铰接式运输设备和用于铰接式运输设备的拖车 |
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| 申请号 | CN201180011128.2 | 申请日 | 2011-02-21 | 公开(公告)号 | CN103228525B | 公开(公告)日 | 2016-10-12 |
| 申请人 | 山特维克矿山工程机械有限公司; | 发明人 | 卡里·玛基萨罗; 阿勒克赛·楚贝诺夫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及在矿山和地下以及地面开挖中所开挖的 岩石 材料的移除，且尤其是涉及适合于运输所开挖的岩石材料的运输设备。根据本发明的适合于运输所开挖的岩石材料的运输设备包括拖车（7、16、20），所述拖车通过紧固铰接装置（10）可连接到运输设备的主体（1），且所述拖车（7、16、20）包括拖车主体（8）、拖车运输车厢（9）以及多个 车轮 ，所述多个车轮中至少两个车轮被布置成可转向轮（11至12）。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适合于在矿山和地下以及地面开挖中运输所开挖的岩石材料的运输设备，所述运输设备包括： |
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| 说明书全文 | 铰接式运输设备和用于铰接式运输设备的拖车技术领域背景技术[0002] 在矿山和地下以及地面开挖中，采用各种可移动的开采机器，比如钻岩设备、装载设备和运输设备。钻岩设备用于在岩石中钻凿和开挖各种采矿巷道。在钻岩期间，在地下开挖中形成的岩石材料，例如矿石材料，必须从矿山移除。为了移除岩石材料，可使用适合于多种使用目标且通过开采机器执行的越来越流行的无轨移除或轨道运输。地面开挖也具有关于所开挖的岩石材料的移除的各种运输需要。 [0003] 在岩石材料移除中使用的开采机器是装载设备和运输设备。在矿山和地下开挖中，最通常的装载设备包括LHD（Load Haul Dump）装载机或倾卸式卡车，所述卡车将所开挖的岩石材料装载到其铲斗并将所开挖的岩石材料进一步运输到装载点。在矿山的装载点，LHD装载机将岩石材料装载到破碎机、运输货车、输送带或无轨运输设备，比如倾卸式卡车。 [0004] 设计用于矿山和地下开挖的运输设备是用于无轨移除岩石材料的普通开采机器。典型的运输设备包括铰接式或固定主体式运输设备。通常，现有技术的铰接式运输设备为两轮轴或三轮轴运输设备，且其主体通常设有围绕垂直轴旋转的一个中心铰接装置。通常，现有技术固定主体式运输设备为三轮轴或多于三轮轴的运输设备，其中一个或多个轮轴是转向轮轴。 [0005] 在矿山和地下开挖中，期望运输设备具有大的承载能力以便能够尽可能有效地移除岩石材料。在另一方面，运输设备要设计成使得其能在相对窄的采矿巷道中方便移动和转向。 [0006] 因而，目前现有技术运输设备解决方案的缺点是：其承载能力关于在采矿巷道中转向所需的空间来说是不足的。此外，现有技术运输设备的稳定性是差的，尤其是在较重载荷的情况下。现有技术运输设备在被转向时可能在中间呈V形弯位置（jack-knife position）下倾倒。而且，在现有技术运输设备中，主体结构应针对不同尺寸的运输设备单独地设计，且在具有不同承载能力的运输设备中利用类似主体结构是不可能的。 [0007] 在矿山和地下以及地面开挖中，因而对能够实现足够承载能力和使在采矿巷道中转向所需要的空间减小的新型运输设备解决方案存在明确的需要和需求。 发明内容[0008] 本发明的目的是提供新型的铰接式运输设备和用于该铰接式运输设备的拖车。 [0009] 根据本发明的适合于运输开挖的岩石材料的运输设备的特征在于，运输设备包括可移动的运输设备主体和运输设备中心铰接装置，可移动的运输设备主体设有多个车轮，多个车轮中的至少一个车轮为驱动轮，且运输设备中心铰接装置将运输设备主体分成前主体部分和后主体部分，使得运输设备还包括通过紧固铰接装置而能够连接到运输设备主体的拖车，拖车包括拖车主体、拖车运输车厢以及多个车轮，多个车轮中至少两个车轮被布置成可转向轮。 [0010] 根据本发明的适合于运输开挖的岩石材料的运输设备的拖车的特征在于，拖车通过紧固铰接装置而能够连接到运输设备的主体，且拖车包括拖车主体、拖车运输车厢以及多个车轮，多个车轮中至少两个车轮被布置成可转向轮。 [0012] 本发明提供多种优点，这些优点在详细说明中变得更明显。根据本发明的铰接式运输设备实现极好的承载能力和在采矿巷道中转向所需的小的空间。