RU47293U1 - POWER TRANSMISSION VEHICLE WITH COMBINED MOTOR - Google Patents

Abstract

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.The proposal relates to transport engineering and, in particular, can be used in tractors, self-propelled machines, automobiles, semi-tracked tractors and conveyors. The power transmission of a vehicle with hydrovolume power control to an auxiliary caterpillar mover is aimed at increasing the traction and speed properties of the machine due to hydrovolume control of the ratio of traction efforts on the driving axles and the rational use of the wheel and caterpillar movers in engagement with the supporting surface and increase the mileage of the caterpillar mover, as well as increase drive efficiency. The technical result is achieved in that the vehicle containing the engine 1, connected through the gearbox 2, the transfer case 3 with a symmetrical differential 4 of the drive axle drive of the wheel propulsion 5, 6 and the drive of the auxiliary tracked propulsion 7, equipped with a hydrostatic transmission with an adjustable hydraulic motor 8, which turns on automatically after a signal is supplied from the comparison device 16, while the comparison device receives signals about the loading of the drive shafts of the wheeled and tracked th movers from sensors 10, 11, 12 mounted on the respective shafts 13, 14, 15, or manually after disconnecting the comparator from the system, in addition, the auxiliary caterpillar drive drive is equipped with a torque control mechanism for the output shafts of final drives 17, 18, made in the form of an adjustable hydraulic motor 21 and constant mechanical connection, for the rotation of the vehicle by the auxiliary caterpillar propulsion 7 together with the steered wheels 23. The matching device is made electrons, and hydrostatic transmission with adjustable hydraulic motors.

Description

Предложение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в тракторах, самоходных машинах, автомобилях, полугусеничных тягачах и транспортерах.The proposal relates to transport engineering and, in particular, can be used in tractors, self-propelled machines, automobiles, semi-tracked tractors and conveyors.

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.Known self-propelled machine (USSR patent No. 1039746, IPC 60 K 17/34, 1982), containing the drive of the additional drive axle, which consists of a sliding element made in the form of a differential, one link of which is connected to the secondary shaft of the gearbox, the second the link through the transmission with a constant gear ratio (cardan shaft and main gear) - with the cross-axle differential of the additional drive axle, and the reaction link is connected to the shaft of the sliding pump, in the pressure line of which an adjustable throttle is installed, which is installed by the traction control regulator, in which a comparator is installed, one input of which is connected to a meter of the difference in the rotational speed of the input and output shafts of the sliding element, and the second to the torque meter on the additional bridge.

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.This design is the closest to the proposed technical essence and adopted as a prototype. However, the disadvantage of this self-propelled machine is that the magnitude of the torque transmitted to the additional drive axle is proportional to the slipping of the main drive axle mover, which leads to irrational torque distribution with small values or the absence of slipping of the main drive axle mover. In addition, when driving under normal road conditions, the torque transmitted to the additional drive axle is constant and, as a rule, is aimed only at overcoming the rolling resistance of the wheels, which negatively affects the handling of the self-propelled vehicle. The disadvantages of the drive of the additional drive axle of this design should also include the lack of adaptation of the control process to the variable characteristics of the “wheel-bearing surface” system, the small range of traction control on the additional drive axle, the relatively small efficiency due to throttling losses, the dependence of the system parameters on the rolling radii of the wheels of the additional drive axle.

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 The objective of the proposal is to increase the traction-speed properties of the vehicle due to hydro-volumetric regulation of the ratio of traction efforts on the driving axles and the rational use of wheeled and tracked propulsors in engagement with the supporting surface and increased mileage of the tracked propulsion device, as well as increased vehicle controllability by redistributing the torque along the sides.

гусеничного движителя.caterpillar mover.

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.The solution to this problem is achieved by the fact that a vehicle containing an engine connected through a gearbox, a transfer case with a symmetrical differential of the drive axle drive of the wheel mover and an auxiliary caterpillar drive drive equipped with a hydrostatic transmission with an adjustable hydraulic motor, which switches on automatically after a signal from the comparator, while the comparator receives signals about the loaded drive shafts of the wheeled and tracked vehicles residents from sensors installed on the respective shafts, or manually after disconnecting the comparator from the system, in addition, the auxiliary caterpillar drive drive is equipped with a mechanism for adjusting the torque of the output shafts of the final drives, made in the form of an adjustable hydraulic motor and constant mechanical connection, for turning the vehicle auxiliary tracked mover in conjunction with steered wheels.

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.Distinctive features of the prototype is that the drive of the auxiliary caterpillar mover is equipped with a hydrostatic transmission with an adjustable hydraulic motor, which turns on automatically after a signal is supplied from the electronic comparing device, while the comparing device receives signals about the load on the drive shafts of the wheel and caterpillar movers from sensors installed on the respective shafts, or manually after disconnecting the comparator from the system, in addition, the auxiliary drive Nogo caterpillar drive is provided with a mechanism for regulating the torque output shafts final drive constructed in the form of an adjustable hydraulic motor and a permanent mechanical connection to effect turning of the vehicle auxiliary crawler gear together with the driven wheels.

Анализ предлагаемого решения и прототипа позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.Analysis of the proposed solution and prototype allows us to conclude that it meets the conditions of patentability of a utility model.

