Гусеничный трактор

Изобретение относится к машиостроению, преимущественно к тракторостроению. Сущность изобретения заключается в том, что гусеничный трактор содержит раму, продольно установленный на раме дизельный двигатель со сцеплением, коробку передач, связанную с задним мостом, ходовую часть с подвеской, кабину с системами жизнеобеспечения и органами управления, задний мост, состоящий из центрального редуктора с главной передачей, планетарных механизмов поворота, остановочных тормозов, бортовых передач. Двигатель связан блочным соединением с многовальным многоскоростным трансмиссионным блоком, состощим из коробки передач, коробки демультипликации с переключением без разрыва потока мощности, коробки диапазонов, ходоуменьшителя. В трансмиссии установлен цилиндрический реверс. На заднем мосту установлена коробка заднего вала отбора мощности с двухскоростным независимым и синхронным приводом. Механизм поворота имеет гидрообъемный привод, в котором используются аксиально-поршневые гидронасос и гидромотор раздельного исполнения. Ходовая часть выполнена пятикатковой на борт с независимой пружинной подвеской. Соединение центрального редуктора заднего моста с цилиндро-планетарными бортовыми передачами в единой блок выполнено при помощи левой и правой несущих корпусных проставок. Передний вал отбора мощности выполнен с независимым индивидуальным гидрообъемным приводом через планетарный ряд. Центр тяжести смещен относительно центра упругости вперед на 180-200 мм. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, упрощение компоновки и конструкции, технологии монтажа и демонтажа, повышение производительности, плавности хода, комфортности, надежности и уровня унификации гусеничного трактора с колесным трактором. 6 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, преимущественно к тракторостроению.

Известны гусеничные тракторы общего назначения тягового класса 3 тонны ДТ-75, ВТ-100 и другие - см. «Трактор ДТ-75Н. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», Волгоград, 1993 г.; «Трактор ДТ-75МВ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», Волгоград, 1989 г.; «Тракторы ВТ-1 ООН, ВТ-100Д. Инструкция по эксплуатации», Волгоград, 1994 г. Эти тракторы имеют недостатки, которые снижают их потребительские свойства: ограниченные функциональные возможности, усложненную компоновку и конструкцию, технологию монтажа и демонтажа, низкий уровень плавности хода и комфортности, унификации с колесным трактором, недостаточную надежность. В этих тракторах используются механические коробки передач с ограниченным количеством передач и с переключением с помощью зубчатых муфт с разрывом потока мощности. На них нет переднего вала отбора мощности (ВОМ), а задний вал отбора мощности от ведомых частей сцепления имеет ограниченные функциональные возможности - недостаточное количество скоростей и отсутствие синхронного с движением трактора привода заднего вала отбора мощности. На этих тракторах используется рама с усложненной конструкцией задней части, на которой устанавливается задний мост со сложной монолитной отливкой. В указанных тракторах используются планетарные механизмы поворота, ленточные тормозы с асбофрикционными материалами в парах трения и 2-вальные бортовые передачи с цилиндрическими шестернями, которые не обладают достаточной надежностью. Ходовая часть в известных тракторах используется с балансирными тележками и ограниченной базой, что влияет на повышенный уровень продольных колебаний трактора. Кабина трактора смещена от центра трактора назад, что делает условия работы тракториста с ограниченной комфортностью. Монтаж и демонтаж узлов трактора усложнен из-за недостаточного использования блочного агрегатирования. При трансформации гусеничного трактора в колесный трактор уровень унификации в указанных конструкциях достаточно низкий.

Гусеничный трактор ДТ-75 может служить прототипом предлагаемого изобретения.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, упрощение компоновки и конструкции, технологии монтажа и демонтажа, повышение производительности, плавности хода, комфортности, надежности и уровня унификации гусеничного трактора с колесным трактором.

