RU2041319C1

RU2041319C1 - Grader on two-axle truck

Info

Publication number: RU2041319C1
Authority: RU
Inventors: В.Н. Тарасов; И.В. Бояркина; В.П. Луневич; Ю.А. Искрицкий; Г.М. Размахов
Original assignee: Брянский завод дорожных машин им.50-летия Великого Октября
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1992-04-15
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: excavating, transport machines. SUBSTANCE: road grader on two-axle truck has two-axle truck, blade connected to truck frame provided with ball hinge. The hinge is fixed on central frame. One end of the central frame is hinged to the frame of two-axle truck. Another end is fixed to cross beam resting on wheels and control hydraulic cylinder. One end of the cylinder is fixed on the central frame. Coupling device comprising vertical and cross cylindrical hinges is used to couple central frame and frame of two-axle truck. The grader has additional cylinder to control central frame. One end of the cylinder is fixed on the central frame. Other ends are fixed to the coupling device. EFFECT: high reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, а именно к автогрейдерам. The invention relates to earth moving vehicles, namely to motor graders.

Известен грейдер, прицепной к двухосному тягачу, включающий отвал, связанный поворотным кругом с тяговой рамой, имеющей шаровую опору, закрепленную на хребтовой раме, задний ходовой механизм прицепного грейдера, выполненный в виде двух балансирных тележек [1] Недостатком грейдера является трудное управление прицепной машиной, находящейся сзади. Такие машины имеют плохую маневренность, более низкую производительность, чем современные автогрейдеры, из-за использования второго оператора, находящегося на прицепном агрегате. Known grader, trailed to a biaxial tractor, including a blade connected by a turntable with a traction frame having a spherical support mounted on a spine frame, a rear running gear of a trailed grader made in the form of two balancing trolleys [1] The disadvantage of the grader is the difficult operation of the trailed machine, located behind. Such machines have poor maneuverability, lower productivity than modern motor graders, due to the use of the second operator, located on a trailed unit.

Известен автогрейдер, включающий двухосный тягач, отвал, связанный поворотным кругом с тяговой рамой, имеющей шарнир, закрепленный на хребтовой раме, которая одним концом впереди по ходу движения при копании грунта опирается на поперечную балку и колеса, а другим шарнирно связана с рамой двухосного тягача [2] Недостатком такого автогрейдера на двухосном тягаче является плохая маневренность из-за неуправляемости хребтовой рамы в плане. Как следствие это приводит к снижению производительности и других технических показателей. Техническое решение имеет также сложную конструкцию. A known motor grader, including a biaxial tractor, a blade connected by a turntable with a traction frame having a hinge mounted on a spine frame, which at one end in front, while digging, rests on a transverse beam and wheels, and the other is pivotally connected to the frame of a biaxial tractor [ 2] The disadvantage of such a grader on a biaxial tractor is poor maneuverability due to the uncontrollability of the spinal frame in plan. As a result, this leads to a decrease in productivity and other technical indicators. The technical solution also has a complex structure.

Целью изобретения является повышение маневренности автогрейдера на двухосном тягаче. The aim of the invention is to increase the maneuverability of a motor grader on a biaxial tractor.

Поставленная цель достигается тем, что в автогрейдере на двухосном тягаче, включающем двухосный тягач, отвал, связанный поворотным кругом с тяговой рамой, имеющей шаровой шарнир, закрепленный на хребтовой раме, которая одним концом шарнирно соединена с рамой двухосного тягача, другим с поперечной балкой, опирающейся на колеса, гидроцилиндры управления, введены следующие дополнительные элементы, соединение хребтовой рамы с рамой двухосного тягача выполнено управляемым седельно-сцепным устройством, состоящим из вертикального и поперечного цилиндрических шарниров, при этом гидроцилиндры управления хребтовой рамой одним концом закреплены на хребтовой раме, другим на седельно-сцепном устройстве. This goal is achieved by the fact that in the motor grader on a biaxial tractor, including a biaxial tractor, a blade connected by a turntable with a traction frame having a ball joint mounted on a spine frame, which at one end is pivotally connected to a frame of a biaxial tractor, the other with a transverse beam supported on wheels, control hydraulic cylinders, the following additional elements are introduced, the connection of the spinal frame with the frame of the biaxial tractor is made by a controlled fifth wheel coupling consisting of a vertical and a transverse cylindrical hinges, while the hydraulic cylinders of the spinal frame control one end mounted on the spinal frame, the other on the fifth wheel coupling.

