingearmenes 8 svingebevegelser om disse leddpunkter tilveiebringes ved hg.elp av hensiktsmessige kjente organer, særlig hydrauliske sylindre 12, forbundne med maskinrammen 1.

Ifølge oppfinnelsen er nå lasteskuffen 6 ved sin mot maskinen vendte side 13 utført i det minste delvist åpen og tilsluttet en bakre skuffdel 14 som er anordnet mellom svingearmen 8. Denne skuffdel 14 strekker seg derved inn mellom hjulene 7 på den nærmest liggende hjulaksel 2 i maskinen, og fortrinnsvis også

inn over denne aksel. Denne bakre skuffdel 14 er individuelt svingbart og stillingsfikserbart forbundet med svingearmen 8 på en med lasteskuffens 2 svingeaksel 9 parallall aksel 15. Svinge-beyegelsene av den bakre skuffdel 14 om akselen 15 tilveiebringes på kjent måte ved hjelp av hensiktsmessige organer, i foreliggende

tilfeller hydrauliske sylindre 16 som virker mellom den bakre skuffdel 14 og den respektive svingearm 8.

Ifølge oppfinnelsen er videre svingearmene 8 utført bueformede nedad- fremad fra leddpunktehe 11 i maskinen og mot ledd-akselen 9 for lasteskuffen 6. Den bakre delen 14 av lasteskuffen 6 strekker seg i sideretningen utover svingearmene 8 og har der en til svingearmenes krumning svarende kurveform ved den nedre og bakre delen av sideveggene til denne bakre skuffdel 14. Herved vil denne skuffdel under lasting og transport trvile mot svingearmenes 8 oversider. Dette medfører i sin tur at denne bakre skuffdel 14 avstives slik at den kan utføres av enklere og tynnere materiale og derved gjøres lettere, noe som har en gunstig innvirkning på maskinens totale økonomi (se fig. 4 og 6).

Lasteskuffen 6 og den bakre skuffdelen 14 er således svingbare hver for seg mot og fra hverandre på leddakslene 9, hhv. 15. Disse leddaksler kan forøvrig med fordel være sammenfallende. Under svingebevegelsene innbyrdes mellom lasteskuffen 6 og dens bakre del 14 kan det danne seg en kileformet åpning mellom skuffens bakre vegg 13 og den fremre sidekanten til den bakre delen 14, og for å hindre at massegods faller ut gjennom den åpning går det fra den indre kanten av hver baksidedel 13 på skuffen 6 ut en sirkelsektorformet skjermvegg 18.

Fig. 3 viser noen ulike stillinger for lasteskuffen 6 og den

bakre lasteskuffdel 14 samt svingearmene 8. Med fullt opptrukne linjer er lasteskuffen 6 vist svingt opp til sin bakerste stilling, til anlegg mot den fremre kanten av den bakre skuffdel 14. Dette er vanligvis transportstillingen i lastet tilstand, og i skuffen 6 er det derfor antydet en massegodshaug. Med stiplede linjer er det dessuten i denne figur antydet en nederste stip-ling for skuffen 6 ,i hvilken den har anlegg mot underlaget, og

også den maksimale oppsvingede stilling for svingearmene 8, som anvendes når den kombinerte lasteskuff 6, 14 skal tømmes. Skuffen 6. er da svingt ned fra den med fullt opptrukne linjer viste

stilling i samme figur i forhold til den bakce skuffdel 14, hvilket tilveiebringes ved hjelp av de hydrauliske sylindre 10 som er anordnet langs den øvre kanten av den bakre skuffdel 14 og virker mellom denne skuffdel og den øvre kanten av lasteskuffens 6 bakside 13. Av denne med stiplede linjer viste tippestilling fremgår det også tydelig hvor fordelaktig den kombinerte skuffens svingelagring er utformet ifølge oppfinnelsen, nemlig: slik at denne lagring befinner seg nært inntil av midten av den kombinerte skuffens 6 lengdeutstrekning og dermed nær tyngdepunktet til lasten i denne. Herigjennom kreves det bare forholdsvis små tippekrefter fra tippesylin-derne 16 for tilveiebringelse av tippebevegelsen. Dessuten blir høydebehovet begrenset samtidig som den fremre veggen i skuffen 6 allikevel kommer tilstrekkelig høyt til å mulig-gjøre en tipping over lasteplankanten på et lastekjøretøy om så ønskes. Den øverste delen av baksiden av den bakre skuffdel 14 vil ikke komme høyere opp fra marken enn hva som er tilfellet ved tidligere kjente skuffekonstruksjoner.

