Устройство универсальных автопогрузчиков. Грузоподъемные механизмы напольного транспорта Принцип работы вилочного погрузчика

Погрузчики предназначены для выполнения землеройно-транс-портных операций с разработкой предварительно разрыхленных грун­тов, для погрузки сыпучих и мелкокусковых материалов в транспорт­ные средства или в отвал, а со сменными рабочими органами - для обработки штучных грузов, в том числе длинномеров, контейнеров, валунов, для выполнения монтажных работ, на снегоочистке и т.п. Погрузчики могут использоваться для перемещения и подачи к месту производства работ в пределах рабочей площадки (до 150 м) различ­ных материалов, строительных деталей и оборудования.

Погрузчики классифицируют:

по назначению - для сыпучих материалов и штучных грузов;

по режиму работы - непрерывного и циклического (периодичес­кого) действия;

по типу рабочего органа - одноковшовые, многоковшовые и ви­лочные;

по ходовому оборудованию - на гусеничном или пневмоколесном ходу. Их также выпускают на базе автомобилей, тракторов и тяга­чей.

Одноковшовые погрузчики являются универсальными и могут при­меняться для различных целей. Многоковшовые используются там, где рабочий процесс должен быть непрерывным, например зимняя уборка снега на городских улицах с одновременной погрузкой в транспорт­ные средства.

Погрузчики периодического действия (рис. 5.1) не только гру­зят материал в транспортные средства, но и могут перемещать их на расстояние до 150 м. Их применяют для штабелирования сыпучих и кусковых материалов на складах заполнителей смесительных узлов и установок. По способу захвата груза погрузчики периодического действия можно разделить на зачерпывающие и подхватывающие. У за­черпывающих погрузчиков захватным органом является ковш. У подх­ватывающих погрузчиков основным захватным органом служат вилы. Основной тип зачерпывающих погрузчиков - одноковшовые погрузчики с передней (фронтальной) и задней разгрузкой ковша. У погрузчика с задней разгрузкой (перекидные погрузчики) врезание ковша в ма­териал происходит при движении на первой или второй скорости. После подъема загруженного ковша погрузчик движется задним ходом к месту разгрузки, где ковш отводится назад и разгружается. Пог­рузчик, не разворачиваясь, передним ходом возвращается к штабелю материала с опущенным вперед ковшом.

Погрузчик с передней разгрузкой (фронтальный погрузчик) мо­жет быть как на гусеничном, так и на пневмоколесном ходу. Такой погрузчик после набора материала в ковш и поворота его в верти-

кальной плоскости (для предотвращения высыпания) должен отъехать назад, а в некоторых случаях и развернуться с тем, чтобы обеспе­чить выгрузку материала в транспорт.

Погрузчики с боковой разгрузкой (полуповоротные погрузчики), как правите, изготавливаются с ковшами грузоподъемностью 0,8, 1,25 и 2 т. После набора материала ковш 3 такого погрузчика с по­мощью гидроцилиндра 1 и системы рычагов поворачивается в верти­кальной плоскости для предотвращения высыпания материала. Гидро­цилиндры 2 поднимают стрелу 4 вместе с ковшом. Поворот платформы 5 с рабочим оборудованием на разгрузку происходит с помощью гид-роцилиндроз и цепи, установленных внутри ходовой рамы 6. Время рабочего цикла полуповоротных погрузчиков на 30...40% меньше, чем у фронтальных, чему способствует поворот платформы, исключающий

необходимость маневрирования всей машины. Такие погрузчики весьма эффективны при работе в стесненных городских условиях, однако они являются более дорогостоящими.

Кроме погрузочно-разгрузочных работ одноковшовые погрузчики могут использоваться для послойной разработки грунтов I...III ка­тегории с погрузкой их в транспортные средства или отсыпкой в от­вал. Со сменными рабочими органами эти машины используют для пог­рузки и разгрузки контейнеров, труб, лесоматериалов, для обратной засыпки траншей и котлованов, для уборки дорог и внутрикварталь-ных территорий и др.

Увеличение производства одноковшовых погрузчиков с различны­ми видами сменного оборудования позволяет высвободить в промыш­ленности много экскаваторов, кранов и бульдозеров, занятых на этих работах.

Главный параметр одноковшовых погрузчиков - номинальная гру­зоподъемность, которая должна обеспечиваться при движении машины. По этому параметру их подразделяют на погрузчики малой грузоподъ­емности (до 0,5 т), легкие (0, 6... 2, 0 т), средние (2,1... 4, 0 т), тяжелые (4,1...10 т) и большегрузные (свыше Ют). У современных погрузчиков номинальная грузоподъемность достигает до 15 т. Не менее важны для определения технологических качеств погрузчика и такие параметры, как разгрузочный вылет, наибольшая высота разг­рузки. По ним выбирают транспортное средство.

На рис. 5.2 показаны одноковшовые погрузчики различных мо­делей: мощная модель фронтального погрузчика с шарнирно-сочленен-ной рамой и ковшом вместимостью 1,1 м 3 ; малогабаритный универ­сального назначения; погрузчики на базе стандартных тракторов -гусеничного и колесного.

Рис. 5.2. Основные типы одноковшовых погрузчиков:

а - фронтальный с шарнирно-сочлененной рамой (ТО-30); б - малогабаритный универсальный пневмоколесный (ТО-31); в, г - навесные гусеничный и колесный погрузчики.

