Кривошипно-шатунный механизм а.н.мельникова с дифференциальным воротом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Ю6В тово@

ИОТЕ),а, —-ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К ДВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

0 (л

О

О (21) 4850932/28 (22) ) 4.05.90 (46) 15.02.93, Бюл. N. 6 (75) А.Н.Мельников (56) Авторское свидетельство СССР

N 5389838, кл, F 16 Н 21/16, 1974. (54) КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ А.Н.МЕЛЬНИКОВА С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ВОРОТОМ (57) Использование: машиностроение, устройство для передачи крутящего момента от ведущего вала двигателя к движителю. Сущность изобретения: кривошипно-шатунный мехаНизм содержит ведущий вал. ведомый вал, Имеющий пару кривошипов и связанную с ней пару шатунов. Пара кривошипов выполнена в виде двух пар штоков, установ-! ленныХ с возможностью радиального перемещения с последующей фиксацией и

ИзОбретение относится к машиностроению (трпловозы) дпя передачи крутящего момента от ведущего вала двигателя к ведомому валу двигателя.

Существующие бесступенчатые передачи крутящего момента — гидравлические. фрикционные оказались ненадежными в работе при передачи мощности свыше 500 л.с.

Электр ческая передача для своего изготовления требует значительное количество меди.

Известны устройства для передачи крутящего момента от ведущего вала двигателя к ведомрму валу движителя с помощью кривошипн - шатунного механизма, Наиболее близким к предлагаемому является уСтройство для передачи крутящего момента от ведущего вала двигателя к ведоБЦ 1795200 А1. расположенных под углом 180 друг к другу, двух осей, соединяющих каждая штоки соответствующих пар, и двух роликов, установленных на осях с возможностью вращения, Передающее устройство, связывающее шатуны с ведущим валом, выполнено в виде дифференциального ворота. Пара шатунов выполнена в виде бесконечной гибкой связи, охватывающей дифференциальный ворот и образующий две петли для взаимодействия с соответствующими роликами, начало каждой из которых расположено у противоположных торцев одного из барабанов дифференциального ворота, а конец — у противоположных торцев другого.

Реверсивное устройство периодически изменяет направление вращения дифферен- Я циального ворота и ведомого вала. 4 ил, мым валам движителя. Однако это устройство не обеспечивает бесступенчатого изменения крутящего момента при передачи от ведущего вала двигателя к ведомому валу движителя.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей кривошипношатунного механизма за счет . бесступенчатого изменения крутящего момента при передачи мощности от ведущего вала двигателя к ведомому валу движителя при экономии технических масел и цветных металлов.

Это достигается тем, что на ведущем валу двигателя установлены два дифференциальных ворота, включающиеся в работу поочередно при помощи сцепных муфт, ко1795200 торые включаются в работу при помощи электромагнитов.

Ведомый вал представляет собой коленчатый вал, у которого кривошип разделен . на две пары телескопических цилиндров, установленных на валу под углом 180 друг к другу. На штоках телескопических цилиндров установлена ось, на которую установлен ролик со свободным вращением вокруг:оси.

Кинемзтический вал с ведомым валом при помощи гибких шатунов (канатов), Канаты пропущены через ролик и закреплены на барабанах дифференциального ворота, представляют собой гибкую связь, образующую две петли, начало каждой петли качинается у противоположного торца одного из барабанов дифференциального ворота, а конец у противоположных торцов другого

- барабана.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройстео, вид сверху; на фиг. 2 — схема,цз яжмехзнизмз 033 - KBH8TQB; Н8 фиг .3" схема установки переключателей реверсивного и очередного включения в работу дифференциальных воротов; на фиг. 4— принципиальная схема включения и работы кривошипно-шатунного механизма с дифференциальным воротом.

