Тягово-сцепное устройство многозвенного транспортного поезда

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для повышения эксплуатационных показателей многозвенных транспортных поездов за счет увеличения показателей безопасности, маневренности. Тягово-сцепное устройство состоит из гидроцилиндра, жестко соединенного с дышлом прицепа, снабженного гидросистемой, состоящей из гидрораспределителя, насоса, гидроаккумулятора, резервуара, при этом ТСУ имеет автономную систему привода от колес поворотной оси тележки с электроуправлением от блока управления с датчиками энергии и поворота, и включаемая в общую электросистему трактора, датчика наименьшей длины, расположенного на гидроцилиндре; во всех случаях датчики замыкают цепь возбуждения электрогенератора (питающего обмотки силовой электромагнитной муфты), осуществляющего запитывание электромагнитной силовой муфты. Tехническим результатом является повышение запаса поперечной устойчивости транспортного поезда при движении по криволинейной траектории в различных по сложности условиях. 4 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению.

Известно тягово-сцепное устройство, состоящее из зубчатого венца, зубчатого колеса с кривошипом, связанным со штоком задающего гидроцилиндра, соединенного трубопроводами с задающим гидроцилиндром по замкнутой схеме, шток исполнительного гидроцилиндра осуществляет движение рейки к четырехзвенному механизму дышла.

Недостатком данного устройства является наличие большого числа шарнирных соединений и ненадежность зубчатых передач, повышенное сопротивление на поворотном круге (см. авт. св. N 1703497, МКИ B 60 D 1/145).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является тягово-сцепное устройство, состоящее из двух последовательно соединенных исполнительных органов в виде двух гидроцилиндров с подпружиненными штоками, снабженными дросселирующими отверстиями в поршнях, с электромагнитным распределителем, пороговым датчиком инерционных сил, включенного в цепь управления гидрораспределителем, краном, регулирующим проходное сечение сливной магистрали.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обладает автономностью действия в особенности для прицепов, находящихся вдали от основных силовых агрегатов. Также недостатком является постоянный привод насоса гидросистемы вне зависимости от частоты применения устройства, а следовательно, высокий показатель времени работы в холостом режиме; устройство не регулирует рабочий процесс в соответствии со скоростью движения.

Технической задачей предлагаемого устройства является повышение эксплуатационных характеристик многозвенного транспортного поезда за счет изменяемых динамических и кинематических параметров ТСУ.

Задача достигается тем, что тягово-сцепное устройство многозвенного транспортного поезда, содержащее гидроцилиндр, жестко соединенный с дышлом прицепа и снабженный подпружиненным штоком с дросселирующими отверстиями, гидросистему с электромагнитным управлением распределителя, при передаче крутящего момента от колес, начинающейся при повороте поворотной тележки или при срабатывании порогового датчика под действием критических центробежных сил инерции, гидравлическая жидкость подается под давлением в полость гидроцилиндра, изменяя кинематические параметры поезда, повышая маневренность, снижая воздействие ударных нагрузок, а при выходе из поворота ТСУ возвращается к исходным соответствующим параметрам.

Анализ конструкции ТСУ по сравнению с прототипом позволил сделать вывод, что заявляемое техническое решение обладает новизной, так как обладает независимым от трактора приводом; исполнительным органом, выполненным в виде одного гидроцилиндра, и имеет комплекс независимых датчиков.

Наличие изобретения в предлагаемом техническом решении доказывается тем, что в данном ТСУ в отличие от существующих конструкций возможно интегрированно регулировать длину дышла и показатель поперечной устойчивости на повороте в зависимости от скорости поворота и движения независимо от гидросистемы трактора.

Техническое решение поясняется чертежами: Фиг. 1 - общий вид прицепа с расположением ТСУ и системы управления.

Фиг. 2 - принципиальная схема гидравлической системы ТСУ.

Фиг. З - система управления.

Фиг. 4 - датчик поворота.

ТСУ состоит из гидроцилиндра 1, который через дышло 2 связан с прицепом 3, гидравлической системы, состоящей из гидрорезервуара 4, шестеренного насоса 5 с предохранительным клапаном 6, гидроаккамулятора 7, гидрораспределителя 8, золотник которого 9 подпружинен пружиной 10 и меняет свою позицию при включении втягивающих обмоток 11 и 12, которые включены в систему оборудования прицепа. Замыкание происходит под действием инерционного датчика 13 и датчика поворота 14. Эти же датчики замыкают цепь возбуждения генератора 15 системы привода.

