Конструкция и возможности рельсового ходового оборудования для тяжелой техники

Принцип работы и конструктивные особенности

Рельсовое ходовое оборудование для сверхтяжелой техники, такой как карьерные экскаваторы, основано на системе балансирных устройств. Эти устройства могут иметь сложную конструкцию с количеством ступеней от двух до пяти и более. Основная задача балансиров — равномерно распределить колоссальную массу машины на множество опорных точек (колес), предотвращая локальные перегрузки и деформацию рельсового пути.

Зависимость грузоподъемности от типа пути и балансиров

Грузоподъемность системы напрямую зависит от конфигурации рельсового пути и количества ступеней в балансирах. Наиболее распространен трехрельсовый путь, который в сочетании с разными типами балансиров позволяет выдерживать следующую массу техники:

• Двухступенчатые балансиры: до 450 тонн (24 колеса).
• Трехступенчатые балансиры: до 960 тонн (48 колес).
• Четырехступенчатые балансиры: до 1900 тонн (98 колес).
• Пятиступенчатые балансиры: до 4000 тонн (228 колес).

Для еще больших нагрузок инженеры переходят на пути с увеличенным количеством рельсов. Например, четырехрельсовая система с четырехступенчатыми балансирами рассчитана на массу до 2500 тонн. А использование шести- и восьмирельсовых путей теоретически позволяет создавать машины массой 6000 тонн и выше.

Схемы с неравноплечими балансирами

Классическая схема подразумевает, что при добавлении каждой новой ступени балансира количество колес удваивается. Однако на практике часто требуется более гибкое изменение числа опор. Для этого применяются инженерные решения с полностью или частично неравноплечими балансирами. Это позволяет изменять количество тележек не кратно двум, более точно адаптируя ходовую часть к конкретным условиям нагрузки и конструкции машины.

Многоступенчатая передача нагрузки (на примере рисунка 3.4.7)

Нагрузка от корпуса машины передается по цепочке через несколько уровней балансиров, что обеспечивает ее плавное и равномерное распределение:

1. Сначала нагрузка через опоры поступает на главные балансиры.
2. Затем через две сферические опоры (которые компенсируют возможные перекосы) она передается на большие балансиры.
3. Далее через опоры нагрузка перераспределяется на малые балансиры.
4. И уже малые балансиры напрямую передают усилие на ходовые тележки с колесами.

Интересной особенностью, показанной на рисунке, является использование неравноплечего балансира на одном из этапов. Под большим балансиром слева расположено четыре двухосные тележки, а справа — только две. Чтобы нагрузка на все тележки была пропорциональна числу осей и равномерной, плечи этого балансира делают разной длины. Это наглядный пример применения неравноплечей схемы для точной балансировки нагрузки.