Погрузчик, изображенный на рис. 5.2, а, имеет шарнирно-соч-лененную конструкцию рамы. Передний мост с рабочим оборудованием закреплен на передней полураме, а двигатель, кабина и задний мост установлены на задней полураме. Балансирная подвеска заднего мос­та обеспечивает повышенную проходимость погрузчика и разгружает несущую полураму от деформаций кручения. Обе полурамы соединены между собой шарнирно и для изменения направления движения погруз­чика необходимо осуществить их поворот относительно друг друга с помощью гидроцилиндра.

а)

Самоходное шасси малогабаритного погрузчика ТО-31 грузоподъ­емностью 0, 5 т снабжено дизелем мощностью 20 кВт, четырьмя веду­щими колесами на шинах высокой проходимости и гидростатической трансмиссией, обеспечивающей бесступенчатое регулирование скорос­ти при прямом и обратном ходе в пределах 0...10,5 км/ч. Ковш вместимостью 0,25 м 3 управляется также с помощью гидравлики. Пог­рузчик поворачивается торможением колес одного борта и оборудован удобной кабиной с хорошим обзором. Погрузчики мощностью 2 т имеют вместимость ковшей 0,75...1,4 м 3 при мощности двигателя 55...65 кВт. Привод хода осуществляется через гидромеханическую коробку передач и затем посредством карданных валов на передний и задний мосты погрузчика. В трансмиссию включен гидротрансформатор, авто­матически регулирующий скорость движения в зависимости от нагруз­ки. Наличие гидротрансформатора уменьшает динамические нагрузки, увеличивает долговечность машины и создает более комфортные усло­вия для оператора.

Погрузчики непрерывного действия (рис. 5.3), так называемые многоковшовые погрузчики, применяются для выполнения больших объ­емов работ, связанных с погрузкой или разгрузкой сыпучих и мелко­кусковых материалов (песка, гравия, щебня, сколотого льда, сне­га) . Состоят из самоходной машины, на которой установлен ковшовый элеватор 1 или ленточный либо скребковый 5 конвейер. Для подачи материала к элеватору или конвейеру служит питатель 3, который может быть выполнен в виде винта, шаровой головки и подгребающих лопастей 4. Загружать материал в транспортные средства можно по наклонному лотку 2 или ленточному, ковшовому или скребковому кон­вейеру 5. Многоковшовые погрузчики выпускают производительностью 40, 80, 160 и 250 м 3 /ч с высотой выгрузки 2,4... 4, 2 м. Оборудова­ние погрузчиков непрерывного действия производительностью 40 м 3 /ч

Рис. 5.3. Погрузчикинепрерывного действия:

а - элеваторный с лопастным шнековым питателем; б - скребковый с подгребающими лопастями.

монтируется/ как правило, на колесном тракторе. Погрузчики произ­водительностью 160 и 250 м 3 /ч имеют гусеничный или пневмоколесный ход. Большая часть сборочных единиц и деталей погрузчиков унифи-

цирована.

Принцип работы погрузчика заключается в следующем: при дви­жении машины вперед вращающиеся шнеки правыми или левыми спираля­ми транспортируют к середине машины,сыпучий материал, который захватывается ковшами и через воронку подается на ленточный кон­вейер. Ленточный конвейер при помощи механизма поворота может по­ворачиваться и материал грузится в транспортные средства или

сбрасывается в отвал.

Производительность многоковшовых погрузчиков на 40...60%

больше, чем одноковшовых с такой же мощностью двигателя, но цик­лического действия. Однако многоковшовые погрузчики, как и.боль­шинство машин непрерывного действия не являются универсальными.

При выполнении погрузочно-разгрузочных работ погрузчики мо­гут оснащаться различного вида сменным оборудованием, предназна­ченным для захвата и перемещения груза (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Сменное рабочее оборудование одноковшовых погрузчиков:

а - рабочие органы без силового привода; б - рабочие органы с си­ловым приводом; в - дополнительное оборудование; 1 - ковш для твердых пород с зубьями; 2 - ковш с прямолинейной режущей кромкой, 3 - ковш с V-образной режущей кромкой; 4 - скелетный ковш; 5 -грузовые вилы; б - бульдозерный отвал; 7 - плужный снегоочисти­тель; 8 - грузовая безблочная стрела; 9 - ковш с принудительной разгрузкой; 10 - двухчелюстный ковш; 11 - захват для длинномерных материалов; 12 - бурстолбостав; 13 - ковш для распределения бето­на; 14 - захват для пакетов; 15 - дорожная щетка; 16 - гидромо­лот; 17 - рыхлитель; 18 - обратная лопата экскаватора.

Ковши увеличенной и уменьшенной вместимости предназначены для погрузки грунтов с разными свойствами.

Двухчелюстной ковш позволяет захватывать негабаритные пред­меты.

Скелетный ковш предназначается для загрузки крупнообломочных материалов.

Ковш с боковой разгрузкой - для выполнения работ в стеснен­ных условиях.

Ковш с принудительной разгрузкой имеет подвижную заднюю стенку. При ее перемещении при помощи гидроцилиндра и рычагов осуществляется принудительная разгрузка ковша. Такой ковш может применяться при погрузке материалов, обладающих большой лип­костью.

