PL231097B1 - Ruchomy kosz zasypowy - Google Patents

Abstract

Ruchomy kosz zasypowy zaopatrzony w konstrukcję nośną zawierającą zasobnik, a poniżej w hydrauliczny układ zawieszenia, zawierający co najmniej cztery koła lub zestawy kół, cechuje się tym, że układ zawieszenia jest wyposażony w przednie koła (1) skrętne o ustalonym położeniu względem konstrukcji nośnej kosza i tylne koła (1') o zmiennym położeniu w pionie względem konstrukcji nośnej kosza, połączone z tylnymi siłownikami (3), oraz we wzdłużne płozy stabilizacyjne (10) umieszczone naprzeciwległe po dwóch stronach kosza, także o zmiennym położeniu w pionie względem konstrukcji nośnej kosza, połączone z przednimi siłownikami (4), przy czym płozy (10) są wyposażone w tensometry (7) włączone w układ zawieszenia i mierzące obciążenie płóz (10).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ruchomy kosz zasypowy. Wynalazek dotyczy ruchomych urządzeń np. ruchomych koszy zasypowych zawierających zbiorniki czy silosy, stosowanych do magazynowania i/lub przeładunku, w dużych bazach przeładunkowych, czy obiektach przemysłowych. Urządzenia tego typu są zaopatrzone w przestrzenną konstrukcję nośną lub ramę/ramy nośne i odpowiednio połączone konstrukcje wsporcze, które razem pełnią w dolnej części, od strony podłoża, funkcję podwozia z osadzonymi w czterech rogach kołami lub zespołami kół, a powyżej pełnią funkcję korpusu, który jest zasobnikiem różnych produktów np. materiałów sypkich. Konstrukcja nośna kosza zasypowego może mieć taką budowę, że pod korpusem (zasobnikiem), pomiędzy kołami prawymi i kołami lewymi znajduje się wolna przestrzeń, gdzie mogą przemieszczać się pojazdy transportowe, do których odbywa się grawitacyjny załadunek materiałów z zasobnika.

Znane konstrukcje koszy zasypowych są zaopatrzone w ramę nośną, z którą są zespolone, za pomocą sworzni i siłowników, co najmniej cztery koła w narożnikach ramy. Koła przednie są zamocowane do ram obrotowych będących elementami układu skrętu. Powyżej układu zawieszenia znajduje się konstrukcja wsporcza z zamocowanym zbiornikiem przeznaczonym do transportu czy załadunku różnych produktów, zazwyczaj sypkich. Urządzenie zawiera źródło zasilania i napęd umożliwiający przemieszczanie całego urządzenia.

Z opisu patentowego IES20000992 znane jest ruchome urządzenie z ramą nośną i wieloma kołami zapewniającymi mobilność urządzenia, przy czym co najmniej dwa koła, montowane w oddzielnych ramach, mogą być za pomocą siłowników hydraulicznych niezależnie poruszane w stosunku do ramy, aby niwelować nierówności terenu.

Ruchomy kosz zasypowy zaopatrzony w konstrukcję nośną zawierającą zasobnik, a poniżej w hydrauliczny układ zawieszenia, zawierający co najmniej cztery koła lub zestawy kół, według wynalazku cechuje się tym, że układ zawieszenia jest wyposażony w przednie koła skrętne o ustalonym położeniu względem konstrukcji nośnej kosza i tylne koła o zmiennym położeniu w pionie względem konstrukcji nośnej kosza, połączone z tylnymi siłownikami, oraz we wzdłużne płozy stabilizacyjne umieszczone naprzeciwlegle po dwóch stronach kosza, także o zmiennym położeniu w pionie względem konstrukcji nośnej kosza, połączone z przednimi siłownikami, przy czym płozy są wyposażone w tensometry włączone w układ zawieszenia i mierzące obciążenie płóz.

Korzystnie dwa tensometry stanowią zabudowany w układzie zawieszenia, elektroniczny układ pomiarowy, dający sygnał elektroniczny wartości obciążenia strony tylnej konstrukcji nośnej kosza, będący składową wynikowego obciążenia kosza.