Av.fig. 5 går det frem at den bakre skuffdel 14 med fordel kan gjøres dyp, slik at dens bunn blir liggende et vesentlig stykke under hjulakselen 2. En fagmann vil lett innse at tyngdepunktet for massegodset i den bakre skuffdel 14 da også senkes og vil befinne seg i en relativ liten avstand over hjulakselen 2. Dette har en meget fordelaktig innvirkning på kjøretøyets kjøre-egenskaper, særlig hva gjelder sidekrefter og derav forårsaket hjulslitasje.

Utformingen av den kombinerte lasteskuff 6, 14 ifølge oppfinnelsen går også tydelig frem av detaljsiderisset i fig. 6. Særlig går det der frem at avsatsene 14a ved den nedre og bakre delen av skuffdelens 14 sidevegger har en kontur i sideriss som stemmer overens med formen til oversiden av svingearmene 8, slik at skuffdelen 14 altså kan hvile mot disse armer og understøttes av disse.

I fig. 7 er det i skjematisk sideriss vist hvordan lasteskuff-anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse virker under maskinens arbeide. På samme måte som ved kjente lastemaskiner er hensikten at foreliggende maskin ved lasting skal kjøres frem til den massegodshaug hvorfra lasting, skal skje, og herunder skal lasteskuffen 6 føres inn i haugen, med skuffen i sin nederste, i fig. 7 med stiplede linjer antydede stilling. Skuffen skal kjøres så langt inn som hjulgrepet tillater. Hensiktsmessig drives maskinen på bakhjulene 3, men kan ha hjelpedrift på egnet måte, eksempelvis med en hydraulisk motor for hvert fremhjul 2. Hoveddrivkraftkilden kobles deretter ut og hjelpedriften koples inn med et egnet fremover rettet drivmoment som hindrer maskinen i å flyttes bakover når lasteskuffen siden bringes til å utføre en fremad- oppad rettet gravende lastebevegelse med svingearmen 8 ved hjelp av de hydrauliske sylindre.12. Dersom massegodset av en eller annen grunn gir sprangvist etter og mer eller mindre faller ned i skuffen lettes jo dermed også motstanden mot skuffe-bevegelsen og hele maskinen følger derfor automatisk med fremover mot haugen. Hvor langt man fira begynnelsen trenger inn med skuffen i massegodshaugen er naturligvis avhengig av bl.a. med hvilken kraft man kjører frem maskinen og hvor grovt materialet i haugen som man skal laste er. Inntrengningen påvirkes også av bredden av lasteskuffen 6 og av skråningen til dennes sidevegger.

Det er også mulig ved en gitt kombinasjon av trykkraft, rnateri-algrovhet og utformingen av lasteskuffen 6 å øke inntrengningen av skuffen betydelig ved at man på i og for seg kjent måte brin-ger skuffen 6 til å vippe frem og tilbake om sin svingeaksel 9 ved hjelp av de hydrauliske sylindre 10. Denne vippebevegelse ved hjelp av sylinderne 10 kan eksempelvis tilveiebringes ved hjelp av en tongenerator som påvirker sylinderne. Det er herunder hensiktsmessig at såvel frekvens som amplitude for disse vippebevegelser kan varieres.

I fig. 7 er også med stiplede linjer vist en løftet stilling

for lasteskuffen 6. Det fremgår at lastegodset i lastskuffen 6 som følge av tyngdekraftens innvirkning vil ha en tendens til å

falle bakover og ned >i den bakre skuffdelen 14. Når det gjelder lasting av jernmalm og annet massegods som har en rasvinkel på rundt 6 0°, som vist i fig. 7, kan det fordelaktige forhold nås med anordningen ifølge oppfinnelsen, nemlig at hele den kombinerte, skuff 6, 14 kan fylles stort sett i sin helhet med en eneste arbeidsbevegelse av svingearmene 8. Skulle den kombinerte skiiiff ikke bli helt fyllt med en arbeidsbevegelse av svingearmene 8 er det naturligvis mulig først å svinge opp skuffen 6 om svingeakselen 9 ved hjelp av sylinderne 10, slik at hoveddelen av lasten i skuffen overføres bakover til den bakre skuffdel 14, hvoretter man senker ned svingearmene 8, eventuelt helt til utgangsstillingen, og gjennomfører en ny arbeidsbevegelse for svingearmene 8 for kompletterende fylling av skuffen 6. Ved behov kan da også maskinen først bakkes noe og så på nytt kjøres inn i massegodshaugen.