根据本发明的铰接式运输设备也非常稳定且在中间呈V形弯位置下也具有良好的重心，这防止装载物翻倒。附图说明 [0013] 现结合一些优选实施例并参考附图更详细地描述本发明的一些实施例，在附图中： [0014] 图1显示了根据本发明实施例的铰接式运输设备的结构， [0015] 图2示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备被直着向前驱动时的铰接式运输设备的前进， [0016] 图3示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备开始向右转向时的铰接式运输设备的前进， [0017] 图4示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备向右转向时的铰接式运输设备的前进， [0018] 图5示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备已经向右转向之后向左转向时的铰接式运输设备的前进， [0019] 图6示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备向左转向时的铰接式运输设备的前进， [0020] 图7示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备已经向左转向之后开始向右转向时的铰接式运输设备的前进， [0021] 图8示出当从上面看时，根据本发明实施例的运输设备设有运输车厢并正向左转向时的铰接式运输设备的前进， [0022] 图9示出当从上面看时，根据本发明实施例的运输设备设有运输车厢并正向左转向时的铰接式运输设备需要的空间， [0023] 图10是部分地和整体地显示根据本发明实施例的铰接式运输设备的结构的侧视图，以及 [0024] 图11是部分地和整体地显示根据本发明可替代实施例的铰接式运输设备的结构的侧视图。 具体实施方式[0025] 图1显示了根据本发明实施例的铰接式运输设备的结构。该运输设备包括设有多个车轮的可移动运输设备主体1，多个车轮中至少一个车轮为驱动轮，该驱动轮能够经由传动装置通过运输设备的马达驱动。运输设备的车轮可布置成使得设置在运输设备两侧上的车轮形成至少一个前轮轴2和至少一个后轮轴3。运输设备还可包括运输设备中心铰接装置4，运输设备中心铰接装置4将运输设备的主体1分成前主体部分5和后主体部分6。根据本发明公开实施例的运输设备的转向可实施为使得主体1的前主体部分5和后主体部分6被转向成借助于铰接式转向相对于彼此围绕中心铰接装置4旋转。根据本发明公开的实施例的运输设备还包括拖车7，拖车7包括拖车的主体8和拖车的运输车厢9。拖车的主体8通过拖车的紧固铰接装置10连接到运输设备的主体1。拖车7设有多个车轮，其中至少两个车轮设置成可转向轮11至12。拖车的可转向轮11至12可设置成使得设置在拖车的主体8两侧上的拖车的可转向轮11至12形成至少一个拖车的轮轴13。拖车还可包括多于一个轮轴。拖车的可转向轮11至12还可布置在拖车的主体8的两侧上而使得拖车的可转向轮11至12中的每一个通过其自己车轴紧固到拖车的主体8。 [0026] 图2示出当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备被直着向前驱动时的铰接式运输设备的前进。当直着向前驱动根据本发明的铰接式运输设备时，运输设备的前主体部分5和后主体部分6相继直着向前前进，且在该情形中，运输设备的前轮轴2和后轮轴3也垂直于运输设备的前进方向。 [0027] 当直着向前驱动运输设备时，运输设备的拖车主体8跟随运输设备的连续前进的前主体部分5和后主体部分6，同时直着向前推进。在这种情形中，拖车的可转向轮11至12也跟随移动方向，使得其形成的轴线垂直于运输设备的前进方向。为了清楚起见，附图显示了没有运输车厢的运输设备的拖车。 [0028] 图3示出了当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备开始向右转向时的铰接式运输设备的前进。当开始向右转向时，根据本发明的铰接式运输设备通过其中心铰接装置4转向，使得当从上面看时，运输设备的前主体部分5相对于后主体部分6顺时针向右转向。在这种情形中，当从上面看时，运输设备的前轮轴2已经顺时针向右转向，而后轮轴3仍大体垂直于运输设备之前的前进方向。当开始向右转向时，运输设备的拖车的主体8在之前的前进方向上直着跟随运输设备的后主体部分6。