Грузовые крюки и петли - относятся к универсальным грузозах­ватным приспособлениям. Груз прикрепляется к этим приспособлениям при помощи канатных или цепных строп, или при помощи специальных захватов, подвешиваемых на крюк или петлю.

Клещевые захваты - применяют при выполнении ПРР со штучными грузами определенной формы и размера для сокращения времени, зат­рачиваемого на подвеску и освобождение грузов и уменьшение ручных затрат.

Подразделяются на захваты для штучных грузов в таре или упа­ковке и на захваты для штучных грузов без тары. В зависимости от степени автоматизации процесса захвата и освобождения груза зах­ваты подразделяют на полуавтоматические (обеспечивающие автомати­ческий захват груза при ручном освобождении) и автоматические (обеспечивающие захват и освобождение груза без применения рабо­чей силы).

Эксцентриковый захват - предназначен для транспортирования стальных листов в вертикальном положении. Он подвешивается к крю­ку крана и обеспечивает удержание листа в захвате силами трения, возникающими между листом и эксцентриком, а также между листом и упором рамки.

Однако, согласно правилам Гостехнадзора, применение фрикци­онных захватов для ПРР с ядовитыми, взрывчатыми веществами, а Также сосудов, находящихся под давлением газа или воздуха (т.е. с разрядными грузами), не допускается.

Электромагниты (постоянного тока) - применяются для подъема стальных или чугунных грузов. Они подвешиваются цепями к крюку погрузчика и питаются постоянным током при помощи гибкого кабеля.

Их применение устраняет необходимость использования ручного труда при запаливании груза, так как захват и освобождение груза происходит автоматически.

Однако зона работы погрузчика с электромагнитом является весьма опасной.

Вакуумные захваты - предназначены для транспортирования раз­личного рода листового материала (сталь, цветные металлы, стекло, оргалит и т.п.), а также для захвата различных коробок, ящиков и т.п.

Оснащение погрузчиков различными видами сменного оборудова­ния, позволяет осуществить комплексную механизацию погрузоч-но-разгрузочных работ и высвободить большое количество экскавато­ров, бульдозеров, кранов, занятых на этих работах.

Типы мачт у вилочных погрузчиков: FV, FFV, TFV или Duplex, Triplex, Quadroplex . Принцип работы и назначение грузоподьемника

Мачты у погрузчиков бывают нескольких видов:
. Duplex — двухсекционная мачта со стандартным свободным ходом.
. Duplex — двухсекционная мачта со специальным свободным ходом.
. Triplex — трёхсекционная мачта.
. Quadroplex — четырёхсекционная мачта.

У разных производителей погрузчиков типы мачт в спецификациях обозначаются по-разному, но сути это не меняет. Но в профессиональной среде наибольшее распространение имеет следующая маркировка вилочных погрузчиков:
FV - двухсекционная мачта
FFV- двухсекционная мачта со свободным ходом
TFV - трехсекционная мачта со свободным ходом

Напимер, у японских погрузчиков Nissan маркировка мачт указана так: 2W, 2F, 3F. Где цифра обозначает количество секций, а буква F - наличие специального свободного хода у грузоподъемника.

Мачта duplex со стандартным свободным ходом
Данный тип мачты имеет две секции и два цилиндра подъёма расположенных по бокам. У такой мачты вилы поднимаются на высоту 150 мм от земли, а дальше начинает выдвигаться внутренняя секция мачты, увеличивая тем самым высоту погрузчика. Высоты подъёма таких мачт составляют от 3,0 м до 5,0 м. Стандартная высота подъёма у погрузчиков считается 3,0 м.

Кинематическая схема стандартной мачты дуплекс выглядит следующим образом.

Мачта duplex со специальным свободным ходом

При нажатии на рычаг подъёма у погрузчика начинают выдвигаться гидравлические цилиндры вверх и поднимают внутреннюю секцию мачты на которой расположены блоки (система полиспаст) с цепями прикреплёнными к каретке. Благодаря этому грузовая каретка с вилами тоже начинает подниматься вверх
Мачта duplex со специальным свободным ходом
Мачта состоит из двух секций, как и стандартная, но в гидравлическую схему добавляется ещё один цилиндр специального свободного хода, который расположен посредине мачты. Его функция поднять каретку с вилами без изменения строительной высоты грузоподъёмника, и лишь потом выдвигается внутренняя секция мачты с помощью двух боковых цилиндров подъёма. Самые распространенные высоты подъёма у этих грузоподъемников варьируется от 3,0 м до 3,3 м.

Кинематическая схема этого грузоподъёмника выглядит следующим образом.

Сначала поднимается центральный цилиндр с блоком и с ним вилы. Затем начинают работать основные цилиндры подъёма и выдвигают внутреннюю секцию мачты.

Мачта в три сложения Triplex
В отличии от предшественников мачта обладает уже тремя секциями. У автопогрузчиков и электропогрузчиков эти мачты всегда имеют специальный свободный ход по умолчанию.

Мачта триплекс по кинематической схеме совмещает в себе первые две мачты.

Сначала работает цилиндр свободного хода, затем основные цилиндры подъёма которые поднимают вторую секцию мачты а та уже через систему блоков тянет вверх третью секцию мачты с кареткой и вилами.

