Система удерживания груза
Изобретение относится к самосвальным транспортным средствам и к удерживающей системе для грузонесущего контейнера транспортного средства. Удерживающая система (1) для грузонесущего контейнера (10) содержит удерживающую часть (2), выполненную с возможностью ее размещения на заднем конце грузонесущего контейнера или вблизи указанного конца. Удерживающая часть (2) выполнена с возможностью поворота между первым, поднятым, положением и вторым, опущенным, положением. Для перемещения поворотной удерживающей части (2) между первым и вторым положениями используется приводной элемент (4). Транспортное средство (100) для перевозки грузов содержит грузонесущий контейнер (10), содержащий удерживающую систему (1). Способ удержания материала в грузонесущем контейнере включает использование грузонесущего контейнера (10) и установку удерживающей части (2) указанного грузонесущего контейнера в первое, поднятое, положение для загрузки и транспортировки груза, находящегося в указанном грузонесущем контейнере (10). Изобретение повышает грузовместимость и предотвращает скатывание материала назад под действием силы тяжести. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к удерживающей системе для грузонесущего контейнера, к грузонесущему контейнеру, а также к транспортному средству, содержащему указанную удерживающую систему.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В горнодобывающей промышленности используют транспортные средства для перевозки грузов для транспортировки добытого материала за пределы участков горных выработок и между разными указанными участками. Как правило, для облегчения загрузки и выгрузки материала, данные транспортные средства для перевозки грузов имеют грузонесущий контейнер с открытым верхом и открытым задним концом, также называемый кузовом самосвала. Очень важно максимально увеличить грузовместимость кузова самосвала для обеспечения транспортировки больших объемов материала и, тем самым, сделать процесс добычи как можно более эффективным.
Таким образом, конструкция кузова самосвала и конструкционные материалы, из которых изготовлен данный кузов, рассчитаны на максимальную грузовместимость. Однако грузовместимость ограничена не только размерами кузова или ограничениями его веса, но и траекторией движения транспортного средства для перевозки грузов. Очень крутые возвышенности, которые встречаются в некоторых местах в пределах горной выработки, иногда могут приводить к нежелательной потере груза из-за смещения материала к самому заднему концу кузова самосвала и высыпанию из него.
Были предприняты определенные попытки по устранению указанной проблемы, например, путем создания кузова самосвала, на заднем конце которого имеется борт. При транспортировке тяжелого материала может возникнуть проблема, связанная с тем, что задний борт должен противостоять оказываемым на него высоким нагрузкам. Кроме того, фиксированный задний борт может оказывать влияние на условия разгрузки, приводя к необходимости увеличенного наклона кузова самосвала при разгрузке, для того, чтобы полностью выгрузить материал из указанного кузова. Другим примером является подвешивание кузова самосвала таким образом, что может быть скомпенсирован наклон, так что когда транспортное средство пересекает крутую возвышенность, кузов сохраняет более горизонтальное положение, чем транспортное средство. Однако данный тип подвесной системы является довольно дорогим и сложным.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является устранение или по меньшей мере уменьшение негативного влияния вышеупомянутых проблем. В частности, задачей является создание усовершенствованной удерживающей системы для грузонесущих контейнеров.
Для более эффективного решения данной задачи, согласно первому аспекту изобретения, предложена удерживающая система для грузонесущего контейнера, содержащая удерживающую часть, выполненную с возможностью ее размещения на заднем конце грузонесущего контейнера или вблизи указанного конца. Удерживающая часть выполнена с возможностью поворота между первым, поднятым, положением и вторым, опущенным, положением. Удерживающая система дополнительно содержит приводной элемент для соответствующего перемещения поворотной части между указанными первым и вторым положениями.