Новыми существенными признаками изобретения являются соединение хребтовой рамы автогрейдера с двухосным тягачом при помощи управляемого седельно-сцепного устройства с двумя цилиндрическими шарнирами: вертикальным и поперечным, а также использование гидроцилиндров управления хребтовой рамы, которые одним концом закреплены на хребтовой раме, другим на седельно-сцепном устройстве. New significant features of the invention are the connection of the spine frame of the grader with a biaxial tractor using a controlled fifth wheel coupling with two cylindrical joints: vertical and transverse, as well as the use of hydraulic cylinders for controlling the spine frame, which are fixed at one end to the spine frame and the other to the fifth wheel coupling .

Указанные признаки являются новыми и дают новый полезный эффект повышения маневренности, производительности и упрощение конструкции. These features are new and give a new beneficial effect of increasing maneuverability, productivity and simplification of the design.

На фиг. 1 изображен вид автогрейдера сбоку; на фиг. 2 вид сверху при отсутствии угла отклонения хребтовой рамы относительно оси тягача; на фиг. 3 вид сверху при повернутой раме относительно продольной оси тягача; на фиг. 4 приведена безнасосная гидросистема гидроцилиндров управления хребтовой рамы. In FIG. 1 shows a side view of a motor grader; in FIG. 2 is a top view in the absence of an angle of deviation of the spinal frame relative to the axis of the tractor; in FIG. 3 is a top view with the frame turned relative to the longitudinal axis of the tractor; in FIG. 4 shows the pump-free hydraulic system of the hydraulic cylinders of the control of the spinal frame.

Автогрейдер включает двухосный тягач, состоящий из моторной рамы 1, передней рамы тягача 2, соединенных вертикальным шарниром 3, гидроцилиндры 4 рулевого управления тягача, соединенные своими концами шарнирно с моторной рамой и передней рамой тягача, отвал 5, связанный с поворотным кругом 6 тяговой рамой 7, подсоединенной шаровой опорой 8 к хребтовой раме 9, которая впереди продольным шарниром 10 соединена с поперечной балкой 11, опирающейся на передние колеса 12, 13, гидроцилиндры 14, 15 рулевого управления закреплены на поперечной балке и связаны с рычагами управления колес 12, 13, гидроцилиндры 16, 17 вертикального перемещения тяговой рамы 7 и гидроцилиндр 18 выноса закреплены на хребтовой раме 9 и соединены шарнирно с тяговой рамой, хребтовая рама 9 вторым концом связана с передней рамой тягача 2 при помощи седельно-сцепного устройства 19, которое вертикальным шарниром 20 соединено с хребтовой рамой 9 и поперечным шарниром 21 с передней рамой 2 тягача, гидроцилиндры 22, 23 управления хребтовой рамой закреплены на кронштейнах сидельно-сцепного устройства 19 и своими штоками соединены с хребтовой рамой 9. The grader includes a biaxial tractor, consisting of a motor frame 1, a front frame of a tractor 2 connected by a vertical hinge 3, hydraulic cylinders 4 of the tractor’s steering, pivotally connected to the motor frame and the front frame of the tractor, a blade 5 connected to the turntable 6 by a tractor frame 7 connected by a ball bearing 8 to the spine frame 9, which is connected in front of the longitudinal hinge 10 to the transverse beam 11, supported by the front wheels 12, 13, the steering cylinders 14, 15 are fixed on the transverse beam and connected with the control levers of the wheels 12, 13, the hydraulic cylinders 16, 17 of the vertical movement of the traction frame 7 and the hydraulic cylinder 18 of the extension are mounted on the spine frame 9 and pivotally connected to the traction frame, the spine frame 9 is connected with the second end to the front frame of the tractor 2 using a fifth wheel coupling 19 which is connected by a vertical hinge 20 to the spine frame 9 and a transverse hinge 21 with the front frame 2 of the tractor, the spindle control hydraulic cylinders 22, 23 are fixed to the brackets of the fifth wheel coupling 19 and connected to the spine by their rods 9 frame.