Четырёхсекционная маста Quadroplex
Это результат гения инженеров грузоподъёмных механизмов на погрузчиках. Мачта уже состоит из четырёх секций. Диапазон высот подъёма составляет 6,0 м - 8,0 м. Используется весьма редко у некоторых производителей на погрузчиках грузоподъемностью от 2,0 до 3,5 т. К ним относятся GROS и HYUNDAI.

Односекционная мачта simplex
Мачта симплекс имеет только одну секцию, поэтому у неё нет боковых цилиндров подъёма а есть только центральный цилиндр, который является одновременно цилиндром свободного хода и основным цилиндром подъёма. Явными представителями и обладателями таких мачт являются гидравлические штабелёры с высотой подъёма 1,6 м.

К атегория:

Грузозахватные устройства

-

Основные узлы и системы погрузчиков, связанные с навесным оборудованием

Погрузчики общего.назначения состоят из следующих узлов и систем: основной рамы, трансмиссии, ходовой части, механизма управления, двигателей, тормозного устройства, электрооборудования, грузоподъемного устройства и гидравлического привода.

С точки зрения использования навесного оборудования принципиальное значение имеют грузоподъемное устройство и его гидропривод.

Грузоподъемное устройство (грузоподъемник) у погрузчиков общего назначения установлено фронтально и состоит из телескопических рам, грузовой карешИ с грузозахватным устройством, механизма подъема и механизма наклона.

-

Грузоподъемник на эксплуатируемых погрузчиках выполнен по наиболее распространенной схеме и состоит из вертикальных телескопических раздвижных рам, шарнирно соединенных с шасси машины с помощью кронштейнов. Телескопическая рама состоит из неподвижной наружной и подвижной перемещающейся вверх внутренней рамы. Грузовая каретка перемещается на катках по внутренней раме. Она связана поперечинами, на которые навешиваются грузозахватные устройства.

Механизм подъема состоит из пластинчато-роликовых цепей, огибающих направляющие ролики или звездочки. Наружные ветви цепей соединены с кареткой, а внутренние - с поперечиной неподвижной рамы. При движении штока гидроцилиндра, установленного посредине рамы, происходит подъем внутренней рамы. При этом от натяжения цепей поднимается и грузовая каретка. Каретка, перемещаясь вместе с внутренней рамой, движется в два раза быстрее, чем сама рама. Каретка опускается от собственного веса.

Недостатком такой схемы грузоподъемника является выдвижение выступающей части внутренней рамы до полного подъема каретки, что не позволяет эффективно использовать погрузчики в стесненных условиях в трюмах морских судов и крытых вагонах по высоте.

Рис. 1. Схема действия грузоподъемного устройства погрузчиков: 1 - рама; 2- кронштейн соединения с механизмом наклона; 3- шток; 4- гидроцн-линдр наклона; 5 - поршень; 6 - кронштейн крепления к шасси; 7 - направляющие грузовой каретки; 8 - вилочный подхват; 9 - поршень; 10 - гидроцилиндр подъема; 11 - шток; 12 - поперечина; 13 - звездочки; 14 - внутренние стойки (подвижные); 15 -наружные стойки неподвижные)

Для работы в грузовых помещениях необходим грузоподъемник с полным свободным подъемом каретки, без изменения габарита погрузчика по высоте. Такие грузоподъемники известны на погрузчиках отечественного и иностранного производства. Однако их параметры не удовлетворяют полностью условиям перегрузочных работ в грузовьгх помещениях старых судов, а для современных судов высота подъема недостаточна. Развивающиеся пакетные, перевозки требуют наличия на погрузчиках грузоподъемников с полным свободным подъемом каретки, высотой подъема вилок до 5 м. Такие грузоподъемники в ближайшие годы станут необходимым сменным оборудованием погрузчиков общего назначения.

Наружная рама каретки автопогрузчика и поперечные балки электропогрузчика являются неудачными для использования навесных грузозахватных устройств. Такие конструкции требуют в каждом случае специального решения для навески грузоза-хватов и не позволяют унифицировать привязку грузозахватов к кареткам. Этим требованиям отвечает конструкция каретки вами - установкой взамен существующего четырехзолотнико-вого распределительного устройства Р75-4-ПГ, скомпонованного из серийно выпускаемых Мелитопольским заводом гидроагрегатов двухзолотниковых распределителей Р75-В2, по схеме, разработанной Московским заводом гидроагрегатов.

Комплектование распределительного устройства Р75-4-ПГ осуществляется следующим образом:
— устраняется в Р75-В2 «плавающее» положение (золотники тракторного исполнения) установкой специальной ограничительной втулки на золотник либо установкой механического ограничителя хода золотника;
— снимается механизм фиксации золотников; заглушается сливное отверстие из канала управления перепускным клапаном в обоих распределителях;
— отключается перепускной клапан в конечном распределителе устройства заглушением жиклерного отверстия в теле клапана и установкой ограничительной втулки для исключения возможности подъема клапана;
— ликвидируется предохранительный клапан конечного распределителя устройства;
— устанавливается механизм включения электродвигателя насоса погрузчика;
— соединяются параллельно напорные и сливные полости распределителей.

Электропогрузчики моделей ЕВВ -3002 и ЕВ-732 производства фирмы «Balcancar» (НРБ ), используемые на складских и судовых перегрузочных работах. Гидропривод модернизуется путем последовательного подключения к существующим гидрораспределителям фирмы «Bosch» HySEVA/lD4 (ФРГ ) еще двух аналогичных или дополнительно Р75-П2.

