RU145392U1

RU145392U1 - HIGH PERFORMANCE TRAILER WITH ACTIVE SEMI-TRAILER

Info

Publication number: RU145392U1
Application number: RU2014114458/11U
Authority: RU
Inventors: Илья Романович Шегельман; Владимир Иванович Скрыпник; Алексей Сергеевич Васильев; Алексей Владимирович Кузнецов
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2014-09-20

Abstract

Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом, включающий тягач и активный полуприцеп с механическим приводом от раздаточной коробки тягача, включающий два установленных друг за другом карданных вала, связанных между собой соединительным устройством, ось которого совпадает с осью поворота полуприцепа относительно тягача допускающим угловое смещение соединяемых карданных валов и при этом обеспечивающим передачу вращающего момента от первого карданного вала ко второму, и установленную на первом карданном валу, расположенном между раздаточной коробкой и вторым карданным валом, управляемую муфту, позволяющую регулировать величину передаваемой к ведущим колесам активного полуприцепа мощности, отличающийся тем, что механический привод активного полуприцепа имеет дополнительную управляемую муфту, установленную на втором карданном валу, находящемся между первым карданным валом и ведущим мостом активного полуприцепа, позволяющую осуществлять и разрывать механическую связь второго карданного вала и входного вала ведущего моста активного полуприцепа.A cross-country road train with an active semi-trailer, including a tractor and an active semi-trailer with a mechanical drive from the transfer case of the tractor, including two cardan shafts mounted one after another, connected by a connecting device, the axis of which coincides with the axis of rotation of the semitrailer relative to the tractor allowing angular displacement of the connected cardan shafts and while providing transmission of torque from the first driveshaft to the second, and mounted on the first driveshaft, located between the transfer case and the second driveshaft, a controlled clutch that allows you to adjust the amount of power transmitted to the drive wheels of the active semi-trailer, characterized in that the mechanical drive of the active semi-trailer has an additional controlled clutch mounted on a second driveshaft located between the first driveshaft and the active drive axle semitrailer, allowing to implement and break the mechanical connection of the second propeller shaft and the input shaft of the drive axle of the active semitrailer.

Description

Автопоезд высокой проходимости с активным полуприцепом предназначен для транспортировки грузов, в том числе для вывозки леса по дорогам различных категорий, включая временные, труднопроходимые, характеризующиеся низким коэффициентом сцепления и вне дорог.The high-cross-country road train with an active semi-trailer is designed for transportation of goods, including for transporting timber on roads of various categories, including temporary, difficult to reach, characterized by a low coefficient of adhesion and off-road.

Известна, разработанная инновационной компанией НАМИ-Сервис и заводом Трансмаш конструкция активного полуприцепа с четырьмя ведущими мостами [1]. В данной конструкции колеса ведущих мостов полуприцепа активизируются собственной силовой установкой, которая включает автономный двигатель мощностью 360 л.с. вращающий два соосно расположенных насоса высокого давления соединенных с гидромоторами в сборе с редукторами, которые приводят в движение ведущие мосты полуприцепа. Задняя тележка полуприцепа сделана поворотной, что улучшает маневренность автопоезда.Known, developed by the innovative company NAMI-Service and the Transmash plant, is the design of an active semi-trailer with four drive axles [1]. In this design, the wheels of the drive axles of the semi-trailer are activated by its own power plant, which includes an autonomous engine with a capacity of 360 hp. rotating two coaxially located high pressure pumps connected to hydraulic motors assembly with gears that drive the drive axles of the semi-trailer. The rear trolley of the semitrailer is made rotatable, which improves the maneuverability of the road train.