在这种情形中，拖车的可转向轮11至 12还跟随移动方向，使得其形成的轴线垂直于运输设备之前的前进方向。为了清楚起见，附图显示了没有运输车厢的运输设备的拖车。 [0029] 图4示出了当从上面看时，当根据本发明实施例的铰接式运输设备向右转向时的铰接式运输设备的前进。当向右转向时，根据本发明的铰接式运输设备首先通过其中心铰接装置4转向，使得当从上面看时，运输设备的前主体部分5相对于后主体部分6顺时针向右转向，在此之后，运输设备通过其中心铰接装置4往回转向，使得运输设备的前主体部分5逆时针返回为相对于后主体部分6大体平行。在该情形中，运输设备的前轮轴2和后轮轴3大体垂直于运输设备的前进方向。在图4中，前主体部分5由于新的向左弯道而已经略微向左转向。 [0030] 当向右转向时，在根据本发明的铰接式运输设备中，运输设备的拖车的主体8跟随运输设备的后主体部分6并相对于之前的前进方向向右转向。在该情形中，当从上面看时，根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮11至12逆时针向左转向，使得车轮11至12被转向为根据运输设备的路径相对于运输设备之前的前进方向大体直着前进。在该情形中，当从上面看时，主体8和因此由运输设备的拖车的可转向轮11至12形成的轴线已经顺时针向右转向。为清楚起见，附图显示了没有运输车厢的运输设备的拖车。 [0031] 图5示出当从上面时，根据本发明实施例的铰接式运输设备在已经向右转向之后向左转向时的该铰接式运输设备的前进。当在已经向右转向之后向左转向时，根据本发明的铰接式运输设备通过其中心铰接装置4转向，使得当从上面看时，运输设备的前主体部分5相对于后主体部分6逆时针向左转向。在该情形中，当从上面看时，运输设备的前轮轴2已经逆时针向左转向，而后轮轴3也已经相对于运输设备之前的前进方向向左转向。当向左转向时，运输设备的拖车主体8在之前的前进方向上直着跟随运输设备的后主体部分6。根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮11至12被转向为直着转向，使得轮11至12被转向为根据运输设备的路径前进。在该情形中，拖车的可转向轮11至12的轮轴大体垂直于运输设备之前的前进方向。为了清楚起见，附图显示了没有运输车厢的运输设备的拖车。 [0032] 图6示出了当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备向左转向时的铰接式运输设备的前进。当向左转向时，根据本发明的铰接式运输设备首先通过其中心铰接装置4转向，使得当从上面看时，运输设备的前主体部分5相对于后主体部分6逆时针向左转向，在此之后，运输设备开始通过其中心铰接装置4往回转向而返回，使得运输设备的前主体部分5开始相对于后主体部分6顺时针向右转向。在该情形中，运输设备的前轮轴2和后轮轴3相对于运输设备之前的前进方向已向左转向。 [0033] 当向左转向时，在根据本发明的铰接式运输设备中，运输设备的拖车的主体8跟随运输设备的后主体部分6并且相对于之前的前进方向向左转向。在该情形中，当从上面看时，根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮11至12被转向为顺时针向右转向，使得车轮11至12被转向为根据运输设备的路径相对于运输设备之前的前进方向大体直着前进。在该情形中，当从上面看时，运输设备的拖车的主体8以及相应地由可转向轮11至12形成的轴线逆时针向左转向。为了清楚起见，附图显示了没有运输车厢的运输设备的拖车。 [0034] 图7示出了当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备在已经向左转向之后开始向右转向时的铰接式运输设备的前进。当在已经向左转向之后开始向右转向时，根据本发明的铰接式运输设备通过其中心铰接装置4转向，使得当从上面看时，运输设备的前主体部分5相对于后主体部分6顺时针向右转向。在该情形中，当从上面看时，运输设备的前轮轴2已经顺时针向右转向，而后轮轴3仍相对于运输设备的前进方向向左转向。 [0035] 当在已经向左转向之后开始向右转向时，运输设备的拖车的主体8跟随运输设备的后主体部分6并相对于之前的前进方向向左转向。在该情形中，当从上面看时，根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮11至12被转向为顺时针向右转向，使得车轮11至12被转向为根据运输设备的路径相对于运输设备之前的前进方向大体直着前进。