RU2740970C1

RU2740970C1 - Wheeled excavator

Info

Publication number: RU2740970C1
Application number: RU2019133967A
Authority: RU
Inventors: Руслан Сабирович Алахвердиев; Максим Владимирович Кривошеев; Олег Николаевич Иванюшенко; Николай Николаевич Магдалинов; Николай Васильевич Бабин; Михаил Юрьевич Рыжиков; Александр Александрович Толстых; Александр Леонидович Смахтин; Дмитрий Александрович Верейкин
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2021-01-22

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to earth-moving equipment, and more specifically to wheeled excavating machines. Wheeled excavating machine comprising a wheel chassis, on the frame of which a working equipment frame is fixed, comprising a blade soil thrower, configured to transport the developed soil to the dump, chain working tool for soil development, oil station, working equipment drive, chain working member lifting and lowering hydraulic cylinders, working equipment turning hydraulic cylinders in horizontal plane. Between the chassis and the working equipment frame there is an intermediate frame, in the lower part of which there is a caterpillar propulsor, which is symmetrical to the longitudinal axis of the machine, consisting of a bearing frame and a caterpillar chassis. Side reduction gears and hydraulic motors mounted on caterpillar propulsor frame are made with possibility to transmit power flow from oil station of wheel chassis.EFFECT: technical result consists in increase traction-coupling characteristics of wheel-mounted excavating machine and reduction of load on running gear of wheel chassis.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к землеройной технике, а более конкретно к колесным землеройным машинам.The invention relates to earth-moving machinery, and more specifically to wheeled earth-moving machines.

В настоящее время актуальным остается вопрос повышения производительности землеройных машин. При всех положительных качествах землеройных машин на колесных шасси, основной их технической проблемой является недостаточная сила тяги по сцеплению при работе во влажных и мерзлых грунта, что существенно сказывается на их производительности.Currently, the issue of increasing the productivity of earth-moving machines remains relevant. With all the positive qualities of earth-moving machines on wheeled chassis, their main technical problem is the insufficient traction force for adhesion when working in wet and frozen soils, which significantly affects their productivity.

Известна землеройная машина непрерывного действия (авторское свидетельство SU 1099017 А), включающая установленный на раме базового шасси цепной рабочий орган, ходовую часть с механизмом исключения проскальзывания, установленного по ширине машины впереди базового шасси и выполненного из опорных элементов, установленных посредством осей и расположенных на них под углом к продольной оси машины приводных фрез с резцами. В процессе работы машины приводные фрезы, установленные впереди базового шасси, вращаясь, разрабатывают грунт и препятствуют проскальзыванию колес базового шасси.Known earthmoving machine of continuous action (copyright SU 1099017 A), including a chain working body mounted on the frame of the base chassis, a running gear with an anti-slip mechanism installed along the width of the machine in front of the base chassis and made of supporting elements installed by means of axles and located on them at an angle to the longitudinal axis of the machine driven cutters with cutters. During the operation of the machine, the drive cutters installed in front of the base chassis rotate to develop the soil and prevent the wheels of the base chassis from slipping.

Основными недостатками указанной машины являются:The main disadvantages of this machine are:

- часть тягового усилия, развиваемого базовым шасси в процессе работы машины, расходуется на непрофильную работу - фрезерование грунта приводными фрезами по всей ширине машины;- part of the tractive effort developed by the base chassis during the operation of the machine is spent on non-core work - milling the soil with drive cutters over the entire width of the machine;

- процесс фрезерования переувлажненных грунтов, ввиду незначительного заглубления фрез, не позволяет создавать необходимую силу тяги по сцеплению;- the process of milling waterlogged soils, due to the insignificant deepening of the cutters, does not allow creating the necessary traction force for adhesion;

- размещение механизма исключения проскальзывания в передней части базового шасси не позволяет установить на нем бульдозерное оборудование, являющегося, как правило, неотъемлемой частью землеройной машины.- the placement of the anti-slip mechanism in the front of the base chassis does not allow the installation of bulldozer equipment on it, which, as a rule, is an integral part of an earth-moving machine.

Известна землеройная машина (авторское свидетельство SU 1208147 А) для отрывки траншей и котлованов, включающая базовый тягач, цепной рабочий орган, эвакуатор грунта, механизм поперечного качания рабочего органа и грунтозацепы, размещенные в нижней части эвакуатора грунта.Known earth-moving machine (copyright SU 1208147 A) for fragments of trenches and pits, including a base tractor, a chain working body, a soil evacuator, a transverse swing mechanism of the working body and lugs located in the lower part of the soil evacuator.