Новизной предлагаемого изобретения является то, что в гусеничном тракторе двигатель со сцеплением с ведомыми дисками, с металлокерамикой сухого трения связан блочным соединением с многовальным трансмиссионным блоком, с четырехскоростной на двух валах коробкой передач с зубчатыми муфтами и синхронизаторами, с трехскоростной коробкой демультиплакации на двух валах с индивидуальными элементами управления, из которых как минимум два выполнены в виде фрикционных муфт, и с двухвальной двухступенчатой коробкой диапазонов с цилиндрическим реверсом, с ходоуменьшителем и механизмом включения заднего вала отбора мощности, соединенным карданным валом с задним мостом;

имеется расположенная на заднем мосту в задней части центрального редуктора двухступенчатая коробка заднего вала отбора мощности с зубчатыми муфтами, с независимым двухскоростным приводом от ведущих частей сцепления и синхронным приводом, связанная через дополнительный карданный вал и фрикционную муфту с коробкой диапазонов;

установлен гидрообъемный механизм поворота с связанными гидравлически аксиально-поршневыми гидромашинами, установленными рядом на картере центрального редуктора заднего моста с приводом на гидронанос от ведущих частей сцепления и выходом от гидромотора на центральную шестерню механизма трех конических шестерен, ведомые шестерни которых связаны через цилиндрические шестерни с солнечными шестернями суммирующих планетарных рядов механизмов поворота, эпициклические шестерни которых через главную пару связаны с выходным валом коробки диапазонов, а водила связаны с ведущими колесами;

выполнена пятикатковая на борт независимая подвеска, в которой балансиры катков имеют возможность поворачиваться в опорах кронштейнов, связанных жестко с рамой трактора, а через наклонно расположенные пружины - с упорами на балансирах;

остановочные тормозы выполнены многодисковыми с ведущими дисками с металлокерамикой, работающей в масле, и расположены в бортовых отсеках заднего моста перед бортовыми передачами;

соединение центрального редуктора заднего моста с цилиндро-планетарными бортовыми передачами в единый блок выполнено при помощи левой и правой несущих корпусных проставок, имеющих опоры и расточки для крепления к центральному редуктору и бортовым передачам и всего блока к раме трактора и установки гидравлического навесного оборудования;

передний вал отбора мощности выполнен с независимым индивидуальным гидрообъемным приводом через понижающий планетарный ряд;

кабина с рабочим местом тракториста размещена в центральной части трактора;

центр тяжести смещен относительно центра упругости вперед на 180...200 мм;

причем двигатель и трансмиссионный блок, задний мост, планетарный редуктор переднего вала отбора мощности, коробка скоростей заднего вала отбора мощности, кабина, блок радиаторов, основание для крепления топливного бака, масляного бака и аккумуляторных батарей, масляный бак гидрообъемной передачи устанавливаются на раме с возможностью независимого и быстрого монтажа и демонтажа каждой индивидуальной сборочной единицы в полевых условиях.

На фиг.1 представлен предлагаемый гусеничный трактор, вид сбоку.

Б - центр упругости;

Б₁ - центр тяжести;

А - расстояние от оси ведущего колеса до центра упругости;

A₁ - расстояние от центра упругости до центра тяжести.

На фиг.2 на виде трактора сбоку и на фиг.3 на виде трактора сверху показана установка сборочных блоков.

L - 1900 мм база трактора;

В - 1400 мм колея трактора.

На фиг.4 показана установка заднего моста трактора.

На фиг.5 показана кинематическая схема трансмиссии трактора.

На фиг.6 показан общий вид трансмиссионного блока.

Предлагаемый гусеничный трактор общего назначения тягового класса 3 тонны, массой 7300...7700 кг (эксплуатационная) содержит раму 1, продольно установленный на раме 1 дизельный двигатель 20 со сцеплением 21, коробку передач, связанную с задним мостом, ходовую часть с подвеской, кабину 6 с системами жизнеобеспечения 4 и органами управления 5. Задний мост трактора состоит из центрального редуктора 26 с главной конической передачей, планетарных механизмов поворота, остановочных тормозов, бортовых передач и установлен в задней части рамы 1.

