Двухзвенный гусеничный снегоболотоход
Полезная модель относится к транспортным средствам высокой проходимости, работающим в особо тяжелых дорожных и климатических условиях. Совершенствуется кинематическая схема трансмиссии, в частности, двигатель установлен со смещением на 10 мм влево от продольной оси машины, коробка передач оснащена пневмоэлектрическим механизмом переключения передач, применена раздаточная коробка с блокируемым дифференциалом, имеется стояночный тормоз, тормозная система с гидроприводом дисковых тормозов, главная передача с самоблокирующимся дифференциалом повышенного трения. Оба активных звена имеют герметичное водоизмещающее основание, кузов первого активного звена выполнен четырехдверным с крышевым люком. Ходовая система по каждому борту оснащена гусеничным движителем, шестью опорными водоизмещающими катками установленных посредством трех подшипников качения на водоизмещающие балансиры прямоугольного равнопрочного сечения, тремя поддерживающими роликами и направляющим колесом. Поворот осуществляется двумя гидроцилиндрами двойного действия, а вертикальное складывание одним цилиндром двойного действия. Обеспечивается увеличение грузоподъемности, повышается, надежность, удобство управления и обслуживания машины. 2 ил.
Полезная модель относится к транспортным средствам высокой проходимости, в частности, к двухзвенным сочлененным гусеничным машинам, обладающим высоким уровнем проходимости и экологичности, благодаря низкому давлению движителя на грунт, и предназначенным для транспортировки грузов в особо тяжелых дорожных и климатических условиях.
Известен двухзвенный гусеничный снегоболотоход (RU 63312, В62Д 55/00, опуб. 27.05.2007), содержащий переднее и заднее звенья, соединенные поворотно-сцепным устройством, трансмиссию, в которой ведомые валы каждой из главных передач, имеющих дифференциалы повышенного трения, соединены карданными валами непосредственно с валами ведущих колес, а тормоз с механическим приводом установлен на ведомом валу раздаточной коробки.
В качестве прототипа может быть принят двухзвенный гусеничный снегоболотоход (RU 93771, В62Д 55/00, опубл. 10.05.2010), содержащий переднее и заднее звенья, соединенные поворотно-сцепным устройством, трансмиссию, включающую двигатель, коробку передач, раздаточную коробку, карданные валы, главные передачи с ведомыми валами и ведущие колеса переднего и заднего звеньев, тормоз, гидронасос, двигатель расположен по продольной оси переднего звена и соединен через коробку передач с раздаточной коробкой, имеющей понижающую передачу, которая через карданные валы соединена с главной передачей заднего звена, при этом бортовые передачи на переднем и заднем звеньях выполнены одноступенчатыми с косозубыми цилиндрическими парами, на выходных валах главных передач звеньев установлены дисковые тормоза.
Однако данный прототип имеет ряд недостатков, в числе которых: недостаточная грузоподъемность, отсутствие в схеме трансмиссии стояночного тормоза, раздаточная коробка жестко соединяет переднее и заднее звено при передаче крутящего момента, что дополнительно нагружает трансмиссию при движении.
Эти и другие недостатки устраняются предлагаемым решением.
Решаемая задача - создание двухзвенного гусеничного снегоболотохода грузоподъемностью 3500 кг и полной массе буксируемого транспортного средства до 2500 кг, при относительно низком весе (полной массе 9500 кг).
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности, удобства обслуживания и ходовых качеств транспортного средства.
Этот технический результат достигается тем, что, в двухзвенном гусеничном снегоболотоходе, содержащем переднее и заднее звенья с герметичными водоизмещающими основаниями соединенные поворотно-сцепным устройством, с ходовой гусеничной системой на шести опорных водоизмещающих катках и балансирах на борт с передним расположением ведущих колес и тремя поддерживающими роликами на борт, кузов переднего звена цельнометаллический несущий с четырьмя дверями и крышевым люком, трансмиссию, включающую двигатель, коробку передач с электропневматическим переключением передач, раздаточную коробку с блокируемым дифференциалом, стояночный тормоз, карданные валы, главные передачи с кулачковым самоблокирующимся дифференциалом повышенного трения, с ведомыми валами и тормозными дисками, бортовые передачи и ведущие колеса переднего и заднего звеньев, тормоза с гидроприводом, гидронасос, двигатель расположен со смещением относительно продольной оси переднего звена на 10 мм и соединен через коробку передач с раздаточной коробкой, имеющей блокируемый дифференциал и стояночный тормоз на выходном валу первого звена, которая через карданные валы соединена с главными передачами переднего и заднего звена, при этом бортовые передачи на переднем и заднем звеньях выполнены одноступенчатыми с косозубыми цилиндрическими парами, на выходных валах главных передач звеньев установлены дисковые тормоза с гидравлическим управлением.
