устройство для наклона кузова вагона-самосвала

Формула изобретения

Устройство для наклона кузова вагона-самосвала, содержащее смонтированный на нижней раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости кузов, шарнирно связанный с силовым цилиндром, шток которого шарниром соединен с одним концом тяги, другой конец которой шарниром крепится к нижней раме, отличающееся тем, что тяга выполнена с двумя пазовыми отверстиями для перемещения относительно шарниров крепления к нижней раме и к штоку, причем шарнир штока силового цилиндра и тяги крепится к кузову через пазовое отверстие в кузове.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для механизированной выгрузки сыпучих грузов вагонов-самосвалов и предназначено для использования в вагоностроении, может быть использовано в других видах транспортных средств, в которых разгрузка производится за счет наклоняющегося кузова (платформы).

Известные вагоны-самосвалы содержат кузов, нижнюю раму, силовые цилиндры для разгрузки (наклона) кузова. Шток силового цилиндра шарнирно связан непосредственно с кузовом. Такие вагоны имеют ограниченный угол наклона кузова при разгрузке. В частности, серийно выпускаемые вагоны имеют угол наклона кузова 43....45°. Увеличить угол наклона кузова, при применении нетелескопических цилиндров, не нарушая габаритов самого вагона, можно за счет увеличения расстояния от головки рельсов до днища кузова, т.е. за счет увеличения длины силовых цилиндров и поднятия центра тяжести кузова, а следовательно, за счет уменьшения устойчивости вагона при разгрузке и при его движении по путям. Следует отметить, что по мере наклона кузова необходимо уменьшить опрокидывающий момент, создаваемый силовыми цилиндрами и передаваемый на кузов вагона. Для этой цели на вагонах-самосвалах в настоящее время устанавливаются специальные приборы-воздухозамедлители, которые при определенном угле наклона кузова отсоединяют силовые цилиндры от воздушной магистрали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является изобретение по патенту № 2000231, М.кл. В 61 D 9/02, заявл. 06.11.91 г., опубл. 07.09.93 г.

Известный вагон-самосвал содержит кузов, нижнюю раму, устройство для наклона кузова, выполненное в виде силовых цилиндров, штоки которых соединены с кузовом посредством стойки, шарнирно связанной одним концом с кузовом, а другим со штоком и с тягой, шарнирно соединенной с нижней рамой.

Такой вагон-самосвал имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что со смещением в сторону продольной оси кузова при точке приложения усилия штока цилиндра, передаваемого через стойку, для осуществления наклона (подъема) кузова, особенно в начале процесса наклона и до начала ссыпания груза, необходимо значительно большее усилие на штоке цилиндра, чем у вагонов, у которых шток цилиндра шарнирно связан непосредственно с кузовом. Этого (увеличения усилия) можно достичь за счет увеличения давления рабочей среды силовых цилиндров или за счет увеличения их количества. Кроме того, опрокидывающий момент, создаваемый силовыми цилиндрами, остается постоянным от начала до конца наклона кузова, т.к. расстояние от оси поворота кузова до точки соединения стойки с кузовом и усилие, развиваемое силовым цилиндром, остаются неизменными.

К недостаткам данного устройства также следует отнести конструктивную сложность устройства, характеризующуюся увеличенным составом звеньев.

Основной задачей, которую поставили перед собой авторы предлагаемого изобретения, является увеличение угла наклона кузова при разгрузке вагона и уменьшение силы действия со стороны штока(ов) силового цилиндра(ов) на кузов без увеличения усилия и хода штока(ов) силовых цилиндров.

В таком устройстве, содержащем кузов, нижнюю раму, силовые цилиндры для наклона кузова, штоки силовых цилиндров шарнирно соединены непосредственно с кузовом через пазовое отверстие и с тягой, имеющей одно или два пазовых отверстия, другой конец которой шарнирно соединен с нижней рамой.

В качестве силовых цилиндров можно использовать нетелескопические пневматические, гидравлические и другие силовые цилиндры.

Шарнирное соединение штока силового цилиндра непосредственно с кузовом через пазовое отверстие и с тягой с нижней рамой позволяет развивать максимальный опрокидывающий момент в начале процесса наклона кузова и изменять этот момент при дальнейшем наклоне кузова, за счет пазового отверстия уменьшить плечо от точки поворота до точки приложения силы от штока цилиндра и тем самым увеличивать угол наклона кузова без увеличения длины штока.

Этот технический эффект достигается посредством пазового отверстия в элементе кузова и тяги с пазовыми отверстиями, шарнирно связанной со штоком силового цилиндра и нижней рамой, причем тяга при наклоне кузова заставляет перемещаться шарнир по пазовому отверстию кузова.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом в виде схемы.

Предлагаемое устройство содержит тележки 1, нижнюю раму 2, кузов 3, силовой цилиндр 4 со штоком 5, тягу 6. Одним концом тяга 6, имеющая одно или два пазовых отверстия 8, с помощью шарнира 7 крепится к штоку 5 силового цилиндра 4, а вторым концом посредством шарнира 9 - к нижней раме 2. Шток 5 силового цилиндра 4 вместе с тягой 6 посредством шарнира 7 через пазовое отверстие 10 крепится к кузову 3. Указанный механизм может быть продублирован для наклона кузова в другую сторону.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При движении штока 5 силового цилиндра 4 происходит передача усилия от штока 5 цилиндра 4 через шарнир 7 непосредственно на кузов 3. Этим самым обеспечивается максимальный опрокидывающий момент, создаваемый силовым цилиндром, который необходим от начала наклона (подъема) кузова до определенного угла наклона, при котором начинается ссыпание перевозимого груза. При ссыпании груза максимально опрокидывающий момент, создаваемый силовым цилиндром, не требуется, т.к. разгрузка идет за счет инерции поворота кузова и расширения воздуха в цилиндре. Одновременно с движением штока 5 происходит перемещение пазовых отверстий 8 тяги 6 относительно шарниров 7 и 9. Длина тяги 6, вместе с пазовыми отверстиями 8 выбрана такой, что тяга включается в работу не ранее начала ссыпания груза. После того, как пазовые отверстия 8 и тяги 6 будут выбраны полностью, тяга 6 начнет обеспечивать движение шарнира 7 по дуге с радиусом, равным длине тяги 6, вместе с пазовым отверстием 8. Шарнир 7 будет перемещаться по пазовому отверстию 10 кузова 3 в сторону его оси поворота, сокращая величину плеча приложения усилия штока 5, тем самым уменьшая опрокидывающий момент, создаваемый силовым цилиндром. Одновременно уменьшается расстояние от цилиндра 4 до точки приложения усилия в пазовом отверстии 10 через шарнир 7 по сравнению с классической схемой вагона-самосвала, за счет чего при полном выходе штока 5 цилиндра 4 кузов 3 поворачивается на дополнительный угол без увеличения длины силового цилиндра.

Таким образом, предлагаемое устройство вагона-самосвала позволяет увеличить угол наклона кузова при разгрузке без изменения геометрических размеров силового цилиндра и развиваемого им усилия, уменьшить силу действия со стороны штока силового цилиндра на кузов и отказаться от применения воздухозамедлителя.