Автопогрузчики моделей 400 3, 4 04 3, 4045, используемые на складских перегрузочных работах. Модернизация гидропривода может быть осуществлена двумя способами, которые основаны на замене существующих распределителей, так как золотников соответствующих параметров промышленность не выпускает.

Первый способ - установка распределительного устройства Р75-4-ПГ, комплектуемого из двухзолотниковых распределителей Р75-В2 Мелитопольского завода гидроагрегатов (аналогично электропогрузчикам КВЗ ).

Второй способ - установка распределительного устройства Р75-П6-ПГ (шестизолотникового) Мелитопольского завода гидроагрегатов. Этот способ обеспечивает работу автопогрузчика с грузозахватными устройствами, выполняющими более двух операций. Однако габариты этого распределительного устройства велики, и поэтому монтаж его на автопогрузчике может быть произведен при установке одного из них (распределитель состоит из двух трехзолотниковых Р75-ПЗ) горизонтально, второго вертикально на специальном кронштейне, укрепленном на поперечине рамы.

Кроме гидрораспределителей, принципиальное значение для нормальной работы многооперационных навесных грузозахватных устройств имеет наличие регулирующей аппаратуры в гидросистеме. Современные грузозахваты требуют регулирования параметров рабочей жидкости (давления, скорости, расхода).

Предохранительный клапан, имеющийся в каждом гидрораспределителе и предназначенный для предохранения гидросистемы от перегрузок, не может обеспечить регулирование давления в исполнительных гидроцилиндрах захвата, так как снижение давления настройки клапана приведет к снижению давления в гидроцилиндре грузоподъемника. Поэтому регулирование давления в гидроцилиндрах захвата, в целях обеспечения работы с различными родами груза (различного усилия сжатия) с сохранением их качества и товарного вида, может быть обеспечено дополнительным регулирующим клапаном, включенным в магистраль подвода рабочей жидкости от гидрораспределителя к гидроцилиндрам захвата.

В зависимости от конструкции грузозахватов, рода перегружаемого груза и характера выполняемых работ возникает необходимость регулирования скорости перемещения рабочих органов. Это регулирование может быть обеспечено с помощью дросселя. Наличие дросселя ограничивает расход жидкости на гидроцилиндры и тем самым снижает скорость перемещения поршня.

В процессе эксплуатации навесных грузозахватов с гидравлическим приводом происходит утечка рабочей жидкости в гидрораспределителе и подводящих трубопроводах. Поэтому возможно самопроизвольное перемещение штоков гидроцилиндров, что может привести к падению груза. Для предотвращения таких случаев в гидросистему погрузчика параллельно с блокируемым гидроцилиндром должны быть включены гидрозамки. Они «запирают» жидкость в рабочих полостях гидроцилиндров при нейтральном положении золотников, отсоединяя их тем самым от гидросистемы.

Конструкции регулирующего клапана и гидрозамка разработаны Балтийским ЦПКБ .

При демонтаже навесных грузозахватов его гидросистема отключается от общей. Эта операция связана с большими потерями рабочей жидкости, вытекающей из незамкнутых элементов гидросистемы. Для устранения этого явления соединяемые концы разъемных шлангов должны быть снабжены автоматическими запорными устройствами.

Немаловажное значение для эксплуатации навесных устройств имеет конструкция неразъемных и разъемных соединений шлангов, которые должны быть унифицированы.

7.1.2.1. Устройство автопогрузчиков

Рис. 7.12. Автопогрузчики:

а  с фронтальным грузоподъемником;

б  с боковым грузоподъемником

Автопогрузчик – универсальная самоходная подъемно-транспортная машина, предназначенная для погрузки, выгрузки и транспортирования на небольшие расстояния различных грузов. Погрузчик, в основном, работает со штучными и пакетированными грузами; также его можно применять для перевозки сыпучих грузов.

Автопогрузчик состоит из грузоподъемного оборудования и пневмоколесной ходовой части.

В зависимости от расположения рабочего оборудования на ходовой части различают автопогрузчики с фронтальным грузоподъемником (рис. 7.12, а) и с боковым (рис. 7.12, б).

Грузоподъемное оборудование включает грузоподъемник 2 и грузозахватное приспособление – вилы 1. Фронтальные автопогрузчики перевозят груз на вилочных подхватах, с боковым грузоподъемником – на платформе 5; грузоподъемник в этом случае служит для погрузки груза на платформу и выгрузки его.

На автопогрузчик вместо вил может быть установлено другое грузозахватное приспособление, например стрела с грейфером для погрузки сыпучих и кусковых материалов.

Все элементы привода автопогрузчиков (силовая установка, трансмиссия, система управления) и ходовой части заимствованы у серийно выпускаемых грузовых автомобилей. Отличаются они лишь компоновкой агрегатов и рамой.

Ходовая часть автопогрузчика (рис. 7.13) содержит раму 9, на которой установлены двигатель 7, агрегаты и системы силовой передачи и ходовое устройство – ведущий мост 4 и ось 10 с управляемыми колесами.

Рис. 7.13. Вилочный автопогрузчик

Колеса ходового устройства образуют четыре опоры автопогрузчика и обеспечивают ему устойчивое положение, его передвижение и маневрирование по площадке своим ходом.

