SE437240B

SE437240B - DEVICE FOR TRANSPORT VEHICLES

Info

Publication number: SE437240B
Application number: SE7901268A
Authority: SE
Inventors: Per Kollandsrud
Original assignee: Per Kollandsrud
Priority date: 1978-02-14
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1985-02-18
Also published as: CH636054A5; NO150267C; SE7901268L; NO780507L; NO150267B

Description

7901268-8 2 ningar för att möjliggöra möte i tunneln. Det finns därför ett stort behov för ny och bättre teknik. 7901268-8 2 to enable a meeting in the tunnel. There is therefore one great need for new and better technology.

Styrningen är ett speciellt problem vid körning direkt på den krökta tunnelytan. Fordonen måste kunna köra både fram och tillbaka utan att vända och med tillräcklig hastighet. I praktiken visar det sig att fordonen drar sig utåt sidan och ten- derar att välta, och detta gäller speciellt fordon med styrning pä bakhjulen. Fordonen måste ju vara relativt smala för att med- ge möte. För att få tillräcklig säkerhet mot vältning måste spår- vidden vara så stor som möjligt. För att få jämnt gummislitage bör hjulens slitbana anligga jämnt mot tunnelytan, vilket innebär att hjulen bör vara snedställda.The steering is a special problem when driving directly on the curved tunnel surface. The vehicles must be able to drive both forward and back without turning and with sufficient speed. IN In practice, it turns out that the vehicles pull outwards to the side and overturning, and this is especially true of vehicles with steering on the rear wheels. The vehicles must be relatively narrow to give meeting. In order to obtain adequate protection against overturning, width be as large as possible. To get even rubber wear the tread of the wheels should abut evenly against the tunnel surface, which means that the wheels should be inclined.

Spill från tunnelborrningsmaskinen och från uttransporten kommer att samlas vid tunneltvärsnittets lägsta punkt tillsammans f:i*en. För att minska däckslitaget och rullningsmotrtåndet vid körning är det också en stor fördel att hjulen har stor spår- vidd. Dessutom är det önskvärt att ha stor frigångshöjd för att möjliggöra körning över nedfallna stenblock.Spills from the tunnel boring machine and from the outbound transport will gather at the lowest point of the tunnel cross section together f: i * en. To reduce tire wear and rolling motor tooth when driving, it is also a great advantage that the wheels have a large track width. In addition, it is desirable to have a large clearance to enable driving over fallen boulders.

Uppfinningen omfattar en anordning vid specialfordon för att möjliggöra att dessa kan köra stabilt med hjulen direkt anlig~ gande mot bergytan och samtidigt kunna mötas på speciella ramper genom att fordonens största bredd och höjd reduceras.The invention comprises a device for special vehicles for to enable them to drive stably with the wheels directly adjacent ~ towards the rock surface and at the same time be able to meet on special ramps by reducing the maximum width and height of the vehicles.