Недостатком известной конструкции активного полуприцепа с четырьмя ведущими мостами является необходимость управления одновременно двумя двигателями: двигатель автомобильного тягача и двигатель полуприцепа. При этом для предотвращения складывания автопоезда оборудованного активным полуприцепом известной конструкции необходимо с высокой степенью точности обеспечить одинаковые скорости вращения ведущих колес автомобиля-тягача и активного полуприцепа, приводимые в движения от разных двигателей. Кроме того, не оправданы значительные затраты на приобретение и установку дополнительного двигателя, который будет использоваться ограниченное время при передвижении автопоезда со скоростью не более 30 км/ч в тяжелых дорожных условиях и в условиях бездорожья. При этом следует принять во внимание, что собственная силовая установка полуприцепа обладает достаточно большой массой, что снижает полезную грузоподъемность автопоезда.A disadvantage of the known construction of an active semi-trailer with four drive axles is the need to control two engines simultaneously: the engine of a vehicle tractor and the engine of a semi-trailer. At the same time, to prevent the folding of a road train equipped with an active semi-trailer of known design, it is necessary to ensure the same rotation speeds of the drive wheels of the towing vehicle and the active semi-trailer driven by different engines with a high degree of accuracy. In addition, significant costs for the purchase and installation of an additional engine are not justified, which will be used for a limited time when moving a road train at a speed of no more than 30 km / h in difficult road conditions and in off-road conditions. It should be borne in mind that the propulsion system of the semi-trailer has a sufficiently large mass, which reduces the payload of the road train.

Известна конструкция активного автопоезда с механическим приводом в составе тягача КрА3-260Д и полуприцепа-шасси КрА3-9382 [2]. В известной конструкции активного автопоезда привод ведущих колес полуприцепа осуществляется от вала отбора мощности раздаточной коробки тягача через конический редуктор, карданные валы с промежуточными опорами, угловые редукторы, установленные у ведущих колес полуприцепа.A known design of an active road train with a mechanical drive as part of the KrA3-260D tractor and the KrA3-9382 semi-trailer chassis [2]. In the known design of an active road train, the drive wheels of the semi-trailer are driven from the power take-off shaft of the transfer case of the tractor through a bevel gear, cardan shafts with intermediate bearings, angle gears installed on the drive wheels of the semi-trailer.

Недостатком известной конструкции активного автопоезда являются недостаточно высокая скорость движения груженого автопоезда по шоссе, повышенный расход топлива.A disadvantage of the known design of an active road train is the insufficiently high speed of a loaded road train along the highway, and increased fuel consumption.

Наиболее близкой по существенным признакам к предлагаемой конструкции устройства и взятой за прототип является известная конструкция привода колес полуприцепа активного автопоезда [3], в которой ведущие колеса полуприцепа приводятся в движение механической передачей. Привод колес полуприцепа активного автопоезда осуществляется от раздаточной коробки тягача через карданные валы, связанные соединительным устройством, ось которого совпадает с осью поворота полуприцепа относительно тягача, допускающим угловое смещение соединяемых карданных валов, и при этом обеспечивающим передачу вращающего момента от одного вала к другому. При этом карданный вал, находящийся со стороны полуприцепа включает в себя две части, связанные между собой управляемой пневматической муфтой, позволяющей регулировать величину передаваемой к ведущим колесам полуприцепа мощности.Closest to the essential features of the proposed design of the device and taken as a prototype is the known design of the drive wheels of the semitrailer of the active road train [3], in which the drive wheels of the semitrailer are driven by a mechanical transmission. The wheels of an active road train semi-trailer are driven from the transfer case of the tractor through cardan shafts connected by a connecting device, the axis of which coincides with the axis of rotation of the semitrailer relative to the tractor, allowing angular displacement of the connected cardan shafts, and at the same time ensuring the transmission of torque from one shaft to another. In this case, the driveshaft located on the side of the semi-trailer includes two parts interconnected by a controlled pneumatic clutch, which allows you to adjust the amount of power transmitted to the drive wheels of the semi-trailer.