На фиг. 4 безнасосная гидросистема гидроцилиндров управления хребтовой рамы 22, 23 содержит распределитель 24, клапаны подпитки 25, связанные гидролиниями с гидросистемой тягача. In FIG. 4, the pump-free hydraulic system of the control cylinders of the spinal frame 22, 23 contains a distributor 24, make-up valves 25, connected by hydraulic lines to the tractor hydraulic system.

Рассмотрим работу автогрейдера в нескольких режимах копания грунта и транспортном режиме. Consider the work of the grader in several modes of digging and transport mode.

Режим копания при соосном положении хребтовой рамы относительно продольной оси тягача (фиг. 2) совершается при установке золотника 24 в запертое положение (фиг. 4), в котором гидроцилиндры 22, 23 жестко фиксируют хребтовую раму относительно передней рамы 2 тягача, одновременно гидроцилиндры 4 рулевого управления тягача устанавливаются в свободное положение (по схеме аналогичной на фиг. 4). Отвал 5 для копания грунта устанавливается в заданное положение гидроцилиндрами 16, 17, 18. При поступательном движении автогрейдера в направлении вектора U_д происходит копание грунта. Направление заданного курса движения обеспечивается рулевым управлением колес 12, 13 при помощи гидроцилиндров 14, 15, при этом задняя ось тягача 1 (с моторной рамой) работает как толкач, управлять которым не требуется. Боковая сила, возникающая на отвале 5, воспринимается передними колесами 12, 13 и колесами передней рамы 2 тягача.The digging mode when the spinal frame is coaxial with respect to the longitudinal axis of the tractor (Fig. 2) occurs when the spool 24 is installed in the locked position (Fig. 4), in which the hydraulic cylinders 22, 23 rigidly fix the spinal frame relative to the front frame 2 of the tractor, while the steering cylinders 4 tractor controls are installed in a free position (according to a scheme similar to Fig. 4). The blade 5 for digging the soil is set to a predetermined position by hydraulic cylinders 16, 17, 18. With the translational movement of the grader in the direction of the vector U _d , the soil is digging. The direction of the given course of movement is provided by the steering wheels 12, 13 using the hydraulic cylinders 14, 15, while the rear axle of the tractor 1 (with a motor frame) works as a pusher, which is not required to be controlled. The lateral force arising on the blade 5, is perceived by the front wheels 12, 13 and the wheels of the front frame 2 of the tractor.

Режим копания с боковым выносом хребтовой рамы 9 задается установкой угла α хребтовой рамы относительно оси тягача. Для установки заданного угла α золотник распределителя 24 переводится в положение, противоположное показанному на фиг. 4, при котором все полости гидроцилиндров 22, 23 соединены между собой, и поршни этих гидроцилиндров могут свободно перемещаться в цилиндрах. The digging mode with lateral removal of the spinal frame 9 is set by setting the angle α of the spinal frame relative to the axis of the tractor. To set a predetermined angle α, the spool of the distributor 24 is moved to a position opposite to that shown in FIG. 4, in which all the cavities of the hydraulic cylinders 22, 23 are interconnected, and the pistons of these hydraulic cylinders can move freely in the cylinders.

Поворот передней рамы 2 тягача на угол α производится гидроцилиндрами 4 рулевого управления. The front frame 2 of the tractor is rotated by an angle α by the hydraulic cylinders 4 of the steering.

При изменении угла α рабочая жидкость свободно перетекает из полостей гидроцилиндра 22 в полости гидроцилиндра 23 (фиг. 4). После установки угла α распределитель 24 переключается в запертое положение и одновременно рулевое управление тягача, т.е. его гидроцилиндры 4 переводятся в свободное положение. После установки отвала 5 в положение копания колеса 12, 13 устанавливаются под углом β к оси хребтовой рамы. When the angle α changes, the working fluid flows freely from the cavities of the hydraulic cylinder 22 in the cavity of the hydraulic cylinder 23 (Fig. 4). After setting the angle α, the distributor 24 switches to the locked position and simultaneously the steering of the tractor, i.e. its hydraulic cylinders 4 are moved to the free position. After installing the blade 5 in the digging position, the wheels 12, 13 are installed at an angle β to the axis of the spinal frame.