Ведущий мост 4 к раме 9 крепится жестко, а ось 10 с управляемыми колесами – шарнирно, с возможностью поперечного качания оси. Шарнирная подвеска позволяет сохранять контакт всех колес при движении по площадке с неровностями и распределять равномерно нагрузку на управляемые колеса.

7.1.2.2. Рабочее оборудование автопогрузчика

Грузоподъемник предназначен для захвата груза, подъема его на требуемую высоту, его опускания и укладки.

Основными частями грузоподъемника (рис. 7.14) служат раздвижная рама механизма подъема и каретка с вилами.

Раздвижная рама грузоподъемника состоит из наружной неподвижной и внутренней подвижной рам.

Наружная рама 1 представляет собой конструкцию, состоящую из двух вертикальных направляющих и верхней и нижних поперечин. К нижней поперечине приварена плита с шаровой пятой 16 для крепления цилиндра подъема 5. В нижней части к раме приварены цапфы, соединяющие шарнирно наружную раму грузоподъемника с рамой 2 ходовой части погрузчика. В средней части наружной рамы приварены два кронштейна 3, соединяющие раму с цилиндрами наклона 4.

Внутренняя рама 6 грузоподъемника состоит из двух вертикальных направляющих, связанных между собой поперечинами. К верхней поперечине прикреплены две щеки 7, к которым крепится закрепленная на плунжере цилиндра 5 подъема траверса 8 с роликами 9 для грузовых цепей 10.

Рис. 7.14. Грузоподъемник

Механизм подъема включает плунжерный цилиндр 5, траверсу 8 с роликами 9 и цепями 10. Один конец крепится к кронштейнам цепи каретки, а другой к кронштейну корпуса цилиндра подъема.

При включении цилиндра плунжер начинает выдвигаться и через траверсу 8 перемещать внутреннюю раму. Внутренняя рама относительно наружной перемещается со скоростью, равной скорости выдвижения плунжера, а каретка относительно наружной рамы перемещается с удвоенной скоростью и в конце хода плунжера она оказывается на верху внутренней рамы.

Опускается каретка под действием собственного веса.

Для наклона грузоподъемника служат два гидроцилиндра 4, корпусы которых шарнирно прикреплены к кронштейнам рамы шасси, а штоки – к проушинам на наружной раме грузоподъемника. Они обеспечивают наклон грузоподъемника вперед или назад на угол 3° и 10°, соответственно.

Для установки грузозахватных приспособлений (вил) – раздвижная рама грузоподъемника оборудована кареткой, подвешенной к раме на двух пластинчатых цепях.

Рис. 7.15. Каретки: а  с жестким креплением подхватов;

б  с шарнирным креплением подхватов

Каретка с жестким креплением подхватов (рис. 7.15, а) состоит из верхней и нижней плит 1, соединенных между собой стойками 2, к которым приварены оси 3 катков 4.

Катки перемещаются по направляющим внутренней рамы.

В верхней плите выполнены прорези для фиксации вил. Вилы имеют верхний 8 и нижний 9 крюки, скобу 10 и подпружиненный фиксатор 7.

В каретке с шарнирным креплением подхватов (рис. 7.15, б) используют оси 12, а для их фиксации – скобы 13. Кроме того, боковые катки 14 выполнены на отдельном кронштейне 15.

Сменные грузозахватные приспособления предназначены для увеличения производительности погрузчика при работе с грузами определенной формы и размеров, например бочек, рулонов, тюков, сыпучих и кусковых материалов. Сменные грузозахватные приспособления применяют также для выполнения конкретных погрузо-разгрузочных и монтажных операций, например, при выгрузке контейнеров. Для автопогрузчиков применяют до 40 типов грузозахватных приспособлений.

Удлинители вил применяют при погрузо-разгрузочных работах и штабелировании пакетированных грузов с малой объемной плотностью, например, в легкой и пищевой промышленности.

Безблочные стрелы предназначены для работы с громоздкими грузами неправильной формы. Безблочной называют стрелу, у которой грузовой крюк, имеющий постоянный или переменный вылет, расположен на консольной части. Безблочные стрелы применяют, когда необходимо груз поднять на большую высоту.

Рис. 7.16. Безблочная стрела

типовой конструкции

Безблочная стрела типовой конструкции (рис. 7.16) состоит из консольной части, изготовленной из двух швеллеров 9, связанные поперечинами 10, опорной части со стойками 14, раскосами 11, поперечной планкой 12 с крюками 13 для навески на каретку грузоподъемника и нижней поперечиной 15.

Крюк 1 (на рис. 7.16 показан в разобранном состоянии; крюк в сборе 7) навешивается на стрелу в гнезде 8.

Чтобы переставить крюк из одного положения в другое, необходимо траверсу повернуть на 90° вокруг ее оси и, подняв вверх вместе с крюком, вывести цапфы траверсы из направляющих пазов гнезд 8.

Безблочная стрела с переменным, плавно изменяющимся вылетом и гидравлическим приводом перемещения крюка, показана на рис. 7.17.

Рис. 7.17. Безблочная стрела с гидравлическим

приводом перемещения крюка

Между швеллерами, опираясь на их нижние полки, перемещается каретка 1 с крюком 2. Для перемещения каретки служит гидроцилиндр 6 и шарнирная рычажная передача 4. Днище цилиндра крепится на оси 8, а головка штока связана с рычажной передачей осью 5.

