RU2060326C1

RU2060326C1 - Track carriage of mining machine

Info

Publication number: RU2060326C1
Application number: RU93049773A
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Косарев; Владимир Григорьевич Юмина; Олег Дмитриевич Криворотько
Priority date: 1993-11-01
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: carriage has central frame, lateral leveling rocker, pair of balancers with bearing rolls and pivot units, tension and driving wheels, track chain, and drive. One pair of the balancers is directly mounted on the central frame by way of the pivot unit. The other pair is mounted on the leveling rocker. The first pivot unit is positioned asymmetrically with respect to the top and bottom chain branches. The distance between the unit and one of the branches is proportional to the ratio of the cross-section area of the leveling cylinder space. The second unit is positioned symmetrically. In addition, one of the rollers of the second balancer is a tension wheel. One of the rollers of the first balancer is a drive wheel of the track chain. EFFECT: simplified manufacturing. 3 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в качестве ходовой части для самоходных бурильных установок, погрузочных и других машин. The invention relates to the mining industry and can be used as a chassis for self-propelled drilling rigs, loading and other machines.

Известна гусеничная ходовая тележка горной машины [1] Тележка включает центральную раму, поперечную ось, пары балансиров с опорными катками и шарнирными узлами, гусеничную цепь с приводным и натяжным колесами и привод. Центральная рама установлена на поперечной оси, вокруг которой могут независимо поворачиваться гусеничные тележки, что обеспечивает более равномерное распределение нагрузок на полотно гусеничных цепей. Known crawler undercarriage of a mining machine [1] The cart includes a central frame, a transverse axis, a pair of balancers with track rollers and articulated units, a caterpillar chain with drive and tension wheels and a drive. The central frame is mounted on the transverse axis, around which the tracked carts can rotate independently, which provides a more even distribution of loads on the track web.

Однако при переезде переломов почвы происходит неравномерное распределение нагрузок на полотно гусеничных цепей и нарушается плавность движения. However, when moving soil fractures, an uneven distribution of loads on the track track chain occurs and the smoothness of movement is disrupted.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является двухгусеничная ходовая тележка [2] включающая центральную раму, поперечное выравнивающее коромысло, пары балансиров с опорными катками и шарнирными узлами, гусеничную цепь с приводным и натяжным колесами и привод. Пары балансиров установлены на балках, шарнирно прикрепленных к центральной раме и поперечному выравнивающему коромыслу. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a two-track running carriage [2] including a central frame, a transverse leveling beam, a pair of balancers with track rollers and articulated units, a track chain with drive and idler wheels and a drive. Pairs of balancers are mounted on beams pivotally attached to the central frame and the transverse leveling beam.

Однако изготовление известной тележки имеет высокую трудоемкость, тележка обладает повышенной металлоемкостью. Это вызвано сложностью кинематической связи основных элементов тележки и наличием балок. However, the manufacture of a known trolley has a high complexity, the trolley has a high metal consumption. This is due to the complexity of the kinematic connection of the main elements of the cart and the presence of beams.

Цель изобретения усовершенствование гусеничной ходовой тележки путем изменения кинематических связей основных элементов тележки, что обеспечивает снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления. The purpose of the invention is the improvement of a tracked undercarriage by changing the kinematic relationships of the main elements of the cart, which reduces the metal consumption and the complexity of manufacturing.

В известной ходовой тележке горной машины, включающей центральную раму, поперечное выравнивающее коромысло, пары балансиров с опорными катками и шарнирными узлами, гусеничную цепь с приводным и натяжным коромыслами и привод, одна из пар балансиров связана с выравнивающим коромыслом шарнирным узлом, расположенным на одинаковом расстоянии от верхней и нижней ветвей гусеничной цепи, натяжное колесо которой является одним из опорных катков этого балансира, а другая пара балансиров связана с рамой посредством уравновешивающего цилиндра и шарнирным узлом, расположенным асимметрично относительно верхней и нижней ветвей гусеничной цепи на расстоянии от верхней и нижней ветвей, пропорциональном отношению площадей поперечного сечения полостей уравновешивающего цилиндра, при этом одним из опорных катков этой пары балансиров является приводное колесо гусеничной цепи. In a known running carriage of a mining machine including a central frame, a transverse leveling beam, pairs of balancers with track rollers and articulated units, a caterpillar chain with a drive and tension beam and a drive, one of the pairs of balancers is connected to the leveling beam with a hinge unit located at the same distance from the upper and lower branches of the caterpillar chain, the tension wheel of which is one of the supporting rollers of this balancer, and the other pair of balancers is connected to the frame by means of a balancing cylinder and arnirnym node disposed asymmetrically relative to the upper and lower track chain branches at a distance from the upper and lower branches proportional to the ratio of the cross sectional areas of cavities equilibration cylinder, wherein one of the rollers of the pairs of beams is a drive wheel track chain.