В процессе работы грунтозацепы, размещенные в нижней части эвакуатора грунта, в заглубленном состоянии стабилизируют рабочий орган от раскачивания и перемещений в поперечной плоскости при качании цепного рабочего органа в процессе отрывки котлована.In the process of operation, the lugs located in the lower part of the soil evacuator, in a recessed state, stabilize the working body from swinging and displacement in the transverse plane when the chain working body is swinging during the excavation of the excavation.

Основным недостатком машины является то, что грунтозацепы при работе во влажных и мерзлых грунтах дополнительной силы тяги базовому тягачу не создают, а, наоборот, создают дополнительную силу сопротивления движению машины.The main disadvantage of the machine is that the lugs, when operating in wet and frozen soils, do not create additional traction force for the base tractor, but, on the contrary, create an additional force of resistance to the movement of the machine.

В качестве прототипа принята колесная полковая землеройная машина ПЗМ-2. (Полковая землеройная машина ПЗМ-2. Техническое описание, эксплуатация и хранение. Воениздат МО СССР. Москва - 1976).The wheeled regimental earth-moving machine PZM-2 was adopted as a prototype. (Regimental earth-moving machine PZM-2. Technical description, operation and storage. Military publication of the USSR Ministry of Defense. Moscow - 1976).

В состав машины входит колесное шасси, к раме которого закреплена дополнительная рама с размещенными на ней рабочим оборудованием, включая цепной рабочий орган, лопастный метатель грунта, привод рабочего оборудования, гидроцилиндры подъема и опускания цепного рабочего органа, гидроцилиндры поворота рабочего оборудования в горизонтальной плоскости.The machine consists of a wheeled chassis, to the frame of which an additional frame is fixed with working equipment placed on it, including a chain working body, a blade thrower of soil, a drive of working equipment, hydraulic cylinders for raising and lowering a chain working body, hydraulic cylinders for turning the working equipment in a horizontal plane.

Машина производит рытье траншей при положении цепного рабочего органа вдоль продольной оси машины.The machine digs trenches with the chain tool positioned along the longitudinal axis of the machine.

Котлованы роются при «веерном» перемещении цепного рабочего органа в поперечной плоскости относительно продольной оси машины.Pits are dug with the "fan-shaped" movement of the chain working body in the transverse plane relative to the longitudinal axis of the machine.

Основным недостатком машины является недостаточная сила тяги по сцеплению при работе во влажных и мерзлых грунтах, так как колесный движитель базового шасси имеет низкий коэффициент сцепления с грунтом при работе во влажных и мерзлых грунтах.The main disadvantage of the machine is the insufficient traction force for adhesion when working in wet and frozen soils, since the wheel propeller of the base chassis has a low coefficient of adhesion to the soil when working in wet and frozen soils.

И, следовательно, не обеспечивается необходимая сила резания грунта, создаваемая резцами (зубьями) цепного рабочего органа в продольном направлении, что приводит к снижению производительности машины или вообще к потере ее работоспособности.And, therefore, the necessary cutting force of the soil is not provided, created by the cutters (teeth) of the chain working body in the longitudinal direction, which leads to a decrease in the productivity of the machine or even to the loss of its performance.

Кроме того, в трансмиссию колесного шасси встроен механический ходоуменьшитель, обеспечивающий рабочие (малые) скорости движения машины, что приводит к усложнению конструкции трансмиссии и снижению ее надежности.In addition, a mechanical creeper is built into the transmission of the wheeled chassis, which provides working (low) speeds of the machine, which leads to a complication of the transmission design and a decrease in its reliability.

Основной технической задачей предлагаемого изобретения является создание колесной землеройной машины с повышенными тягово-сцепными характеристиками, способной производить рытье траншей и котлованов в мерзлых и влажных грунтах без потери производительности.The main technical objective of the present invention is the creation of a wheeled earth-moving machine with increased traction and coupling characteristics, capable of digging trenches and pits in frozen and wet soils without loss of productivity.

Техническая задача решается тем, что колесная землеройная машина содержит колесное шасси, на раме которого закреплена рама рабочего оборудования, включающего лопастный метатель грунта, цепной рабочий орган, привод рабочего оборудования, гидроцилиндры подъема и опускания цепного рабочего органа, гидроцилиндры поворота рабочего оборудования в горизонтальной плоскости.The technical problem is solved by the fact that the wheeled earth-moving machine contains a wheeled chassis, on the frame of which the frame of the working equipment is fixed, including the blade thrower of soil, the chain working body, the drive of the working equipment, the hydraulic cylinders for raising and lowering the chain working body, the hydraulic cylinders for turning the working equipment in the horizontal plane.