Kännetecknande för fordonen är att armarnas svängningsaxlar bildar en spetsig vinkel med fordonets horisontalplan, varvid hjulen vid armarnas rörelse i förhållande till ramen samtidigt skränks till större spanien. vid körning direkt på tunn-eine bot- ten sänkes hjulen ned och ut, så att hjulens anliggningsyta kommer ut på sidan av eventuellt slam och stenansamlingar och så att man får god stabilitet. Vid möte köres fordonen upp på flyttbara mötes- ramper samtidigt som hjulen drages upp och in, så att möte möjlig- göres.Characteristic of the vehicles is the pivot axes of the arms forms an acute angle with the horizontal plane of the vehicle, whereby the wheels when the arms move in relation to the frame at the same time shrunk to greater Spain. when driving directly on thin-eine bot- the wheels are lowered down and out, so that the contact surface of the wheels comes out on the side of any sludge and rock accumulations and so that one gets good stability. At a meeting, the vehicles are driven up to movable meeting ramps at the same time as the wheels are pulled up and in, so that is done.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar en utföringsform av ett fordon enligt uppfinningen sett från sidan, fig. 2 är en perspek- tivvy av ett hjul med tillhörande upphängningsdetaljer, fig. 3 visar ett snitt genom en tunnel med ett fordon sett framifrån i normalt transportläge, fig. Ä visar ett snitt genom en tunnel med en mötesramp och två mötande fordon, fig. 5 visar ett längdsnitt genom en tunnel med en mötesramp, fig. 6 visar tunneln enligt fig. _5 sedd uppifrån, och fig. 7 visar ett hydrauliskt kopplingsschema för hjulupphängningarna vid ett fordon enligt uppfinningen. 7901268-8 3 Det i fig. 1 visade fordonet är tvådelat med en främre fordonsdel 1 med en motor 2, en förarplats 3 som kan vändas 1800 för körning bakåt, en lastbehållare U med tömningsluckor 5 samt ett hjulställ 6. Fordonets bakre del 7 kan svängas kring en ver- tikal axel 8 i förhållande till den främre delen 1 med hjälp av hydrauliska styrcylindrar 9. Även den bakre fordonsdelen är för- sedd med lastbehållare, tömningsluckor och ett hjulställ 10.The invention is described in more detail below with reference to attached drawings, in which Fig. 1 shows an embodiment of a vehicle according to the invention seen from the side, Fig. 2 is a perspective view of a wheel with associated suspension details, fig. 3 shows a section through a tunnel with a vehicle seen from the front in normal transport position, Fig. Ä shows a section through a tunnel with a meeting ramp and two oncoming vehicles, Fig. 5 shows a longitudinal section through a tunnel with a meeting ramp, fig. 6 shows the tunnel according to fig. Fig. 5 seen from above, and Fig. 7 shows a hydraulic wiring diagram for the wheel suspensions of a vehicle according to the invention. 7901268-8 3 The vehicle shown in Fig. 1 is divided into two parts with a front vehicle part 1 with an engine 2, a driver's seat 3 that can be turned 1800 for driving backwards, a cargo container U with emptying hatches 5 and a wheel stand 6. The rear part 7 of the vehicle can be swiveled around a vertical axis 8 relative to the front part 1 by means of hydraulic steering cylinders 9. The rear vehicle part is also seen with cargo container, emptying hatches and a wheel stand 10.

Varje hjulenhet består såsom framgår av fig. 2 av ett gummihjul 11, vilket är lagrat på en arm 12, vilken i sin tur är svängbart lagrad på fordonet medelst en axel 13. Armens vinkel- inställning och därmed fordonets höjdläge regleras med en hydrau- lisk cylinder lﬂ, vilken medelst en bult 15 är förbunden med for- donsramen. Hjulens nav 16 kan antingen vara frigående eller för- sedda med drivanordningar, företrädesvis i form av hydrauliska drivmotorer i ett antal som är avpassat till de stigníngsförhål- landen som fordonet är avsett för.As shown in Fig. 2, each wheel unit consists of one rubber wheel 11, which is mounted on an arm 12, which in turn is pivotally mounted on the vehicle by means of a shaft 13. The angular setting and thus the height position of the vehicle is regulated with a hydraulic cylinder 1 ﬂ, which by means of a bolt 15 is connected to the donsramen. The wheel hub 16 can either be free-running or seen with drive devices, preferably in the form of hydraulic drive motors in a number adapted to the pitch conditions the countries for which the vehicle is intended.

Pig. 3 visar ett tvärsnitt genom en tunnel 17 med ett fordon i normalt transportläge. De snedställda hjuler 18 och 19 ger stor spårvidd med god stabilitet och plats för eventuellt ned- fallna stenar 20 mellan hjulen.Pig. 3 shows a cross section through a tunnel 17 with a vehicles in normal transport mode. The slanted wheels 18 and 19 provides a large track gauge with good stability and space for any fallen stones 20 between the wheels.