При выдвижении штока из цилиндра рычажная передача, удлиняясь, перемещает каретку с грузовым крюком вперед. При втягивании штока внутрь рычажная передача складывается, и крюк подается назад.

Регулируя величину выдвижения штока, можно установить крюк в любом месте консольной части стрелы.

Рис. 7.18. Безрамный ковш

Безрамный ковш (рис. 7.18) выполнен с кронштейнами 3 и 15 для крепления его к каретке погрузчика.

К кронштейну 3 с помощью оси 2 присоединяется гидроцилиндр 4, а к кронштейнам 15 на осях 11 присоединяются кронштейны 8, которые, в свою очередь, крепятся к каретке. Цилиндр 4 крепят между стойками каретки с помощью оси 5.

Клещевой захват (рис. 7.19) предназначен для работ с круглым лесом и пакетами досок. Захват состоит из рамы 6, на которой шарнирно закреплены верхняя 2 и нижняя 3 лапы с вилами.

Верхняя лапа приводится в действие гидроцилиндром 9, нижняя – двумя гидроцилиндрами 4. Захват обеспечивает наклон вил 1 вниз при взятии груза и вверх при его транспортировании.

Стрела с грейферным приспособлением и крюком (рис. 7.20) устанавливается на автопогрузчике и представляет собой пространственную металлоконструкцию.

Рис. 7.20. Стрела с грейферным

приспособлением и крюком

В средней части стрела крепится шарнирно к установленным на каретке 3 кронштейнам 4, в хвостовой – с помощью тяг 1 к автопогрузчику.

Траверса с крюком 5 крепится к передней части стрелы. К стреле на цепях 6 крепится балка 7 с гидроцилиндрами 8, на которой посредством тяг 9 и штоков гидроцилиндров подвешен двухчелюстной грейфер 10. Челюсти грейфера приводятся в действие гидроцилиндрами 8.

Рис. 4.19. Клещевой захват

Рис. 7.21. Поворотные каретки:

а  с вилами; б  с зажимом

Поворотные каретки предназначены для поворота груза при штабелировании. На поворотной части 1 каретки монтируются вилы 2 (рис. 7.21, а) или боковой зажим 3 (рис. 7.21, б), который приводится в действие отдельным гидроцилиндром 4.

Одно- и многоштыревой захваты предназначены для закрепления штучных грузов в виде бандажей, бухт проволоки, шин (одноштыревой), а также для перевозки штучных грузов в виде бочек, рулонов, мешков (многоштыревой). Захваты крепятся к каретке аналогично креплению безблочной стрелы.

Современные автопогрузчики - это самоходная подъемно-транспортная техника, предназначение которой состоит в минимизации использования ручного труда как на складах с большим грузопотоком, так и там, где необходимы небольшие погрузочно-разгрузочные работы. Каково же устройство этого чудо-помощника?

Предшественники современных автопогрузчиков, появившиеся в начале прошлого столетия, не обладали трансмиссией, тормозной системой, а о гидравлике никто и не слышал. Примитивное рулевое управление делало погрузчик неудобным и небезопасным. Опираясь на все эти нюансы и используя опыт промышленного производства автомобилей и различных грузоподъемных устройств, конструкторы и инженеры меняли устройство автопогрузчиков и шаг за шагом создавали более совершенные модели.

Эволюция автопогрузчика

В самых первых погрузчиках, на которых внедрили ДВС, были установлены либо ступенчатые (система колес и шестерней), либо бесступенчатые (ременные) передачи. Быстрый износ рабочих поверхностей в местах контакта подтолкнуло разработчиков к использованию в устройстве автопогрузчика гидропередачи, передающей и преобразующей механическую энергию с помощью жидкости.

Источник фото: yale.com

Первый опыт использования гидравлики был связан с тормозной системой. Но основные свои достоинства гидропривод показал в работе подъемных механизмов. В конструкции вилочных погрузчиков первого поколения присутствовала неподвижная вертикальная мачта и каретка вил, управлять которыми оператор мог лебедкой и стальными тросами. В конце 20-х годов фирма Yale представила каретку, включающую в себя гидравлический захватный механизм и наклонные вилы. В середине следующего десятилетия центр мачты погрузчика оснастили гидравлическим цилиндром, управление которым было возложено на гидронасос, объединенный с приводным двигателем. Благодаря этому цилиндру оператор мог регулировать подъем груза. А чтобы поднять мачту и каретки вил стали использовать цепи вместо стальных тросов.

В конце 30-х годов появляются автопогрузчики, в устройстве которых использовалась мачта наклонного типа. Гидравлический механизм регулировал угол наклона такой мачты. В 50-е годы в общее потребление входит гидравлическое устройство бокового смещения мачты автопогрузчика. Заменить механический рулевой механизм гидроприводной системой предложил Фрэнсис У. Дэвис в середине 50-х годов.

Источник фото: yale.com

90-е годы запомнились стартом выпуска техники со встроенным устройством бокового смещения и разными неподвижными каретками. Грузоподъемность складской техники превысила 5 т. В это же время в задний мост был встроен цилиндр рулевого управления "двойного действия" (или по-другому - гидростатическое рулевое управление). Поменяв устройство, дизайн и эргономичность, автопогрузчик практически не изменился функционально. Он стал надежнее, производительнее и безопаснее. Управлять техникой стало значительно проще.

