Силовая передача транспортного средства с гидроавтоматическим регулированием мощности на колесно-гусеничный движитель
Владельцы патента RU 2517025:
Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Сухопутных войск Общевойсковая академия Вооруженных сил Российской Федерации" (RU)
Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в тракторах, самоходных машинах, автомобилях, полугусеничных тягачах и транспортерах. Транспортное средство содержит двигатель, коробку передач, планетарную передачу с приводом ведущего моста дополнительного гусеничного движителя и дифференциал с приводом ведущих мостов колесного движителя. Ведущие элементы дифференциала жестко связаны с эпициклической шестерней планетарной передачи. Привод ведущего моста дополнительного гусеничного движителя снабжен зубчатой передачей, связанной с солнечной шестерней планетарной передачи. Валы привода колесного движителя и вал привода дополнительного гусеничного движителя связаны с гидронасосами и регулятором частоты вращения приводных валов колесного и дополнительного гусеничного движителя транспортного средства. Регулятор частоты вращения соединен с нагнетающими магистралями гидронасосов и выполнен центробежным, а гидронасосы - в виде гидрообъемных машин. Достигаются повышение тяговоскоростных свойств самоходной машины и КПД привода. 2 ил.
Изобретение 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 B60K 17/34, 1982), 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, одни вход которого соединен с измерителем разности частоты вращения входного и выходного валов элемента скольжения, а второй - с измерителем крутящего момента на дополнительном мосту.
Указанное техническое решение является наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату. 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, 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.
Технический результат изобретения направлен на повышение тягово-скоростных свойств машины за счет повышения точности регулирования соотношения тяговых усилий на ведущих мостах и полного использования возможностей гусеничного движителя по сцеплению с опорной поверхностью, а также повышение КПД привода и его упрощения за счет исключения устройств измерения крутящих моментов.
Технический результат достигается тем, что транспортное средство, содержащее двигатель, связанный через коробку передач, планетарную передачу с приводом ведущего моста дополнительного гусеничного движителя и через дифференциал с приводом ведущих мостов колесного движителя, при этом ведущие элементы дифференциала жестко связаны с эпициклической шестерней планетарной передачи, а привод ведущего моста дополнительного гусеничного движителя снабжен зубчатой передачей связанной с солнечной шестерней планетарной передачи, при этом валы привода колесного движителя и вал привода дополнительного гусеничного движителя связаны с гидронасосами и регулятором частоты вращения приводных валов колесного и дополнительного гусеничного движителя транспортного средства, который соединен с нагнетающими магистралями гидронасосов, регулятор выполнен центробежным, а гидронасосы в виде гидрообъемных машин.
На фиг.1 дана принципиальная схема предлагаемого транспортного средства; на фиг.2 - регулятор частоты вращения приводных валов.
Транспортное средство содержит двигатель 1, коробку передач 2, выходной вал которой соединен с водилом 3 планетарной передачи. На водиле 3 установлены сателлиты 4, которые находятся в зацеплении с солнечной шестерней 5 и с внутренним зубчатым венцом эпициклической шестерни 6. Валы привода 7, 8 ведущих мостов колесного движителя 9, 10 через дифференциал 11 соединены с эпициклической шестерней 6, вал привода ведущего моста 12 гусеничного движителя 13 через зубчатую передачу 40 соединен с солнечной шестерней 5 планетарной передачи. На приводном валу 14 насоса 15, получающем вращение от эпициклической шестерни 6 планетарной передачи, связанной через дифференциал 11 с валами 7, 8 на ведущие мосты колесного движителя 9,10, закреплена шестерня 16 для привода регулятора частоты вращения приводных валов. С валом 12 привода ведущего моста гусеничного движителя связаны насос 17 и жестко закрепленная шестерня 18 для привода регулятора частоты вращения приводных валов. Насосы 15, 17 имеют нагнетающие 21, 22 и всасывающие 19, 20 магистрали, выведенные в масляный бак 23. Нагнетающие магистрали соединены с регулятором частоты вращения приводных валов 24 с центробежным управлением. Регулятор содержит корпус 25 (фиг.2), к которому подведены нагнетающие магистрали 21, 22 насосов 15, 17 (фиг.1) и сливная магистраль 26 (фиг.2). В корпусе размещен конусный клапан 27, с которым через шарики 28, 29 взаимодействуют штоки 30, 31. Со штоками контактируют подпружиненные пружинами 32 грузики 33, 34 установленные на осях 35, закрепленных на шестернях 36,37. На входе в нагнетающие магистрали 21, 22 имеются конусные седла 38, 39.
