Рекуперативный тормоз

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в объектах техники с циклическим режимом работы , двигатели которых создают на валу враш, момент, используемый для рекуперации . Целью изобретения является повышение экономичности рекуперативного тормоза путем многократного преобразования кинетической энергии и обеспечения передачи накопленной энергии с маховика на вал трансмиссии по заранее заданной характеристике. Для этого в рекуперативном тормозе управляемые муфты (УМ) 11 и 15 установлены pJL щ между первым промежуточным валом, состояш,им из двух полувалов 7 и 8, и соответственно валами 10 и 14 двигателя и трансмиссии. Трехколесные зубчатые передачи 16-18 и 25-27 размещены между двумя дискретными ленточными вариаторами (ЛВ) 1 и 2. ЛВ расположены параллельно и имеют попарно соосно размещенные шкивы одного размера. Шкивы, первая и третья шестерни трехколесных зубчатых передач 16-18 и 25-27 смонтированы на полых валах 3 и 4. На свободных концах первого и второго промежуточных валов 8 и 19 установлены УМ 13 и 41. Свободные участки лент Л В 1 и 2 расположены по разные стороны от плоскости , проходящей через оси валов вариаторов . Тормоз работает в четырех режимах разгона, в режиме торможения при движении вперед, пяти режимах трогания при движении назад и в режиме торможения при движении назад. 8 з.п. ф-лы, 5 ил. СП со СХ) СД 4 3} JL 2 Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3786982/25-27 (22) 13.06.84 (46) 23.06.87. Бюл. ¹ 23 (75) А. В. Ушаков (531 62-593 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 180029, кл. F 16 D 1/00, 1965. (54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в объектах техники с циклическим режимом работы, двигатели которых создают на валу вращающий момент, используемый для рекупера ции. Цел ью изобретения я вляется повышение экономичности рекуперативного тормоза путем многократного преобразования кинетической энергии и обеспечения передачи накогленной энергии с маховика на вал трансмиссии по заранее заданной характеристике.

Для этогэ в рекуперативном тормозе управляемые муфты (УМ) 11 и 15 установлены

„„SU„„1318754 между первым промежуточным валом, -остоящим из двух полувалов 7 и 8, и соответственно валами 10 и 14 двигателя и трансмиссии.

Трехколесные зубчатые передачи 16 — 18 и

25 — 27 размещены между двумя дискретными ленточными вариаторами (ЛВ) 1 и 2.

ЛВ расположены параллельно и имеют попарно соосно размещенные шкивы одного размера. Шкивы, первая и третья шестерни трехколесных зубчатых передач 6 — 18 и

25 — 27 смонтированы на полых валах 3 и 4.

На свободных концах первого и второго промежуточных валов 8 и 19 установлены УМ

13 и 41. Свободные участки лент ЛВ 1 и 2 расположены по разные стороны от плоскости, проходящей через оси валов вариаторов. Тормоз работает в четырех режимах разгона, в режиме торможения при движении вперед, пяти режимах трогания при движении назад и в режиме торможения при движении назад. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1318754

Изобретение относится к машиностроениюию, в частности к объектам техники с циклическим режимом работы, двигатели которых создают на выходном валу вращающий момент, используемый для рекуперации.

Цель изобретения — повышение экономичности рекуперативного тормоза путем многократного преобразования кинетической ваемые участки ленты не пересекаются с плоскостью, проходящей через оси вращения мотков).,Мотки ленты закреплены в первом вариаторе 1 на полых валах 3 и 4, во втором вариаторе 2 — на полых валах 5 и 6. Сквозь полые залы 3 и 5 проходит первый промежуточный вал, который может быть выполнен в виде двух промежуточных полувалов 7 и 8, соединенных муфтой 9. Первый промежуточный вал соединен с валом !

0 двигателя через муфту 11, с полым валом

3 через муфту 12, с полым валом 5 через муфту 13 и с валом 14 трансмиссии через муфту 15. Полые валы 3 и 5 соединены меж40 ду обой через трехколесную коническую зубчатую передачу, состоящую из трех конических зубчатых колес 16 — 18, причем зубчатые колеса 16 и 18 жестко соединены соответственно с полыми валами 3 и 5, а у зубчатого колеса 17 зафиксирована ось вращения. Сквозь полые валы 4 и 6 проходит 45 второй промежуточный вал 19, который через муфту 20 и вал 21 маховика соединен с маховиком 22, через муфту 23 соединен с полым валом 4 и через муфту 24 соединен с полым валом 6. Полые валы 4 и 6 соединены между собой через трехколесную коническую зубчатую передачу, состоящую из трех конических зубчатых колес 25 — 27, нричем колеса 25 и 27 жестко соединены соответственно с полыми валами 4 и 6, а ось зубчатого колеса 26 фиксирована.