Korzystnie, w układzie zawieszenia zabudowano przetwornik sygnału ciśnienia mierzonego w obszarze strony przedniej zawieszenia, dający sygnał elektroniczny wartości obciążenia strony przedniej i będący składową wynikowego obciążenia kosza.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 pokazano ogólny widok kosza oraz szczegół „a”, na którym przedstawiono w powiększeniu koło tylne układu zawieszenia i jego otoczenie, na fig. 2 przedstawiono dolną część kosza obejmującą układ zawieszenia, na fig. 3 pokazano schemat poglądowy układu hydraulicznego zawieszenia, z widocznymi z zaznaczonymi z lewej strony kołami tylnymi a z prawej strony kołami przednimi, przy czym cienką linią oznaczono sygnał ciśnieniowy, a grubą linią - sygnał elektryczny, a na fig. 4 przedstawiono w powiększeniu część układu zawieszenia z jednym z tylnych kół wraz z jego otoczeniem.

Konstrukcja nośna kosza zawiera odpowiednio zestawione kształtowniki tworzące ramy nośne dla poszczególnych składników kosza zasypowego. Mobilność kosza zasypowego jest zapewniona dzięki źródłu zasilania jakim może być typowy dla tego rodzaju rozwiązań generator prądu (nie pokazany na rysunku), które zapewniają m.in. przyłożenie napędu do kół układu zawieszenia. Na dwóch kołach zabudowano silnik hydrauliczny służący do napędu kosza. Kosz zasypowy zawiera w górnej części osadzone na ramach wsporczych znane w stanie techniki zbiorniki na transportowane/przeładowywane produkty.

Ruchomy kosz zasypowy według wynalazku zawiera zespolony z ramą nośną 2 układ zawieszenia zawierający dwa koła przednie 1 zamocowane do ram obrotowych będącymi elementami układu skrętu. Koła te, umieszczone po dwóch bokach kosza, mają trwale ustalone położenie względem konstrukcji nośnej i nie mają możliwości wykonywania ruchu w pionie względem podłoża i/lub konstrukcji

PL 231 097 B1 nośnej (góra - dół). Wykonują ruch skrętny wokół pionowej osi ram układu skrętu. Ruch skrętny wymuszają siłowniki hydrauliczne sterowane poprzez panele użytkownika np. umieszczone w kabinie operatora urządzenia.

Układ zawieszenia zawiera także dwa tylne koła 1' zamocowane w ramach za pomocą sworzni i tylnych siłowników 3. Zabudowa kół tylnych 1' umożliwia ruch w osiach sworzni, w pionie względem konstrukcji nośnej kosza (góra - dół).

Dwa przednie siłowniki 4 są zamocowane na ramie nośnej podwozia i połączone z dwoma płozami stabilizacyjnymi 10 umieszczonymi z boków, po jednej z każdej strony (po stronie kół prawych i kół lewych kosza). Z każdą płozą 10 współpracuje jeden przedni siłownik 4 i zapewnia ruchomość płozy 10 względem konstrukcji nośnej kosza, a więc dzięki temu płozy są opuszczane w celu ich oparcia na podłożu lub podnoszone po zakończeniu właściwego użytkowania.

Z płozami połączone są tensometry elektrooporowe 7, po jednym przypadającym na każdą płozę stabilizacyjną, przy czym tensometry 7 są zamocowane od góry, od strony korpusu kosza, pomiędzy płozami 10 a przegubowymi podporami 11. Wyposażenie płóz 10 w tensometry zapewnia pomiar obciążenia płóz stabilizacyjnych 10. Tensometry 7 stanowią elementy całego układu zawieszenia i są włączone w ten układ, jako czujniki pomiarowe weryfikujące obciążenie kosza.

Układ zawieszenia zawiera włączone w ten układ dalsze podzespoły - generator hydrauliczny 5 wraz z zaworem przelewowym 8 i przetwornikiem ciśnienia 9 pracującym w zakresie ciśnienia do 30 Psi. Generator 5 zasila m.in. siłowniki sterujące ramionami układu skrętu wraz z przednimi kołami 1 oraz przednie siłowniki 4 a także zasila silniki hydrauliczne (nie pokazano na rysunku) powodujące ruch kosza. Układ zawiera także inne niezbędne, znane fachowcom elementy jak przewody, zawory i zbiorniki. Obsługa całego układu jest zapewniona dzięki włączonemu w układ panelowi operatora 6, który zawiera odpowiednie wyświetlacze, sterowniki, itp. Układ może zawierać typowe wspomaganie układami elektronicznymi w celu zapewnienia nowoczesnych funkcjonalności np. może zawierać procesory, pamięć, urządzenia zapewniające współpracę z zewnętrznym pilotem IR itp.

