Система управления приводом активного полуприцепа

Система управления приводом активного полуприцепа содержит гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача. Гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана и системы трубопроводов и электрожгутов. При этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес, и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача. Питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача. Питание гидронасоса осуществляется от автономной силовой установки. Стыковочные соединения с системами тягача выполнены быстроразъемными. 3 з.п.ф., 4 илл.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована при создании автопоездов, состоящих из тягача и полуприцепа.

Известен автопоезд НАМИ-058С-862, выпускаемый в 1965-1968 гг., который оснащен механическим или гидромеханическим приводом колес полуприцепа. В известном устройстве крутящий момент передается на редуктора ведущих мостов прицепа посредством карданных валов от коробки отбора мощности тягача или через гидронасос тягача и гидромотор прицепа (Лепешкин А.В. Опыт использования и перспективы создания многоприводных колесных машин повышенной проходимости. Известия МГТУ «МАМИ». Научный рецензируемый журнал. - М., МГТУ «МАМИ», 2 (10), 2010. с. 54-65).

Известен привод колес полуприцепа активного автопоезда, содержащий два карданных вала, связанные между собой соединительным устройством, источник сжатого воздуха, при этом соединительное устройство выполнено в виде пневматической муфты, управляемой пневматическим клапаном следящего действия, расположенным между источником сжатого воздуха и муфтой, пневматическим краном следящего действия, соединенным с пневматическим клапаном следящего действия, электропневмоклапаном, соединяющим пневматическую муфту с атмосферой, и датчиком крутящего момента, установленным на карданном валу, связывающем муфту и ведущие колеса (патент RU 2167779, публ. 27.05.2001 г.).

Известна трансмиссия автопоезда с ведущими колесами прицепа, содержащая сцепление, коробку передач с входным и выходным валами, дифференциальный механизм, один вал которого связан с двигателем, второй вал через сцепление - с входным валом коробки передач, соединенной выходным валом с ведущими колесами тягача, а третий вал - с генератором, соединенным электрически с электродвигателем, связанным с ведущими колесами прицепа, при этом с целью упрощения управления, входной вал коробки передач связан с рамой тягача управляемой соединительной муфтой (патент RU 2011558, публ. 30.04.1994 г.).

Основными недостатками известных устройств являются:

- механическая передача мощности на все колеса тягача и полуприцепа, приводящая к вращению с одинаковой скоростью при постоянном соотношении угловых скоростей колес тягача и полуприцепа, что при движении в повороте или на дорогах с низким коэффициентом сцепления вызывает пробуксовку колес и снижение проходимости;

- значительная конструкционная масса механических элементов конструкции привода, снижающая грузоподъемность полуприцепа в целом;

- малый дорожный просвет, т.е. элементы механической трансмиссии полуприцепа основаны на элементах трансмиссии тягача: карданных валах и мостах с редукторами;

- ограниченность углов поворота полуприцепа, т.к. карданный вал, оборудованный крестовинами, имеет ограничения по углу поворота в 10-12 градусов, а карданный вал, оборудованный шарниром равных угловых скоростей, ограничивается углом поворота 35-40 градусов, при больших углах поворота ресурс карданного вала значительно сокращается;

- необходимость седельного тягача, оборудованного коробкой отбора мощности и рассчитанного для стыковки с карданным валом полуприцепа или с установленным генератором, кроме того, длительность процесса стыковки полуприцепа и тягача.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности использования полуприцепа в составе автопоездов в различных дорожных и климатических условиях.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении полезной модели, является улучшение эксплуатационных характеристик автопоездов различного назначения за счет применения приводных осей полуприцепа с системой регулируемого гидростатического привода.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается системой управления приводом активного полуприцепа, содержащей гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача. Согласно полезной модели, гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана, блока управления, блока исполнительных клапанов и системы трубопроводов и электрожгутов. При этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес тягача и полуприцепа и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача. Питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача (посредством коробки отбора мощности) или автономной силовой установки.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена принципиальная гидросхема с питанием гидронасоса от коробки отбора мощности тягача, на фиг. 2 изображена принципиальная гидросхема с питанием гидронасоса от автономной силовой установки, на фиг. 3 представлена схема расположения элементов гидропривода на автопоезде с питанием гидронасоса от коробки отбора мощности тягача, на фиг. 4 представлена схема расположения элементов гидропривода на автопоезде с питанием гидронасоса от автономной силовой установки.

Полезная модель содержит гидронасос 1, питающийся от коробки отбора мощности тягача или на автономной силовой установки, реверсивные регулируемые гидромоторы 2, интегрированные в оси полуприцепа, масляный бак 3 с фильтром 4, масляный радиатор 5, предохранительный клапан 6, систему трубопроводов 7, стыковочные гидравлические соединения 8 с системами тягача, электронный блок управления с блоком электроклапанов 9, датчики вращения колес 10. Управление системой осуществляется от пульта управления 11, смонтированного в кабине водителя или выполненного в виде пульта мобильного типа.

Стыковка тягача и полуприцепа осуществляется с помощью гидравлического и электрического быстроразъемных соединений, что обеспечивает стыковку тягача и полуприцепа за короткий промежуток времени. А при оснащении полуприцепа автономной силовой установкой привода возможно использовать любой серийный тягач, без каких-либо доработок.

Система управления приводом активного полуприцепа работает следующим образом.

При преодолении сложного участка дороги или дороги с низким коэффициентом сцепления водитель тягача с помощью пульта управления активирует систему. При этом рабочая жидкость из маслобака поступает в гидронасос и нагнетается к блоку электроклапанов. Электронный блок управления получает информацию о скорости движения от датчиков вращения колес тягача и от датчиков вращения колес полуприцепа (например, датчиков ABS - антиблокировочной тормозной системы), анализирует эти показатели и синхронизирует скорость вращения посредством передачи команд блоку клапанов. Блок клапанов регулирует расход и давление рабочей жидкости в автоматическом режиме для каждого гидромотора, которые непосредственно приводят в движение колеса полуприцепа. При увеличении угловой скорости у одного из колес полуприцепа, относительно других и относительно колес тягача, т.е. в режиме пробуксовки, электронный блок управления ограничивает подачу в него рабочей жидкости.

В случае восстановления нормальных дорожных условий при превышении порога допустимой скорости система автоматически отключается, и дальнейшее движение автопоезда осуществляется только посредством тягача.

Использование полезной модели позволяет снизить массу компонентов активного полуприцепа, исключить пробуксовку колес полуприцепа при низком сцеплении с дорожным покрытием и, соответственно, снизить потери мощности двигателя, а также упростить процесс стыковки тягача и полуприцепа.

Кроме того, система дает возможность применять минимально необходимую для сложных условий эксплуатации мощность двигателя, что соответственно, снижает расход топлива, уменьшает нагруженность приводов колес полуприцепа и позволяет использовать для преодоления сложных участков тягач с меньшей мощностью двигателя.

1. Система управления приводом активного полуприцепа, содержащая гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача, отличающаяся тем, что гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана и системы трубопроводов и электрожгутов, при этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес, и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача.

2. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача.

3. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что питание гидронасоса осуществляется от автономной силовой установки.

4. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что стыковочные соединения с системами тягача выполнены быстроразъемными.

РИСУНКИ