Рекуперативный тормоз содержит также соосные третий 28 и четвертый 29 промежуточные валы, причем благодаря муфте 30 четвертый промежуточный вал 29 может при энергии и обеспечения передачи накопленной энергии с маховика на вал трансмиссии по заранее заданной характеристике. 10

На фиг. 1 изображена кинематическая схема рекуперативного тормоза, первый вариант выполнения; па фиг. 2 — то же, второй

«ариант выполнения; на фиг. 3 — кинематическая схема простого двухзвенного тормоза; на фиг. 4 — трехзвенный тормоз; на фиг. 5 — — К-звенный тормоз.

Рекупера гивный тормоз (фиг. 1) содержит два дискретных ленточных вариатора l и 2, расположенных параллельно на расстоянии один от другого, причем оси 20 вращения спиральных мотков лент вариаторов попарно совпадают, а точки касания перематываемых участков ленты разных вариаторов 1 и 2 с мотками ленты (не показаны), вращающимися вокруг одной оси, находятся по разные стороны от плоскости (фиг. 4), проходящей через оси вращения мотков. (показан случай, когда перематыпомощи блока 3! продольного перемещения, не прерывая кинематической связи с третьим промежуточным валом 28, перемещаться вдоль оси вращения. Третий промежуточный вал 28 через муфту 32, вал 33 передачу 34 подключен к валу двигателя

10. Кроме того, рекуперативный тормоз содержит четырехколесную коническую зубчатую передачу, состоящую из конических зубчатых колес 35 — 38, причем одновременно в зацепление могут входить либо зубчатые колеса 35, 36 и 38, либо 36, 37 и

38. Зубчатые колеса 35 и 37 жестко закреплены на четвертом промежуточном валу 29, зубчатое колесо 36 соединено с зубчатым колесом 17 через муфту 39, а зубчатое колесо 38 соединено с зубчатым колесом 26 через муфту 40.

Устройство работает следующим образом.

Рекуперативный тормоз устанавливают на транспортном средстве (не показано).

В исходном состоянии последнее покоится, всс муфты 9, 11, 12, 13, 15, 20, 23, 24, 32, 39, 40 отключены, маховик 22 покоится, лента дискретных ленточных вариаторов 1 и 2 смотана в мотки, соосные со вторым промежуточным валом (валом маховика) 19, основ«ой двигатель транспортного средства работает вхолостую. За направление движения транспортного средства вперед принимают условно направление, при котором наблюдателю, расположенному на оси вращения трансмиссии со стороны трансмиссии, вращение вала 4 трансмиссии или полувала 8 первого промежуточного вала кажется производимым против часовой стрелки. За основное направление вращения вала 10 двигателя принимают направление, при котором наблюдателю вращение вала 10 двигателя кажется производимым против часовой стрелки.

Трогание транспортного средства из исходного состояния вперед может осуществляться, если не включен реверс основного двигателя, тремя способами, а именно: путем разгона только за счет энергии двигателя, путем предварительного разгона от двигателя маховика 22 с последующим разгоном транспортного средства за счет энергии,накопленной в маховике,и путем предварительного разгона от двигателя маховика 22 с последующим разгоном транспортного средства за счет одновременного использования как энергии, накопленной маховиком 22, так и энергии основного двигателя, а при включенном реверсе основного двигателя — одним способом: путем предварительного разгона маховика 22 от двигателя с последующим разгоном транспортного средства за счет энергии. накопленной в маховике 22.

При реализации первого способа разгона включают муфты 11, 9 и 15, в результате чего вращающий момент поступает с вала

10 двигателя через муфту 11, полувал 7, муфту 9, полувал 8 и вал 5 на вал 14 трансмиссии, что и приводит к разгону тран1318754 спортного средства. При достижении последним необходимой скорости муфты 11, 9 и 15 отключают, и транспортное средство переходит в режим свободного выбега.

При реализации второго способа разго- 5 на сначала включают муфты 11, 12, 20 и 23.

