Вспомогательное маневрирующее устройство


B60L50/60 - Электрооборудование транспортных средств с электротягой; магнитные подвески или левитационные устройства для транспортных средств; электродинамические тормозные системы для транспортных средств вообще (электромеханические сцепные устройства транспортных средств B60D 1/62; электрические отопительные устройства для транспортных средств B60H; расположение или монтаж электрических силовых установок B60K 1/00; расположение или монтаж трансмиссий с электрической передачей на транспортных средствах B60K 17/12,B60K 17/14; приводы вспомогательных устройств для транспортных средств B60K 25/00 ; размещение сигнальных или осветительных устройств, их установка, крепление или схемы их размещения для транспортных средств вообще B60Q; система управления тормозами транспортных средств

Владельцы патента RU 2718476:

Широков Денис Владимирович (RU)

Изобретение относится к вспомогательному маневрирующему устройству, которое содержит: аккумуляторную батарею, контроллер и электродвигатель. Электродвигатель имеет якорь с обмоткой, являющийся статором, и вращающийся ротор, который содержит неодимовые магниты. Электродвигатель подключен к аккумуляторной батарее и управляется контроллером. Статор электродвигателя неподвижно устанавливается на ось транспортного средства, которая содержит ступицу колеса и к которой закрепляется вращающий ротор электродвигателя. Электродвигатель может генерировать энергию для подзарядки аккумуляторной батареи при рекуперативном торможении транспортного средства. Достигается повышение надежности работы узла путем исключения возможности проскальзывания между ротором и ступицей колеса. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области автотранспорта, а именно к устройствам, обеспечивающим дополнительный вспомогательный привод для самоходных транспортных средств и прицепов к ним.

Из уровня техники известно множество решений, обеспечивающих вспомогательный привод к основному для повышения проходимости транспортного средства и улучшения маневренности в случае перемещения по ограниченному пространству, обычно устанавливаемых на прицепных средствах.

Одним из вариантов конструкции автомобильных прицепов с приводом колес прицепа от основного автомобиля является прицеп транспортного средства (RU 15706, опубл. 10.11.2000), в котором механизм привода прицепа выполнен комбинированным - это механический привод для переднего моста прицепа в виде механизма отбора мощности от двигателя базового тягача, передачи в виде планетарного редуктора и дифференциального механизма, соединенного через карданный вал с передним мостом, и гидравлический привод для заднего моста прицепа, содержащий гидромотор, редуктор, соединенный через карданный вал с задним мостом.

Недостатком такого технического решения является сложность конструкции двух отдельных приводов для заднего и переднего мостов, что усложняет технологию изготовления прицепа и его эксплуатацию. Усложнению эксплуатации способствует и размещение системы управления приводом прицепа на самом прицепе. Существенным недостатком также является то, что для реализации системы полного привода такого прицепа требуется тягач-трактор, что существенно ограничивает целевую аудиторию пользователей.

Еще одним из вариантов реализации системы привода колес прицепа является изобретение (RU 55341 U1 от 10.08.2006), которое представляет собой полноприводной прицеп транспортного средства, содержащий привод прицепа, включающий гидронасос, карданные валы и механизм привода ведущих мостов прицепа, выполненный из: двигателя, передачи, соединенной через карданные валы с ведущими мостами прицепа, и системы управления, отличающийся тем, что в качестве гидронасоса используют гидронасос базового тягача, а механизм привода ведущих мостов прицепа выполнен из реверсивного гидромотора, соединенного с гидронасосом базового тягача, передачи в виде раздаточной коробки, соединенной через карданные валы с ведущими мостами прицепа, а с реверсивным гидромотором - через гибкие соединительные муфты, и системы управления, установленной в кабине базового тягача.

Такая конструкция имеет ряд недостатков: отсутствие возможности движения прицепа без базового тягача; необходимость подготовки базового автомобиля к управлению прицепом такого типа; наличие большого количества элементов со сложной конструкцией, что существенно понижает общую надежность системы.