Fig. U visar ett snitt genom en tunnel med en mötesramp 21. Fordonens hjul är här uppdragna och indragna, så att de rela- tivt stora lastbehållarna kan passera varandra i den trånga tun- neln.Fig. U shows a section through a tunnel with a meeting ramp 21. The wheels of the vehicles are here pulled up and retracted, so that the relatively large cargo containers can pass each other in the narrow neln.

I fig. N och 5 visas längdsnitt genom tunneln med mötes- .plats. Mötesrampen är försedd med uppfarter 22 och 23 som för upp fordonen till tunnelns diameterplan, där bredden är störst.Figures N and 5 show longitudinal sections through the tunnel with .place. The meeting ramp is equipped with driveways 22 and 23 as for up the vehicles to the diameter plane of the tunnel, where the width is greatest.

I fig. 7 visas ett hydrauliskt kopplingsschema för hju- lens upphängningsanordningar. Från en oljebehållare 2ü levererar en hydraulpump 25 tryckolja för höjdmanövrering av fordonet. En säkerhetsventil 26 begränsar trycket i systemet. Med en manöver- ventil 27 kan den främre fordonsdelens hjulställ 6 påverkas, medan en ventil 28 styr högersidans hjul 18 och en ventil 29 vänstersí- dans hjul 19 på fordonets bakre del.Fig. 7 shows a hydraulic wiring diagram for lens suspension devices. From an oil tank 2ü delivers a hydraulic pump 25 pressure oil for height maneuvering of the vehicle. One safety valve 26 limits the pressure in the system. With an operating valve 27, the wheel frame 6 of the front vehicle part can be actuated, while a valve 28 controls the right side wheels 18 and a valve 29 on the left side dance wheel 19 on the rear of the vehicle.

Normalt står ventilerna 27, 28 och 29 i det visade läget, .varvid oljan från pumpen strömmar fritt genom ventilerna och till- baka till behållaren. Då den främre delen av fordonet skall lyf- tas föres manöverventilen 27 åt höger. Tryckoljan ledes därvid in i den övre delen av de fyra parallellkopplade cylindrarna på fordonets främre del, hjulen pressas ned och fordonets främre än- de lyftes. På motsvarande sätt kan man manövrera den vänstra res- 19o126s-s 4 pektive den högra sidan av fordonets bakre del. Med ventilerna inställda i det visade neutralläget inneslutes oljan i cylindrar- nas övre del, varför fordonet behåller sitt inställda höjdläge.Normally the valves 27, 28 and 29 are in the position shown, .the oil from the pump flows freely through the valves and bake to the container. When the front of the vehicle is to be lifted The control valve 27 is moved to the right. The pressure oil is then led into the upper part of the four parallel-connected cylinders on the front of the vehicle, the wheels are depressed and the front end of the vehicle they lifted. Correspondingly, the left-hand drive can be operated 19o126s-s 4 respectively the right side of the rear of the vehicle. With the valves set in the neutral position shown, the oil is enclosed in the cylinder upper part, so the vehicle retains its set height position.

Genom att oljan fritt kan strömma mellan cylindrarna i varje krets kan emellertid hjulen i varje grupp inta olika höjdlägen i bero- enie av underlaget med bibehållande av i huvudsak oförärírat hjul- tryck. Då fordonet skall sänkas föres manöverventilerna åt väns- ter, vilket innebär att cylindrarna hopskjutes. V Genom att hydraulsystemet är uppdelat i tre åtskilda grupper kommer fordonet att ha full stabilitet med trepunktsupp- hängning som motsvarar ett fyrhjulsfordon med en axel som är pend- lande upphängd på mitten. Om ett framhjul kör över en nedfallen sten kommer olja från tillhörande cylinder att strömma över i de tre andra cylindrarna, så att höjdutslaget på fordonet endast blir en fjärdedel av hjulets rörelse. Detta ger god körkomfort, och för att ytterligare dämpa stötar och påkänningar från ojämnt underlag kan varje krets förses med en hydraulisk ackumulator 30.Because the oil can flow freely between the cylinders in each circuit however, the wheels in each group may occupy different height positions depending on maintenance of the substrate while maintaining substantially unchanged wheel print. When lowering the vehicle, move the control valves to the left which means that the cylinders are pushed together. V Because the hydraulic system is divided into three separate ones groups, the vehicle will have full stability with three-point suspension corresponding to a four-wheeled vehicle with an axle country suspended in the middle. If a front wheel drives over a fallen one stone, oil from the associated cylinder will flow into the three other cylinders, so that the height of the vehicle only becomes a quarter of the wheel's motion. This provides good driving comfort, and to further dampen shocks and stresses from uneven substrate, each circuit can be provided with a hydraulic accumulator 30.