При этом вращающий момент поступает с вала 10 двигателя через муфту 11, полувал

7, муфту 12, полый вал 3, первый дискретный ленточный вариатор 1, полый вал 4, муфту 23, второй промежуточный вал 19, муфту 20 и вал 21 маховика на маховик

22. Одновременно с полого вала 3 вращающий момент через конические зубчатые колеса 16 в 18 поступает на полый вал 5, что приводит к перемотке ленты второго дискретного ленточного вариатора 2 из мотка, закрепленного на полом валу 6, в моток, закрепленный на полом валу 5.

После накопления маховиком 22 энергии, достаточной для разгона транспортного средства до максимально допустимой скорости, муфты 11, 12 и 23 отключают, а муфты 13, 15 и 24 включают. При этом вращающий момент маховика 22 с вала 21 маховика поступает через муфту 20, второй промежуточный вал 19, муфту 24, второй дискретный ленточный вариатор 2, полый вал 5, муфту 13, полувал 8 и муфту 15 на вал 14 трансмиссии, что приводит к разгону транспортного средства.

Одновременно вращающий момент с полого вала 6 поступает через конические зуб- 30 чатые колеса 27, 26 и 25 на полый вал 4, что приводит к перемотке ленты первого дискретного ленточного вариатора 1 из мотка, закрепленного на полом валу 3, в моток, закрепленный на полом валу 4. После набора транспортным средством (валом 14 трансмиссии) требуемой скорости, падения кинетической энергии маховика 22 до вполне определенного предела или при достижении предельных радиусов мотков ленты на любом из дискретных ленточных вариаторов

1 и 2 муфты 15, 16, 32 и 24 отключают. При 4о этом вал 21 маховика отключается от второго промежуточного вала 19, в результате чего маховик 22 переходит в режим свободного выбега, а вал 14 трансмиссии отключается от полувала 8 первого промежу- 4> точного вала, в результате чего транспортное средство переходит в режим свободного выбега.

При необходимости дальнейшего увеличения скорости транспортного средства повторно включают муфты 13 15, 20 и 24, в ре- 50 зультате чего происходит аналогичная передача вращающего момента с маховика 22 на вал 14 трансмиссии. Таким образом, скорость транспортного средства может быть непрерывно или с интервалами увеличена до предельно возможной.

При реализации третьего способа разгона, в отличие от второго, после накопления маховиком 22 необходимой энергии, отключают муфты 12 и 23 и включают муфты 9, 13, 15 и 24. При этом вращающий момент маховика 22 поступает, как и во втором случае, на вал 14 трансмиссии, происк" чт холостая перемотка первого дискретного ленточного вариатора 1, одновременно с вала 10 основного двигателя вращающий момент через муфту 11, полувал 7 первого промежуточного вала, муфту 9, полувал 8 первого промежуточного вала и муфту 15 поступает на вал 14 трансмиссии, что и обеспечивает дополнительный разгон транспортного средства за счет энергии основного двигателя. При достижении необходимой скорости движения транспортного средства муфты 9, 11, 13, 15, 20 и 24 отключают. В результате вал 10 основного двигателя отключается от первого промежуточного вала, второй дискретный ленточный вариатор 2 отключается от второго промежуточного вала 19, вал маховика 21 отключается от второго промежуточного вала 19, вал 14 трансмиссии отключается от первого промежуточного вала, и транспортное средство переходит в режим свободного выбега.

В случае необходимости дальнейшего набора скорости вплоть до предельно допустимой по условиям движения повторно включают муфты 9, 11, 13, 15, 20 и 24.

При реализации четвертого способа разгона, т.е. при включенном реверсе основного двигателя, сначала включают муфты 9, 11, 13, 20 и 23. При этом вращающий момент с вала 10 двигателя поступает через муфты 11, 9, первый промежуточный вал, муфту 13, полый вал 5, второй дискретный ленточный вариатор 2, полый вал 6, конические зубчатые колеса 27, 26 и 25, полый вал 4, муфту

23, второй промежуточный вал 19, муфту 20 и вал 21 маховика на маховик 22. Одновременно происходит холостая перемотка ленты первого дискретного ленточного вариатора ! на полый вал 4. После накопления маховиком 22 необходимой для разгона транспортного средства энергии муфты отключают, а муфты 15 и 24 включают. При этом вращающий момент с вала 21 маховика поступает через муфту 20, второй промежуточный вал 19, муфту 24, полый вал 6, второй дискретный ленточный вариатор 2, полый вал

5, муфту 13, полувал 8 первого промежуточного вала и муфту 15 на вал 14 трансмиссии, что и приводит к разгону транспортного средства. При достижении необходимой скорости муфты 13, 15, 20 и 24 отключают, в результате чего транспортное средство и маховик 22 переходят в режим свободного выбега.