Такое исполнение гусеничной тележки позволяет исключить из ее конструкции металлоемкие и трудоемкие в изготовлении балки и тем самым упростить конструкцию тележки, повысить ее надежность и долговечность. This design of the caterpillar trolley allows to exclude metal-consuming and labor-intensive beams from its construction and thereby simplify the design of the trolley, increase its reliability and durability.

На фиг. 1 показана предлагаемая тележка, вид в плане; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 приведена схема уравновешивания балансиров с приводом. In FIG. 1 shows the proposed cart, view in plan; in FIG. 2 same side view; in FIG. Figure 3 shows the balancing scheme of the balancers with the drive.

Гусеничная ходовая тележка состоит из центральной рамы 1, к которой шарнирно прикреплено поперечное выравнивающее коромысло 2. К коромыслу 2 посредством шарнирных узлов 3 прикреплена одна из пар балансиров 4. Шарнирные узлы 3 размещены на одинаковом расстоянии от верхней и нижней ветвей гусеничной цепи 5 (см. фиг. 2). Один из катков балансиров 4 является натяжным колесом 6. Другая пара балансиров 7 связана с центральной рамой 1 посредством шарнирных узлов 8, расположенных асимметрично относительно верхней и нижней ветвей гусеничной цепи 5. Балансиры 7 соединены также с рамой 1 посредством уравновешивающих цилиндров 9. Один из опорных катков балансиров 7 является приводным колесом 10. Для выравнивания реакций на опорных катках шарнирные узлы 3 находятся на одинаковом расстоянии от нижней и верхней ветвей гусеничной цепи 5, а шарнирные узлы 8 находятся не на одинаковом расстоянии от верхней и нижней ветвей гусеничной цепи 5, т.е. асимметрично в отношении, пропорциональном отношению площадей полостей уравновешивающих цилиндров 9. Позицией 11 обозначен привод, а позицией 12 опорные катки. The caterpillar undercarriage consists of a central frame 1, to which the transverse leveling beam 2 is hingedly attached. Two of the balancing pairs 4 are attached to the beam 2 by the hinged nodes 3. The hinged nodes 3 are placed at the same distance from the upper and lower branches of the caterpillar chain 5 (see Fig. 2). One of the balancer rollers 4 is a tension wheel 6. Another pair of balancers 7 is connected to the central frame 1 by means of hinge assemblies 8 located asymmetrically relative to the upper and lower branches of the track chain 5. The balancers 7 are also connected to the frame 1 by means of balancing cylinders 9. One of the supporting the balancing rollers 7 is the drive wheel 10. To balance the reactions on the track rollers, the hinged nodes 3 are at the same distance from the lower and upper branches of the track chain 5, and the hinged nodes 8 are not on the same a different distance from the upper and lower branches of the track chain 5, i.e. asymmetrically in relation to, proportional to the ratio of the areas of the cavities of the balancing cylinders 9. Position 11 indicates the drive, and position 12 the track rollers.

Тележка работает следующим образом. The trolley operates as follows.