Рама 1 трактора сварена из двух продольных лонжеронов, соединенных между собой поперечными балками. Рама является остовом трактора, на котором установлены и закреплены все его агрегаты и механизмы.

На фиг.1:

2 - капот двигателя;

3 - защитный кожух выхлопных труб двигателя 20 и пускача;

8 - защитный кожух гидромашин механизма поворота;

9 - элементы гидронавески.

В гусеничном тракторе двигатель 20 мощностью 150-180 л.с., со сцеплением 21, с ведомыми дисками 46, с металлокерамикой сухого трения связан блочным соединением с многовальным трансмиссионным блоком 22 с четырехскоростной на двух валах 47, 79 коробкой передач с зубчатыми муфтами 80 с синхронизаторами, с трехскоростной коробкой демультипликации на двух валах 79, 77 с индивидуальными элементами управления 78, из которых как минимум два выполнены в виде фрикционных муфт, а один в виде зубчатой муфты 76, и с двухвальной двухступенчатой коробкой диапазонов 23, с цилиндрическим реверсом 75 через вал 71, с ходоуменьшителем 73, включаемым зубчатой муфтой 72, и механизмом включения 69 заднего вала отбора мощности, соединенным карданным валом 64 через шарниры 28 с задним мостом. На выходе из коробки диапазонов 23 установлен стояночный тормоз 30 с механическим приводом на валу 74.

На фиг.5, 49, 51, 52 - маслонасосы систем гидроуправления и смазки трактора.

Трансмиссия имеет приемлемую разбивку по передаточным числам для обеспечения режимов движения: рабочий, замедленный, ходоуменьшения.

В тракторе имеется расположенная на заднем мосту в задней части центрального редуктора 26 двухступенчатая коробка заднего вала отбора мощности 27 с зубчатыми муфтами 55, с независимым двухскоростным (500 и 1000 об/мин) приводом от ведущих частей 70 сцепления 21 и синхронным приводом, связанная через вал 29, дополнительный карданный вал 68 и фрикционную муфту 54 с коробкой диапазонов 23.

Включение и выключение заднего ВОМа осуществляется как в движении, так и на месте фрикционной муфтой 54.

В предлагаемой конструкции гусеничного трактора установлен бесступенчатый гидрообъемный механизм поворота с связанными гидравлически аксиально-поршневыми гидромашинами, установленными рядом на картере центрального редуктора 26 заднего моста с приводом на гидронасос 25 от ведущих частей 70 сцепления 21 и выходом от гидромотора 24 на центральную шестерню 58 механизма трех конических шестерен, ведомые шестерни 57, 59 которого связаны через цилиндрические шестерни 56 с солнечными шестернями 61, 67 суммирующих планетарных рядов механизмов поворота, эпициклические шестерни 65 которых через главную пару 63 связаны через карданный вал 64 с выходным валом 74 коробки диапазонов 23, а водила 62, 66 связаны с ведущими колесами 60, 53.

В тракторе обеспечивается минимальный радиус поворота R=1,6 м или поворот вокруг центра масс.

Бесступенчатый механизм поворота с главной конической парой выполнен в отдельном корпусе, к которому через несущие стальные корпусные проставки крепятся цилиндрические редукторы бортовых передач.

Ходовая часть состоит из ведущих колес 53, 60, направляющих колес 18, катков 16 с балансирами, роликов 11, гусениц 10, подвесок.

В тракторе выполнена пятикатковая на борт независимая подвеска, в которой балансиры катков 16 имеют возможность поворачиваться в опорах 15 кронштейнов 12, 17, связанных жестко с рамой 1 трактора, а через наклонно расположенные цилиндрические пружины 13 с упорами на балансирах. Кронштейны 12, 17 крепятся к раме 1 через оси 14. Пятикатковая ходовая часть с индивидуальной подвеской в сочетании с оптимальной развесовкой трактора обеспечивает минимальное воздействие на почву и высокую навесоспособность.

Остановочные тормозы 81 выполнены многодисковыми с ведущими дисками с металлокерамикой, работающей в масле, и расположены в боковых отсеках заднего моста перед бортовыми передачами.