Торможение транспортного средства при движении вперед осуществляется следующим образом. Включают муфты 9, 12, 15, 20 и 23.

При этом за счет кинематической энергии транспортного средства на валу 14 трансмиссии возникает вращающий момент, который поступает через муфту 15, полувал 8, 1318754 муфту 9, полувал 7 первого промежуточного вала, муфту 12, полый вал 4, муфту 23, второй промежуточный вал 19, муфту 20 и вал

21 маховика на маховик 22, что приводит к разгону последнего, в результате чего кинетическая энергия транспортного средства преобразуется в кинетическую энергию маховика 22, скорость движения транспортного средства падает; а угловая скорость вращения маховика 22 увеличивается вплоть до полной остановки транспортного средства.

В момент достижения необходимой скорости (остановки) муфты 12, 9 15, 20 и 23 отключают, и маховик 22 переходит, в режим свободного выбега (на максимальной скорости).

Для последующего разгона после остановки или уменьшения скорости на время разгона включают муфты 15, 13, 20 и 24, благодаря чему используется не энергия основного двигателя, а энергия, накопленная в маховике 22. Энергия основного двигателя может быть использована для повышения динамических характеристик транспортного средства во время разгона путем включения на время разгона муфт 11 и 9.

Трогание транспортного средства из исходного состояния (при покоящемся маховике) назад, что необходимо, например, при трогании составов железнодорожного транспорта, может быть осуществлено пятью различными способами, а именно: если основной двигатель имеет возможность реверса — путем непосредственного использования энергии основного двигателя, путем предварительного накопления энергии маховиком 22 с последующим разгоном транспортного средства за счет энергии маховика 22 и путем предварительного накопления энергии двигателя маховиком 22 с последующим разгоном транспортного средства за счет одновременного использования энергии как основного двигателя, так и энергии маховика 22, если основной двигатель не имеет возможности реверса — путем непосредственного разгона транспортного средства за счет основного двигателя и путем предварительного накопления энергии маховиком 22 с последующим разгоном за счет энергии маховика 22.

При реализации первого способа после реверса двигателя включак>т муфты 11, 9 и 15, в результате чего вращающий момент с вала

10 двигателя через муфту 11, полувал 7 первого промежуточного вала, муфту 9, полувал 8 первого промежуточного вала и муфту 15 поступает на вал 14 трансмиссии, что приводит к разгону транспортного средства в направлении, противоположном основному, т.е. к троганию назад.

При реализации второго способа после реверса двигателя сначала включают муфты

11, 9, 13, 20 и 23. При этом вращающий момент с вала 10 двигателя поступает через муфту 11, полувал 7, муфту 9, полувал

8 и муфту 13 на полый вал 5, откуда посту5

55 пает на маховик 22 двумя различными пу.тями: через второй дискретный ленточный вариатор 2, полый вал 6, конические зубчатые колеса 27, 26 и 25, полый вал 4, муфту

23, второй промежуточный вал 19 и муфту 20 на вал 21 маховика и через конические зубчатые колеса 18, 17 и 16, полый вал 3, первый дискретный ленточный вариатор 1, полый вал 4, муфту 23, второй промежуточный вал 19 и муфту 20 на вал 21 маховика. После накопления маховиком 22 необходимой энергии, муфты 11, 13 и 23 отключают, а муфты 12 и 24 включают. При этом вращающий момент с вала 21 маховика поступает через муфту 20, второй промежуточный вал

19, муфту 24 на полый вал 6, откуда поступает на вал 14 трансмиссии двумя различными путями: через конические зубчатые колеса 27, 26 и 25, полый вал 4, первый дискретный ленточный вариатор 1, полый вал

3, муфту 12, полувал 7 первого промежуточного вала, муфту 9, полувал 8 первого промежуточного вала, муфту 15 и через второй дискретный ленточный вариатор 2, полый вал 5. конические зубчатые колеса 18, 17 и

16, полый вал 3, муфту 12, полувал 7, муфту 9, полувал 8 и муфту 15. Такая передача вращающего момента на вал трансмиссии !4 приводит к троганию с места и разгону транспортного средства в направлении, противоположном основному. После разгона все муфты отключают.

