строительная машина

Формула изобретения

1. Строительная машина, содержащая ходовую часть (2), элемент (10) мачты и устройство поворота с шарнирным соединением (40), причем элемент (10) мачты установлен на ходовой части (2) с возможностью поворота вокруг этого шарнирного соединения (40) поперечно продольной плоскости ходовой части (2), а шарнирное соединение (40) расположено на элементе (10) мачты в области, отстоящей от основания (6) элемента (10) мачты, отличающаяся тем, что для принудительного поперечного поворота элемента (10) мачты предусмотрен, по меньшей мере, один линейный привод поворота, в особенности гидравлический цилиндр (43, 43') поворота, который одной стороной шарнирно прикреплен к элементу (10) мачты в области основания (6) элемента (10) мачты, а другой стороной шарнирно прикреплен к ходовой части (2), при этом линейный привод поворота расположен, по существу, параллельно элементу (10) мачты.

2. Строительная машина по п.1, отличающаяся тем, что в основании (6) элемента (10) мачты предусмотрена поперечина (44), которая проходит поперечно элементу (10) мачты и к которой шарнирно прикреплен линейный привод поворота.

3. Строительная машина по п.1, отличающаяся тем, что с каждой боковой стороны элемента (10) мачты предусмотрен, по меньшей мере, один линейный привод поворота.

4. Строительная машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что шарнирное соединение (40) расположено на элементе (10) мачты предпочтительно в полностью смещенном назад положении относительно продольной стороны (46) элемента (10) мачты, обращенной к ходовой части.

5. Строительная машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что предусмотрены два тыльных линейных привода, в особенности два тыльных гидравлических цилиндра (11, 11'), каждый из которых одной стороной шарнирно прикреплен к ходовой части (2) и другой стороной шарнирно прикреплен к элементу (10) мачты над шарнирным соединением (40).

6. Строительная машина по п.5, отличающаяся тем, что оба тыльных линейных привода расположены, по существу, параллельно друг другу.

7. Строительная машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что между шарнирным соединением (40) и ходовой частью (2) предусмотрено дополнительное шарнирное соединение (30) для продольного поворота элемента (10) мачты.

8. Строительная машина по п.7, отличающаяся тем, что дополнительное шарнирное соединение (30) содержит ось (32) шарнира, расположенную на ходовой части (2), а линейный привод поворота шарнирно прикреплен к оси (32) шарнира.

9. Строительная машина по п.7, отличающаяся тем, что предусмотрено устройство перемещения, посредством которого, по меньшей мере, одно из двух шарнирных соединений (30, 40) установлено на ходовой части с возможностью продольного перемещения.

Приоритет по пунктам:

08.11.2004 по пп.1-9.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к строительной машине, содержащей ходовую часть, элемент мачты и устройство поворота с шарнирным соединением, причем элемент мачты установлен на ходовой части с возможностью поворота вокруг этого шарнирного соединения поперечно продольной плоскости ходовой части.

Уровень техники

Строительная машина такого типа известна из патентного документа ФРГ №4436264 С1. Она содержит мачту из двух частей с верхним и нижним элементами мачты, которые в вертикальном рабочем положении мачты запираются в положении продолжения друг друга. Для поперечного поворота мачты на нижней стороне нижнего элемента мачты предусмотрена трубчатая укосина. Наружная боковая поверхность этой укосины образует скользящее соединение с внутренней поверхностью втулочной приемной части, предусмотренной на ходовой части строительной машины. За счет этого обеспечивается получение поворотной опоры мачты на ходовой части, причем в этой опоре обеспечивается возможность перемещения вдоль центральной оси втулочной приемной части и поворот вокруг этой оси для поперечного поворота мачты. Эта машина является наиболее близким аналогом к заявляемой строительной машине.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании строительной машины указанного типа, обладающей повышенной надежностью конструкции.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания строительной машины, содержащей ходовую часть, элемент мачты и устройство поворота с шарнирным соединением (шарниром), причем элемент мачты установлен на ходовой части с возможностью поворота вокруг этого шарнира поперечно продольной плоскости ходовой части. Строительная машина по изобретению отличается тем, что шарнирное соединение расположено на элементе мачты в области, отстоящей от основания элемента мачты.