Предлагаемая установка двигателя даст возможность использовать более мощный дизельный силовой агрегат, улучшить развесовку машины. Коробка передач с электропневматическим переключением передач обеспечивает безопасность, надежность, комфортность и удобство движения. Раздаточная коробка, имеющая блокируемый дифференциал, перераспределяет крутящий момент между главными передачами в зависимости от дорожных условий, а также обеспечивает возможность жесткого подключения заднего звена. Одноступенчатые бортовые передачи с косозубыми цилиндрическими парами позволяют разгрузить трансмиссию от крутящего момента. Установка дисковых тормозов с гидравлическим управлением обеспечивает надежность и легкость торможения.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
Предлагаемое транспортное средство приведено на чертежах:
на фиг.1 - общий вид снегоболотохода;
фиг.2 - кинематическая схема трансмиссии снегоболотохода.
В рамках настоящей полезной модели рассматривается конструкция двухзвенного гусеничного снегоболотохода, который содержит переднее и заднее активные звенья с герметичными водоизмещающими основаниями, соединенные поворотно-сцепным устройством, при этом оба активных от трансмиссии звена по каждому борту содержат один гусеничный движитель с углом атаки передней ветви 27° и задней ветви 35°, а трансмиссия включает в себя двигатель, установленный со смещением от продольной оси машины, коробку передач, оснащенную пневмоэлектрическим механизмом переключения передач, раздаточную коробку с блокируемым дифференциалом, стояночный тормоз на валу привода главной передачи переднего активного звена, тормозную систему с гидроприводом дисковых тормозов для вала привода каждого ведущего колеса и для каждого активного звена главную передачу с кулачковым самоблокирующимся дифференциалом повышенного трения для привода ведущих колес гусеничных движителей.
Общий вид двухзвенного гусеничного снегоболотохода представлен на фиг.1, где:
1 - кузов первого звена, 2 - кузов второго звена. 3 - легкосъемная крыша моторного отсека. 4 - боковой люк для доступа в моторный отсек. 5 - поворотно-сцепное устройство. 6 - герметичное водоизмещающее основание, 7 - ведущее колесо, 8 - гусеничный движитель, 9 - опорный каток, 10 - поддерживающий ролик. 11 - направляющее колесо. 12 - крышевой люк, 13 - передняя дверь. 14 - задняя дверь, 15 - гидроцилиндр вертикального складывания.
Герметичное водоизмещающее основание 6 позволяет вставать на плав и преодолевать водные преграды. Кузов 1 переднего звена цельнометаллический несущий, имеет два ряда сидений, переднюю 13 и заднюю 14 двери с каждой стороны, а также оснащен крышевым люком 12 используемым как для аварийного выхода так и для поддержания микроклимата в салоне. Доступ к моторному отделению осуществляется через два боковых люка 4, открывающихся кверху пневмопружинами. Для демонтажа двигателя кузов первого звена оснащен легкосъемной крышей 3.
Кузов второго звена 2, аналогично кузову переднего звена, имеет водоизмещающее основание и может быть оснащен модулями с различными вариантами исполнений: пассажирским, грузопассажирским, грузовым с различным технологическим навесным оборудованием, что значительно расширяет спектр решаемых гусеничным снегоболотоходом задач.
Ходовая часть обоих звеньев состоит из приводимого в движение ведущим колесом 7, гусеничного движителя 8 с углом атаки передней ветви 27° и задней ветви 35°, представляющего собой гусеничную цепь с последовательным открытым металлическим шарниром с возможной установкой гусеничной цепи с резинометаллическим шарниром, асфальтоходной и т.д., шести (на каждый борт) опорных водоизмещающих катков 9 установленных посредством трех подшипников качения на водоизмещающие балансиры прямоугольного равнопрочного по длине сечения, трех(на каждый борт) поддерживающих роликов 10 и одного (на каждый борт) направляющего колеса. Подрессоривание звеньев машины осуществляется за счет четырех (на каждый балансир) торсионов с круглым сечением в рабочей части и квадратным сечением на концах, собранных в один пучок и закрепленных одним концом в центре звена соосно с торсионами противоположного борта, а другим в шлицевой муфте оси балансира, обеспечивающей возможность регулировки угла установки балансира.