При движении тележки по ровной поверхности происходит постоянное взаимодействие опорных катков 12, натяжных колес 6 и приводных колес 10 на гусеничную цепь 5 и грунт. При наезде одной из гусениц на препятствие происходит поворот выравнивающего коромысла 2 относительно центральной рамы 1, а балансиров 4 и 7 относительно осей шарнирных узлов 3 и 8, чем также обеспеспечивается постоянное взаимодействие опорных катков 12, натяжных колес 6 и приводных колес 10 на гусеничную цепь 5 и грунт. При движении тележки в направлении В (см. фиг. 2) к натяжным колесам 6 прикладывается нагрузка, равная двум тяговым усилиям цепи (2R_ц). Благодаря тому, что ось шарнирного узла 3 находится на одинаковом расстоянии от параллельных ветвей гусеничной цепи 5, момент сил вокруг осей шарнирного узла 3 равен нулю и балансир 4 равномерно распределяет нагрузку между натяжным колесом 6 и опорным катком 12. Для равномерного распределения нагрузки балансирами 7 между опорными катками 12 и приводными колесами 10 установлены уравновешивающие цилиндры 9. Очевидно, что при движении тележки вперед или назад балансиры 7 с приводом 11 будут уравновешены при равенстве нулю суммы моментов действующих сил вокруг шарнирного узла 8. Уравнения равновесия (см. фиг. 3) имеют вид:
Σ $\binom{в}{в}$ =R $\binom{в}{ц}$ ·а-F $\binom{п}{ц}$ ^·P· C;
Σ $\binom{н}{в}$ =R $\binom{н}{ц}$ б·-F $\binom{ш}{ц}$ ·P C
Преобразовывая уравнение, получим
F $\binom{п}{ц}$ /F $\binom{ш}{ц}$ = a/б, где Σ М $\binom{в}{в}$ и Σ М $\binom{н}{в}$ сумма моментов действующих сил вокруг шарнирного узла 8 соответственно при движении тележки вперед и назад;
С расстояние от шарнирного узла 8 до продольной оси уравновешивающего цилиндра 9;
а и б расстояние от шарнирного узла 8 до нижней ветви гусеничной цепи и до верхней ветви соответственно;
R $\binom{в}{ц}$ и R $\binom{н}{ц}$ реакция гусеничной цепи 5 при движении тележки вперед или назад;
F $\binom{п}{ц}$ площадь поршневой полости уравновешивающего цилиндра 9;
F $\binom{ш}{ц}$ площадь штоковой полости уравновешивающего цилиндра 9;
Р давление жидкости в гидросистеме.When the cart moves on a flat surface, there is a constant interaction of the track rollers 12, the tension wheels 6 and the drive wheels 10 on the track chain 5 and the ground. When one of the tracks is hit by an obstacle, the leveling beam 2 rotates relative to the central frame 1, and the balancers 4 and 7 relative to the axes of the hinge assemblies 3 and 8, which also ensures the constant interaction of the support rollers 12, the tension wheels 6 and the drive wheels 10 on the track chain 5 and soil. When the trolley moves in direction B (see Fig. 2), a load equal to the two traction forces of the chain (2R _c ) is applied to the tension wheels 6. Due to the fact that the axis of the hinge unit 3 is at the same distance from the parallel branches of the track chain 5, the moment of force around the axes of the hinge unit 3 is zero and the balancer 4 evenly distributes the load between the idler 6 and the support roller 12. For a uniform load distribution by the balancers 7 between supporting rollers 12 and driving wheels 10 are equipped with balancing cylinders 9. It is obvious that when the trolley moves forward or backward, the balancers 7 with drive 11 will be balanced if the sum of the moments is equal to zero x forces around the hinge assembly 8. The equilibrium equations (see Figure 3..) have the form:
Σ $\binom{in}{in}$ = R $\binom{in}{c}$ A-F $\binom{P}{c}$ ^· P · C;
Σ $\binom{n}{in}$ = R $\binom{n}{c}$ b · -F $\binom{w}{c}$ PC
Transforming the equation, we obtain
F $\binom{P}{c}$ / F $\binom{w}{c}$ = a / b, where Σ M $\binom{in}{in}$ and Σ M $\binom{n}{in}$ the sum of the moments of the acting forces around the hinge assembly 8, respectively, when the trolley moves forward and backward;
With the distance from the hinge node 8 to the longitudinal axis of the balancing cylinder 9;
a and b the distance from the hinge node 8 to the lower branch of the track chain and to the upper branch, respectively;
R $\binom{in}{c}$ and R $\binom{n}{c}$ reaction of the track chain 5 when the trolley moves forward or backward;
F $\binom{P}{c}$ the area of the piston cavity of the balancing cylinder 9;
F $\binom{w}{c}$ the area of the rod cavity of the balancing cylinder 9;
P fluid pressure in the hydraulic system.

При работе тележки обеспечивается равномерное давление на грунт. When the trolley is working, uniform pressure on the ground is ensured.

Равномерное распределение опорных реакций на опорных балансирах обеспечивает их минимальную металлоемкость и позволяет уменьшить размеры ходовой тележки, повысить надежность и долговечность. The uniform distribution of support reactions on the supporting balancers ensures their minimum metal consumption and allows to reduce the size of the undercarriage, to increase reliability and durability.

Claims

A caterpillar undercarriage of a mining machine, including a central frame, a transverse leveling beam, pairs of balancers with track rollers and articulated units, a caterpillar chain with drive and tension wheels and a drive, characterized in that one of the pairs of balancers is connected to the leveling beam by a hinge unit located on equal distance from the upper and lower branches of the caterpillar chain, the tension wheel of which is one of the track rollers of this balancer, and the other pair of balancers is connected to the frame by balancing guide cylinder and a hinge joint arranged asymmetrically relative to the upper and lower track chain branches at a distance from one of them proportional to the ratio of cross-sectional cavities equilibration cylinder, wherein one of the rollers of the pairs of beams is a drive wheel track chain.