Указанная удерживающая система обеспечивает более высокую грузовместимость, поскольку способна удерживать груз, который смещается к задней части кузова самосвала, например, когда самосвал идет в гору. Когда кузов самосвала загружен, удерживающая часть установлена в первом положении, в котором она поднята таким образом, что она создает вертикальную или по меньшей мере наклонную стенку, которая может предотвращать скатывание материала назад под действием силы тяжести, когда кузов самосвала перемещается по крутому склону.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, приводной элемент расположен под удерживающей частью. Благодаря расположению приводного элемента под удерживающей частью обеспечивается простая и надежная передача усилия.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, приводной элемент выполнен с возможностью работы посредством дистанционного управления. Благодаря возможности управления указанной системой, например, из кабины водителя, использование данной системы является безопасным и экономит время.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, приводной элемент содержит надувной блок. Надувной блок является компактным и может быть легко применен в разных местоположениях.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, надувной блок выполнен с возможностью надувания и сдувания с помощью газа.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, надувной блок выполнен с возможностью надувания и сдувания с помощью жидкости.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, приводной элемент содержит механический подъемный элемент. Механические подъемные элементы, содержащие, например, резьбовые подъемные элементы, являются мощными и имеют простую конструкцию.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, приводной элемент содержит гидравлический или пневматический цилиндр. Такие цилиндры способны создавать большие усилия и зачастую могут работать с существующими системами карьерного самосвала.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, удерживающая часть встроена в футеровку грузонесущего контейнера. При использовании системы футеровки контейнера можно получить существенную экономию материальных затрат по сравнению с другими решениями проблемы удержания груза.
Согласно варианту выполнения удерживающей системы, футеровка состоит из элементов, по меньшей мере частично изготовленных из резины. Использование резины в футеровке является предпочтительным отчасти из-за способности резины поглощать ударные нагрузки и, следовательно, не разрушаться или необратимо деформироваться при соударении груза с футеровкой. Кроме того, упругие свойства и гибкость резины обеспечивают изгибание удерживающей части в первом, поднятом положении, что дает преимущество, состоящее в исключении дополнительных шарнирных или аналогичных им элементов. Приводной элемент может отжимать часть футеровочного элемента кверху, тем самым, изгибая ее без использования какого-либо внешнего шарнирного элемента. Применение резины будет обеспечивать плавную кривизну в месте изгиба, а не острое ребро, как обычно бывает при использовании шарнира. Другие возможные материалы для футеровки включают полиуретаны, полиуретаны и керамику или, возможно, их комбинации.
Согласно второму аспекту изобретения предложен грузонесущий контейнер, содержащий удерживающую систему, описанную в данном документе.
Согласно варианту выполнения грузонесущего контейнера, в первом, поднятом, положении удерживающая часть расположена под углом а относительно дна грузонесущего контейнера.
Согласно варианту выполнения грузонесущего контейнера, угол а составляет от 90° до 180°.
Согласно варианту выполнения грузонесущего контейнера, во втором, опущенном, положении удерживающая часть не выступает от верхней поверхности дна указанного грузонесущего контейнера. Это существенно облегчает процесс загрузки и выгрузки.
Согласно варианту выполнения грузонесущего контейнера, в указанном грузонесущем контейнере устроен отсек, в котором расположен приводной элемент. В результате, когда удерживающая часть находится во втором, опущенном, положении, данная часть может оставаться расположенной заподлицо с остальной частью дна контейнера. Это означает, что в процессе, например, выгрузки материала, система не имеет недостатков по сравнению с контейнером, выполненным согласно известному уровню техники.
Согласно третьему аспекту изобретения предложено транспортное средство для перевозки грузов, содержащее грузонесущий контейнер, описанный в данном документе.
Согласно четвертому аспекту изобретения предложен способ удержания материала в грузонесущем контейнере, включающий использование грузонесущего контейнера. Способ также включает этап установки удерживающей части грузонесущего контейнера в первое, поднятое, положение для загрузки и транспортировки груза, находящегося в указанном грузонесущем контейнере.
Другие задачи, признаки и преимущества данного изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания, прилагаемой формулы изобретения, а также из чертежей. Следует отметить, что изобретение относится ко всем возможным сочетаниям признаков.
