Трактор, приспособленный для установки трансмиссий различного типа
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в тракторах, выполняющих землеройные, погрузочные, транспортные и другие виды работ в составе агрегата, в промышленном и дорожном строительстве, в горнодобывающей отрасли, а также в сельском хозяйстве. Задача - повышение КПД, снижение расхода топлива, упрощение конструкции трактора, обеспечение более широкой номенклатуры агрегатирования при сохранении легкости и удобства управления трактором путем замены гидравлической трансмиссии механической за счет установки в тракторе вместо гидротрансформатора механизма передачи крутящего момента механического типа. Трактор содержит двигатель 1, механизм передачи крутящего момента 2, карданный вал 3, планетарную коробку передач 4, главную передачу 5, механизмы поворота 6, бортовые редукторы 7, ведущие колеса 8, ходовую систему 9, раму, капот, кабину 12. Механизм передачи крутящего момента 2 содержит корпус упругой соединительной муфты 13, который крепится передним фланцем 14 к кожуху маховика двигателя 1. В корпусе упругой соединительной муфты 13 установлен торсион 15, передняя часть которого посредством шлицевых соединений связана через ступицу 16 и ведущей фланец муфты 17, с маховиком двигателя 1. Другой конец торсиона 15 посредством шлицевого соединения связан с обоймой 18, которая через опоры 19 и 20 установлена в корпусе упругой соединительной муфты 13 и ступице 16 на подшипниках 21, 22 и полумуфтой 23 связана с карданным валом 3. Торсион 15 закрыт с обеих сторон крышками 24, между задней крышкой и торцом торсиона 15 установлен пружинный компенсатор 25. В корпусе упругой соединительной муфты 13 размещено посадочное место для шестеренного насоса 26 гидропривода управления коробкой передач, приводимого в действие зубчатой передачей с ведущей шестерней 27, промежуточной шестерней 28, зубчатым колесом 29. 1 - н.п.ф., 1 - з.п.ф, 2 - илл.
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в тракторах, выполняющих землеройные, погрузочные, транспортные и другие виды работ в составе агрегата, в промышленном и дорожном строительстве, в горнодобывающей отрасли, а также в сельском хозяйстве.
Различные виды работ и назначения агрегатов определили необходимость создания и производства тракторов как с механической, так и с гидромеханической трансмиссией.
Известны тракторы с механической трансмиссией, содержащие двигатель, муфту сцепления, механизм управления муфтой сцепления, коробку передач, механизм управления поворотом и тормозами, механизмы поворота, бортовые редукторы, ведущие колеса, ходовую систему, раму, капот, кабину. К ним относится трактор Т-170 производства Челябинского тракторного завода (Трактор Т-170. Инструкция по разборке и сборке, М., Внешторгиздат, 1991 г.)
Такие тракторы можно использовать в составе агрегата, оснащенного, например, роторным экскаватором, дисковой фрезой, механическим приводом лебедки трубоукладчика, где осуществляется механическая передача крутящего момента с вала отбора мощности на привод рабочего оборудования. Кроме того, тракторы с механической трансмиссией наиболее эффективны при работе с сельскохозяйственными орудиями (плуги, культиваторы, бороны и т.д.), благодаря высокому КПД трансмиссии и тяговой мощности трактора.
К недостаткам таких тракторов следует отнести условия труда оператора - необходимость при работе последовательно манипулировать двумя рычагами коробки передач (передачи и реверса), прикладывая большие усилия, и отжимать педаль муфты сцепления также с большим усилием.
Известны тракторы с гидромеханической трансмиссией, которые используются в качестве промышленных и агрегатируются бульдозером,
рыхлителем, скрепером и т.д. Такие тракторы требуют высокого запаса приспособляемости по тяговому усилию, который реализуется при установке гидротрансформатора, при этом исключаются недостатки механической трансмиссии и существенно улучшается управление трактором.
К ним относятся тракторы зарубежных фирм KOMATSU (D85, D65), CATERPILLAR (D9L, D10L), а также отечественных предприятий ООО "ЧТЗ-УРАЛТРАК" (Т10.0000, Т10М.0000) и Чебоксарского завода промышленных тракторов (Т-11, Т-25, Т-35).
Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является трактор Т10М.0000, который содержит двигатель, установленный с ним в едином блоке гидротрансформатор, карданный вал, планетарную коробку передач, гидравлическую систему управления и смазки трансмиссии, главную передачу, механизм поворота, бортовые редукторы, ведущие колеса, ходовую систему, раму, капот, кабину (Тракторы Т10М. Руководство по эксплуатации 64-19 РЭ. Россия. ООО "ЧТЗ-Уралтрак", 2004 г.).
В этом тракторе планетарная коробка передач позволяет отказаться от устанавливаемой на тракторе Т-170 с механической трансмиссией муфты сцепления и сложных механизмов управления. Роль муфты сцепления выполняют два фрикциона реверса коробки передач первого и второго планетарных рядов. Гидравлическое управление коробкой передач позволяет проводить легкое и быстрое, в отличие от механической коробки передач трактора Т-170, переключение передач и реверсирование агрегата.
Однако, в отличие от трактора с механической трансмиссией, гидромеханическая трансмиссия приводит к снижению КПД, повышению расхода топлива. Кроме этого, такой трактор невозможно использовать в качестве базы для навески агрегатов, требующих механического привода.