Недостатком известной конструкции привода колес полуприцепа активного автопоезда является то, что при отключении пневматической муфты, крутящий момент на колеса полуприцепа перестает подаваться (полуприцеп перестает быть активным), но при этом карданный вал, приводимый в движение за счет вращения колес полуприцепа, неизбежно вращается, что приводит к снижению срока его службы, необоснованным потерям мощности и появлению дополнительных динамических нагрузок.A disadvantage of the known construction of the drive wheel of the semi-trailer of an active road train is that when the pneumatic clutch is turned off, the torque on the wheels of the semi-trailer ceases to be supplied (the semi-trailer ceases to be active), but the propeller shaft, driven by the rotation of the wheels of the semi-trailer, inevitably rotates, which leads to a decrease in its service life, unreasonable power losses and the appearance of additional dynamic loads.

Технический результат предлагаемого автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом заключается в увеличении срока службы трансмиссии и коэффициента полезного действия, снижении динамических нагрузок в приводе активного полуприцепа, снижении расхода топлива при движении по дорогам с хорошим покрытием при отключенном приводе активного полуприцепа.The technical result of the proposed road train with an active semi-trailer is to increase the transmission service life and efficiency, reduce dynamic loads in the drive of the active semi-trailer, reduce fuel consumption when driving on roads with good coverage with the drive off the active semi-trailer.

Достигается технический результат тем, что механический привод активного полуприцепа имеет дополнительную управляемую муфту, установленную на втором карданном валу, находящимся между первым карданным валом и ведущим мостом активного полуприцепа, позволяющую осуществлять и разрывать механическую связь второго карданного вала и входного вала ведущего моста активного полуприцепа.The technical result is achieved by the fact that the mechanical drive of the active semi-trailer has an additional controlled clutch mounted on the second driveshaft located between the first driveshaft and the drive axle of the active semi-trailer, which allows the mechanical connection of the second driveshaft and the input shaft of the drive axle of the active semi-trailer to be carried out and broken.

На фиг. 1 показана схема трансмиссии автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом.In FIG. 1 shows a transmission diagram of a high-traffic road train with an active semi-trailer.

Предлагаемая конструкция автопоезда с активным полуприцепом содержит тягач 1, соединенный с помощью седельного устройства 8 с активным полуприцепом 9. Крутящий момент от двигателя 20 тягача 1 через коробку передач 2, раздаточную коробку 3 передается через карданные валы 18, 17 к ведущим колесам 19, 16, 15 тягача 1 и через карданный вал 6, связанный карданным шарниром 7 с карданным валом 14 передается к ведущим колесам 11,10 активного полуприцепа 9.The proposed design of a road train with an active semi-trailer contains a tractor 1 connected via a saddle device 8 with an active semi-trailer 9. The torque from the engine 20 of the tractor 1 through the gearbox 2, the transfer case 3 is transmitted through cardan shafts 18, 17 to the drive wheels 19, 16, 15 of the tractor 1 and through the driveshaft 6 connected by the driveshaft 7 to the driveshaft 14 is transmitted to the drive wheels 11,10 of the active semi-trailer 9.

Карданный шарнир 7, обеспечивающий возможность углового смещение друг относительно друга соединяемых карданных валов 6, 14 с одновременной передачей мощности от первого карданного вала 6 ко второму карданному валу 14, расположен таким образом, что его ось совпадает с осью поворота активного полуприцепа 9 относительно тягача 1.A cardan joint 7, which allows angular displacement relative to each other of the connected cardan shafts 6, 14 while transmitting power from the first cardan shaft 6 to the second cardan shaft 14, is located in such a way that its axis coincides with the axis of rotation of the active semi-trailer 9 relative to the tractor 1.

Карданные валы 6, 14 могут быть снабжены промежуточными опорами.Cardan shafts 6, 14 may be provided with intermediate supports.