Как правило, все термины, используемые в данном описании, следует интерпретировать согласно их обычному значению в данной области техники, если только явно не указано иное. Все указания на единственность или множественность (элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д.) следует интерпретировать непосредственно как указание на по меньшей мере один экземпляр такого элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если только явно не указано иное.
Использование в данном описании слова «содержащий» и производных от него слов не исключает других дополнительных элементов, компонентов, систем или этапов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение далее описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1А изображает схематический вид транспортного средства для перевозки грузов и грузонесущего контейнера с удерживающей системой согласно варианту ее выполнения в соответствии с данным изобретением;
фиг. 1B изображает схематический вид варианта выполнения удерживающей системы в соответствии с данным изобретением;
фиг. 2 изображает схематический вид второго варианта выполнения удерживающей системы в соответствии с данным изобретением;
фиг. 3 изображает схематический вид третьего варианта выполнения удерживающей системы в соответствии с данным изобретением; и
фиг. 4 изображает схематический вид четвертого варианта выполнения удерживающей системы в соответствии с данным изобретением.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлены приведенные в качестве примера варианты выполнения изобретения. Тем не менее, настоящее изобретение может быть реализовано в большом разнообразии вариантов и не должно считаться ограниченным вариантами выполнения, изложенными в данном документе; скорее, данные варианты выполнения предполагают доскональность и полноту изложения, и обеспечивают полное раскрытие объема изобретения специалистам в данной области техники. В всем документе подобные номера позиций относятся к подобным элементам.
На фиг. 1А изображен приведенный в качестве примера вариант выполнения транспортного средства 100 для перевозки грузов и грузонесущего контейнера 10. Грузонесущий контейнер 10 содержит футеровку 3, которая покрывает поверхности указанного контейнера 10, воспринимающие нагрузку. Футеровка 3 содержит множество футеровочных элементов, расположенных горизонтальными и вертикальными рядами на поверхностях грузонесущего контейнера, воспринимающих нагрузку. Футеровочные элементы обычно изготовлены из эластичного материала, такого как резина или полиуретан. Однако для изготовления футеровочных элементов можно использовать другие материалы, а также комбинировать футеровочные элементы, выполненные из эластичного материала, с футеровочными элементами, выполненными из другого материала, например, металла. В последнем случае футеровочные элементы из эластичного материала и футеровочные элементы, выполненные из металла, расположены так, что покрывают разные части поверхности грузонесущего контейнера 10. Удерживающая система 1 согласно варианту выполнения настоящего изобретения расположена на открытом заднем конце 11 грузонесущего контейнера 10, также упоминаемом далее как кузов самосвала. Удерживающая система 1 содержит удерживающую часть 2, которая может поворачиваться между первым, поднятым, удерживающим положением и вторым, опущенным, положением. В примере выполнения, показанном на фиг. 1А, удерживающая часть 2 находится во втором, опущенном, положении, в котором удерживающая часть расположена заподлицо с дном кузова 10 самосвала. В рамках концепции настоящего изобретения также возможно создать удерживающую часть 2, которая во втором положении не расположена заподлицо с дном кузова 10 самосвала. Например, возможно, что и во втором положении удерживающая часть 2 слегка наклонена.
На фиг. 1B изображен приведенный в качестве примера вариант выполнения удерживающей системы 1 кузова 10 самосвала, причем удерживающая часть 2 находится в первом, поднятом, положении. В представленном на данном чертеже примере удерживающая система 1 расположена на заднем конце 11 кузова 10 самосвала.
В первом, поднятом, положении удерживающая часть 2 расположена по существу вертикально или наклонно относительно дна кузова 10 самосвала. Как правило, угол а между удерживающей частью 2 и дном кузова самосвала составляет от 90° до 180°.