Наиболее близким к заявленному изобретению является патент EP 1447312 B1 от 03.05.2006, выбранный в качестве прототипа. В нем описано устройство для маневрирования, которым может снабжаться транспортное средство. Оно прикрепляется к транспортному средству в районе арки колеса в его передней части и представляет собой корпус, содержащий два ролика, приводимых в движение электродвигателем. Ролики плотно прижимаются к покрышке транспортного средства для передачи крутящего момента на нее. Управление электромоторами осуществляются с помощью внешнего пульта управления. Данное устройство не является стационарным оборудованием для транспортного средства, поэтому требует значительного времени и квалификации исполнителя для установки. Кроме того, оно может быть использовано только для перемещения прицепа или автомобиля на малых скоростях в пределах зоны парковки. Также при использовании шин с малым протектором возможны проскальзывания колеса. Движение может осуществляться исключительно на гладкой и чистой поверхности, т.к. в противном случаи возможно попадание грязи и камней в ролики, что может привести к выходу из строя устройства. Также возможен перегрев роликов из-за попадании колеса в какой-либо упор (камень, бревно и т.д.).

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы вспомогательного привода и расширение функциональных возможностей устройства, обеспечивающего такой привод.

Заявленный результат обеспечивается вспомогательным маневрирующим устройством, содержащий аккумуляторную батарею, контроллер и электродвигатель, имеющий якорь с обмоткой, являющийся статором, и вращающийся ротор, содержащий неодимовые магниты, за счет неподвижной установки статора электродвигателя на ось транспортного средства и крепления ротора к ступице колеса автотранспортного средства, установленной на оси. Электродвигатель подключен к аккумуляторной батарее и управляется контроллером, при этом он выполнен таким образом, что может использоваться в качестве генератора для подзарядки аккумуляторной батарее (рекуперативное торможение).

Крепление ротора и статора электродвигателя к определенным узлам транспортного средства (к оси и ступице) повышает надежность работы вспомогательного привода в связи с отсутствием возможности проскальзывания соединения, также его работа не зависит от условий окружающей среды (дождь, грязь и т.п.). А применение рекуперативного торможения увеличивает функциональные возможности устройства.

Далее будет описано более подробно заявленное изобретение с указанием возможных примеров использования.

В настоящее время на рынке предлагаются различные устройства для использования в качестве дополнительного привода, получившие название mover, а также применяются различные конструкции мотор-колес.

Недостатки mover описаны в прототипе EP 1447312 B1 выше. К тому же их невозможно применить непосредственно в процессе движения.

Недостатком мотор-колес является их ограниченность применения, связанная тем, что они не рассчитаны на массу реальных машин (около 2-х тонн), поскольку используемый в них электродвигатель является самой ступицей, на которое устанавливается колесо. Вся нагрузка, действующая во время движения транспортного средства, передается на корпус электродвигателя, в результате которой он выходит из строя. При этом в случае поломки мотор-колеса транспортное средство перестает функционировать, что исключено в заявленном изобретение - при поломки электродвигателя транспортное средство продолжает функционировать в штатном режиме. Принципиальным отличием предлагаемого изобретения от мотор-колес является использование для передачи нагрузки не вращающийся корпус мотор-колеса, а непосредственно ступичный узел, передающий нагрузку на ось через сборку подшипников ступицы, что обеспечивает надежность работы вспомогательного привода.

Популярные в настоящее время электрокары и гибридные автомобили типа Toyota Prius, Tesla и т.д. не рассматриваются в нашем изобретении, так как в них заложен совсем иной принцип передачи тяги: передача вращающего момента от электродвигателя к колесам осуществляется через редуктор и иные механизмы (не прямой контакт).

Настоящее изобретение в первую очередь предназначено в качестве дополнительного устройства тяги к основному приводу. Предпочтительно его использовать на прицепах, в которых уже установлены аккумуляторные батареи: автотрейлеры, термобудки и подобные средства. Но этим оно не ограничивается, например, возможен вариант применения устройства в тягачах для повышения их проходимости. Преимуществом его является также возможность автоматического включения в работу даже во время движения транспортного средства.

Предлагается конструкция вспомогательного маневрирующего устройства, состоящего из электродвигателя, подключенного к аккумуляторной батарее, и контролера, способным управлять электродвигателем. Основными элементами, из которых состоит электродвигатель, являются якорь с обмоткой, являющийся статором, и ротор, содержащий неодимовые магниты, имеющий возможность вращения.