Кривошипно-шатунный механизм с. дифференциальным воротом состоит из ведущего вала t, который получает вращение от двигателя при помощи редукторов 3, 4, 5, На валу 1 установлены два дифференциальных ворота 1, 2, которые получают вращение через сцепные муфты 6, 7, 8, 9, включение которых производится при помощи электромагнитов 10, 11, 12, 13, Ведомый вал 11 представляет собой коленвал. где кривошип состоит из двух пар телескопических цилиндров 14, 15 — 18, 19, насаженных на вал под углом 180 друг к доугу в каждой паре, а пары расположены на валу друг к другу под 90 . На штоках телескопических цилиндров установлена ось 16, на которую поставлен ролик 17 со свободным вращением. Шатуны передачи выполнены гибкими (канаты 20).

Один дифференциальный ворот, одна пара кривошипов 14, 15 или 18, 19 соединенные между. собой гибким шатуном 20 представляют собой один кривошипно-шатунный механизм А.Н.Мельникова с дифференциальным воротом, Для вывода одного кривошипно-шатунного механизма из мертвого положения в паре с ним устанавливается второй кривошипно-шзтунный механизм, Кривошипы которых расположены друг к другу под 90 .

Для натяжения во время работы гибких шатунов 20 установлен натяжной механизм (фиг,2). Первоначальную регулировку канатов производят при максимальном радиусе

5 кривошипов 14-15 и 18-19 при горизонтальном по чертежу положении кривошипов.

Т.к. кривошипы выполнены телескопическими, а шатуны гибкими, то мы можем во время работы кривошипно-шатунного меха10 низма с дифференциальным воротом плавно изменять радиус кривошипа, а значит плавно изменять величину личиной выхода штоков телескопических цилиндров, на чертеже не показана.

Для обеспечения поочередности включения дифференциальных воротов и реверсивности передачи на коренных подшипниках 21-22, установлены переключатели направления вращения дифферен20 циальных воротов (см,фиг,3), где неподвижные стойки для клемм 35, 36, 37, 38 самовозвращающихся контактов 31, 32, 33, 34, 39, 40, 41, 42, Самовозвращающиеся контакты установлены на подпружиненные сегменты (пружины на чертеже не показаныы).

На фиг. 4 — схема включения работы и реверсивности кривошипно-шатунного механизма, 30 При положении кривошипов 14-15 и 1819 вид В-В при положении рукоятки переключателя P в положении П будут замкнуты клеммы переключателей 43, 44, 45 и ток пойдет от +EA, клемму 44, клеммы 53, 35 самовозвращающихся контактов 31, 32 и второй путь тока+БА, клемма 44, клемма 53, провод

54, на клемму самовозвращающих контактов 39, 40. B положении  — В кривошип 15 замкнет контакт 31 и ток по проводу 55

40 пойдет к электромагниту 10, включит его и по проводу 56 пойдет на клемму 45 переключателя реверсивности P и иа -БА,Электромагнит 10 сработав, включит сцепную муфту

6, которая соединит дифференциальный во45, рот 1 с валом двигателя и дифференциальный ворот 1 получит левое по чертежу вращение и через соответствующий гибкий шатун 20 приведет в правое по чертежу кривошипа 15, а с ним и вал 11 вращение.

В положении  — В кривошип 19 замкнет сзмовозвращающий контакт 39 с клеммой

37 и ток по проводу 57, через электромагнит

13,.поовод 58, клемму 49, провод 56, клемму

45 переключателя реверсивности на -БА, при прохождении тока через электромагнит

13 он сработает и включит сцепную муфту 9, которая соединит дифференциальный ворот

2 с валом двигателя и дифференциальный ворот 2 получит левое вращение (по чертежу).

1795200

15

40.Дифференциальный ворот 2 через соответствующий гибкий шатун 20 даст правое движение кривошипу 19, а от него валу 11, Первым пройдет точку В кривошип 15 и разомкнется саморазмыкающий контакт 31 электромагнит 10 обесточится, муфта 6 отключится и разъединит дифференциальный ворот 1 от двигателя и начнется свободный выбег дифференциального ворота 1 перед включением на обратный ход. Кривошип 14, пройдя точку А замкнет самовозвращающий контакт 32 и ток через клемму 35, контакт 32, провод 59, электромагнит 11, провод 60, клемму 50, провод 61, клемму 43, пЕреключателя реверсивности P -БА. Электромагнит 11 сработав, включит сцепную муфту 7 и дифференциальный ворот 1 получит правое вращение (по чертежу ) и через соответствующий гибкий шатун 20 сообщит правое движение кривошипу 14 и валу П, Кривошип 19 пройдет точку В и саморазмыкающий контакт 39 разомкнет цепь питания электромагнита 13 и дифференциальный ворот 2 будет разобщен с валом 1 двигателя.