Реализация третьего способа аналогична реализации второго способа с той разницей, что муфту 11 после набора маховиком 22 необходимой энергии не отключают вплоть до набора транспортным средством необходимой скорости, благодаря чему разгон осуществляется как за счет энергии, накопленной в маховике, так и за счет энергии основного двигателя.

При реализации четвертого способа включают муфты 11. 12, 13 и 15. При этом вращающий момент с вала 10 двигателя поступает через муфту 11, полувал 7 первого промежуточного вала, муфту 12, полый вал 3, коническую зубчатую передачу, состоящую из зубчатых колес 16, 7 и 18, полый вал 5, муфту 13, полувал 8 первого промежуточного вала и муфту 15 на вал 14 трансмиссии, что и приводит K троганию с места и разгону транспортного средства назад. При достижении транспортным средством необходимой скорости все муфты отключают, в результате чего транспортное средство переходит в режим свободного выбега.

При реализации пятого способа сначала включают муфты 1!, 12, 20 и 23, за счет чего обеспечивают накопление необходимой энергии маховиком 22, а затем муфты 1! и 23 отключают, а муфты 9, 15 и 24 включают. При этом вращающий момент с вала 21 маховика поступает на вал 14 трансмиссии также, как и при реализации второго способа трогания транспортного средства назад.

1318754

Торможение при движении транспортного средства назад осуществляется следующим образом. Включают муфты 13, 15, 20 и 23. При этом вращающий момент на валу 14 трансмиссии, обусловленный кинетической энергией транспортного средства, поступает через муфту 15, полувал 8 первого промежуточного вала, муфту 13, полый вал

5, второй дискретный ленточный вариатор

2, полый вал 6, конические зубчатые колеса 27, 26 и 25, полый вал 4. муфту 23, второй промежуточный вал 19 и муфту 20 на вал 21 маховика, что приводит к разгону маховика 22, накоплению им энергии вплоть до полной остановки транспортного средства или момента отключения муфт 13, 15, 20 и 23 при снижении скорости транспортного средства до требуемого значения.

Потери кинетической энергии на преодоление сопротивления движению и трение могут привести к неоптимальности передаточного отношения дискретных ленточных вариаторов в момент перехода на отдельные подрежимы из режима свободного выбега. Для повышения эффективности использования вариатора в предлагаемом рекуперативном тормозе предусмотрена возможность изменения передаточного отношения дискретных ленточных вариаторов 1 и 2 путем подмотки ленты вариаторов в любом направлении для получения необходимого отношения диаметров мотков ленты, которое обуславливает передаточное отношение дискретного ленточного вариатора в конкретный момент времени. Такая подмотка ленты может быть осуществлена вручную от основного двигателя транспортного средства (фиг. I) или от дополнительного двигателя (фиг. 2) при стоянке, свободном выбеге или разгоне транспортного средства по первому способу.

При осуществлении подмотки за счет основного двигателя транспортного средства, при отсутствии реверса для перемотки ленты вариаторов на полые валы 3 и 5 блоком

31 продольного перемещения переводят четвертый промежуточный вал 29 в положение, при котором коническое зубчатое колесо 35 входит в зацепление с зубчатым колесом

36, после чего включают муфту 39. При этом вращающий момент с вала 10 двигателя поступает через передачу 34, вал 33 передачи, муфту 32, третий промежуточный вал 28, муфту 30, четвертый промежуточный вал 29, конические зубчатые колеса 35 и 36, муфту

39, коническое зубчатое колесо 17 и конические зубчатые колеса 16 и 18 на полые валы 3 и 5, что приводит к намотке на них ленты дискретных ленточных вариаторов 1 и 2, увеличению диаметров мотков ленты и, следовательно, к изменению передаточного отношения дискретных ленточных вариаторов

1 и 2 в заданном направлении. При достижении необходимого передаточного отношения муфты 32 и 39 отключают. При необходимости перемотки ленты вариаторов в тех же условиях на полые валы 4 и 6 блоком 31 продольного перемещения переводят четвертый промежуточный вал 29 в положение, при котором коническое зубчатое колесо 37 входит в зацепление с зубчатым колесом 38, после чего включают муфты 32 и

40. При этом вращающий момент с вала 10 двигателя поступает через передачу 34, вал 33 передачи, муфту 32, третий промежу-!