Кузов переднего 1 и заднего 2 звена соединены между собой поворотно сцепным устройством 5.
На фиг.2. представлена кинематическая схема трансмиссии двухзвенного гусеничного снегоболотохода.
На переднем активном звене размещены двигатель 16, коробка передач 17 и раздаточная коробка 18 с блокируемым дифференциалом. Первый выходной вал из раздаточной коробки оснащен стояночным тормозом 19 и с главной передачей 20 с самоблокирующимся дифференциалом для привода ведущего колеса 7 каждой гусеничного движителя 8 на переднем активном звене через бортовую передачу 21. Переднее активное звено связано с задним активным звеном поворотно-сцепным устройством 22;
Трансмиссия включает дизельный двигатель 16 с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, расположенный в моторном отсеке в задней части переднего активного звена 1, установленный со смещением (по конструктивным соображениям - на 10 мм) от продольной оси машины влево по ходу движения, и коробку передач 17 оснащенную механизмом электропневматического переключения 23 передач, обеспечивающий комфортность и удобство движения, также имеется возможность автоматизации процесса выбора передач. Помимо прочего, коробка передач обеспечивает установку редуктора вала отбора мощности для запитки крутящим моментом различного оборудования, в основном, дополнительных гидронасосов. В носовой части переднего активного звена 1 и заднего активного звена 2 установлены главные передачи 20, представляющие собой одноступенчатый конический редуктор с шестернями со спиральными зубьями и кулачковым дифференциалом повышенного трения. На выходных валах главных передач - дисковые тормоза 24 с гидроприводом, бортовые передачи 21, ведущие колеса 7. Главные передачи соединены с бортовыми передачами при помощи карданных валов. Бортовые передачи 21 - одноступенчатые с косозубыми цилиндрическими парами, позволяющими разгружать трансмиссию от крутящего момента.
Раздаточная коробка 18 с блокируемым дифференциалом через систему карданных валов передает крутящий момент и перераспределяет его между главными передачами звеньев в зависимости от дорожных условий, а также имеет возможность подключать жесткую связь со вторым звеном. На выходном валу привода переднего звена расположен стояночный тормоз 19 (ручник), позволяющий удерживать машину в неподвижном состоянии на стоянках и склонах. Раздаточная коробка передач с блокируемым дифференциалом может быть одно или двухступенчатой.
Для обеспечения функционирования гидросистемы управления поворотом и вертикального складывания имеется гидронасос 25 типа НШ-50, подключаемый соосно к шкиву коленчатого вала двигателя.
Продув воздуха через систему охлаждения двигателя, состоящую из одного основного и одного вспомогательного радиаторов с охлаждающей жидкостью, масляного радиатора и радиатора охладителя наддувочного воздуха осуществляется двумя вентиляторами - основным и вспомогательным с приводом от отдельных гидромоторов типа ГМШ-10, запитываемых от отдельного гидронасоса типа НШ-16, установленного на двигателе. Подключение вспомогательного вентилятора осуществляется рукояткой крана «зима-лето», расположенной в моторном отсеке: в положении «лето» - открывается поток рабочей жидкости (масла) на гидромотор привода вспомогательного радиатора; в положении «зима» - продув воздуха через систему охлаждения осуществляется только основным вентилятором.
Движение снегоболотохода осуществляется следующим образом.
Двигатель 16, расположенный в переднем активном звене, передает крутящий момент на коробку передач 17, оснащенную механизмом электропневматического переключения 23, далее на раздаточную коробку 18 с блокируемым дифференциалом и к главной передаче 20, а от нее через бортовые передачи 21 на ведущие колеса 7 (фиг.2), приводящие в движение гусеничные движители 8 левого и правого бортов переднего активного звена гусеничного снегоболотохода (фиг.1). Передача крутящего момента от коробки передач на раздаточную коробку, далее на главную передачу и к бортовым передачам осуществляется посредством карданов различной длины.
На главную передачу 20 заднего активного звена 2 гусеничного снегоболотохода крутящий момент передается от выходного вала привода заднего звена раздаточной коробки 18 с блокируемым дифференциалом через систему карданных валов, проложенных в обход двигателя и далее через поворотно-сцепное устройство 22. Дальнейшее распределение крутящего момента происходит аналогично первому активному звену 1 (фиг.2).