При поступательном движении происходит процесс копания. Установившийся режим движения автогрейдера по заданному курсу происходит при угле α β, установленном гидроцилиндрами 14, 15 рулевого управления колес 12, 13. With translational motion, a digging process occurs. The steady state movement of the grader at a given course occurs at an angle α β set by the hydraulic cylinders 14, 15 of the steering wheels 12, 13.

Таким образом рассмотренные процессы копания грунта функционально не отличаются от режимов копания обычных автогрейдеров после выполнения соответствующих операций переключения гидроцилиндров 22, 23 хребтовой рамы из свободного режима в запертое положение, и перевода гидроцилиндров 4 рулевого управления тягача в свободный режим или в рабочее положение. Thus, the considered processes of digging the soil do not functionally differ from the digging modes of conventional graders after performing the corresponding operations of switching the hydraulic cylinders 22, 23 of the spine frame from the free mode to the locked position and transferring the hydraulic cylinders 4 of the tractor’s steering to the free mode or to the working position.

Транспортные перемещения автогрейдера можно осуществлять разными способами. В рассмотренных режимах копания, в обоих случаях, при поднятом отвале 5 можно выполнять транспортный режим, осуществляя управление колес 12, 13, при этом хребтовая рама 9 находится в зафиксированном положении относительно передней рамы. Радиус поворота автогрейдера в этом случае зависит от углов α и β установки хребтовой рамы и передних колес. Transport movements of the grader can be carried out in various ways. In the considered digging modes, in both cases, with the blade 5 raised, the transport mode can be performed by controlling the wheels 12, 13, while the spinal frame 9 is in a fixed position relative to the front frame. The turning radius of the grader in this case depends on the angles α and β of the installation of the spine frame and front wheels.

Возможен второй способ транспортного перемещения автогрейдера, при котором передние колеса 12, 13 гидроцилиндрами 14, 15 фиксируются в положение, параллельное оси хребтовой рамы, когда угол β0, гидроцилиндры 22, 23 переводятся в свободный режим, а рулевое управление тягача в рабочий режим. Транспортный режим, а рулевое управление тягача в рабочий режим. Транспортный режим совершается при движении тягача в направлении, противоположном вектору V_д (см. фиг. 1, 2, 3), при этом хребтовая рама с задними колесами перемещается как прицеп в свободном режиме. Для получения минимальных радиусов разворота возможна установка хребтовой рамы под углом α90^o к оси передней рамы (фиг. 1 пунктирное положение колес).A second way of transporting the grader is possible, in which the front wheels 12, 13 are fixed by the hydraulic cylinders 14, 15 in a position parallel to the axis of the spine frame, when the angle β0, the hydraulic cylinders 22, 23 are put into free mode and the tractor’s steering gear is in working mode. The transport mode, and the steering of the tractor in the operating mode. The transport mode occurs when the tractor moves in the opposite direction to the vector V _d (see Fig. 1, 2, 3), while the spinal frame with the rear wheels moves like a trailer in free mode. To obtain the minimum turning radius, it is possible to install the spinal frame at an angle α90 ^o to the axis of the front frame (Fig. 1 dashed wheel position).

Описанный транспортный режим не отличается от режима работы тягача с прицепным орудием. The described transport mode does not differ from the operating mode of the tractor with a trailed implement.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить маневренность при копании грунта и транспортном режиме, производительность автогрейдера повышается в 2 раза. Thus, the present invention allows to increase maneuverability when digging soil and transport mode, the performance of the grader is increased by 2 times.

Claims

A TWO-AXLE MOTOR GRADER, including a biaxial tractor, a blade connected to a traction frame having a ball joint mounted on a spine frame, which is pivotally connected at one end to a biaxial tractor frame, the other with a transverse beam resting on wheels, and a spine control hydraulic cylinder which at one end is mounted on the spinal frame, characterized in that the connection of the spinal frame with the frame of the biaxial tractor is made in the form of a controlled fifth wheel coupling consisting of a vertical and transverse c cylindrical joints, while the grader is equipped with an additional hydraulic cylinder for managing the spinal frame, one end of which is fixed to the spinal frame, and the other ends of the hydraulic cylinders on the fifth wheel coupling.