Vid bakhjulen blir utslaget större, eftersom man här vavu har tvåparallellkopplade cylindrar i varje krets. Fordonet k:mmrr emellertid endast att höjas på den sida där stenen skall passeras, vilket innebär att fordonet kommer att luta något åt motsatt sida. Med detta kopplingsschema styres alltså fordonets sídostabilitet från bakhjulen, och fordonets främre del kan fritt följa med genom att oljan strömmar fram och tillbaka mellan de olika cylindrarna i fordonets främre del. En värdefull fördel är att man på detta sätt kan hopkoppla fordonets främre och bak- re del stelt med svängning endast kring en vertikal axel. Man spa- rar alltså en horisontell lagring i fordonets längdriktning. Trots detta kan samtliga hjul följa eventuella ojämnheter i körbanan.At the rear wheels, the rash gets bigger, because here vavu has two parallel-connected cylinders in each circuit. The vehicle k: mmrr, however, only to be raised on the side where the stone is to be passed, which means that the vehicle will tilt slightly opposite side. With this wiring diagram, the vehicle's is thus controlled side stability from the rear wheels, and the front of the vehicle can freely follow by the oil flowing back and forth between them different cylinders in the front of the vehicle. A valuable advantage is that in this way the front and rear of the vehicle can be connected re part rigid with oscillation only about a vertical axis. Man spa- thus a horizontal bearing in the longitudinal direction of the vehicle. Despite this, all wheels can follow any irregularities in the roadway.

Genom omkoppling på så sätt, att fordonets främre del har skilda kretsar för höger och vänster sida och den bakre delens cy- lindrar sammankopplas kan man uppnå bättre stabilitet vid tomkör- ning, speciellt om motorenheten är mycket tung och är placerad långt framför hjulen. Däremot ger en sådan konstruktion något sämre körkomfort. En sådan omkoppling från tom till fullastad vagn kan vara aktuell för att säkerställa maximal stabilitet vid maximal svängning.By switching in such a way that the front part of the vehicle has separate circuits for the right and left sides and the rear facilitates interconnection, better stability can be achieved in idling especially if the motor unit is very heavy and located far in front of the wheels. However, such a construction provides something poorer driving comfort. Such a switch from empty to fully loaded trolley may be relevant to ensure maximum stability at maximum oscillation.

Systemet är icke begränsat till fordon med åtta hjul. För små fordon kan man använda endast fyra hjul, och vid större model- ler kan sexton hjul, dvs. fyra hjul i varje grupp, användas. 7901268-8 5 I stället för att ha en cylinder för varje hjularm kan en cylinder användas för två hjul genom att en hjularm vändes fram- åt och en bakåt samtidigt som cylindern monteras mellan fästen på de båda armarna. Med en cylinder för varje arm får man emellertid större säkerhet vid punktering, skada på cylindern eller slang- brott m.m. genom att tillhörande hjul snabbt kan avlastas och ur- kopplas, varefter fordonet föres ut ur tunneln för reparation.The system is not limited to eight-wheeled vehicles. For small vehicles, only four wheels can be used, and for larger models clay can sixteen wheels, ie. four wheels in each group, be used. 7901268-8 5 Instead of having a cylinder for each wheel arm can a cylinder is used for two wheels by turning a wheel arm forward to and one back while the cylinder is mounted between the brackets on both arms. With one cylinder for each arm, however, you get greater safety in the event of a puncture, damage to the cylinder or hose crime m.m. by allowing the associated wheels to be quickly relieved and is coupled, after which the vehicle is taken out of the tunnel for repair.

