Тягово-сцепное устройство (варианты)

 

Изобретение относится к тягово-сцепным устройствам транспортных средств. Технический результат - упрощение конструкции, повышение долговечности амортизационно-поглощающего узла, расширение диапазона демпфирующих свойств упругих элементов. Устройство содержит тяговый стержень, соединенный с разъемным кольцом при помощи кольцевых канавок и выступов. Корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен составным и содержит фланец и стакан, соприкасающиеся или не соприкасающиеся между собой. Фланец имеет горловину, выходящую за контуры поперечины рамы. Стакан выполнен с отверстием в утолщенном днище под тяговый стрежень. Устройство также содержит упругие элементы, насаженные на тяговый стержень с двух сторон от разъемного кольца. Толщина разъемного кольца изменяется с увеличением его диаметра. Разъемное кольцо состоит из двух полуколец, соединяемых друг с другом посредством резьбового соединения. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к тягово-сцепным устройствам транспортных средств.

Известна конструкция тягово-сцепного устройства типа шкворень-петля, содержащая V-образный ловитель, который закреплен на задней поперечине с помощью упругого фланца и корончатой гайки, и резиновые буферы по обе стороны задней поперечины рамы (автомобиль КАМАЗ типа 6х4. Руководство по эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1988 г., стр. 112).

Недостатком известного технического решения является жесткость буфера. При сравнительно низких нагрузках буфер полностью деформируется и начинает работать как жесткий элемент, это приводит к ударным нагрузкам на элементы рамы и крюка, что не удовлетворяет эксплуатационным требованиям.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является тягово-сцепное устройство типа шкворень-петля фирмы ROCKINGER, содержащее разъемно-сцепной механизм захвата и удержания дышла прицепа шкворнем с тяговым стержнем, цилиндрическая часть которого размещена в корпусе амортизационно-поглощающего узла, закрепленного на поперечине рамы. В амортизационно-поглощающем узле упругие элементы имеют закрытое расположение и защищены цилиндрическим корпусом. Наружная и внутренняя поверхности корпуса выполнены ступенчатыми. Один из упругих элементов большего диаметра расположен на хвостовой части тягового стержня и поджат к корпусу ступенчатой втулкой, которая зафиксирована разъемным кольцом со ступенчатой внутренней поверхностью. Разъемное кольцо состоит из одинаковых полуколец, закрепленных на стержне штифтами и обжатых обоймой со стопорным кольцом, предотвращающим перемещение разъемного кольца вдоль оси стержня. Второй упругий элемент расположен в торце тягового стержня в кольцевой выемке крышки, закрывающей амортизационно-поглощающий узел и соединенной резьбовым соединением с корпусом.

Недостатком этой конструкции тягово-сцепного устройства является сложность конструкции, большая металлоемкость, сложность изготовления. В связи с тем, что имеется только одна опорная поверхность в месте сопряжения тягового стержня с поперечиной рамы, эта поверхность испытывает большие нагрузки, передаваемые тяговым усилием дышла на стержень под углом к оси стержня, возрастающие по мере удаления от поперечины рамы, а также в связи с тем, что стержень выполнен относительно длинным, снижается долговечность конструкции. Кроме того, конструкция амортизационно-поглощающего узла не предусматривает возможности регулирования демпфирующих свойств упругих элементов.

Была поставлена задача создать более простую конструкцию тягово-сцепного устройства, повысить долговечность амортизационно-поглощающего узла, расширить диапазон демпфирующих свойств упругих элементов.

Поставленная задача решается за счет того, что в тягово-сцепном устройстве, содержащем разъемно-сцепной механизм захвата и удержания дышла прицепа шкворнем с тяговым стержнем, цилиндрическая часть которого размещена в корпусе амортизационно-поглощающего узла, закрепленного на поперечине рамы, содержащего упругие элементы, по крайней мере одно разъемное кольцо и крышку, причем корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен со ступенчатой наружной поверхностью, тяговый стержень соединяется с разъемным кольцом при помощи кольцевых канавок и эквидистантным им кольцевых выступов, выполненных на стержне и разъемном кольце, корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен составным и содержит фланец и стакан, соприкасающиеся и скрепленные между собой и расположенные на тяговом стержне, причем фланец имеет горловину, выходящую за контур поперечины рамы, в отдельных случаях стакан может быть выполнен укороченным и не соприкасаться с фланцем, в утолщенном днище стакана выполнено отверстие под тяговый стержень, горловина фланца и отверстия стержня в месте соприкосновения со стержнем снабжены антифрикционными втулками, кроме того, стакан имеет на наружной поверхности бобышки для дополнительного крепления к поперечине рамы и кольцевые выступы для крепления крышки, упругие элементы выполнены перфорированными одинаковой размерности, часть поверхности стержня, соприкасающаяся с упругими элементами, может быть выполнена с кольцевыми канавками или выступами, разъемное кольцо имеет толщину, изменяющуюся с увеличением его диаметра, а его боковые поверхности могут быть рельефными, разъемное кольцо состоит из одинаковых, зафиксированных между собой полуколец, кроме того, полукольца имеют на одной из ветвей полость со сквозным отверстием, а на другой - резьбовое отверстие для их взаимного крепления, причем поверхности разъема имеют соответственно эквидистантные продольные канавки и выступы для взаимной фиксации и смещены от оси симметрии на высоту этих выступов.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна", предъявляемому к изобретению, так как существенные признаки заявляемого технического решения не обнаружены в известных технических решениях в области науки и техники.