В качестве ведущего моста активного полуприцепа 9 используется стандартный ведущий мост тягача 1, что позволяет обойтись без дополнительного редуктора для обеспечения равенства скоростей вращения колес тягача 1 и активного полуприцепа 9. Между верхним выходным валом 4 раздаточной коробки 3 и карданным валом 6, а также между карданным валом 14 и входным валом 12 ведущего моста активного полуприцепа 9 установлены управляемые пневматические муфты 5 и 13, управление которыми осуществляется водителем из кабины тягача 1.As the drive axle of the active semi-trailer 9, the standard drive axle of the tractor 1 is used, which eliminates the need for an additional gearbox to ensure equality of rotation speeds of the wheels of the tractor 1 and the active semi-trailer 9. Between the upper output shaft 4 of the transfer case 3 and the driveshaft 6, and also between the driveshaft the shaft 14 and the input shaft 12 of the drive axle of the active semi-trailer 9 are equipped with controlled pneumatic couplings 5 and 13, which are controlled by the driver from the tractor cab 1.

Пневматическая муфта 5 дает возможность включать привод ведущих колес активного полуприцепа 9, регулировать величину передаваемой к ведущим колесам активного полуприцепа 9 мощности и полностью отключать привод ведущих колес активного полуприцепа 9. Пневматическая муфта 13 позволяет отключать карданные валы 14, 6, соединенные между собой карданным шарниром 7, от входного вала 12 ведущего моста активного полуприцепа 9.The pneumatic clutch 5 makes it possible to turn on the drive of the drive wheels of the active semi-trailer 9, adjust the amount of power transmitted to the drive wheels of the active semi-trailer 9 and completely disable the drive of the drive wheels of the active semi-trailer 9. The pneumatic coupling 13 allows you to disable the driveshafts 14, 6 connected to each other by a universal joint 7 , from the input shaft 12 of the driving axle of the active semi-trailer 9.

В предлагаемой конструкции автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом при движении со значительной скоростью на участках дорог с благоприятными дорожными условиями, имеется возможность передавать мощность и крутящий момент только на колеса тягача и при этом исключить вращение карданных валов 6 и 14, которые в случае отсутствия муфты 14, приводились бы во вращение за счет вращения колес активного полуприцепа 9. Таким образом, в предлагаемом устройстве исключаются потери мощности в трансмиссии, а также дополнительные динамические нагрузки.In the proposed design of a high-traffic road train with an active semi-trailer when driving at considerable speed on road sections with favorable road conditions, it is possible to transfer power and torque only to the tractor wheels and at the same time exclude the rotation of the cardan shafts 6 and 14, which in the absence of a clutch 14 , would be brought into rotation due to the rotation of the wheels of the active semi-trailer 9. Thus, the proposed device eliminates power loss in the transmission, as well as additional dynamics sky loads.

При движении автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом в тяжелых дорожных условиях (по труднопроходимым дорогам, по дорогам с низким значением коэффициента сцепления, вне дорог и т.п.), когда тягового усилия ведущих колес 19, 16, 15 тягача 1 не хватает водитель с помощью аппаратуры управления, находящейся в кабине тягача 1, включает управляемые пневматические муфты 5, 13, в результате чего, крутящий момент с раздаточной коробки 3 тягача 1 через карданные валы 6, 14, соединенные карданным шарниром 7, передается на ведущие колеса 11, 10 активного полуприцепа 9, обеспечивая тяговое усилие по сцеплению на них. При этом колесная формула автопоезда изменится с 10×6 на 10×10, а коэффициент сцепного веса при этом увеличится с 0,55 до 1.When driving a high-road train with an active semi-trailer in difficult road conditions (on difficult roads, on roads with a low coefficient of adhesion, off-road, etc.), when the driving force of the driving wheels 19, 16, 15 of tractor 1 is not enough using control equipment located in the cab of the tractor 1, it includes controlled pneumatic couplings 5, 13, as a result of which, the torque from the transfer case 3 of the tractor 1 through the driveshafts 6, 14 connected by the cardan joint 7 is transmitted to the drive wheels 11, 10 Foot semitrailer 9, providing traction by adhesion to them. In this case, the wheel formula of the road train will change from 10 × 6 to 10 × 10, and the coefficient of grip weight will increase from 0.55 to 1.