Układ zawieszenia zawiera dwa współpracujące ze sobą obwody z włączonymi w nie podzespołami, tj. obwód elektryczny (na fig. 3 pokazany poprzez złącza oznaczone grubą linią) oraz obwód ciśnieniowy (na fig. 3 pokazany poprzez złącza oznaczone cienką linią). W obwodzie elektrycznym zabudowano (włączono) dwa tensometry 7 oraz przetwornik ciśnienia 9 połączone z panelem operatora 6. W obwodzie ciśnieniowym zabudowano (włączono) tylne siłowniki 3 oraz przednie siłowniki 4 sterujące płozami 10, a także zabudowano zawór przelewowy 8 połączony z hydraulicznym generatorem 5.

Kosz w trakcie użytkowania może pracować w dwóch trybach - w trybie przygotowania do właściwej pracy tj. przetaczania opróżnionego kosza oraz w trybie właściwego użytkowania tj. załadunku i rozładunku kosza.

W etapie przetaczania kosza zbiornik kosza jest w całości opróżniony a uruchomiony generator hydrauliczny zasila przednie siłowniki, które unoszą płozy stabilizacyjne. Jednocześnie tylne siłowniki opuszczają tylne koła. Po posadowieniu kosza na kołach generator hydrauliczny zasila silniki hydrauliczne (nie pokazano na rysunku) powodując ruch kosza.

Natomiast w czasie właściwego użytkowania kosza jego konstrukcja jest posadowiona na płozach stabilizacyjnych, a te na podłożu, a przednie siłowniki są ustawione w pozycji wysuniętej, zaś tylne siłowniki w pozycji cofniętej, powodując uniesienie tylnych kół, tak, że nie mają one kontaktu z podłożem. Dwa tensometry, po jednym przypadającym na każdą płozę stabilizacyjną zabudowane pomiędzy płozami a podporą przegubową jak pokazano na fig. 4 mierzą wartości obciążenia strony tylnej kosza. Przetwornik ciśnienia konwertując wartości ciśnienia na sygnał elektryczny mierzy obciążenia strony przedniej kosza. Sygnały analizuje układ elektroniczny i podaje wartości obciążenia na wyświetlaczu panelu sterowniczego w kabinie operatora lub na pilocie kablowym. Sterowanie układem może odbywać się z kabiny operatora jak również zdalnie, np. pilotem.

Jednym z kluczowych układów w konstrukcji kosza mającym decydujące znaczenie dla użytkowników kosza jest układ zawieszenia zapewniający mobilność kosza, a także jego stabilność. Układ zawieszenia kosza składa się z dwóch podukładów: zestawu osi jezdnych wraz z kołami oraz z elementów stabilizujących kosz. Osie jezdne grają decydującą rolę w czynnościach przetaczania oraz pozycjonowania kosza, a elementy stabilizujące są odpowiedzialne za bezpieczny załadunek oraz rozładunek kosza.

W przykładowym wykonaniu kosz zawiera dwie osie jezdne: przednią i tylną. Na każdym z boków kosza zabudowano po dwa koła. Tylne zabudowano na wahaczach i zblokowano z siłownikami hydraulicznymi służącymi do podnoszenia kół. Przednie zestawy kołowe zamocowano do specjalnych ram

PL 231 097 B1 zamocowanych obrotowo w konstrukcji kosza. Razem z układem drążków oraz siłowników hydraulicznych tworzą system skrętu kosza. Przykładowy system skrętu zaprojektowano wykorzystując zmodyfikowany dźwigniowy układ Ackermanna rozbudowany o sterujący układ hydrauliczny. Dla fachowca z danej dziedziny będzie oczywiste, że zamiast pojedynczych kół w koszu według wynalazku, można zastosować zestawy kół, a zamiast dwóch osi można zastosować np. trzy osie jezdne.

Elementy stabilizujące kosz są zaprojektowane jako konstrukcja ze stalowych kształtowników (konstrukcja blachownicowa) w postaci płozy, po jednej na każdym boku kosza. Płozy są podnoszone i opuszczane za pomocą przednich siłowników hydraulicznych. Spełniają zadanie stabilnej podstawy dla kosza podczas jego pracy. Płozy są ustawione po bokach kosza wzdłużnie, zgodnie z kierunkiem przetaczania kosza na wprost.