В примерном варианте выполнения, изображенном на фиг. 1А и 1В, удерживающая часть 2 объединена с футеровкой 3 дна кузова 10 самосвала. Точнее, удерживающая часть 2 образует концевой участок футеровки 3. В данном варианте выполнения концевой участок футеровки 3, образованный удерживающей частью 2, не прикреплен к основанию 15 кузова 10 самосвала (см. фиг. 2-4), в отличие от остальной части указанной футеровки. При этом по меньшей мере концевой участок футеровки 3, образованный удерживающей частью 2, выполнен из эластичного материала, подходящими примерами которого являются резина, полиуретан или материалы, имеющие подобные механические свойства. Эластичность материалов данного типа позволяет удерживающей части 2 изгибаться в первом, поднятом, положении, без использования каких-либо внешних шарнирных элементов. Тем не менее, в рамках концепции изобретения также допустимо выполнить удерживающую часть 2, не объединенную с футеровкой 3, а расположенную, например, поверх указанной футеровки.
Удерживающая система 1 дополнительно содержит приводной элемент 4, обеспечивающий перемещение удерживающей части 2 между первым и вторым положениями, см. фиг. 2-4. Вариант выполнения приводного элемента 4 удерживающей системы 1 в соответствии с настоящим изобретением представлен на фиг. 2. При этом приводной элемент 4 расположен под удерживающей частью 2. В данном примерном варианте выполнения приводной элемент 4 содержит надувной блок 41. Надувной блок 41 может быть надут и сдут путем соответствующего введения или отведения газа, такого как воздух или любой другой газ, пригодный для указанной цели. Надувной блок также может быть надут или сдут путем введения или отведения жидкости, такой как вода или любая другая жидкость, подходящая для указанной цели.
Надувной блок 41 содержит нижнюю поверхность 6 и верхнюю поверхность 7 и в приведенном примерном варианте выполнения расположен под футеровкой 3 кузова 10 самосвала. Верхняя поверхность 7 соединена с нижней поверхностью удерживающей части 2, в данном случае с футеровкой 3 кузова 10 самосвала. Основание 15 кузова 10 самосвала содержит углубление 5, расположенное в месте нахождения приводного узла 4. Нижняя поверхность 6 надувного узла 41 соединена с верхней поверхностью углубления 5. Углубление 5 предназначено для вмещения части или всего надувного узла 41, когда он находится в сдутом состоянии, соответствующем второму, опущенному, положению удерживающей части 2. Предпочтительно, углубление 5 предназначено для вмещения всего сдутого надувного блока 41, так что во втором, опущенном, положении удерживающая часть 2 не выступает от верхней поверхности дна кузова 10 самосвала. Таким образом, во втором положении углубление 5 позволяет расположить удерживающую часть 2 заподлицо с дном кузова 10 самосвала.
На фиг. 3 представлен другой вариант выполнения приводного узла 4 удерживающей системы 1 в соответствии с настоящим изобретением. В данном случае приводной элемент 4 содержит два подъемных элемента 42, управляемых механическим образом. Подъемные элементы 42 расположены под удерживающей частью 2 и по меньшей мере частично входят в углубление 5, образованное в основании 15 кузова 10 самосвала. Более того, подъемные элементы имеют первый конец 8 и второй конец 9. Первый конец 8 подъемных элементов 42 соединен с углублением 5 основания 15 кузова 10 самосвала. Второй конец 9 подъемных элементов 42 соединен с нижней поверхностью удерживающей части 2.
Кроме того, подъемные элементы 42 могут работать между выдвинутым положением, соответствующим первому, поднятому, положению удерживающей части 2, и сжатым положением, соответствующим второму, опущенному, положению указанной части 2. Углубление 5 предпочтительно обеспечивает вмещение подъемных элементов 42 полностью. В данном случае удерживающая часть 2 расположена заподлицо с верхней поверхностью дна кузова 10 самосвала, находясь во втором, опущенном, положении. Однако также можно выполнить подъемные элементы 42, которые могут частично вмещаться в углубление 5, так что удерживающая часть 2 будет слегка наклонена во втором положении. Более того, следует отметить, что число подъемных элементов 42 не ограничено двумя элементами. Таким образом, в рамках концепции настоящего изобретения также можно выполнить удерживающую систему 1, содержащую один или три, либо большее количество подъемных элементов 42.