Основополагающая идея изобретения состоит в том, что шарнирное соединение для поперечного поворота элемента мачты предусмотрено не непосредственно на основании элемента мачты, а смещено вверх от основания. Таким образом, мачта продолжается вниз за шарнирное соединение. За счет этого создается возможность расположить под шарнирным соединением в непосредственной близости к подлежащему разработке грунту направляющее устройство, которое предусмотрено на мачте для устройства для разработки грунта и выполнено, например, в виде головки привода вращения. Такое решение обеспечивает предотвращение скручивания и вследствие этого надежную работу устройства для разработки грунта в составе строительной машины. Благодаря расположению шарнирного соединения над основанием мачты оно одновременно защищено от механических воздействий и загрязнения, что часто происходит при эксплуатации в области непосредственной близости к поверхности грунта. Это дополнительно повышает надежность строительной машины. Кроме того, в строительной машине по изобретению особенно низки требуемые для поперечного поворота мачты крутящие моменты, в особенности в том случае, когда направляющее устройство, например головка привода вращения, размещено под шарнирным соединением.

В принципе в строительной машине мачта может быть выполнена единой или из нескольких частей, при этом в мачте из одной части предусмотрен один элемент мачты. Кроме того, согласно изобретению на мачте может быть предусмотрена по меньшей мере одна поворотная укосина, которая предпочтительно имеет возможность поворота в продольной плоскости ходовой части для поворотной перестановки направляющего блока для каната. В контексте изобретения под продольной плоскостью ходовой части может подразумеваться в особенности плоскость, проходящая перпендикулярно основанию ходовой части от его заднего до переднего конца.

В соответствии с изобретением выгодно, что для принудительного поворота элемента мачты поперечно продольной плоскости предусмотрено приводное устройство. При этом особенно предпочтительно, что для принудительного поперечного поворота элемента мачты предусмотрен по меньшей мере один линейный привод поворота, в особенности гидравлический цилиндр поворота, который одной стороной шарнирно прикреплен к элементу мачты в области основания элемента мачты, а другой стороной шарнирно прикреплен к ходовой части. Согласно этому примеру выполнения, при котором может быть получена особенно компактная строительная машина, линейный привод поворота также расположен одной своей стороной на элементе мачты под шарнирным соединением. Предпочтительно цилиндр поворота выполнен в виде цилиндра двустороннего действия. Однако линейный привод поворота может быть выполнен также, например, в виде винтового привода или реечного привода.

В принципе возможно предусмотреть линейный привод поворота с любой ориентацией относительно элемента мачты. Так, линейный привод поворота для особенно низких приводных усилий может быть расположен под прямым углом к элементу мачты, возможны также другие углы относительного положения. Однако особенно предпочтительно, чтобы линейный привод поворота проходил по существу параллельно элементу мачты. За счет этого могут быть дополнительно уменьшены габаритные размеры строительной машины. Под параллельным расположением линейного привода поворота к элементу мачты может подразумеваться, что направление усилия линейного привода проходит параллельно элементу мачты. В том случае, когда линейный привод поворота выполнен в виде гидравлического цилиндра поворота, под параллельным расположением может подразумеваться, что продольная ось цилиндра поворота проходит параллельно элементу мачты. Положение линейного привода поворота относительно элемента мачты может изменяться при поперечном повороте элемента мачты. Предпочтительным является по меньшей мере по существу параллельное положение линейного привода поворота относительно элемента мачты по меньшей мере тогда, когда последний находится в не повернутом положении, то есть в продольной плоскости машины.

В принципе линейный привод поворота может быть расположен на элементе мачты любым образом в области основания мачты. Однако в особенно предпочтительном примере выполнения в основании элемента мачты предусмотрена поперечина, которая проходит поперечно элементу мачты и к которой шарнирно прикреплен линейный привод поворота. Таким образом, в этом случае элемент мачты выполнен с расширением, на котором предусмотрен линейный привод поворота. Для того чтобы при особенно простой конструкции обеспечить возможность получения достаточно высоких крутящих моментов для поворота элемента мачты, предпочтительно продольная сторона поперечины совмещена с нижней стороной элемента мачты. Предпочтительно поперечина выполнена в виде листа, который может иметь сужение вверх. Предпочтительно поперечина расположена на продольной стороне элемента мачты, обращенной к ходовой части.