Пара кривошипов 18, 19 будет проходить зону свободного выбега, При подходе к точке А кривошип 18 замкнет контакт 40 с клеммой 37 и ток от +БА через контакт 40, провод 62 электромагнит 12, провод 63, клемму 50, провод 61, клемму 43 переключателя Р -БА, При проходе тока через электромагнит 12, он срабатывает и включает муфту 8, которая соединяет дифференциальный ворот 2 с валом двигателя и дифференциальный ворот 2 получает правое вращение и через соответствующий гибкий шатун 20 передает правое движение кривошипу 18 и валу 11. После прохода кривошиФормула изобретения

Кривошипно-шатунный механизм с дифференциальным воротом, содержащий ведущий вал, ведомый вал, имеющий, по крайней мере одну пару кривошипов, связанную сней, по крайней мере одну пару .шатунов и передающее устройство, связывающее шатуны с ведущим валом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет бесступенчатого изменения крутящего момента, пара кривошипов выполнена в виде двух пар штоков, установленных с возможноСтью радиального перемещения с последующей фиксацией и расположенных под углом 180 друг к другу, двух осей, соединяющих каждая штоки соответствующих пар, пом 18 от точки А 90, к точке А пойдет кривошип 15 и цикл повторится.

При постановки в положение Л рукоятки переключателя реверсивности Р будут замкнуты клеммы 46, 47, 48 и ток пойдет от

+ БА через клемму 47 переключателя рР провод 64, клемму 61, в первом случае, по проводу 65, клемму 36; во втором случае от клеммы 67, провод 64. клемму 38 контактов

42, 41.

В положении вида Б-Б кривошип 14 замкнет контакт 34 и ток от клеммы 36, контакт 34, провод 68. электромагнит 11, провод 69, клемма 46, -БА. При проходе тока через электромагнит 11, он сработает и включит муфту 7, т,е. соединит вал двигателя с дифференциальным воротом 1, который получит правое вращение через соответствующий гибкий шатун 20, приведет в левое вращение кривошип 14 и вал 11, В положении В-В кривошип 18 замкнет самовраща-. ющийся контакт 42 итак от клеммы 38, контакт 42, провод 70, электромагнит 12, провод 71, клемма 51, провод 69, клемма 46, -БВ. При проходе тока через электромагнит

7 сработает и включит сцепную муфту 8, которая соединит вал двигателя с дифференциальным воротом 2, который получит правое вращение и через соответствующий гибкий шатун 20 даст кривошипу 18 и валу

11 левое вращение. При нижнем положении кривошипов 15, 19, будут соответственно замкнуты контакты 33, 41 и цикл будет повторяться в той же последовательности, что и при правом вращении вала 2. Только замыкание контактов 34, 33, 42, 41 будет проходить у точки С, а размыкание у точки Д, при подходе или отходе кривошипов у этих точек. и двух роликов, установленных на осях с. возможностью вращения, передающее устройство выполнено в виде, по крайней мере, одного дифференциального ворота, пара шатунов выполнена в виде бесконечной гибкой связи, охватывающей дифференциаль,ный ворот и образующей две петли для взаимодействия с соответствующими роликами, начало каждой из которых расположено у противоположных торцов одного из барабанов дифференциального ворота, конец — у противоположных торцов другого, а механизм снабжен реверсивным устройством для периодического изменения направления вращения дифференциального ворота и ведомого вала.

1795200

udA

1795200

Составитель А.Мельников

Техред M.Моргентал Корректор М. Самборская

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 418 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5