На фиг. 4 изображен четвертый вариант выполнения приводного узла 4 удерживающей системы 1 в соответствии с настоящим изобретением. Приводной узел 4 системы 1, представленный в качестве примера, содержит два пневматических или гидравлических цилиндра 43. Цилиндры 43 имеют первый конец 12 и второй конец 13 и расположены под удерживающей частью 2. Первый конец 12 каждого цилиндра 43 соединен с углублением 5 основания 15 кузова 10 самосвала. Второй конец 13 каждого цилиндра 43 соединен с нижней поверхностью удерживающей части 2. Таким образом, цилиндры 43 могут по меньшей мере частично вмещаться в углубление 5, образованное в основании 15 кузова 10 самосвала.
Более того, цилиндры 43 выполнены с возможностью выдвижения. При выдвижении цилиндров удерживающая часть 2 поднимается в первое, поднятое, положение. Когда цилиндры втягиваются, часть 2 опускается во второе, опущенное, положение. В данном положении цилиндры 43 могут полностью вмещаться в углубление 5 основания 15 кузова 10 самосвала, так что удерживающая часть 2 расположена на одном уровне с дном указанного кузова. При этом также возможно, что цилиндры 43 вмещаются в углубление 5 частично, так что во втором положении удерживающая часть 2 остается слегка наклоненной. Специалисту понятно, что в рамках концепции настоящего изобретения также допустимо любое количество цилиндров 43, например, один или три, либо большее количество.
Приводным узлом 4 можно управлять на расстоянии от удерживающей системы 1. Например, приводным узлом 4 можно управлять с водительского сиденья транспортного средства 100 для перевозки грузов, на котором установлен кузов 10, выполненный с удерживающей системой 1. Кроме того, приводным узлом 4 можно управлять из местоположения, расположенного в кузове 10 самосвала, либо из положения, находящегося снаружи указанного кузова или транспортного средства 100 для перевозки грузов.
В варианте выполнения удерживающей системы 1 предусмотрено запирающее устройство (не показано). Запирающее устройство предназначено для блокирования удерживающей части 2 во втором, опущенном, положении. В данном положении удерживающая часть расположена по существу заподлицо с дном кузова самосвала.
Специалисту понятно, что можно выполнить ряд модификаций вариантов выполнения, описанных в данном документе, не выходя за рамки объема изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения. Например, также можно выполнить удерживающую систему 1, которая постоянно сохраняет положение удержания. В данном случае удерживающая часть 2 имеет верхнюю поверхность, отклоненную кверху, и в целом в некоторой степени треугольную геометрию, проходящую от дна кузова самосвала к наклонной поверхности. Такая удерживающая часть 2 может составлять концевой участок футеровки 3, толщина которой увеличивается по направлению к ее концу.
Кроме того, специалист в данной области техники понимает, что хотя что в вариантах выполнения представлена удерживающая часть, содержащая несколько горизонтальных и вертикальных рядов футеровочных элементов, для удерживающей части также можно использовать только один ряд футеровочных элементов предпочтительно, самый задний ряд. Тот факт, что многие решения по выполнению футеровки для кузовов самосвалов содержат футеровочные элементы, изготовленные из резины, позволяет создавать точку шарнирного поворота или, скорее, линию шарнирного поворота по сути в футеровочном элементе. Это означает, что только самая передняя часть крайнего заднего ряда футеровочных элементов может быть прикреплена (болтами или любым другими соответствующими средствами) к кузову самосвала, в то время как самая задняя часть крайнего заднего ряда футеровочных элементов прикреплена к приводному элементу. При приведении в действие приводного элемента футеровочный элемент (элементы) будет (будут) поворачиваться путем изгибания вдоль линии, образующей упомянутый шарнир. Более того, специалисту в данной области техники понятно, что настоящее изобретение также позволяет изменять точку опрокидывания грузонесущего контейнера путем изменения положения удерживающей части. Кроме того, скорость перемещения материала во время разгрузки может зависеть от изменения положения удерживающей части во время разгрузки.