Av siderisset i fig. 7 fremgår også for en fagmann at stillingen av svingearmenes 8 leddforbindelse 11 med maskinen vil være be-stemmende for den bueformede bevegelsesstrekning for arbeidsbe-vegelsen til skuffen 6 og dens svingeaksel 9. Man kan ved en hensiktsmessig plassering av leddpunktene 11, særlig i høyden, lett tilpasse maskinen for overflatelasting eller mere dypt-gående lasting i en massegodshaug, såkalt skumlasting eller dyplasting. Ved det på tegningene viste utførelseseksempel av maskinen er leddpunktene 11 plassert i hovedsaken i høyde med den øvre kanten av den bakre skuffdel 14 i dBnnes utgangsstil-ling eller transportstilling.

En avgjørende og unik fordel ved maskinen ifølge oppfinnelsen

er at fra førerplass 5 med normal høyde over marken kan maskin-føreren se oppover den bakre kanten av den bakre skuffdel 14 og ned gjennom skuffen 6 samt forbi dennes fremkant. Ved behov kan det øvre parti 14a av den bakre lasteskuffdel 14 gjøres gjennom brutt, f.eks. i: form av et nett eller strekkmetall , slik at den blir gjennomsiktig. Derved blir det mulig for føreren på

en meget effektiv måte å manøvrere maskinen før lasting og også under selve lastingen, noe som ellers er helt umulig ved andre

hittil kjente lastemaskiner.

Den ifølge oppfinnelsen foreslåtte lasteskuffanordning med-fører en omtrentlig 50% øking av lasteevnen for en gitt maskin-størrelse. Dette innebærer med andre ord ved en maskin av den innledningsvis nevnte størrelsesklasse med egenvekt på ca. 32,5 tonn kan maskinen ta last på ca. 21,5 tonn i den kombinerte skuff 6, 14, hvilket innebærer at maskinen kan laste ca. 66% av sin egenvekt. Dette må stilles i relasjon til den innledningsvis nevnte maskintype som ved drøyt 3 0 tonns egenvekt kan laste 12 tonn i skuffen, dvs. ca. 40% av maskinens vekt. Vektfordelingen i maskinen ifølge oppfinnelsen blir også vesentlig annerledes enn ved de tidligere kjente maskintyper. Selv om foreliggende maskinutforming oppviser en vektfordeling av 14% på forakselen og 86% på bakakselen i ulastet tilstand, hvilket er dårligere enn ved tidligere kjente maskintyper, men av mindre avgjørende betydning for slitasjen, oppviser maskinen i lastet tilstand en vektfordeling av 61% på forakselen og 39% på bakakselen ved full last, mens derimot den kjente maskintype har en vektfordeling av 70% på forakselen og 30% på bakakselen ved full last. Den mere jevnere fullastfordeling ifølge oppfinnelsen er særlig fordelaktig og virker sterkt reduserende på maskinens slitasje.

Claims (3)

1. Anordning ved med skuff arbeidende lastemaskin, særlig en såkalt hjullaster, og med en ved maskinens ene ende anordnet lasteskuff (6) som er hev- og senkbart båret av et par i maskinen lagrede svingearmer (8) og som er svingbart og stillingsfikserbart forbundet med de frie endene av disse svingearmer (8), hvilken lasteskuff (6) ved sin mot maskinen vendte side (13) er i det minste delvist åpen og tilsluttet en bakre skuffdel (14) som er anordnet mellom svingearmene (8) og strekker seg inn mellom hjulene (7) på den nærmest beligg-ende hjulakse (2) i maskinen og fortrinnsvis innover denne akse (2),karakterisert ved at denne bakre skuffdel (14) er individuelt svingbart og stillingsfikserbart forbundet med svingearmene (8) på en med lasteskuffens (6) svingeakse (9) parallell og sammenfallende akse (15), og at svingearmene (8) er utformet bueformet nedad- fremad og er innrettet til under lasting og transport å danne understøttelse for den derpå hvilende og med motsvarende kurveform utførte bakre skuffdel (14).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at svingearmenes (8) leddbare lagring i maskinens ramme (11) ligger på en høyde i hovedsaken motsvarende den øvre kanten på den bakre skuffdel (14) , mens svingearmenes svingbare for-bindelse (15) med denne skuffdel (14) er plassert inntil eller på svingeaksen (9) for lasteskuffen (6).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at svingearmene (8) er anordnet ved hver sin side av den bakre skuffdel (14), som herunder er utført med sin motsvarende kurveform ved den nedre delen av skuffdelens (14) sider.