В настоящем изобретении не описывается детальное выполнение и использование электродвигателя, поскольку он не является предметом заявки. Для специалистов не составит труда понять принцип работы такого двигателя и изготовить его на основе имеющихся на данный момент знаний. В том числе изготовить электродвигатель, являющийся в определенный моменты генератором (рекуперативное торможение).

Также отсутствует описание принципов соединения между электродвигателем, аккумулятором и контроллером. Вариантов существует множество и все они имеют быть использованы в настоящем изобретении.

Контроллер осуществляет прием сигналов от различных датчиков и на основании этих сигналов обеспечивает управление электродвигателем.

Статор электродвигателя устанавливается неподвижно на ось транспортного средства, а ротор соединен со ступицей колеса, установленной на этой оси. В случае выхода из строя электродвигателя, такая конструкция позволяет ступице колеса оставаться в рабочем состоянии, и движению транспортного средства ничего не мешает.

Вспомогательное маневрирующее устройство устанавливается на транспортное средство, к примеру, на ось жилого прицепного трейлера. При зацеплении трейлера к буксирующему транспорту в случае тяжелых дорожных условий (бездорожье, возвышенный подъем), по сигналу контроллера электродвигатель за счет энергии аккумулятора обеспечивает дополнительный привод буксирующему транспорту. В обычных условия устройство отключено и благодаря конструктивным особенностям (отсутствие фрикционных соединений, зубчато-шестеренчатого привода), не оказывает своего влияния на движение автотранспортного средства.

Предлагаемое устройство имеет возможность также работать в качестве генератора для зарядки АКБ. В случае торможения, срабатывает сигнал, который подается контроллеру, и электродвигатель работает в качестве генератора. Процесс рекуперации представляет собой управление функцией работы электродвигателя устройства в режиме генератора и соответствующей настройкой работы штатной тормозной системы. Таким образом имеется дополнительная возможность зарядить аккумуляторную батарею.

Все эти режимы задаются или выбираются из предварительно установленных в контроллер дистанционно водителем буксирующего ТС и активируются в процессе движения датчиком, установленным в инерционно-тормозную систему тягово-сцепного устройства, и штатными органами управления буксирующего ТС.

Настоящее изобретение имеет возможность работать и в условия самостоятельного (без использования буксира) перемещения, например при парковке, на трейлерной стоянке, заезд в ограниченное пространство и т.д. С помощью дистанционного управления, подается необходимые сигналы контроллеру, который запустит в работу электродвигатель. При этом будет ограничена скорость перемещений (например, до 1 км/ч), так как контроллер «узнает» об отсутствие букусирующего средства.

Предлагаемое вспомогательное маневрирующее устройство может иметь собственный корпус (производиться как готовое к установке на штатное ступичное колесо изделие), частичный корпус (с креплением ротора к штатной ступице и закрываемое дополнительной крышкой), или быть изготовлено совместно с опорным колесом и иметь общие узлы и детали.

1. Вспомогательное маневрирующее устройство, содержащее аккумуляторную батарею, контроллер и электродвигатель, имеющий якорь с обмоткой, являющийся статором, и вращающийся ротор, содержащий неодимовые магниты, в котором электродвигатель подключен к аккумуляторной батарее и управляется контроллером, при этом статор электродвигателя неподвижно устанавливается на ось транспортного средства, содержащую ступицу колеса, к которой закрепляется вращающий ротор электродвигателя.

2. Устройство по п. 1, в котором электродвигатель имеет возможность генерировать энергию для подзарядки аккумуляторной батареи при рекуперативном торможении транспортного средства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ходовым системам машин. Балансирная тележка с приводом на каждое колесо, содержит поперечную балку, на концах которой расположены продольные балансиры, и укрепленные на концах балансиров колеса.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к сочлененным транспортным средствам. Сочлененная машина содержит первую и вторую тележки, поперечный стержень, дышло первой и дышло второй тележки, гибкий элемент, проходящий через одинарные блоки и двойные блоки, гидронасос с предохранительным клапаном, гидроцилиндры.