Новым в предлагаемом изобретении является то, что между колесным шасси и рамой рабочего оборудования размещена промежуточная рама, в нижней части которой симметрично продольной оси машины установлен гусеничный движитель, состоящий из несущей рамы, гусеничной ходовой части, бортовых редукторов и гидромоторов, обеспечивающих необходимую рабочую (малую) скорость машины.New in the proposed invention is that an intermediate frame is placed between the wheel chassis and the frame of the working equipment, in the lower part of which a caterpillar propeller is installed symmetrically to the longitudinal axis of the machine, consisting of a supporting frame, a tracked chassis, final drives and hydraulic motors that provide the necessary working (small ) machine speed.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The essence of the invention is illustrated by drawings, which depict:

- на фиг. 1 - общий вид колесной землеройной машины в рабочем положении (вид сбоку);- in Fig. 1 is a general view of a wheeled earth-moving machine in working position (side view);

- на фиг. 2 - общий вид гусеничного движителя (вид в плане).- in Fig. 2 - General view of the tracked mover (plan view).

Предлагаемая колесная землеройная машина (фиг. 1) включает колесное шасси (1), промежуточную раму (2), метатель грунта (3), цепной рабочий орган (5), гидроцилиндры подъема и опускания цепного рабочего органа (4), раму рабочего оборудования (6) привод рабочего оборудования (7), гидроцилиндры поворота рабочего оборудования в горизонтальной плоскости (8), гусеничный движитель (9), бульдозерное оборудование (10). Гусеничный движитель (фиг. 2) состоит из несущей рамы (11) гусеничной ходовой части (12) бортовых редукторов (13) и гидромоторов (14). Ходовая часть гусеничного движителя с бортовыми редукторами (13) и гидромоторами (14) размещена симметрично продольной оси машины.The proposed wheeled earth-moving machine (Fig. 1) includes a wheeled chassis (1), an intermediate frame (2), a soil thrower (3), a chain working body (5), hydraulic cylinders for raising and lowering a chain working body (4), a working equipment frame ( 6) drive of the working equipment (7), hydraulic cylinders for turning the working equipment in the horizontal plane (8), caterpillar propeller (9), bulldozer equipment (10). The caterpillar propeller (Fig. 2) consists of a supporting frame (11) of the tracked undercarriage (12) final drives (13) and hydraulic motors (14). The undercarriage of the tracked propeller with final drives (13) and hydraulic motors (14) is located symmetrically to the longitudinal axis of the machine.

Колесная землеройная машина работает следующим образом. В процессе работы машины основная часть мощности, развиваемая двигателем колесного шасси, реализуется тремя силовыми потоками. Первый - посредством трансмиссии передается на ходовую часть колесного шасси, осуществляя поступательное движение машины. Второй - на привод рабочего оборудования (7) (фиг. 1), включая метатель грунта (3) и цепной рабочий орган (5). При этом, с помощью цепного рабочего органа (5) осуществляется разработка, а с помощью метателя (3) - транспортировка разработанного грунта в отвал. Третий поток - от маслостанции колесного шасси (1) передается и на гидромоторы (14) (фиг. 2) гусеничного движителя (9), а от них, через бортовые редукторы (13), на ходовую часть (12) гусеничного движителя. При этом гусеничный движитель (9), имеющий значительно больший коэффициент сцепления с грунтом, в сравнении с колесным, в движении создает землеройной машине дополнительную силу тяги по сцеплению, необходимую для обеспечения ее работоспособности во влажных и мерзлых грунтах. Кроме того, гидромоторы (14) гусеничного движителя обеспечивают и необходимые рабочие (малые) скорости машины при рытье котлованов и траншей.Wheeled earth-moving machine works as follows. During the operation of the machine, the main part of the power developed by the engine of the wheeled chassis is realized by three power flows. The first one is transmitted through the transmission to the chassis of the wheeled chassis, carrying out the forward movement of the machine. The second is to drive the working equipment (7) (Fig. 1), including the soil thrower (3) and the chain working body (5). At the same time, with the help of a chain working body (5), development is carried out, and with the help of a thrower (3), transportation of the developed soil to the dump. The third stream - from the oil station of the wheeled chassis (1) is transmitted to the hydraulic motors (14) (Fig. 2) of the caterpillar propeller (9), and from them, through the final drives (13), to the chassis (12) of the caterpillar propeller. At the same time, a caterpillar mover (9), which has a significantly higher coefficient of adhesion to the ground, in comparison with a wheeled one, in motion creates an additional traction force for the earth-moving machine in adhesion, which is necessary to ensure its operability in wet and frozen soils. In addition, the hydraulic motors (14) of the caterpillar propeller provide the required operating (low) machine speeds when digging pits and trenches.