Заявляемое техническое решение является неочевидным для квалифицированных специалистов в данной области, так как оно разрешает казалось бы неразрешимое противоречие, а именно обеспечение качественной долговечной работы тягово-сцепного устройства при упрощении конструкции амортизационно-поглощающего узла, одновременно расширяя диапазон демпфирующих свойств упругих элементов за счет изменения формы боковых поверхностей разъемного кольца и выполнения поверхности тягового стержня соприкасающегося с упругими элементами с кольцевыми канавками или выступами. Расположение упругих элементов на тяговом стержне с размещенным между ними разъемным кольцом, фиксирование упругого элемента дном стакана составного корпуса амортизационно-поглощающего узла позволяет сократить количество деталей, упростить конструкцию крышки, что значительно упрощает технологию изготовления механизма, снижает его металлоемкость. Выполнение корпуса составным, снабженным фланцем, горловина которого выступает за поперечину рамы и поддерживает тяговый стержень, наличие бобышек на наружной поверхности стакана для дополнительного крепления его к раме, расположение хвостовой части тягового стержня в отверстии днища стакана позволяет перераспределить нагрузки, передаваемые тяговым усилием дышла на стержень и направить их под углом к оси стержня.

Принимая во внимание вышеуказанное, можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами: на фиг.1 - тягово-сцепное устройство, вид сбоку; на фиг.2 - разъемное кольцо тягово-сцепного устройства; на фиг.3 - полукольцо разъемного кольца; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг. 5 - тягово-сцепное устройство со стержнем, имеющим канавки под упругими элементами; на фиг.6 - вариант 1 тягово-сцепного устройства; на фиг.7 - тягово-сцепное устройство (прототип).

Тягово-сцепное устройство типа шкворень-петля состоит из разъемно-сцепного механизма 1 и амортизационно-поглощающего узла 2. Разъемно-сцепной механизм 1 заканчивается тяговым стержнем 3. Тяговый стержень 3 передает тяговое усилие от рамы тягача к дышлу прицепа, выполнен цилиндрическим и размещается в амортизационно-поглощающем узле 2. Амортизационно-поглощающий узел 2 содержит корпус, состоящий из фланца 4 и стакана 5, упругих элементов 6, разъемного кольца 7 и крышки 8.

Фланец 4 выполнен с горловиной 9, расположенной в отверстии поперечины рамы. Через горловину 9 проходит тяговый стержень 3, место сопряжения горловины 9 и стержня 3 снабжено антифрикционной втулкой 10. На торцевой поверхности фланца 4 выполнены резьбовые отверстия для крепления его к стакану 5 и поперечине рамы. Торцовая поверхность фланца 4, обращенная к стакану 5, выполнена ступенчатой для поджатия упругого элемента 6.

Стакан 5 выполнен цилиндрическим со ступенчатой наружной поверхностью. Днище стакана 5 утолщено и имеет отверстие, в котором расположена хвостовая часть тягового стержня 3. Место сопряжения стакана 5 и стержня 3 снабжено антифрикционной втулкой. На цилиндрической наружной поверхности стакана 5 выполнены диаметрально расположенные бобышки 11 с отверстиями для дополнительного крепления амортизационно-поглощающего узла 2 к раме.

Наружная часть днища стакана 5 выполнена ступенчатой и имеет кольцевой выступ для крепления крышки 8.

На центральной части стержня 3 расположено разъемное кольцо 7, состоящее из двух одинаковых полуколец. Боковые поверхности кольца параллельны. Для улучшения демпфирующих свойств упругих элементов 6 толщина разъемного кольца может изменяться по мере увеличения диаметра кольца 7 или быть рельефной. На поверхности разъема одной из ветвей полукольца выполнены продольные выступы и глухое резьбовое отверстие, а на поверхности разъема другой ветви выполнены эквидистантные выступам продольные канавки со сквозным резьбовым отверстием. Сквозное отверстие выходит в полость, выполненную на боковой поверхности полукольца. Выступы, канавки и отверстия служат для взаимной фиксации и скрепления полуколец. Поверхность разъема полуколец смещена от оси симметрии разъемного кольца на высоту выступов. На внутреннем диаметре разъемного кольца 7 и на сопрягаемой с ним поверхности тягового стержня 3 выполнены кольцевые выступы и эквидистантные им кольцевые канавки, предотвращающие продольное перемещение разъемного кольца 7 относительно стержня 3.