En annan fördel är att hjulen i varje grupp kan anordnas närmare varandra, något som är fördelaktigt då man har många hjul, och att man får väsentligt mindre ändringar i momentarmens längd vid hjul- axelns svängning med en cylinder för varje hjul.Another advantage is that the wheels in each group can be arranged more closely each other, which is advantageous when you have many wheels, and that you get significantly less changes in the length of the torque arm at the wheel the pivot of the axle with a cylinder for each wheel.

För att underlätta möte kan det första fordonet, exempel- vis det som är på väg ut med fullt lass, köras upp på rampen med den sida som är vänd mot tunnelns centrum mer nedsänkt än ytter- sidan. När detta fordon är inkört på plats sänkes yttersidan ned, varvid det lastade fordonet ansluter mot tunnelväggen. Därmed får man bättre plats då det tomma fordonet skall passera. Genom in- dragning av lastbehällarens längsgående kanter, såsom visas i fig. 3 och H, kan man använda vagnar med stor lastvolym för möte i små tunnlar utan utsprängda nischer.To facilitate a meeting, the first vehicle, e.g. show that which is on its way out with a full load, run up the ramp with the side facing the center of the tunnel is more submerged than the outer side. When this vehicle is run in place, the exterior is lowered, wherein the loaded vehicle connects to the tunnel wall. Thus, sheep better place when the empty vehicle is to pass. By in- drawing the longitudinal edges of the cargo container, as shown in fig. 3 and H, you can use wagons with a large load volume for meeting small ones tunnels without blown up niches.

Att uppnå säker styrning på en krökt körbana medför spe- ciella problem. Praktiska prov visar att vanliga fordon lätt drar sig upp mot sidorna av tunneln, vilket vid stor körhastighet lätt leder till vältning. Speciellt gäller detta för fordon som kan gå med full hastighet i båda riktningar.Achieving safe steering on a curved roadway results in ciella problems. Practical tests show that ordinary vehicles pull easily up towards the sides of the tunnel, which at high driving speeds easily leads to overturning. This is especially true for vehicles that can go at full speed in both directions.

Detta löses genom att hjulen är symmetriskt placerade med i huvudsak lika stort avstånd från den vertikala svängningsaxeln.This is solved by the wheels being symmetrically placed with substantially equal distance from the vertical axis of rotation.

Därigenom kommer det bakre hjulstället att spåra efter det främre i bägge körriktningarna och vid alla svängningsradier. Med stor spårvidd på hjulen i normal körställning, stabil servostyrning med stor utväxling mellan ratt och styrcylindrar samt stort avstånd mellan främre och bakre hjulställ uppnås säker styrkontroll och god säkerhet mot vältning.As a result, the rear wheelchair will track the front in both driving directions and at all turning radii. With large track width on the wheels in normal driving position, stable power steering with large gear ratio between steering wheel and steering cylinders and large distance between front and rear wheel racks, secure steering control and good safety against overturning.

Claims

7901268-8 6 Patent claims

Device for transport vehicles, in particular for operation in fully drilled tunnels with a substantially circular cross-section, which vehicle is supported by rubber wheels (6, 10), which are rotatably mounted on support arms (12), which are pivotally connected to the vehicle. about the axes (13) directed transversely to the longitudinal axis of the vehicle, and which height of the vehicle can be adjusted by means of hydraulic cylinders mounted between the arms and the frame of the vehicle, characterized in that the axes of rotation (13) of the arms form an acute angle with the vehicle's horizontal plane. 6, 10) during the movement of the arms (12) in relation to the frame (1, 7) is simultaneously reduced to a larger track width.

Device according to claim 1, characterized in that the axes of rotation of the wheels (6, 10) are parallel to the pivot axes (13) of the arms.