Устройство современного автопогрузчика

Устройство современного погрузчика (рис. а) базируется на пневмоколесном ходовом устройстве с ведущими двухскатными колесами спереди (2) и управляемыми односкатными колесами сзади (6), позволяющими машине оставаться устойчивой при передвижении и маневрировании. Также в устройство автопогрузчика входит гидромеханический грузоподъемник (3) со сменным рабочим органом (1) противовеса (5), ДВС (4), механическая, гидромеханическая или гидростатическая трансмиссия, механизм передвижения, гидросистема грузоподъемника и система управления.

Источник фото: yale.com

Устройство основного рабочего органа (грузоподъемника) представляет собой подхват в виде 2-3 изогнутых под углом 90 град. стальных брусьев, которые помещают под груз. Вилочный подхват крепится шарнирно к подъемной каретке грузоподъемника. Исходя из того, как устроено рабочее оборудование на машине, выделяют автопогрузчики фронтальные и боковые. Фронтальные автопогрузчики перемещают груз на вилочных подхватах, автопогрузчики боковые - на платформе.

Основная рама (9) грузоподъемника шарнирно фиксируется к раме машины. Внутри основной рамы на катках передвигается выдвижная рама (12). Вдоль ее направляющих на роликах двигается грузовая каретка (13), подвешенная на 2 грузовых цепях (7). К каретке прикреплено рабочее оборудование (1). Грузовые цепи огибают звездочки (8) на выдвижной раме, фиксируются на основной и создают двукратный полиспаст - это позволяет повысить скорость подъема.

Выделяют несколько видов рам:

• 2-секционная рама, не имеющая свободного хода - DLFL
• 2-секционная со свободным ходом - DFFL
• 3-секционная со свободным ходом - TFFL

Вилочный погрузчик может иметь так называемый вагонный вариант - сложенная рама не больше 2,2 м.

В действие автопогрузчик приводит силовой агрегат внутреннего сгорания. Стоит отметить, что современные автопогрузчики оснащают разными типами двигателей: бензиновым, дизельным, газовыми электрическим. Но существуют погрузчики с так называемым гибридным силовым агрегатом. Например, компания Still выпустила гибридный двигатель, устройство которого сочетает в себе дизельный и электрический приводы.

Основную массу автопогрузчиков снабжают гидромеханической трансмиссией. Механическая передача на машинах используется для привода ведущего моста и гидронасосов, гидравлическая - для привода грузоподъемника и рулевого управления. В устройстве автопогрузчиков, которые могут поднимать более тяжелые грузы, используется пневматическая передача для привода колесных тормозов, употребляющая энергию сжатого воздуха. Базовая комплектация большинства моделей среднего класса включает в себя сервотормоз. На большегрузные модели нередко ставят дисковые тормозные системы с масляными ваннами.

Источник фото: yale.com

Установленный гидроусилитель позволяет при несильном давлении на тормоз эффективно управлять скоростью погрузчика.

На устойчивость и грузоподъемность машины влияет конструкция шасси. Увеличенная колесная база, минимизированный диаметр колес и размещенный как можно ниже центр тяжести автопогрузчика - все это дает постоянный контакт всех колес с дорогой.

Согласно правилам Европейского Союза EN1726 все автопогрузчики проходят тестирование боковой и фронтальной устойчивости. Поэтому вилочные погрузчики, которые могут поднимать массивные грузы, имеют в своем устройстве жесткое сварное шасси, а для приемлемого расположения центра тяжести мотор, КПП и дифференциал размещают как можно ниже.

Еще один немаловажный момент - шины для автопогрузчика.

Автопогрузчик может быть укомплектован:

• Эластичными и с высоким уровнем устойчивости колесами из литой резины - суперэластик (SE). В процессе работы на неровных поверхностях возможно достаточно быстрое изнашивание деталей моста.
• Колесами бандажными, которые имеют низкий профиль. Конструкция бандажных шин предусматривает наличие тонкого амортизирующего слоя, который требователен к "ровности" и качеству покрытия.
• Колесами пневматик. Такие колеса не обеспечат достаточно высокой нагрузки на подвеску при движении и работе на неровной дороге.

Устройство всех современных автопогрузчиков предусматривает аварийно-предупредительные световые и звуковые сигналы с электронными устройствами отображения информации о предельном состоянии контролируемых параметров мотора и других систем.

Рабочее место оператора в автопогрузчике

Современные автопогрузчики оборудованы крупногабаритной кабиной на амортизаторах. Кабина шумоизолирована и оснащена системой безопасности FOPS и ROPS. Управление грузоподъемником производится с места оператора, которое оснащено мягким регулируемым сиденьем со спинкой. Кресло оператора снабжено ремнем безопасности, который удержит водителя при незапланированном торможении и если автопогрузчик опрокинется. Предохранительная решетка защитит от возможного падения части груза и позволит перевозить большие грузы, не подвергаясь опасности.

Источник фото: yale.com

Рабочее место оператора в автопогрузчиках, работающих на открытых площадках, находится в закрытой кабине. В холодное время она обогревается. Открытую кабину от падения груза защищает решетчатая крыша. Боковые стойки, предусмотренные в устройстве автопогрузчиков, уберегут водителя от травм, если машина опрокинется.