Машина производит рытье траншей при Положении цепного рабочего органа вдоль продольной оси машины. При этом, величина заглубления цепного рабочего органа регулируется с помощью гидроцилиндров подъема и опускания цепного рабочего органа (5) (фиг. 1).The machine is digging trenches with the position of the chain tool along the longitudinal axis of the machine. In this case, the depth of the depth of the chain working body is regulated by means of the hydraulic cylinders for raising and lowering the chain working body (5) (Fig. 1).

Котлованы роются при «веерном» перемещении цепного рабочего органа в поперечной плоскости относительно продольной оси машины с помощью гидроцилиндров поворота рабочего оборудования в горизонтальной плоскости (8).Pits are dug with the "fan-shaped" movement of the chain working body in the transverse plane relative to the longitudinal axis of the machine with the help of hydraulic cylinders for turning the working equipment in the horizontal plane (8).

Для выполнения вспомогательных земляных работ используется бульдозерное оборудование (10).Bulldozer equipment is used to perform auxiliary earthworks (10).

В зависимости от величины подаваемой мощности на гусеничный движитель, последний может полностью обеспечивать необходимую силу тяги по сцеплению при работе машины. При этом, ходовая часть колесного шасси может быть отключена. Такое качество землеройной машины позволяет использовать колесное шасси только как транспортное средство, не перегружая его ходовую часть в процессе работы. Кроме того, отсутствует необходимость встраивания в трансмиссию колесного шасси ходоуменынителя.Depending on the amount of power supplied to the tracked mover, the latter can fully provide the required traction force for adhesion when the machine is operating. In this case, the undercarriage of the wheeled chassis can be disabled. This quality of the earthmoving machine allows using the wheeled chassis only as a vehicle, without overloading its chassis during operation. In addition, there is no need to integrate a creeper into the transmission of a wheeled chassis.

Использование заявленного изобретения позволяет:The use of the claimed invention allows:

- повысить тягово-сцепные характеристики колесной землеройной машины и обеспечить ее работоспособность при работе во влажных и мерзлых грунтах без потери производительности;- to improve the traction-coupling characteristics of the wheeled earth-moving machine and ensure its operability when working in wet and frozen soils without loss of productivity;

- снизить нагрузки на ходовую часть колесного шасси и, следовательно, повысить его надежность в процессе разработки грунта при рытье траншей и котлованов;- to reduce the load on the undercarriage of the wheeled chassis and, consequently, to increase its reliability in the process of excavation when digging trenches and pits;

- повысить транспортные скорости землеройной машины, используя в качестве колесного шасси автомобиль, без встраивания в его трансмиссию ходоуменьшителя, приводящего к усложнению конструкции трансмиссии и снижению ее надежности.- to increase the transport speeds of an earth-moving machine, using a car as a wheeled chassis, without integrating a creeper into its transmission, leading to a complication of the transmission design and a decrease in its reliability.

Готовность предложенного технического решения к реализации подтверждается наличием рабочей конструкторской документации и производственных мощностей по изготовлению колесных землеройных машин.The readiness of the proposed technical solution for implementation is confirmed by the availability of working design documentation and production facilities for the manufacture of wheeled earth-moving machines.

Теоретические исследования, проведенные в процессе разработки предложенного изобретения, подтвердили, что в природно-климатических условиях Российской Федерации (с вероятностью выполнения работ на влажных и мерзлых грунтах 0,7-0,8) по основным тактико-техническим характеристикам и по критерию оценки «эффективность боевого применения - стоимость» предложенное техническое решение имеет показатели примерно в 1,5-2 раза выше по сравнению с известными аналогами.Theoretical studies carried out in the process of developing the proposed invention have confirmed that in the natural and climatic conditions of the Russian Federation (with the probability of performing work on wet and frozen soils 0.7-0.8) in terms of the main tactical and technical characteristics and according to the criterion for evaluating "efficiency combat use - cost "the proposed technical solution has indicators of approximately 1.5-2 times higher compared to known analogues.

Claims

Wheeled earthmoving machine containing a wheeled chassis, on the frame of which the frame of the working equipment is fixed, including a blade soil thrower, made with the possibility of transporting the developed soil to the dump, a chain working body for soil development, an oil station, a drive for working equipment, hydraulic cylinders for raising and lowering a chain working body , hydraulic cylinders for turning the working equipment in a horizontal plane, characterized in that an intermediate frame is located between the wheel chassis and the frame of the working equipment, in the lower part of which a caterpillar propeller is installed symmetrically to the longitudinal axis of the machine, consisting of a supporting frame, a tracked chassis, while the final drives and the hydraulic motors mounted on the tracked propeller frame are made with the possibility of transmitting the power flow from the oil station of the wheeled chassis.