Силовая передача транспортного средства с комбинированным движителем
Предложение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в тракторах, самоходных машинах, автомобилях, полугусеничных тягачах и транспортерах. Силовая передача транспортного средства с гидрообъемным регулированием мощности на вспомогательный гусеничный движитель направлена на повышение тягово-скоростных свойств машины за счет гидрообъемного регулирования соотношения тяговых усилий на ведущих мостах и рационального использования колесного и гусеничного движителей по сцеплению с опорной поверхностью и увеличение ходимости гусеничного движителя, а также повышение КПД привода. Технический результат достигается тем, что транспортное средство, содержащее двигатель 1, связанный через коробку передач 2, раздаточную коробку 3 с симметричным дифференциалом 4 привода ведущих мостов колесного движителя 5, 6 и приводом вспомогательного гусеничного движителя 7, снабженного гидрообъемной передачей с регулируемым гидромотором 8, который включается в работу автоматически после подачи сигнала от сравнивающего устройства 16, при этом сравнивающее устройство получает сигналы о нагруженности валов привода колесного и гусеничного движителей от датчиков 10, 11, 12, установленных на соответствующих валах 13, 14, 15, либо вручную после отключения из системы сравнивающего устройства, кроме того, привод вспомогательного гусеничного движителя снабжен механизмом регулирования крутящего момента выходных валов бортовых передач 17, 18, выполненного в виде регулируемого гидромотора 21 и постоянной механической связи, для осуществления поворота транспортного средства вспомогательным гусеничным движителем 7 совместно с управляемыми колесами 23. Согласующее устройство выполнено электронным, а гидрообъемная передача с регулируемыми гидромоторами.
Предложение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в тракторах, самоходных машинах, автомобилях, полугусеничных тягачах и транспортерах.
Известна самоходная машина (патент СССР №1039746, МПК В 60 К 17/34, 1982 г.), содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста, а реактивное звено соединено с валом насоса скольжения, в напорной магистрали которого установлен регулируемый дроссель, управляемый регулятором тягового усилия, в котором установлено сравнивающее устройство, один вход которого соединен с измерителем разности частоты вращения входного и выходного валов элемента скольжения, а второй - с измерителем крутящего момента на дополнительном мосту.
Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за прототип. Однако недостатком данной самоходной машины является то, что величина передаваемого на дополнительный ведущий мост крутящего момента пропорциональна буксованию движителя основного ведущего моста, что ведет к нерациональному распределению крутящего момента при малых величинах или отсутствии буксования движителя основного ведущего моста. Кроме того, при движении в обычных дорожных условиях крутящий момент, передаваемый на дополнительный ведущий мост постоянен и, как правило, направлен только на преодоление сопротивления качению колес, что отрицательно сказывается на управляемости самоходной машины. К недостаткам привода дополнительного ведущего моста данной конструкции следует также отнести отсутствие адаптации процесса регулирования к переменным характеристикам системы «колесо - опорная поверхность», малый диапазон регулирования тягового усилия на дополнительном ведущем мосту, относительно малый КПД из-за потерь на дросселирование, зависимость параметров системы от радиусов качения колес дополнительного ведущего моста.
Задачей предложения является повышение тягово-скоростных свойств транспортного средства за счет гидрообъемного регулирования соотношения тяговых усилий на ведущих мостах и рационального использования колесного и гусеничного движителей по сцеплению с опорной поверхностью и увеличение ходимости гусеничного движителя, а также повышение управляемости транспортного средства путем перераспределения крутящего момента по бортам
гусеничного движителя.
Решение поставленной задачи достигается тем, что транспортное средство, содержащее двигатель, связанный через коробку передач, раздаточную коробку с симметричным дифференциалом привода ведущих мостов колесного движителя и приводом вспомогательного гусеничного движителя, снабженного гидрообъемной передачей с регулируемым гидромотором, который включается в работу автоматически после подачи сигнала от сравнивающего устройства, при этом сравнивающее устройство получает сигналы о нагруженное валов привода колесного и гусеничного движителей от датчиков, установленных на соответствующих валах, либо вручную после отключения из системы сравнивающего устройства, кроме того, привод вспомогательного гусеничного движителя снабжен механизмом регулирования крутящего момента выходных валов бортовых передач, выполненного в виде регулируемого гидромотора и постоянной механической связи, для осуществления поворота транспортного средства вспомогательным гусеничным движителем совместно с управляемыми колесами.
Отличительными признаками от прототипа является то, что привод вспомогательного гусеничного движителя снабжен гидрообъемной передачей с регулируемым гидромотором, который включается в работу автоматически после подачи сигнала от электронного сравнивающего устройства, при этом сравнивающее устройство получает сигналы о нагруженности валов привода колесного и гусеничного движителей от датчиков, установленных на соответствующих валах, либо вручную после отключения из системы сравнивающего устройства, кроме того, привод вспомогательного гусеничного движителя снабжен механизмом регулирования крутящего момента выходных валов бортовых передач, выполненного в виде регулируемого гидромотора и постоянной механической связи, для осуществления поворота транспортного средства вспомогательным гусеничным движителем совместно с управляемыми колесами.
Анализ предлагаемого решения и прототипа позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.
На рисунке (фиг.1) дана принципиальная схема транспортного средства с предлагаемой силовой передачей.