В принципе для принудительного поперечного поворота элемента мачты может быть предусмотрен только один линейный привод поворота, в особенности привод двустороннего действия. Однако в особенно предпочтительном примере выполнения с каждой боковой стороны элемента мачты предусмотрен по меньшей мере один линейный привод поворота. Таким образом, согласно этому примеру выполнения предусмотрены по меньшей мере два линейных привода поворота, действующие взаимно противоположно. Могут быть предусмотрены также дополнительные линейные приводы поворота. По меньшей мере один линейный привод поворота соответствующим образом расположен на ходовой части спереди, рядом с элементом мачты, если смотреть в продольном направлении ходовой части. Предпочтительно по меньшей мере один линейный привод поворота предусмотрен между продольной стороной элемента мачты, обращенной к ходовой части, и ходовой частью.

Согласно изобретению особенно простая в изготовлении конструкция строительной машины достигается в том случае, когда шарнирное соединение имеет две коаксиальные цилиндрические боковые поверхности. При этом особенно предпочтительно, чтобы из них внутренняя цилиндрическая боковая поверхность была расположена на ходовой части, а наружная - на элементе мачты. В альтернативном варианте наружная цилиндрическая боковая поверхность может быть расположена на ходовой части, а внутренняя - на элементе мачты. Шарнирное соединение может содержать, например, втулку, охватывающую палец. При этом предпочтительно втулка предусмотрена на ходовой части, а палец - на элементе мачты. Однако втулка может быть предусмотрена на элементе мачты, а палец - на ходовой части. Втулка может быть также выполнена с несплошной поверхностью.

Для дальнейшего повышения надежности строительной машины шарнирное соединение может быть снабжено фиксирующим устройством, посредством которого элемент мачты может быть зафиксирован от поперечного поворота. Для этого фиксирующее устройство может быть снабжено, например, зубчатым венцом, а для фиксации в него вводится по меньшей мере один зубчатый элемент. Альтернативно или дополнительно к такому фиксирующему устройству с силовым замыканием может быть предусмотрено фиксирующее устройство с силовым замыканием другого типа.

Компактность строительной машины по изобретению может быть дополнительно повышена за счет того, что шарнирное соединение расположено на элементе мачты, предпочтительно в полностью смещенном назад положении относительно продольной стороны элемента мачты. Таким образом, согласно этому примеру выполнения шарнирное соединение не отстоит от элемента мачты, а по меньшей мере частично заходит в элемент мачты с продольной стороны. В особенности обе боковые поверхности шарнирного соединения могут быть расположены на элементе мачты со смещением назад относительно продольной стороны элемента мачты, обращенной к ходовой части. Обращенная к ходовой части продольная сторона элемента мачты представляет собой продольную сторону, обращенную в противоположную сторону от головки привода вращения и/или устройства для разработки грунта. Под продольной стороной элемента мачты может подразумеваться в особенности сторона, проходящая от головки к основанию элемента мачты.

Для особенно надежного поперечного поворота элемента мачты в предпочтительном примере выполнения предусмотрены два тыльных линейных привода, в особенности два тыльных гидравлических цилиндра, каждый из которых одной стороной шарнирно прикреплен к ходовой части и другой стороной шарнирно прикреплен к элементу мачты над шарнирным соединением. Предпочтительно тыльные линейные приводы предусмотрены в дополнение к линейным приводам поворота, причем в этом случае крутящий момент для поперечного поворота может быть приложен к элементу мачты как над шарнирным соединением, так и под ним. В то время как по меньшей мере один линейный привод поворота предпочтительно шарнирно прикреплен к элементу мачты и/или к ходовой части с возможностью поворота по меньшей мере вокруг одной оси, проходящей по существу параллельно продольной плоскости, тыльные линейные приводы, т.е. приводы подъема и опускания мачты, предпочтительно шарнирно прикреплены к элементу мачты и/или к ходовой части с возможностью поворота по меньшей мере вокруг осей, проходящих по существу перпендикулярно продольной плоскости. При этом тыльные линейные приводы проходят соответствующим образом не параллельно элементу мачты, так что с помощью этих тыльных линейных приводов возможен также принудительный поворота элемента мачты в продольной плоскости. Оба тыльных линейных привода расположены соответствующим образом по обе стороны от элемента мачты. Предпочтительно предусмотрено устройство управления, которое координирует перемещения линейных приводов поворота и тыльных линейных приводов.