На рисунке (фиг.1) дана принципиальная схема транспортного средства с предлагаемой силовой передачей.In the figure (figure 1) is a schematic diagram of a vehicle with the proposed power transmission.

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 The vehicle contains an engine 1, a gearbox 2, a transfer case 3 with a symmetrical differential 4, which distributes torque to the drive axles of the wheel mover 5 and 6. The torque is transmitted to the caterpillar mover 7 using a hydrostatic transmission, consisting of a hydraulic motor 8, to which the discharge and discharge lines from the pump 9, the latter receives rotation from the secondary shaft of the gearbox 2. A device consisting of sensors 10, 11 and 12 of torque is designed to regulate the hydraulic motor 8 coagulant to the output shafts 13, 14, 15 of the wheel and the caterpillar drives and electronic matching 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.devices 16. The final drives 17 and 18 have epicyclic gears, respectively 19 and 20, from an adjustable hydraulic motor 21, powered by a pump 9. The hydraulic motor 21 is controlled depending on the position of the spool of the steering mechanism 22 of the steering wheel of the steered wheels 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.The power transmission works as follows. When driving in conditions when the distribution of torque, the load on the shafts of the drives of the wheeled 5 and 6 and tracked 7 propulsors is equal. In this case, the signals from the sensors 10, 11, 12 to the electronic matching device 16 will come equal. As a result of this, an electronic matching device will ensure the operation of the hydraulic motor 8 in a constant mode. The spool of the steering mechanism 22 is in the middle position, which ensures the operation of the hydraulic motor 21 without rotation of the output shaft, therefore, the epicyclic gears of the final drives 17, 18 are in a locked state.

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.Thus, the torque from the engine 1 is transmitted through the gearbox 2, the transfer case 3, the symmetrical differential 4 to the drive axles 5 and 6 of the wheel propulsion. Due to the fact that the hydraulic pump 9 receives torque from the output shaft of the gearbox 2, fluid pressure occurs in the discharge line of the hydrostatic transmission, as a result, the hydraulic motor 8 transmits torque to the caterpillar mover 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.When driving in conditions where the load is distributed during the distribution of torque, let's say that the drive shaft 15 of the caterpillar mover 7 is larger than the drive shafts 13 and 14 of the wheel mover 5 and 6, then the signals from the sensors 10, 11 and 12 respectively electronic matching device 16 will come in different sizes. The electronic matching device 16, having processed these signals, provides a control action to the hydraulic motor 8 in such a way that the torque realized by the caterpillar drive 7 decreases, and therefore the load on the drive shaft 15 of the caterpillar drive decreases; the torque realized by the wheel mover 5 and 6 increases, thereby loading the shafts 13 and 14 of the drive of the wheel mover more. This will happen until the signals from the sensors 10, 11, 12 arrive equal to the electronic matching device 16 and the system begins to work with equal loads on the shafts 13, 14, 15, as described in the first case. As a result of this, automatic control of the kinematic mismatch occurs in order to equalize the loads on the drive shafts of the wheel and caterpillar movers, thereby ensuring an even distribution of the longitudinally-pushing forces developed by various types of movers, as well as increasing the caterpillar mover's mileage.

Системой может быть предусмотрено ручное управление гидромотором 8 в случаях, когда необходимо реализовать подводимую мощность на обладающем меньшим удельным давлением на опорную 3 The system can provide manual control of the hydraulic motor 8 in cases where it is necessary to realize the input power at a lower specific pressure on the reference 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.tracked mover surface. To do this, the electronic matching device 16 is turned off from the circuit. Thus, the redistribution of torque occurs in order to realize most of the torque on the caterpillar mover 7, thereby increasing the throughput of the machine. For the power transmission to work in automatic mode, an electronic matching device 16 is included in the system.

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.In the case of turning the vehicle, the driver through the steering mechanism 22 acts on the spool, which distributes the working fluid to the power cylinder 24 of the steered wheels 23 and to the control mechanism of the hydraulic motor 21. In this case, the output shaft with the gear of the hydraulic motor 21 starts to rotate and rotates the drive of the epicyclic gears 19 and 20 in opposite directions, therefore, the epicyclic gears of final drives 17, 18 rotate in different directions. Thus, a redistribution of torque will occur and a different speed of the output shafts of the final drives 17 and 18 will be ensured. As a result, an auxiliary caterpillar mover provides rotation of the vehicle together with the steered wheels 23.

Claims (1)

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.

A vehicle comprising a propulsion unit coupled through a gearbox, a transfer case with a symmetrical differential of the drive axle drive of the wheel propulsion and an auxiliary caterpillar drive drive, characterized in that the auxiliary caterpillar drive drive is equipped with a hydrostatic transmission with an adjustable hydraulic motor that switches on automatically after a signal from an electronic comparing device, while the comparing device receives signals about the shaft loading ode of the wheel and caterpillar movers from sensors mounted on the respective shafts, or manually after disconnecting the comparator from the system, in addition, the auxiliary caterpillar mover drive is equipped with a mechanism for regulating the torque of the output shafts of final drives, made in the form of an adjustable hydraulic motor and constant mechanical connection, for the implementation of the rotation of the vehicle auxiliary tracked propulsion together with steered wheels.