Поворот машины осуществляется за счет горизонтального складывания активных звеньев 1 и 2 посредством двух гидроцилиндров двойного действия 26. Управление работой гидроцилиндров 26 осуществляется с водительского места рулевым колесом, соединенным карданной передачей с насосом-дозатором, который, в зависимости от положения рулевого колеса, перераспределяет поток рабочей жидкости (масла), создаваемый гидронасосом 25, в рабочие полости гидроцилиндров 26. Для улучшения преодоления различных складок местности поворотно-сцепное устройство имеет механизм вертикального складывания, оснащенный гидроцилиндром (двойного действия) вертикального складывания 15 (фиг.1), работающим в трех режимах: силовом (складывающем), амортизатора и блокирующем (стопорящем) активные звенья относительно друг друга. Управление осуществляется электро-гидравлически - кнопками с места водителя.
При торможении дисковые тормоза 24 с плавающими суппортами останавливают ведомые валы главных передач 20 и соответственно ведущие колеса 7 переднего и заднего активных звеньев. Привод - гидравлический, педалью с рабочего места водителя.
Для удержания машины в неподвижном состоянии на стоянках или склонах имеется стояночный тормоз 19. Привод с рабочего места водителя - механический (тросовый), рукояткой с фиксатором.
Преимуществом заявляемого двухзвенного транспортного средства является схема кузова, ходовой части и трансмиссии, позволяющие увеличить грузоподъемность легкого снегоболотохода до 3500 кг, повысить надежность, удобство управления и обслуживания транспортного средства.
1. Двухзвенный гусеничный снегоболотоход, характеризующийся тем, что содержит переднее и заднее активные звенья с герметичными водоизмещающими основаниями, соединенные поворотно-сцепным устройством, при этом оба активных от трансмиссии звена по каждому борту содержат один гусеничный движитель с углом атаки передней ветви 27° и задней ветви 35°, а трансмиссия включает в себя двигатель, установленный со смещением от продольной оси машины, коробку передач, оснащенную пневмоэлектрическим механизмом переключения передач, раздаточную коробку с блокируемым дифференциалом, стояночный тормоз на валу привода главной передачи переднего активного звена, тормозную систему с гидроприводом дисковых тормозов для вала привода каждого ведущего колеса и для каждого активного звена, главную передачу с кулачковым самоблокирующимся дифференциалом повышенного трения для привода ведущих колес гусеничных движителей.
2. Снегоболотоход по п.1, отличающийся тем, что кузов первого звена имеет четыре двери и крышевой люк, а также два боковых люка для доступа в моторный отсек, откидывающиеся кверху на пневмопружинах, и легкосъемную часть крыши для демонтажа двигателя, а кузов второго звена приспособлен для модульного оснащения.
3. Снегоболотоход по п.1, отличающийся тем, что поворотно-сцепное устройство снабжено двумя гидроцилиндрами двойного действия для поворота одного активного звена относительно другого в горизонтальном направлении и одним гидроцилиндром двойного действия для вертикального складывания указанных секций, работающий в силовом, амортизационном и блокирующем режимах, причем рабочее давление для гидроцилиндров создается шестеренным гидронасосом, получающим крутящий момент соосно от шкива коленчатого вала двигателя.
4. Снегоболотоход по п.1, отличающийся тем, что система охлаждения двигателя содержит один основной и один вспомогательный радиаторы с охлаждающей жидкостью, обдуваемые каждый отдельным вентилятором, приводимым в движение отдельным гидромотором, причем гидромотор вспомогательного вентилятора подключен к гидросистеме двухпозиционным краном в положении «лето».
5. Снегоболотоход по п.1, отличающийся тем, что ходовая часть машины на каждый борт включает в себя шесть опорных водоизмещающих катков, установленных посредством трех подшипников качения на водоизмещающие балансиры прямоугольного равнопрочного по длине сечения, три поддерживающих ролика и одно направляющее колесо, а подрессоривание звеньев машины осуществлено за счет четырех на каждый балансир торсионов с круглым сечением в рабочей части и квадратным сечением на концах, собранных в один пучок и закрепленных одним концом в центре звена соосно с торсионами противоположного борта, а другим в шлицевой муфте оси балансира, обеспечивающей возможность регулировки угла установки балансира.