Согласно изобретению особенно компактная строительная машина достигается в том случае, когда оба тыльных линейных привода расположены по существу параллельно друг другу.

Согласно изобретению строительная машина особенно многостороннего использования отличается тем, что между шарнирным соединением и ходовой частью предусмотрено дополнительное шарнирное соединение для продольного поворота элемента мачты. При этом под продольным поворотом может подразумеваться поворот в продольной плоскости ходовой части. Оси шарнирного поворота обоих шарнирных соединений предпочтительным образом проходят по меньшей мере по существу перпендикулярно друг другу и, в целях особенной компактности строительной машины, могут пересекаться между собой.

Строительная машина в особенно простом и компактном примере выполнения отличается тем, что дополнительное шарнирное соединение содержит ось шарнира, расположенную на ходовой части, а линейный привод поворота шарнирно прикреплен к оси шарнира. При этом предпочтительно ось шарнира выступает на шарнирном соединении по меньшей мере с одной стороны от элемента мачты, так что линейный привод поворота может быть присоединен к этой выступающей области.

Для поперечного поворота элемента мачты предпочтительно предусмотрена четырехугольная система, при этом две противолежащие стороны изменяемой длины этого четырехугольника образованы двумя линейными приводами поворота, а две другие стороны фиксированной длины образованы осью шарнирного соединения и поперечиной. За счет изменения длины обоих линейных приводов поворота изменяется угловое положение поперечины относительно оси шарнира, расположенной на ходовой части, а вместе с ним и угловое положение расположенного на поперечине элемента мачты относительно ходовой части.

Согласно изобретению особенно компактное решение строительной машины многостороннего использования достигается за счет того, что предусмотрено устройство перемещения, посредством которого по меньшей мере одно из двух шарнирных соединений установлено на ходовой части с возможностью продольного перемещения. Устройство перемещения может, в частности, содержать салазки, которые установлены на ходовой части с возможностью продольного перемещения в направляющих и на которых расположено по меньшей мере шарнирное соединение для поперечного или продольного поворота, предпочтительно - оба шарнирных соединения. Предпочтительно устройство перемещения содержит управляющий привод для принудительного перемещения по меньшей мере одного шарнирного соединения.

Перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения, не вносящий каких-либо ограничений в объем защиты, определяемый формулой изобретения. На чертежах:

фиг.1 изображает на виде сбоку строительную машину, в которой элемент мачты находится по существу в вертикальном рабочем положении,

фиг.2 изображает на виде спереди строительную машину по фиг.1 без бурового устройства, буровой штанги и головки привода вращения, с элементом мачты в рабочем положении, при этом для цели наклонного бурения элемент мачты повернут поперечно относительно продольной плоскости и показан с обрывом в верхней части,

фиг.3 изображает строительную машину по фиг.1 в транспортном положении, в котором элемент мачты повернут в транспортное положение.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Строительная машина по изобретению представлена на фиг.1-3. Она содержит ходовую часть 2 с нижней ходовой тележкой 71, выполненной в виде гусеничного транспортного средства, и поворотной платформой 72. На поворотной платформе 72 ходовой части 2 шарнирно укреплен элемент 10 мачты, который может поворачиваться в продольной плоскости ходовой части 2. На фиг.1 и 2 элемент 10 мачты показан в рабочем положении, в котором он проходит по существу вертикально. На фиг.3 элемент 10 мачты показан в транспортном положении, в котором он повернут в продольной плоскости поворотной платформы 72 таким образом, что выступает назад за пределы ходовой части 2.