О точный вал 28, муфту 30, четвертый промежуточный вал 29, конические зубчатые колеса 37 и 38, муфту 40, коническое зубчатое колесо 26 и зубчатые колеса 25 и 27 на полые валы 4 и 6, в результате чего на них перематывается лента дискретных ленточных вариаторов 1 и 2, что приводит к изменению передаточного отношению вариаторов в заданном направлении. При достижении необходимого передаточного отношения муфты

32 и 40 отключают.

20 При реверсе основного двигателя для на мотки ленты дискретных ленточных вариаторов I и 2 на полые валы 3 и 5 блоком

3i продольного перемещения переводят четвертый промежуточный вал 29 в положение, при котором входят в зацепление конические зубчатые колеса 36 и 37, после чего включают муфты 32 и 39, а для намотки ленты дискретных ленточных вариаторов 1 и 2 на полые валы 4 и 6 сначала блоком 31 продольного перемещения переводят четвертый промежуточный вал 29 в положение, при котором входят в зацепление конические зубчатые колеса 35 и 38, после чего включают муфты 32 и 40. При достижении необходимого передаточного отношения муфты 32 и 39 или 32 и 40 отключают, При использовании для подмотки ленты вариаторов 1 и 2 дополнительного двигателя (фиг. 2) для перемотки ленты на полые валы 3 и 5 включают двигатель 41 и муфту

39. При этом вращающий момент с вала дополнительного двигателя 41 поступает че40 рез муфту 39, коническое зубчатое колесо

17 и конические зубчатые колеса 16 и 18 на полые валы 3 и 5, что приводит и перематыванию на них ленты дискретных ленточных вариаторов 1 и 2 и, следовательно, к изменению их передаточного отношения в заданном направлении. При достижении необходимого передаточного отношения муфту 39 и двигатель 41 отключают. Для перемотки ленты дискретных ленточных вариаторов и

2 на полые валы 4 и 6 включают дополни 0 гельный двигатель 41 и муфту 40. При этом вращающий момент вала дополнительного двигателя 41 поступает через муфту 40, коническое зубчатое колесо 26 и конические зубчатые колеса 26 и 27 на полые валы 4 и 6, что приводит к их вращению, намотке на них ленты и, следовательно, изменению передаточного отношения дискретных ленточных вариаторов 1 и 2 в заданном направлении. При достижении заданного передаточ1318754

S

10 ного отношения муфту 40 и двигатель 41 от кл юч а ют.

В конце любого процесса, связанного с перематыванием ленты дискретных ленточных вариаторов 1 и 2, в силу дискретности вариаторов, мотки ленты требуют экстренного и эффективного торможения. В ряде указанных режимов такое торможение обеспечивается за счет изменения направления перемотки ленты при переходе из одного подрежима в другой, т.е. автоматически.

Если перехода в другой подрежим не происходит, перед свободным выбегом или стоянкой транспортного средства для торможения мотков ленты, наматывающихся, например, на полые валы 3 и 5, включают муфты 23 и 24 и одновременно или с незначительной задержкой муфты 12, 9 и 13. При включении муфт 23 и 24 вращающие моменты, определяемые кинетической энергией мотков ленты, накопленной при перемотке на полые валы 3 и 5, прикладываются к кинематической цепи лента дискретного ленточного вариатора 1 — полый вал 4 — муфта

23 — второй промежуточный вал 19— муфта 24 — полый вал 6 — лента дискретного ленточного вариатора 2 в разных направлениях и компенсируют друг друга, что приводит к остановке мотков ленты. При включении муфт 12, 9 и 13 происходит дополнительная компенсация вращающих моментов наматывающихся мотков ленты за счет приложения этих моментов к кинематическои цепи лента дискретного ленточного вариатора 1 — полый вал 3 — муфта 12— полувал 7 первого промежуточного вала— муфта 9 — полувал 8 первого промежуточного вала — муфта 13 — полый вал 5, лента дискретного ленточного вариатора 2. Для торможения мотков ленты, наматывающихся на полые валы 4 и 6, включают муфты 12, 9 и 13 и одновременно или с незначительной задержкой муфты 23 и 24. Процесс торможения мотков аналогичен.