Соединение центрального редуктора 26 заднего моста с цилиндро-планетарными бортовыми передачами в единый блок выполнено при помощи левой и правой несущих корпусных проставок 34, 35, имеющих опоры и расточки для крепления к центральному редуктору 26 и корпусам 33, 36 бортовых передач и всего блока к раме трактора и установки гидравлического навесного оборудования. На концах бортовых передач установлены конечные планетарные редукторы с закрепленными на них ведущими колесами. 39, 42, 44, 45 - оси крепления заднего моста к раме и элементов гидронавески; 38, 40, 41, 43 - опоры крепления; 32, 37 - планетарные ступени бортовых передач.

Передний вал отбора мощности 48 выполнен с независимым индивидуальным гидрообъемным приводом 50 через понижающий планетарный ряд.

Кабина 6 с рабочим местом тракториста размещена в центральной части трактора.

Центр тяжести трактора Б₁ смещен относительно центра упругости Б вперед на 180...200 мм. На тракторе спереди балластные грузы не устанавливаются.

Конструкция трактора предусматривает установку по заказу передней навесной системы и переднего ВОМа, а также варианты исполнения трансмиссии:

- упрощенный (без фрикционных муфт и ходоуменьшителя);

- коробка передач с переключением внутри диапазонов без разрыва потока мощности;

- коробка передач с быстрым реверсом (использование фрикционных муфт) для работы с бульдозерным оборудованием, погрузчиком и т.д.;

- задний мост с планетарным механизмом поворота и фрикционными элементами сухого трения.

Грузоподъемность навесных устройств:

заднего - 6500 кг;

переднего - 3000 кг (по заказу).

Двигатель и трансмиссионный блок, задний мост, планетарный редуктор 48 переднего вала отбора мощности, коробка скоростей 27 заднего вала отбора мощности, кабина 6, блок радиаторов 19, основание для крепления топливного бака 31, масляного бака 7 и аккумуляторных батарей, масляный бак гидрообъемной передачи устанавливаются на раме 1 с возможностью независимого и быстрого монтажа и демонтажа каждой индивидуальной сборочной единицы в полевых условиях.

Предлагаемый гусеничный трактор общего назначения тягового класса 3 тонны выполнен по блочной схеме, позволяющей создавать на его базе семейство машин с большой степенью унификации для использования в различных отраслях народного хозяйства. Трактор предназначен для выполнения сельскохозяйственных работ с широкозахватными и энергоемкими орудиями, а также транспортных работ в условиях бездорожья.

Гусеничный трактор унифицирован с колесным трактором по моторной установке, коробке передач, частично по верхнему строению (капот и кабина) и деталям гидронавесной системы. В предлагаемом гусеничном тракторе имеется 12 передач вперед, 12 передач назад. Соответственно скорости движения при этом 2,3...16,4 км/ч вперед и 1,1...8 км/ч назад. При использовании ходоуменьшителя (по заказу) в тракторе имеется 24 передачи вперед, 12 передач назад. Соответственно скорости движения при этом 0,47...16,4 км/ч вперед и 1,1...8 км/ч назад. Переключение передач в коробке демультипликации производится без разрыва потока мощности.

В конструкции трактора имеется передний и многоскоростной задний вал отбора мощности. Задний вал отбора мощности имеет независимый 540 и 1000 об/мин и синхронный привод.

Рама трактора в задней части выполнена технологичнее, проще, чем на известных тракторах. На ней располагаются узлы силовой установки в виде отдельных блоков, легко монтируемых и демонтируемых. Боковые проставки на заднем мосту тоже существенно упрощают монтаж и демонтаж.

Шумовиброизолированная кабина и размещение ее в центральной части трактора, индивидуальная пятикатковая подвеска, удлиненная опорная поверхность гусениц, бесступенчатый механизм поворота обеспечивают трактористу комфортные условия труда.