Упругие элементы 6 выполнены перфорированными в виде колец из резины одинакового размера и размещены на тяговом стержне 3 между днищем стакана 5 и фланцем 4 и разделены разъемным кольцом 7. В сборе упругие элементы 6 находятся в поджатом состоянии. В конкретных случаях поверхность тягового стержня 3, соприкасающаяся с упругими элементами 6, выполнена с кольцевыми канавками или выступами. Упругие элементы 6, расположенные на этих выступах или впадинах, приобретают дополнительные демпфирующие свойства.

Тягово-сцепное устройство работает следующим образом.

Тяговое усилие дышла прицепа передается на тяговый стержень и сопрягаемое с ним разъемное кольцо, боковые поверхности которого, прижимая упругие элементы поочередно к торцовым поверхностям фланца и стакана, деформируют их. В результате происходит гашение нагрузки без ударов, исключая тем самым ударные нагрузки на транспортное средство и прицеп, а также продольную раскачку и растяжку звеньев автопоезда при эксплуатации на неблагоустроенных дорогах.

Заявляемое техническое решение возможно реализовать на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.

Формула изобретения

1. Тягово-сцепное устройство, содержащее разъемно-сцепной механизм захвата и удержания дышла прицепа шкворнем с тяговым стержнем, цилиндрическая часть которого размещена в корпусе амортизационно-поглощающего узла, закрепленного на поперечине рамы, содержащего упругие элементы, по крайней мере одно разъемное кольцо и крышку, причем корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен со ступенчатой наружной поверхностью, отличающееся тем, что тяговый стержень соединяется с разъемным кольцом при помощи кольцевых канавок и эквидистантных им кольцевых выступов, выполненных на стержне и разъемном кольце, корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен составным и содержит фланец и стакан, соприкасающиеся и скрепленные между собой и расположенные на тяговом стержне, причем фланец имеет горловину, выходящую за контур поперечины рамы, а стакан выполнен с отверстием в утолщенном днище под тяговый стержень, кроме того, стакан имеет на наружной поверхности бобышки для дополнительного крепления к поперечине рамы и кольцевые выступы для крепления крышки, упругие элементы выполнены перфорированными одинаковой размерности, толщина разъемного кольца изменяется с увеличением его диаметра, причем оно состоит из одинаковых, зафиксированных между собой полуколец, полукольца имеют на одной из ветвей полость со сквозным отверстием, а на другой резьбовое отверстие для их взаимного крепления.

2. Тягово-сцепное устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность тягового стержня, соприкасающаяся с упругими элементами, выполнена с кольцевыми канавками или выступами.

3. Тягово-сцепное устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что горловина фланца и отверстие в днище стакана снабжены антифрикционными втулками.

4. Тягово-сцепное устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что боковые поверхности разъемного полукольца могут быть выполнены рельефными.

5. Тягово-сцепное устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что поверхности разъема разъемного кольца имеют соответственно эквидистантные продольные канавки и выступы для взаимной фиксации и смещены от оси симметрии на высоту этих выступов.

6. Тягово-сцепное устройство, содержащее разъемно-сцепной механизм захвата и удержания дышла прицепа шкворнем с тяговым стержнем, цилиндрическая часть которого размещена в корпусе амортизационно-поглощающего узла, закрепленного на поперечине рамы, содержащего упругие элементы, по крайней мере одно разъемное кольцо и крышку, причем корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен со ступенчатой наружной поверхностью, отличающееся тем, что тяговый стержень соединяется с разъемным кольцом при помощи кольцевых канавок и эквидистантных им кольцевых выступов, выполненных на стержне и разъемном кольце, корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен составным и содержит фланец и стакан, не соприкасающиеся между собой и расположенные на тяговом стержне, причем фланец имеет горловину, выходящую за контур поперечины рамы, а стакан выполнен с отверстием в утолщенном днище под тяговый стержень, кроме того, стакан имеет на наружной поверхности бобышки для дополнительного крепления к поперечине рамы и кольцевые выступы для крепления крышки, упругие элементы выполнены перфорированными одинаковой размерности, толщина разъемного кольца изменяется с увеличением его диаметра, причем оно состоит из одинаковых, зафиксированных между собой полуколец, полукольца имеют на одной из ветвей полость со сквозным отверстием, а на другой резьбовое отверстие для их взаимного крепления.

7. Тягово-сцепное устройство по п.6, отличающееся тем, что поверхность тягового стержня, соприкасающаяся с упругими элементами, выполнена с кольцевыми канавками или выступами.

8. Тягово-сцепное устройство по пп.6 и 7, отличающееся тем, что горловина фланца и отверстие в днище стакана снабжены антифрикционными втулками.

9. Тягово-сцепное устройство по пп.6-8, отличающееся тем, что боковые поверхности разъемного полукольца могут быть выполнены рельефными.

10. Тягово-сцепное устройство по пп.6-9, отличающееся тем, что поверхности разъема разъемного кольца имеют соответственно эквидистантные продольные канавки и выступы для взаимной фиксации и смещены от оси симметрии на высоту этих выступов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7