Для продольного поворота элемента 10 мачты, то есть для его поворота в продольной плоскости поворотной платформы 72, в нижней части элемента 10 мачты предусмотрено шарнирное соединение 30. Оно содержит горизонтальную ось 32 шарнира, проходящую поперечно продольной плоскости, и два опорных листа 33, выступающие по боковым сторонам элемента 10 мачты, через которые проходит ось 32 шарнира. При этом опорные листы 33 расположены над основанием 6 элемента 10 мачты.

Ось 32 шарнирного соединения 30 расположена на салазках 50, которые установлены на поворотной платформе 72 с возможностью продольного перемещения. Для этого на поворотной платформе 72 предусмотрены две параллельные продольные направляющие 51, 51 , которые охватываются сбоку и снизу, то есть со стороны земли, передними направляющими полозьями 52, 52 салазок 50, имеющими L-образный профиль поперечного сечения. Над передними направляющими полозьями 52, 52 в салазках 50 имеется поперечина 53, соединяющая эти полозья и проходящая над направляющими 51, 51 . В дополнение к двум передним направляющим полозьям 52, 52 на расстоянии от них салазки 50 снабжены двумя задними направляющими полозьями 55, которые также имеют L-образный профиль поперечного сечения и охватывают направляющие 51, 51 . Определение "передние" и "задние" в данном случае имеется в виду по отношению к шарнирному соединению 30, то есть передние направляющие полозья 52, 52 расположены к нему ближе, чем задние направляющие полозья 55. Задние направляющие полозья 55 также соединены поперечиной. За счет направляющих полозьев 52, 52 , 55 и поперечин, соединяющих эти полозья, салазки 50 жестко направляются с возможностью перемещения только в продольном направлении параллельно направляющим 51, 51 .

Спереди на салазках 50 предусмотрены два вертикальных опорных листа 57, через которые проходит насквозь ось 32 шарнира с возможностью поворота. Для принудительного перемещения салазок 50 сзади на них расположен управляющий гидроцилиндр 59, другим концом соединенный с поворотной платформой 72. На фиг.3 показан управляющий гидроцилиндр 59, поршневой шток которого отсоединен от салазок 50.

Салазки 50 позволяют горизонтально перемещать шарнирное соединение 30, а следовательно, и нижнюю область элемента 10 мачты относительно поворотной платформы 72 ходовой части 2. В особенности имеется возможность, как это показано на фиг.3, перемещать шарнирное соединение 30 на поворотной платформе 72 вперед для перевода машины в транспортное положение. За счет этого создается возможность увеличения максимального угла поворота элемента 10 мачты, то есть максимального угла его поворота относительно вертикали. Этот максимальный угол поворота может, в частности, определяться препятствием, расположенным сзади на поворотной платформе 72, например, канатной лебедкой 74, которая ограничивает поворот элемента 10 мачты. За счет перемещения шарнирного соединения 30 вперед посредством салазок 50 расстояние от шарнирного соединения 30 до препятствия увеличивается, что увеличивает максимальный возможный угол поворота.

Как видно на фиг.1, при эксплуатации строительной машины салазки 50 отведены назад, в результате чего для повышения устойчивости машины центр тяжести элемента 10 мачты расположен ближе к центру тяжести ходовой части 2.

Как это представлено на фиг.1, строительная машина по изобретению может служить для эксплуатации устройства 66 для разработки грунта, выполненного в данном примере осуществления в виде шнекового бурового устройства. Это устройство 66 для разработки грунта расположено со стороны грунта на телескопической буровой штанге 60, которая посредством головки 65 привода вращения направляется продольно на элементе 10 мачты и может приводиться во вращение. При эксплуатации буровая штанга 60 подвешена своей верхней частью на канате 67, который направляется двумя направляющими блоками 68, 68 на верхней головке элемента 10 мачты и направляющим блоком 69 на продольной стороне элемента 10 мачты к канатной лебедке 74, расположенной сзади на поворотной платформе 72. Задний направляющий блок 68 пары направляющих блоков на головке элемента 10 мачты установлен на головке жестко, а передний направляющий блок 68 установлен на элементе 10 мачты с возможностью поворота с помощью укосины 76. Для принудительного поворота укосины 76 с передним направляющим блоком 68 предусмотрен линейный привод 77.