Транспортное средство содержит двигатель 1, коробку передач 2, раздаточную коробку 3 с симметричным дифференциалом 4, распределяющим крутящий момент на ведущие мосты колесного движителя 5 и 6. На гусеничный движитель 7 крутящий момент передается при помощи гидрообъемной передачи, состоящей из гидромотора 8, к которому подводятся нагнетающая и отводящая магистрали от насоса 9, последний получает вращение от вторичного вала коробки передач 2. Для регулирования гидромотора 8 предназначено устройство, состоящее из датчиков 10, 11 и 12 крутящего момента на выходных валах 13, 14, 15 колесного и гусеничного движителей и электронного согласующего 2
устройства 16. Бортовые передачи 17и 18 имеют привод эпициклических шестерен, соответственно 19 и 20 от регулируемого гидромотора 21, питающегося от насоса 9. Регулирование гидромотора 21 осуществляется в зависимости от положения золотника рулевого механизма 22 рулевого привода управляемых колес 23.
Работает силовая передача следующим образом. При движении в условиях, когда при распределении крутящего момента нагрузка на валы приводов колесного 5 и 6 и гусеничного 7 движителей равна. В этом случае сигналы от датчиков 10, 11, 12 на электронное согласующее устройство 16 будут поступать равными. В результате этого электронное согласующее устройство будет обеспечивать работу гидромотора 8 в постоянном режиме. Золотник рулевого механизма 22 находится в среднем положении, что обеспечивает работу гидромотора 21 без вращения выходного вала, следовательно эпициклические шестерни бортовых передач 17, 18 находятся в заторможенном состоянии.
Таким образом, крутящий момент от двигателя 1 передается через коробку передач 2, раздаточную коробку 3, симметричный дифференциал 4 на ведущие мосты 5 и 6 колесного движителя. В силу того, что гидронасос 9 получает крутящий момент от выходного вала коробки передач 2, в нагнетающей магистрали гидрообъемной передачи возникает давление жидкости, в результате гидромотор 8 передает крутящий момент на гусеничный движитель 7.
При движении в условиях, когда при распределении крутящего момента нагрузка, допустим, на вал привода 15 гусеничного движителя 7 больше, чем на валы привода 13 и 14 колесного движителя 5 и 6, то, соответственно, и сигналы от датчиков 10, 11 и 12 на электронное согласующее устройство 16 будет поступать разными по величине. Электронное согласующее устройство 16, обработав эти сигналы, подает управляющее воздействие на гидромотор 8 таким образом, что крутящий момент, реализуемый гусеничным движителем 7 уменьшается, а значит и уменьшается нагрузка на вал 15 привода гусеничного движителя; крутящий момент, реализуемый колесным движителем 5 и 6 увеличивается, тем самым больше нагружая валы 13 и 14 привода колесного движителя. Это будет происходить до тех пор, пока сигналы от датчиков 10, 11, 12 не будут приходить равными на электронное согласующее устройство 16 и система не начнет работать при равных нагрузках на валы 13, 14, 15, как было описано в первом случае. В результате этого происходит автоматическое регулирование величины кинематического рассогласования, с целью выравнивания нагрузок на валах привода колесного и гусеничного движителей, тем самым, обеспечивая равномерное распределение продольно-толкающих усилий развиваемых различными видами движителей, а также повышение ходимости гусеничного движителя.
Системой может быть предусмотрено ручное управление гидромотором 8 в случаях, когда необходимо реализовать подводимую мощность на обладающем меньшим удельным давлением на опорную 3
поверхность гусеничном движителе. Для этого выключается из схемы электронное согласующее устройство 16. Таким образом, происходит перераспределение крутящего момента с целью реализации большей части крутящего момента на гусеничном движителе 7, тем самым, повышая проходимость машины. Для работы силовой передачи в автоматическом режиме включается в систему электронное согласующее устройство 16.
В случае поворота транспортного средства, водитель через рулевой механизм 22 воздействует на золотник, который распределяет рабочую жидкость к силовому цилиндру 24управляемых колес 23 и к механизму регулирования гидромотором 21. В этом случае выходной вал с шестерней гидромотора 21 начинает вращаться и обеспечивает вращение привода эпициклических шестерен 19 и 20 в противоположные стороны, следовательно, и эпициклические шестерни бортовых передач 17, 18 вращаются в разные стороны. Таким образом, произойдет перераспределение крутящего момента и обеспечится различная частота вращения выходных валов бортовых передач 17 и 18. В результате, вспомогательный гусеничный движитель обеспечивает поворот транспортного средства совместно с управляемыми колесами 23.
Транспортное средство, содержащее движитель, связанный через коробку передач, раздаточную коробку с симметричным дифференциалом привода ведущих мостов колесного движителя и приводом вспомогательного гусеничного движителя, отличающееся тем, что привод вспомогательного гусеничного движителя снабжен гидрообъемной передачей с регулируемым гидромотором, который включается в работу автоматически после подачи сигнала от электронного сравнивающего устройства, при этом сравнивающее устройство получает сигналы о нагруженности валов привода колесного и гусеничного движителей от датчиков, установленных на соответствующих валах, либо вручную после отключения из системы сравнивающего устройства, кроме того, привод вспомогательного гусеничного движителя снабжен механизмом регулирования крутящего момента выходных валов бортовых передач, выполненного в виде регулируемого гидромотора и постоянной механической связи, для осуществления поворота транспортного средства вспомогательным гусеничным движителем совместно с с управляемыми колесами.