Система привода состоит из колес поворотной тележки 16, которые через полуоси 17, конический дифференциал 18 и главную передачу 19 передают главный крутящий момент к генератору 15 и ведущему диску 20 электромагнитной муфты 21, причем генератор 15 и диск 20 крепятся на одном валу. Ведомый диск 22 электромагнитной муфты 21 сопрягается одним валом с шестеренным насосом 5 гидросистемы и передает вторичный крутящий момент к насосу 5. Датчики 13, 14 и элементы управления встроены в блок управления 23. Датчик поворота 13 состоит из дискового кулачка 24 с подпружиненным рычажным толкателем 25 и парой контактов 26, и крепится на корпусе дифференциала 18, а привод осуществляется валиком 27. Инерционный датчик 13 по устройству аналогичен известной конструкции датчика (авт. св. N 1566918, кл. B 60 T 7/12,8/24). Устройство снабжено датчиком наименьшей длины ТСУ 28 с контактами 29, а в блоке управления располагаются замыкающие контакты 26 датчика поворота 14, контакты 30 инерционного датчика 14, а также размыкающие контакты 31 датчика 28 наименьшей длины ТСУ и контакты 32 датчика поворота 14. Сам гидроцилиндр поделен на полости 33 и 34, которые соединены дросселирующими отверстиями 35.

Устройство работает следующим образом: Во время прямолинейного движения устройство находится в исходном состоянии: поршень гидроцилиндра 1 находится в плавающем положении, при возникновении динамических нагрузок жидкость перетекает из полости 33 в полость 34 и обратно по трубопроводам через распределитель 8, а также частично через дросселирующие отверстия 35 в поршне, при этом пики нагрузок сглаживаются за счет преобразования кинетической энергии прицепа в тепловую. При увеличении длины сцепки выше допустимого срабатывает датчик наименьшей длины ТСУ 28, замыкается цепь возбуждения генератора 15 и крутящий момент от колес прицепа передается на насос 5, и в силу того, что замкнута катушка 12, поток жидкости подается в полость 33, длина ТСУ уменьшается, пока не разомкнется контакт 29 датчика наименьшей длины ТСУ 28.

При повороте срабатывает датчик поворота 14, который имеет угол свободного хода (5 градусов), замыкается цепь возбуждения генератора 15, который в зависимости от скорости движения вырабатывает соответствующий по силе ток в заданном интервале. Пропорционально этому току происходит передача крутящего момента с ведущего на ведомый вал электромагнитной муфты 21 и далее на вал шестеренного насоса 5. Число оборотов на ведомом валу и значение Мк зависит от силы тока, вырабатываемого генератором 15. При срабатывании датчика поворота 14 замыкается цепь управления распределителем 8, и золотник 9 под действием втягивающего усилия катушек 11, 12 меняет плавающую позицию на позицию, соответствующую нагнетанию жидкости в полость 34, создавая на штоке усилие притормаживания прицепных звеньев поезда, а также увеличивающее кинематическую длину ТСУ, что увеличивает маневренность поезда. Как только величина сил инерции становится выше критического значения, срабатывает пороговый инерционный датчик 13 и размыкается цепь управления катушкой 12. Золотник 9 распределителя занимает позицию, при которой полость 34 соединяется с магистралью слива, полость 33 - с магистралью нагнетания, резко уменьшается длина ТСУ и создается усилие на штоке, причем запас энергии, накопленный гидроаккамулятором 7, позволяет создать необходимое по времени действия и по величине усилие на штоке для противодействия опрокидывающим прицеп инерционным силам. При снижении величины инерционных сил размыкаются контакты 30 инерционного датчика 13 и замыкаются контакты 32 датчика поворота 14, контакты 31 разомкнуты из-за нахождения рычажного толкателя 25 в позиции поворота. Золотник меняет позицию и жидкость начинает нагнетаться в полость 34, продолжая увеличивать длину ТСУ до того момента, пока прицеп не выйдет из поворота, при этом размыкается цепь датчика поворота 14 (контакты 26) и замыкается цепь датчика 28 наименьшей длины ТСУ, которая возвращает ТСУ в исходное положение, при котором кинематическая длина устройства соответствует оптимальной для прямолинейного движения поезда.

Предлагаемое ТСУ по сравнению с существующими аналогами обладает рядом преимуществ, выражаемых в том, что данное ТСУ позволяет формировать многозвенные транспортные поезда, удовлетворяющие требованиям безопасности, маневренности, управляемости, устойчивости, а также имеющие хорошие эксплуатационные показатели по скорости, проходимости.

Формула изобретения

Тягово-сцепное устройство многозвенного транспортного поезда, содержащее гидроцилиндр, жестко соединенный с дышлом прицепа и снабженный подпружиненным штоком с дросселирующими отверстиями, гидросистему с электромагнитным управлением распределителя, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками инерции и поворота, расположенными в блоке управления, датчиком наименьшей длины ТСУ, расположенным на гидроцилиндре, автономной системой привода от колес прицепа через полуоси, коническим дифференциалом и главной передачей, являющимися основными узлами поворотной оси прицепа, и электромагнитной муфтой, запитанной током от электрогенератора, расположенного на валу главной передачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4