Применение цилиндро-планетарных бортовых передач, бесступенчатого механизма поворота с гидрообъемной передачей, переднего вала отбора мощности с индивидуальной гидрообъемной передачей, металлокерамики сухого трения в фрикционных узлах в предлагаемой конструкции трактора повышает надежность его работы.

Унификация гусеничного трактора при трансформации его в колесный трактор составляет 80...85%.

Предлагаемое техническое решение разработано в строгом соответствии с поставленной целью. Оно позволяет расширить функциональные возможности, упростить компоновку и конструкцию, технологию монтажа и демонтажа, повысить производительность, плавность хода и комфортность, надежность гусеничного трактора, а также уровень унификации его с колесным трактором.

Предлагаемый гусеничный трактор общего назначения тягового класса 3 тонны обладает существенной новизной и полезностью.

Гусеничный трактор тягового класса 3 тонны, содержащий раму, продольно установленный на раме дизельный двигатель со сцеплением, коробку передач, связанную с задним мостом, ходовую часть с подвеской, кабину с системами жизнеобеспечения и органами управления, задний мост, состоящий из центрального редуктора с главной передачей, планетарных механизмов поворота, остановочных тормозов, бортовых передач и установленный в задней части рамы, отличающийся тем, что в нем двигатель со сцеплением с ведомыми дисками с металлокерамикой сухого трения связан блочным соединением с многовальным трансмиссионным блоком с четырехскоростной на двух валах коробкой передач с зубчатыми муфтами и синхронизаторами, с трехскоростной коробкой демультипликации на двух валах с индивидуальными элементами управления, из которых как минимум два выполнены в виде фрикционных муфт, и с двухвальной двухступенчатой коробкой диапазонов с цилиндрическим реверсом, с ходоуменьшителем и механизмом включения заднего вала отбора мощности, соединенным карданным валом с задним мостом; имеется расположенная на заднем мосту в задней части центрального редуктора двухступенчатая коробка заднего вала отбора мощности с зубчатыми муфтами, с независимым двухскоростным приводом от ведущих частей сцепления и синхронным приводом, связанная через дополнительный карданный вал и фрикционную муфту с коробкой диапазонов; установлен гидрообъемный механизм поворота со связанными гидравлически аксиально-поршневыми гидромашинами, установленными рядом на картере центрального редуктора заднего моста с приводом на гидронасос от ведущих частей сцепления и выходом от гидромотора на центральную шестерню механизма трех конических шестерен, ведомые шестерни которых связаны через цилиндрические шестерни с солнечными шестернями суммирующих планетарных рядов механизмов поворота, эпициклические шестерни которых через главную пару связаны с выходным валом коробки диапазонов, а водила связаны с ведущими колесами; выполнена пятикатковая на борт независимая подвеска, в которой балансиры катков имеют возможность поворачиваться в опорах кронштейнов, связанных жестко с рамой трактора, а через наклонно расположенные пружины - с упорами на балансирах; остоновочные тормоза выполнены многодисковыми с ведущими дисками с металлокерамикой, работающей в масле, и расположены в бортовых отсеках заднего моста перед бортовыми передачами; соединение центрального редуктора заднего моста с цилиндро-планетарными бортовыми передачами в единый блок выполнено при помощи левой и правой несущих корпусных проставок, имеющих опоры и расточки для крепления к центральному редуктору и бортовым передачам и всего блока к раме трактора и установки гидравлического навесного оборудования; передний вал отбора мощности выполнен с независимым индивидуальным гидрообъемным приводом через понижающий планетарный ряд; кабина с рабочим местом тракториста размещена в центральной части трактора; центр тяжести смещен относительно центра упругости вперед на 180-200 мм; причем двигатель и трансмиссионный блок, задний мост, планетарный редуктор переднего вала отбора мощности, коробка скоростей заднего вала отбора мощности, кабина, блок радиаторов, основание для крепления топливного бака, масляного бака и аккумуляторных батарей, масляный бак гидрообъемной передачи устанавливаются на раме с возможностью независимого и быстрого монтажа и демонтажа каждой индивидуальной сборочной единицы в полевых условиях.