После преодоления труднопроходимого участка дороги водитель с помощью аппаратуры управления, находящейся в кабине тягача 1 отключает пневматические муфты 5, 13, отключая тем самым механический привод активного полуприцепа 9. При этом пневматическая муфта 5 разрывает механическую связь карданного вала 6 и верхнего выходного вала 4 раздаточной коробки 3 тягача 1 и крутящий момент перестает передаваться на карданный вал 6. Пневматическая муфта 13 разрывает механическую связь карданного вала 14 и входного вала 12 ведущего моста активного полуприцепа 9, в результате чего при движении автопоезда высокой проходимости с активным полуприцепом при отключенном механическом приводе активного полуприцепа 9 будет вращаться только входной вал 12 ведущего моста активного полуприцепа 9, приводимый в движение за счет вращения колес 11, 10, при этом карданные валы 14, 6 вращаться не будут.After overcoming a difficult section of the road, the driver using the control equipment located in the tractor cab 1 disables the pneumatic couplings 5, 13, thereby disabling the mechanical drive of the active semi-trailer 9. In this case, the pneumatic clutch 5 breaks the mechanical connection of the driveshaft 6 and the upper output shaft 4 of the transfer case 3 of the tractor 1 and the torque ceases to be transmitted to the driveshaft 6. The pneumatic clutch 13 breaks the mechanical connection of the driveshaft 14 and the input shaft 12 of the drive axle of the active half EPA 9, as a result of which when the road train with the active semi-trailer is moving with the mechanical drive of the active semi-trailer 9 turned off, only the input shaft 12 of the drive axle of the active semi-trailer 9 will rotate, driven by the rotation of the wheels 11, 10, while the driveshafts 14, 6 will not rotate.

В предлагаемом устройстве при движении с включенным механическим приводом активного полуприцепа повышается его проходимость, а при движении по хорошей дороге с отключенным приводом активного полуприцепа карданные валы, расположенные между тягачом и полуприцепом, соединяемые карданным шарниром, не будут вращаться, что позволит повысить не только срок службы, но и коэффициент полезного действия трансмиссии, снизить динамические нагрузки в приводе активного прицепа.In the proposed device, when driving with the mechanical drive of the active semi-trailer turned on, its patency is increased, and when driving on a good road with the drive of the active semi-trailer turned off, cardan shafts located between the tractor and the semi-trailer connected by a universal joint will not rotate, which will increase not only the service life , but also the transmission efficiency, reduce dynamic loads in the drive of an active trailer.

1. Новый взгляд на активный автопоезд. - Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.gruzovikpress.ru/artice/news/2013_05_A_2013_05_22-10_26_53.1. A new look at the active road train. - Electronic resource. Access mode: http://www.gruzovikpress.ru/artice/news/2013_05_A_2013_05_22-10_26_53.

2. Активные автопоезда / Секретные автомобили Советской Армии. - Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.telenir.net/tehnicheskie_nauki/sekretnye_avtomobili_sovetskoi_armii/p3.php.2. Active road trains / Secret cars of the Soviet Army. - Electronic resource. Access Mode: http://www.telenir.net/tehnicheskie_nauki/sekretnye_avtomobili_sovetskoi_armii/p3.php.

3. Описание изобретения к патенту RU 2167779 C1, приоритет 22.12.1999.3. Description of the invention to patent RU 2167779 C1, priority 22.12.1999.

Claims

A cross-country road train with an active semi-trailer, including a tractor and an active semi-trailer with a mechanical drive from the transfer case of the tractor, including two cardan shafts mounted one after another, connected by a connecting device, the axis of which coincides with the axis of rotation of the semitrailer relative to the tractor allowing angular displacement of the connected cardan shafts and while providing transmission of torque from the first driveshaft to the second, and mounted on the first driveshaft, located between the transfer case and the second driveshaft, a controlled clutch that allows you to adjust the amount of power transmitted to the drive wheels of the active semi-trailer, characterized in that the mechanical drive of the active semi-trailer has an additional controlled clutch mounted on a second driveshaft located between the first driveshaft and the active drive axle semitrailer, allowing to implement and break the mechanical connection of the second propeller shaft and the input shaft of the drive axle of the active semitrailer.