Изобретение относится к автомобильному прицепу для тягача. Автопоезд содержит тягач и прицеп.

Группа изобретений относится к подвесному устройству для привода транспортного средства. Транспортное средство (100) включает подвесное устройство (1) для поддерживающего привода транспортного средства (100).

Группа изобретений относится к составному транспортному средству для перевозки тяжеловесных грузов. Составное транспортное средство для перевозки тяжеловесных грузов содержит первый тягач (1), механически соединенный со вторым тягачом (2).

Автопоезд // 2539702
Изобретение относится к автомобильному транспорту и автомобилестроению, а именно к автотранспортным средствам высокой проходимости, предназначенным для бесперебойной перевозки крупногабаритных и тяжелых грузов на большие расстояния.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам управления приводом ведущего моста прицепных машин. .

Изобретение относится к устройствам, использующим энергию движения транспортных средств. Осевой генератор для электроснабжения транспортного средства содержит ротор с установленными на нем постоянными магнитами, закрепленный на оси колесной пары, и статор с генерирующими обмотками, соединенный с неподвижной частью транспортного средства.

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система электропитания для электрифицированного транспортного средства содержит систему аккумуляторных батарей, увеличитель запаса хода, контроллер и множество переключателей.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Монтажная конструкция транспортного средства для устройства бесконтактного приема мощности, в которой устройство бесконтактного приема мощности включает в себя катушку для приема мощности и установлено в нижнем фрагменте кузова транспортного средства.

Изобретение относится к универсальному транспортно-технологическому устройству для сельскохозяйственных территорий, которое содержит ходовую часть с элементами подвески, управляемыми передними колесами, ведущими задними колесами, аккумуляторными батареями, тяговым электродвигателем с колесным редуктором, механизмами управления, рамой, дополнительным электродвигателем, съемным механизмом навески, закрепляемым на раме, сельскохозяйственными орудиями, которые крепятся на раму через механизм навески.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система зарядки тяговых аккумуляторов электротранспорта при его движении содержит рабочие органы пневматической системы двойного действия.

Изобретение относится к токоприёмникам транспортных средств. Система управления штангой токоприемника транспортного средства включает в себя цифровой блок управления, пульт управления, содержащий дисплей и линейные электроприводы поворота штанги по горизонтали и вертикали.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электродвижительная установка транспортного средства с каскадным электрическим преобразователем содержит систему управления, первичный тепловой двигатель, генератор переменного тока, автоматические выключатели, электрический преобразователь и тяговый электродвигатель.

Изобретение относится к транспортным средствам. Приводное устройство для транспортного средства, оборудованного AC-вращающейся электрической машиной, соединенной с ведущим колесом, содержит устройство аккумулирования мощности; инвертор, DC/AC преобразователь мощности и устройство управления инвертором.

Изобретение относится к самоходной машине с электрической системой привода, содержащей: бортовой источник электрической энергии, минимум два электродвигателя и минимум один контроллер.

Использование: в области электротехники. Технический результат - увеличение коэффициента мощности электровоза при номинальной нагрузке.

Изобретение относится к управлению тяговой системой транспортных средств с электротягой. Система управления полноприводным электромобилем содержит тормозную систему, асинхронные электродвигатели, блоки разделения крутящего момента и блоки управления тягой и стабилизацией.

Изобретение относится к вспомогательному маневрирующему устройству, которое содержит: аккумуляторную батарею, контроллер и электродвигатель. Электродвигатель имеет якорь с обмоткой, являющийся статором, и вращающийся ротор, который содержит неодимовые магниты. Электродвигатель подключен к аккумуляторной батарее и управляется контроллером. Статор электродвигателя неподвижно устанавливается на ось транспортного средства, которая содержит ступицу колеса и к которой закрепляется вращающий ротор электродвигателя. Электродвигатель может генерировать энергию для подзарядки аккумуляторной батареи при рекуперативном торможении транспортного средства. Достигается повышение надежности работы узла путем исключения возможности проскальзывания между ротором и ступицей колеса. 1 з.п. ф-лы.

Наверх