В процессе движения и стоянки транспортного средства часть суммарной кинетической энергии маховика и транспортного средства теряется на преодоление сопротивления движению и на трение в узлах рекуперативного тормоза. Компенсация этих потерь может осуществляться путем непосредственной передачи энергии основного двигателя на вал 14 трансмиссии (т.е. осуществление дополнительного разгона транспортного средства по первому способу) .

В рекуперативном тормозе муфты (кроме муфты 30) могут быть выполнены в виде фрикционных муфт с пневматическим, гидравлическим или электрическим управлением или муфт с магнитной жидкостью и электрическим управлением. Муфта 30 может быть выполнена в виде шлицевого подвижного соединения третьего 28 и четвертого

29 промежуточных валов, при котором один из валов выполнен с продольными шлице20

55 выми проточками, а второй снабжен соответствующими выступами, позволяющими четвертому промежуточному валу 29 осуществлять продольные перемещения вдоль оси вращения без разрыва кинематической связи с третьим промежуточным валом 28, или в ниде пальцевой муфты передачи вращающего момента, состоящей из двух соосных дисков, закрепленных на сопрягаемых торцах третьего 28 и четвертого 29 промежуточных валов, и пальца, закрепленного эксцентрично в одйом из дисков и входящего в отверстие (или вырез), сделанное в другом диске, что позволяет перемещать четвертый промежуточный вал 29 вдоль оси вращения, не прерывая передачи вращающего момента.

Блок 31 продольного перемещения может быть выполнен аналогично переключателю скоростей в автомобильных коробках скоростей (передач) или в токарных станках со ступенчатым переключением скорости и может управляться вручную, пневматическим, гидравлическим или электрическим приводами. ,цля максимальной утилизации кинетической энергии, накопленной маховиком 22 после поездки транспортного средства, корпус маховика ?2 может быть выполнен съемным, при этом луфта 20 должна быть выполнена разъемной, позволяющей отделять полумуфту, закрепленную на втором промежуточном валу 19, от полумуфты, закрепленной на валу 21 маховика. Такой маховик 22 с накопленной энергией может быть подключен, например, на конечной станции, в депо к другому аналогичному транспортному средсту для его разгона.

В противном случае необходимость в муфте

20 отпадает, вал 21 маховика может быть объединен с вторым промежуточным валом 19.

Если перематываемые участки ленты дискретных ленточных вариаторов 1 и 2 не пересекают плоскость, проходящую через оси вращения первого и второго промежуточных валов, при использовании для перемотки мотков ленты дополнительного двигателя 41 (фиг. 2) должен использоваться дополнительный двигатель 4! с односторонним вращением. Если перематываемые участки ленты пересекают плоскость, проходящую через оси вращения первого и второго промежуточных валов, в качестве дополнительного двигателя 41 должен использоваться серводвигатель. Если расход энергии дополнительного двигателя в режиме холостого хода пренебрежимо мал, во время работы об.ьекта техники, на котором установлен предлагаемый рекуперативный тормоз, дополнительный двигатель 41 можно не отключать.

Если при разгоне транспортного средства из исходного состояния (при покоя1318754

12 щемся маховике 22) разгон назад путем непосредственного привода от нереверсируемого основного двигателя по условиям эксплуатации не требуется, т.е. разгон назад может осуществляться по пятому способу с предварительным разгоном маховика 22, наличие муфты 9 не является обязательным, и первый промежуточный вал может быть выполнен не в виде двух отдельных полувалов 7 и 8, соединенных муфтой 9, а как одно целое.

На фиг. 4 в качестве примера приведен двухзвенный составной дискретный ленточный вариатор, состоящий из двух последовательно соединенных звеньев, каждое из которых представляет собой простой дискретный ленточный вариатор с отношением максимального и минимального диаметров мотков ленты 3:1. Передаточное отношение каждого такого звена 3 = 9, передаточное отношение всего составного дискретного ленточно о вариатора равно произведению передаточных отношений его звеньев. Возможна передача энергии основного двигателя маховику 22 на стоянках, при осуществлении разгона со стоянки или из режима свободного выбега при движении вперед по второму способу или в режиме свободного выбега транспортного средства. Для этого при отсутствии реверса основного двигателя включают муфты 11, 12, 20 и 23. При этом вращающий момент с вала 10 основного двигателя поступает через муфту 11, полувал

7 первого промежуточного вала, муфту 12, полый вал 3, дискретный ленточный вариатор 1, полый вал 4, муфту 39, второй промежуточный вал 19 и муфту 20 на вал 21 маховика, что приводит к разгону маховика 22 и, тем самым, к увеличению его кинетической энергии.