В показанном на фиг.1 рабочем положении передний направляющий блок 68 повернут вперед в положение направления каната 67 по одной линии с буровой штангой 60. В транспортном положении по фиг.3 он повернут назад путем втягивания линейного привода 77, благодаря чему уменьшается высотный габарит строительной машины.

На фиг.3 также видно, что для дальнейшего уменьшения высотного габарита строительной машины в транспортном положении буровая штанга 60 может быть удалена из направляющей головки 65 привода вращения, отсоединена от каната 67 и уложена на опору 61, предусмотренную в верхней области элемента 10 мачты.

Как показано на фиг.2, поворотная платформа 72 имеет центральный продольный проем 20, в который элемент 10 мачты закладывается в транспортное положение. По обеим сторонам от этого проема 20 предусмотрены гидравлические силовые агрегаты 21, 21 для создания гидравлического давления. При этом перед левым силовым агрегатом 21, сбоку и рядом с силовым агрегатом 21 предусмотрена также кабина 24 оператора.

Для принудительного продольного поворота элемента 10 мачты, в особенности между рабочим и транспортным положениями, предусмотрены два параллельно проходящих тыльных цилиндра 11, 11 , шарнирно прикрепленные одной стороной к элементу 10 мачты и другой стороной к салазкам 50. В альтернативном варианте тыльные цилиндры 11, 11 могут быть шарнирно прикреплены к неподвижной части поворотной платформы 72. Однако за счет шарнирного крепления цилиндров 11, 11 на салазках продольный поворот элемента 10 мачты осуществляется независимо от положения салазок на поворотной платформе 72.

Как видно на фиг.2, дополнительно к установке элемента 10 мачты с возможностью продольного поворота он укреплен на поворотной платформе 72 посредством шарнирного соединения 30 с возможностью также поперечного поворота. В данном контексте под возможностью поперечного поворота имеется в виду возможность поворота поперечно продольной плоскости поворотной платформы 72. Для установки элемента 10 мачты с возможностью поперечного поворота на опорных листах 33 шарнирного соединения 30 предусмотрено дополнительное шарнирное соединение 40, ось поворота которого расположена перпендикулярно оси шарнирного соединения 30. Это шарнирное соединение 40 образовано пальцем, который выполнен на опорных листах 33 и входит во втулку, расположенную на элементе 10 мачты. В альтернативном варианте втулка может быть выполнена на опорных листах 33, а палец - на элементе 10 мачты. Так же, как и шарнирное соединение 30, шарнирное соединение 40, расположенное непосредственно рядом с ним, расположено на расстоянии от основания 6 элемента 10 мачты. При этом для получения особенно компактной конструкции шарнирное соединение 40 расположено со смещением внутрь элемента 10 мачты на его продольной стороне 46, обращенной к ходовой части.

Далее, на фиг.2 также видно, что для принудительного поперечного поворота элемента 10 мачты вокруг шарнирного соединения 40 по обеим сторонам от элемента 10 мачты предусмотрены приводы в виде цилиндров 43, 43 поворота. Цилиндр 43 поворота показан на фиг.2 в различных положениях поворота. Каждый из цилиндров 43, 43 поворота шарнирно прикреплен одной стороной к соответствующей стороне оси 32 шарнирного соединения 30 и другой стороной к поперечине 44 элемента 10 мачты, расположенной у его основания. При этом оси шарнирных креплений проходят по существу параллельно оси шарнирного соединения 40. Посредством взаимно противоположного привода обоих цилиндров 43, 43 поворота поперечина 44, а следовательно, и связанный с ней элемент 10 мачты поворачиваются относительно опорных листов 33 и поворотной платформы 72.

Как и оба цилиндра 43, 43 поворота, оба тыльных цилиндра 11, 11 расположены параллельно друг другу, так что на элементе 10 мачты имеются две точки шарнирных креплений тыльных цилиндров 11, 11 . Для поддержки принудительного поперечного поворота элемента 10 мачты синхронно с взаимно противоположным приводом цилиндров 43, 43 поворота оба тыльных цилиндра 11, 11 приводятся во взаимно противоположных направлениях.