Целью полезной модели является повышение КПД, снижение расхода топлива, упрощение конструкции трактора, обеспечение более широкой номенклатуры агрегатирования и обеспечение взаимозаменяемости узлов трактора при сохранении легкости и удобства управления трактором путем замены гидромеханической трансмиссии на механическу установкой в тракторе вместо гидротрансформатора механизма передачи крутящего момента механического типа.
Указанная цель достигается тем, что в тракторе, приспособленном для установки трансмиссии различного типа, содержащем двигатель, механизм
передачи крутящего момента от двигателя к узлам трансмиссии, карданный вал, планетарную коробку передач, главную передачу, механизмы поворота, бортовые редукторы, ведущие колеса, ходовую систему, раму, капот, кабину, авторы предлагают механизм передачи крутящего момента выполнить в виде соединительной муфты с неподвижным корпусом, крепящимся передним фланцем к кожуху маховика двигателя, в корпусе установлен упругий элемент в виде торсионного вала на подшипниковых опорах, связанного посредством шлицевых соединений одним концом с ведущим фланцем механизма и маховиком двигателя, а другим концом - с карданным валом.
При проведении поиска по патентной и научно-технической литературе не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна".
Промышленная применимость полезной модели видна из описания конструкции устройства.
Указанное устройство трактора поясняется чертежами:
На фиг.1 - изображен трактор, вид сбоку;
На фиг.2 - показан механизм передачи крутящего момента с упругой соединительной муфтой в разрезе.
Трактор содержит двигатель 1, механизм передачи крутящего момента 2, карданный вал 3, планетарную коробку передач 4, главную передачу 5, механизмы поворота 6, бортовые редукторы 7, ведущие колеса 8, ходовую систему 9, раму 10, капот 11, кабину 12.
Механизм передачи крутящего момента 2 содержит корпус упругой соединительной муфты 13, который крепится передним фланцем 14 к кожуху маховика двигателя 1. В корпусе упругой соединительной муфты 13 установлен торсион 15, передняя часть которого посредством шлицевого соединения связана через ступицу 16 и ведущий фланец муфты 17, с маховиком двигателя 1. Другой конец торсиона 15 посредством шлицевого соединения связан с обоймой 18, которая через опоры 19 и 20 установлена в корпусе упругой соединительной
муфты 13 и ступице 16 на подшипниках 21, 22 и полумуфтой 23 связана с карданным валом 3. Торсион 15 закрыт с обеих сторон крышками 24, между задней крышкой и торцом торсиона 15 установлен пружинный компенсатор 25. В корпусе упругой соединительной муфты 13 размещено посадочное место для шестеренного насоса 26 гидропривода управления коробкой передач, приводимого в действие зубчатой передачей с ведущей шестерней 27, промежуточной шестерней 28, зубчатым колесом 29.
При работе трактора поток мощности от двигателя 1 к ходовой системе 9 передается через ведущий фланец 17 и ступицу 16 на торсионный вал 15. Другой конец вала связан с карданным валом 3. Являясь упругим элементом, торсионный вал 15 служит гасителем крутильных колебаний и снижает динамические усилия при включении (переключении) передач. Крутящий момент последовательно передается через карданный вал 3, коробку передач 4, главную передачу 5, механизмы поворота 6, бортовые редукторы 7 на ведущие колеса 8 и ходовую систему 9.
Фрикционы планетарной коробки передач 4, управляемые гидравлическим приводом, выполняют роль муфты сцепления, что позволяет отказаться от присущей механической трансмиссии муфты сцепления со сложным механизмом управления.
Замена сложного и дорогостоящего гидротрансформатора на простой механизм передачи крутящего момента с упругой соединительной муфтой в виде торсионного вала позволяет повысить КПД, снизить расход топлива, а также значительно упростить конструкцию и стоимость трактора. Одинаковые размеры для присоединения гидротрансформатора и предлагаемого механизма позволяют иметь одну базу трактора и, по необходимости, исходя из условий работы трактора, устанавливать механизм с упругой соединительной муфтой, получив механическую трансмиссию, или гидротрансформатор, получив гидромеханическую трансмиссию, обеспечив тем самым полную взаимозаменяемость узлов трактора при переоборудовании одной трансмиссии на другую.
Технико-экономическая эффективность полезной модели заключается в расширении номенклатуры агрегатирования трактора, возможности использования его в качестве промышленного, сельскохозяйственного, а также оснащенного орудиями, требующими механический привод рабочего оборудования.
Трактор, приспособленный для установки трансмиссий различного типа, содержащий двигатель, механизм передачи крутящего момента от двигателя к узлам трансмиссии, карданный вал, планетарную коробку передач, главную передачу, механизмы поворота, бортовые редукторы, ведущие колеса, ходовую систему, раму, капот, кабину, отличающийся тем, что механизм передачи крутящегося момента выполнен в виде соединительной муфты с неподвижным корпусом, крепящимся передним фланцем к кожуху маховика двигателя; в корпусе установлен упругий элемент в виде торсионного вала на подшипниковых опорах, связанного посредством шлицевых соединений одним концом с ведущим фланцем механизма и маховиком двигателя, а другим концом - с карданным валом.