Более того, специалисту в данной области техники понятно, что целесообразно обеспечить защиту приводного узла от горной породы, гравия, мусора и подобных материалов, которые могут засорять части приводного узла и выводить указанный узел из строя. Это может быть обеспечено путем заключения приводного узла в оболочку, так, чтобы данный узел также был защищен от проникновения указанного материала, когда удерживающая часть находится в полуподнятом положении. Заключение в оболочку может быть реализовано разными способами, например, путем устройства гибкой оболочки (пластиковой, тканевой и т.д.), окружающей узел привода. Возможны и другие решения, например, заключение в оболочку с возможностью телескопического выдвижения.
Специалисту в данной области техники также понятно, что приводной узел не обязательно должен быть расположен именно в углублении, образованном в основании. Наряду с углублением, образованным в основании, или в качестве альтернативы данному углублению, также можно предусмотреть подобное углубление, образованное в футеровке. Более того, можно разместить приводной узел в коробе или подобном элементе, который прикреплен к нижней стороне основания таким образом, что приводной узел проходит через отверстие, образованное в основании, и прикреплен к нижней поверхности удерживающей части.
1. Удерживающая система (1) для грузонесущего контейнера (10), содержащая
удерживающую часть (2), выполненную с возможностью ее размещения на заднем конце грузонесущего контейнера (10) или вблизи указанного конца и выполненную с возможностью поворота между первым, поднятым, положением и вторым, опущенным, положением, и
приводной элемент (4), предназначенный для перемещения поворотной удерживающей части (2) между первым и вторым положениями, причем удерживающая часть (2) содержит футеровку (3) грузонесущего контейнера (10).
2. Удерживающая система (1) по п. 1, в которой приводной элемент (4) расположен под удерживающей частью (2).
3. Удерживающая система (1) по п. 1 или 2, в которой приводной элемент (4) выполнен с возможностью работы посредством дистанционного управления.
4. Удерживающая система (1) по любому из предшествующих пунктов, в которой приводной элемент (4) содержит надувной блок (41).
5. Удерживающая система (1) по п. 4, в которой надувной блок (41) выполнен с возможностью надувания и сдувания с помощью газа.
6. Удерживающая система (1) по п. 4, в которой надувной блок (41) выполнен с возможностью надувания и сдувания с помощью жидкости.
7. Удерживающая система (1) по любому из пп. 1-3, в которой приводной элемент (4) содержит механический подъемный элемент (42).
8. Удерживающая система (1) по любому из пп. 1-3, в которой приводной элемент (4) содержит гидравлический или пневматический цилиндр (43).
9. Удерживающая система (1) по п. 1, в которой удерживающая часть (2) образует концевой участок футеровки (3) грузонесущего контейнера (10).
10. Удерживающая система (1) по п. 9, в которой футеровка (3) содержит элементы, которые по меньшей мере частично выполнены из резины.
11. Грузонесущий контейнер (10), содержащий удерживающую систему (1) по любому из пп. 1-10.
12. Грузонесущий контейнер (10) по п. 11, в котором удерживающая часть (2) во втором, опущенном, положении не выступает от верхней поверхности дна указанного грузонесущего контейнера.
13. Грузонесущий контейнер (10) по п. 11, содержащий отсек, в котором расположен приводной элемент.
14. Транспортное средство (100) для перевозки грузов, содержащее грузонесущий контейнер (10) по п. 13.
15. Способ удержания материала в грузонесущем контейнере, включающий использование грузонесущего контейнера (10) по любому из пп. 11-13 и установку удерживающей части (2) указанного грузонесущего контейнера в первое, поднятое, положение для загрузки и транспортировки груза, находящегося в указанном грузонесущем контейнере (10).