Ze względu na specyficzne warunki pracy kosza używanego np. na nabrzeżu portowym, na którym wymagane jest przestrzeganie określonych norm w odniesieniu do nacisku na jednostkę powierzchni nabrzeża, zastosowano pomiar obciążenia na poszczególnych płozach stabilizacyjnych.

Unikalnym rozwiązaniem układu zawieszenia zabudowanego w koszu jest przekazywanie w płynny sposób obciążenia z kół na płozy stabilizacyjne podczas podnoszenia kosza i z płóz na koła podczas opuszczania. Praca układu gwarantuje bezpieczne i równomierne rozłożenie obciążenia na konstrukcję podczas pracy oraz na koła i konstrukcje podczas jazdy (bez ładunku). W układzie zawieszenia umieszczono jako urządzenia pomiarowe tensometry zabudowane na przednich siłownikach współpracujących z płozami, a dokładnie pomiędzy górną częścią płóz a podporą przegubową. Tensometry mierzą obciążenie na płozach. Dodatkowo w układzie umieszczono przetworniki ciśnienia zabudowane w przednim obwodzie układu siłowników dające sygnał wartości ciśnienia. Sygnały przesyłane są do analizatora, który oblicza masę całej konstrukcji. Dodatkowo w układzie pomiarowym zabudowano zawór eliminujący błędy wskazań ciśnień podczas załadunku.

Wyniki pomiarów mogą być przetwarzane i pozwalają uzyskać dane dotyczące pomiaru obciążeń (masy kosza) podczas załadunku.

W koszu zasypowym według wynalazku wartości sygnałów obciążeń części przedniej i tylnej kosza wykorzystane są w układzie zabezpieczenia przeciążeniowego maszyny, co chroni konstrukcję kosza przed uszkodzeniem. Wartości sygnałów obciążeń części przedniej i tylnej kosza informują operatora o naciskach na podłoże w zależności od obciążenia kosza co zapobiega przekraczaniu dopuszczalnych obciążeń na powierzchnie/nabrzeże.

Wartości obciążeń podawane są na wyświetlaczu w kabinie operatora kosza. Informacja ta pozwala na kontrolę obciążeń konstrukcji oraz obciążeń nabrzeża przy ciągłej pracy całego urządzenia. Stanowi także zabezpieczenie konstrukcji przed przetaczaniem kosza pod obciążeniem. W przypadku stwierdzenia nie pełnego rozładowania kosza, podczas próby przetoczenia, system zabezpieczeń nie pozwoli operatorowi na uruchomienie procedur.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Ruchomy kosz zasypowy zaopatrzony w konstrukcję nośną zawierającą zasobnik, a poniżej w hydrauliczny układ zawieszenia, zawierający co najmniej cztery koła lub zestawy kół, znamienny tym, że układ zawieszenia jest wyposażony w przednie koła (1) skrętne o ustalonym położeniu względem konstrukcji nośnej kosza i tylne koła (1') o zmiennym położeniu w pionie względem konstrukcji nośnej kosza, połączone z tylnymi siłownikami (3), oraz we wzdłużne płozy stabilizacyjne (10) umieszczone naprzeciwlegle po dwóch stronach kosza, także o zmiennym położeniu w pionie względem konstrukcji nośnej kosza, połączone z przednimi siłownikami (4), przy czym płozy (10) są wyposażone w tensometry (7) włączone w układ zawieszenia i mierzące obciążenie płóz (10).
2. 2. Ruchomy kosz zasypowy według zastrz. 1, znamienny tym, że dwa tensometry (7) stanowią zabudowany w układzie zawieszenia, elektroniczny układ pomiarowy, dający sygnał elektroniczny wartości obciążenia strony tylnej konstrukcji nośnej kosza, będący składową wynikowego obciążenia kosza.
3. 3. Ruchomy kosz zasypowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w układzie zawieszenia zabudowano przetwornik (9) sygnału ciśnienia mierzonego w obszarze strony przedniej zawieszenia, dający sygnał elektroniczny wartości obciążenia strony przedniej i będący składową wynikowego obciążenia kosza.