在该情形中，当从上面看时，运输设备拖车的主体8以及相应地由可转向轮11至12形成的轴线已经逆时针向左转向。为了清楚起见，附图显示了没有运输车厢的运输设备的拖车。 [0036] 图8示出了当从上面看时，根据本发明实施例的铰接式运输设备设有运输车厢并正向左转向时的铰接式运输设备的前进。附图极好地显示了在转向时的根据本发明的运输设备的前主体部分5、后主体部分和拖车的运输车厢9所需要的空间的小型化。当正向左转向时，根据本发明的铰接式运输设备首先通过其中心铰接装置转向，使得当从上面看时，运输设备的前主体部分5相对于后主体部分逆时针向左转向。运输设备的拖车跟随运输设备的后主体部分并且相对于之前的前进方向向左转向。当从上面看时，根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮被转向为顺时针向右转向，使得车轮被转向为根据运输设备的路径相对于运输设备之前的前进方向大体直着前进。根据本发明的运输设备的拖车被转向为根据运输设备的路径前进。通过根据本发明的解决方案，设有运输车厢的铰接式运输设备在转向时需要较少的空间。 [0037] 图9示出了当从上面看时，当根据本发明实施例的铰接式运输设备设有运输车厢并正向左转向时的铰接式运输设备对空间的需要。附图极好地显示了在转向时的根据本发明的运输设备前主体部分5、后主体部分和拖车的运输车厢9所需要的空间。运输设备的拖车跟随运输设备的后主体部分并且相对于之前的前进方向向左转向。在从上面看时，根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮被转向为顺时针向右转向，使得车轮被转向为根据运输设备的路径相对于运输设备之前的前进方向大体直着前进。根据本发明的运输设备的拖车被转向为根据运输设备的路径前进。通过根据本发明的解决方案，设有运输车厢的铰接式运输设备在转向时需要较少的空间。附图显示了与现有技术解决方案需要的空间14相比较的根据本发明的铰接式运输设备需要的空间，现有技术解决方案需要的空间14以阴影区域表示。如在附图中看到的，现有技术的运输设备的拖车明显横跨弯道。 [0038] 图10是部分地和整体地显示了根据本发明实施例的铰接式运输设备的结构的侧视图。根据本发明的铰接式运输设备包括运输设备的主体的前主体部分5、运输设备的主体的后主体部分15以及拖车部分16，该后主体部分15可连接到前主体部分5，该拖车部分16可连接到后主体部分15。拖车部分16包括拖车的主体和拖车的运输车厢。附图显示了由若干部件组成的铰接式运输设备，其也作为整体17。根据本发明的铰接式运输设备17的拖车部分16通过紧固铰接装置18连接到运输设备17的主体的后主体部分15。 [0039] 图11是部分地和整体地显示了根据本发明可替代实施例的铰接式运输设备的结构的侧视图。根据本发明的可替代铰接式运输设备包括运输设备的主体的前主体部分5、运输设备的主体的后主体部分19以及拖车部分20，该后主体部分19可连接到前主体部分5，该拖车部分20可连接到后主体部分19。拖车部分20包括拖车的主体和拖车的运输车厢。附图显示了由若干部分组成的可替代铰接式运输设备，其也作为整体21。根据本发明的铰接式运输设备21的拖车主体20通过紧固铰接装置22连接到运输设备21的主体的后主体部分19。根据本发明的可替代铰接式运输设备21在尺寸上长于图10显示的铰接式运输设备17。 [0040] 如通过在图10和11中的示例示出的，根据本发明的铰接式运输设备17、21可因此模块化地实现，使得运输设备17、21可方便地设定尺寸以借助于合适的部件15至16、19至20适合使用目标。而且，如通过在图10和11中的示例示出的，在根据本发明的铰接式运输设备17、21中，后主体部分15、19的紧固铰接装置18、22的放置可根据使用目标以及待连接的运输设备17、21的拖车部件16、20来恰当地选择。根据本发明的铰接式运输设备17、21的合适部件15至16、19至20的尺寸和/或后主体部分15、19的紧固铰接装置18、22的合适放置使得在运输设备17、21的使用中实现优势成为可能。例如，一个这样的优势是使载荷能够在不同轮轴上均匀分布。 [0041] 根据本发明的铰接式运输设备的拖车包括多个车轮，其中至少两个车轮设置成可转向轮11至12。根据本发明的铰接式运输设备的拖车的可转向轮11至12可连接到轮轴或车轴。拖车还可包括多于一个轮轴。根据本发明的铰接式运输设备可实施为使得当可转向轮11至12被转向时，仅可转向轮11至12转向。可替代地，根据本发明的铰接式运输设备可实施为使得当可转向轮11至12被转向时，仅连接到可转向轮11至12的轮轴或车轴转向。