Работает силовая передача следующим образом. При движении в хороших дорожных условиях, когда сцепление колес и гусениц с опорной Работает силовая передача следующим образом. При движении в хороших дорожных условиях, когда сцепление колес и гусениц с опорной поверхностью одинаково, крутящий момент предается от двигателя 1 (фиг.1) через коробку передач 2 на водило 3 планетарной передачи. С водила 3 через сателлиты 4 крутящий момент передается на эпициклическую шестерню 6, передающую крутящий момент через дифференциал 11 на валы 7, 8 привода ведущих мостов колесного движителя 9, 10, и на солнечную шестерню 5, передающую крутящий момент на вал 12 привода ведущего моста дополнительного гусеничного движителя. В этих условиях за счет передаточного числа планетарной передачи и шестерен постоянного зацепления достигается вращение валов 7, 8 на ведущие мосты 9, 10, вала 12 на ведущий мост 13 и привода насоса 17, и приводного вала 14 насоса 15 с равными угловыми скоростями.
Так как валы 12 и 14 вращаются с одинаковыми угловыми скоростями, то и шестерни 36 и 37 (фиг.2) регулятора частоты вращения приводных валов вращаются с одинаковыми частотами, что обеспечивает нейтральное положение конусного клапана 27. Жидкость от насосов 15 и 17 (фиг.1), приводимых во вращение от валов соответственно 14 и 12, всасываемая из масленого бака 23, подается через нагнетающие магистрали 21, 22 к регулятору частоты приводных валов 24. Так как конусный клапан 27 (фиг.2) находится в нейтральном положении, то жидкость, проходя через регулятор частоты приводных валов 24 (фиг.1), по сливной магистрали 26 сливается в масленый бак 23.
При прохождении труднопроходимых участков, допустим, что колесный движитель ведущих мостов 9, 10 работает в режиме буксования, а гусеничный движитель ведущего моста 13 имея максимальный коэффициент сцепления работает в ведущем режиме.. В этом случае сателлиты 4, получающие крутящий момент от двигателя 1 через коробку передач 2 и водило 3, начинают обкатываться по притормаживаемой солнечной шестерне 5, придавая дополнительное вращение эпициклической шестерне 6, связанной через дифференциал 11 с валами 7, 8 привода ведущих мостов колесного движителя. В силу этого шестерня 36 (фиг.2) регулятора частоты вращения приводных валов, закрепленная на валу 14 (фиг.1), который приводится во вращение от эпициклической шестерни 6, будет иметь большую частоту вращении относительно шестерни 37 (фиг.2), закрепленной на валу 12 (фиг.1), который получает вращение от солнечной шестерни 5. Вследствие этого грузики 33 (фиг.2) связанные с шестерней 36 регулятора частоты приводных валов за счет большей центробежной силы, по сравнению с грузиками 34, начинают проворачиваться вокруг осей 35 и своими упорами, преодолевая усилие пружин 32, перемещают шток 30 с конусным клапаном 27 в сторону конического седла 38, частично перекрывая проходное сечение в нагнетающую магистраль 21.
При этом возрастает сопротивление вращению вала насоса 15 (фиг.1) и связанного с ним валом 14 эпициклической шестерни 6. В результате притормаживания эпициклической шестерни происходит автоматическое выравнивание частот шестерен 36, 37 и валов 7, 8, 12 (фиг.1) движителей в зависимости от условий движения, что обеспечивает оптимальную работу силового привода.
Благодаря тому, что насосы и регулятор частоты вращения приводных валов приводятся во вращение от ведущих звеньев выходных валов ведущих мостов колесного движителя и ведущего моста гусеничного движителя достигается упрощение конструкции а за счет работы системы повышается управление силовым приводом при эксплуатации машины.
Транспортное средство, содержащее двигатель, связанный через коробку передач, планетарную передачу с приводом ведущего моста дополнительного гусеничного движителя и через дифференциал с приводом ведущих мостов колесного движителя, отличающееся тем, что привод ведущих мостов колесного движителя снабжен дифференциалом, жестко связанным с эпициклической шестерней, а привод ведущего моста гусеничного движителя снабжен зубчатой передачей, связанной с солнечной шестерней планетарной передачи, при этом валы привода колесного движителя автомобиля и вал привода дополнительного гусеничного движителя связаны с гидронасосами и регулятором частоты вращения приводных валов, соединенным с нагнетающими магистралями гидронасосов.