При наличии реверса основного двигателя включают муфты 11, 9, 12, 20 и 23. При этом вращающий момент с вала 10 основного двигателя поступает через муфту 11, полувал 7 первого промежуточного вала, муфту

9, полувал 8 первого промежуточного вала, муфту 13, полый вал 5, коническую зубчатую передачу, состоящую из зубчатых колес 18, 17 и 16, полый вал 3, дискретный ленточный вариатор 1, полый вал 4, муфту 23, второй промежуточный вал 19 и муфту 20 на вал 21 маховика, что приводит к разгону маховика 22 и увеличению его кинетической энергии.

Высокая скорость переключения режимов определяется в предлагаемом рекуперативном тормозе только временем срабатывания и отпускания муфт, которое составляет в большинстве практических приложений единицы сотых или десятых долей секунды, что соизмеримо со временем психомоторной реакции человека и в силу этого обеспечивает высокую оперативность управления объектами техники.

Формула изобретения

1. Рекуперативный тормоз, содержащий маховик, два параллельно размещенных дискретных ленточных вариатора с соосно расположенными шкивами, полые валы, две кинематически связанные с вариаторами трехколесные конические передачи, промежуточные шестерни которых установлены соосно, а первое и третье колеса соединены с полыми валами, два промежуточных вала, размещенные в полых валах, один из которых кчнематически связан с валом трансмиссии и валом двигателя, а другой — с маховиком, четыре муфты, установленные между каждым из полых валов и промежуточными валами, две из которых расположены со стороны двигателя и со стороны маховика и выполнены управляемыми, а третья двигателя дополнительной передачей, связанным с ней третьим промежуточным валом, кинематически связанным с ним с возможностью осевого перемещения четвертым промежуточным валом, четырехколесной конической передачей, две шестерни которой закреплены на четвертом промежуточном валу, а две другие установлены соосно с промежуточными шестернями трехколесных конических передач и тремя дополнительными управляемыми муфтами, одна из которых установлена между третьим промежуточным валом и дополнительной передачей, вторая и третья установлены между промежуточ50

55 и четвертая размещены на свободных концах промежуточных валов, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения экономичности, он снабжен управляемыми муфтами, установленными между первым промежуточным валом и валами двигателя и трансмиссии, трехколесные зубчатые передачи размещены между вариаторами, шкивы смонтированы на полых валах, первая и третья шестерни каждой трехколесной передачи смонтированы на полых валах, соединенных с одинаковыми по размеру шкивами ленточных вариаторов, а третья и четвертая муфты выполнены управляемыми.

2. Тормоз по п. 1. отличающийся тем, что свободные участки лент вариаторов расположены по разные стороны от плоскости, проходящей через оси валов вариаторов.

3. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что свободные участки лент вариаторов связаны со. шкивами в точках, расположенных по разные стороны от плоскости, проходящей через оси валов вариаторов.

4. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что второй промежуточный вал жестко соеди40 нен с маховиком.

5. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной муфтой включения, соединенной с вторым промежуточным валом и маховиком.

6. Тормоз по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что он снабжен соединенной с валом

1318754

13

14 ными шестернями трехколесных конических передач и соосно с ними расположенными шестернями четырехколесной конической передачи.

7. Тормоз по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным двигателем и двумя дополнительными муфтами вкл очения, соединенными с валом дополнительного двигателя и с промежуточными шестернями трехколесных зубчатых передач.

8. Тормоз по п. 7, отличающиися тем, что дополнительный двигатель выполнен двухконцевым и расположен между промежу-точными шестернями трехколесных зубчатых передач.

9. Тормоз по пп. 1 — 8, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной управляемой муфтой, расположенной между первой и третьей шестернями первой трехколесной конической передачи, первый промежуточный вал выполнен в виде двух соосных полувалов, а полумуфты указанной

10 дополнительной муфты смонтированы на концах полувалов.

1318754 к-е ьВено

-1 -e замени

-e здено

Составитель И. Лукина

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 2493/29 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4