而且，可替代地是，根据本发明的铰接式运输设备可实施为使得当可转向轮11至12被转向时，可转向轮11至12以及连接至其的轮轴或车轴两者都转向。 [0042] 根据本发明的铰接式运输设备可实施为使得当运输设备被向前驱动（参考图2至7）时，运输设备的拖车的车轮11至12被转向，使得拖车跟随与运输设备的车轮大体相同的路径。根据本发明的铰接式运输设备可实施为使得当运输设备被向后倒车（参考图2至7向后）时，拖车的车轮11至12被转向，使得运输设备的主体跟随拖车的路径。根据本发明的铰接式运输设备和拖车的组合倒车相对较容易且合理，这是因为车轮总是转向到期望的驱动方向。根据本发明的铰接式运送运输设备还可包括倒车镜以使运输设备和拖车的组合非常类似于向前驱动地倒车。根据本发明的解决方案使得能够实现明显的优势，特别是在窄采矿巷道中，这是因为拖车几乎不能横跨弯道。 [0043] 根据本发明的铰接式运输设备可实施为使得运输设备的拖车的轮11至12的附近设有用于测量拖车和巷道壁之间的距离的传感器。而且，可结合运输设备的拖车的车轮11至12设置其它必要的传感器，比如测量旋转或倾斜的传感器。在根据本发明的铰接式运输设备中，从传感器获得的信息可用于计算拖车的车轮11至12的转向角度。根据本发明的铰接式运输设备的转向可实施为，例如使得首先在移动方向出现的铰接式运输设备的车轮被转向到合适的路径，例如借助于传感器转向到合适的路径，而随后的轮轴的车轮在其行进中被转向以尽可能接近地跟随铰接式运输设备的所述首先的车轮的路径。 [0044] 根据本发明的铰接式运输设备的马达可为电动马达、内燃机、液压马达或用于产生旋转运动的任何其它设备。运输设备的动力传输可包括齿轮系统和必要的万向轴、差速齿轮和用于将旋转运动从马达传输到驱动轮的其它动力传输构件。运输设备还可设有包括至少第一控制单元的控制系统，第一控制单元被构造成控制运输设备中的致动器，以便控制和使用运输设备。 [0045] 而且，根据本发明的铰接式运输设备可包括数据传输单元，借助于数据传输单元，第一控制单元可与运输设备外部的第二控制单元建立数据传输连接。第二控制单元可例如存在于控制室，控制室可位于矿山外面。第一控制单元和第二控制单元可为配有合适软件的计算机。第一控制单元和第二控制单元还可包括路线确定单元或路线确定软件。应注意，运输设备可通常指用于在地面或地下生产区域中进行岩石开挖操作且还可在实际矿山外其它地方使用的各种装置。 [0046] 在根据本发明实施例的铰接式运输设备中，拖车包括多个车轮，多个车轮中的至少两个设置成驱动轮。在该情形中，拖车的驱动轮的驱动性能可借助其自己的马达，例如磁极马达，或可替代地是借助于运输设备的马达和分离的动力传输来实施。 [0047] 在根据本发明的铰接式运输设备中，拖车的可转向轮11至12的转向可根据使用应用来实现，例如液压地、机械地或电气地实现。 [0048] 根据本发明的铰接式运输设备设计成使得运输设备实现模块化设计。根据本发明的铰接式运输设备的主体1的前主体部分5和后主体部分6可适合于相互兼容且根据不同目的设定尺寸。这使得不同的后主体部分6连接到运输设备的类似的前主体部分5成为可能。相应地，根据本发明的铰接式运输设备的拖车的主体8和运输车厢9可适合于相互兼容且根据不同目的设定尺寸。这使得具有不同承载能力且还有不同动力传输包装的拖车能够连接到运输设备。 [0049] 根据本发明的铰接式运输设备的悬挂可实施为使得运输设备的前轮轴设有弹簧。在根据本发明的铰接式运输设备中，拖车7从其紧固铰接装置10向运输设备摆动，在该情形中，当需要时，分离的转向架杆布置结构可被省略。 [0050] 根据本发明的铰接式运输设备能够相对于在采矿巷道中转向所需要的空间实现非常好的承载能力。根据本发明的铰接式运输设备以蛇状方式在弯道中前进，且运输设备的转向性和逻辑管理能力非常好。在根据本发明的铰接式运输设备中，载荷可容易均匀地分布在轮轴之间。根据本发明的铰接式运输设备还具有良好的稳定性。根据本发明的铰接式运输设备的重心在中间呈V形弯位置下也极其好，这防止设备翻倒。 [0051] 根据本发明的铰接式运输设备使通过具有不同尺寸承载能力的运输设备利用类似结构成为可能，即：运输设备的主体1的前主体部分5和后主体部分6以及运输设备的拖车的主体8和运输车厢9可根据不同目的设定尺寸。因而，将具有不同承载能力且还具有不同动力传输包装的拖车连接到根据本发明的运输设备是可能的。根据本发明的铰接式运输设备的悬挂也容易实现。 |
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