RU186978U1

RU186978U1 - Device for locking the folding system and ensuring the controllability of the road train

Info

Publication number: RU186978U1
Application number: RU2018136917U
Authority: RU
Inventors: Ринат Расилевич Кашапов; Рустем Радисович Гараев; Олег Владимирович Латифов; Константин Юрьевич Чуворкин; Фаиль Фаритович Насыбуллин; Константин Сергеевич Попов; Сергей Викторович Башегуров; Сергей Валентинович Шапрунов
Original assignee: Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-02-12

Abstract

Предложено устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда, состоящая из: седельного тягача (1), связанного с полуприцепом (2) через свободную кинематическую связь седельно-сцепного устройства (3) со шкворнем (4) полуприцепа. Для управления положением седельного тягача (1) относительно оси шкворня (4) полуприцепа имеющаяся кинематическая связь дополнительно оснащена механизмом блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда, предполагающей применение автоматической системы управления. Механизм блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда включает в себя взаимосвязанные гидравлическую систему и кинематическую цепь. Гидравлическая система состоит из гидроцилиндра (5), закрепленного вдоль одного из бортов на днище полуприцепа параллельно его продольной оси, штоковые полости гидроцилиндра (5) связаны между собой трубопроводом (6). Трубопровод (6) подбирается исходя из обеспечения наименьшего сопротивления перетекания жидкости. На трубопроводе (6), соединяющем штоковые полости гидроцилиндра (5), установлен нормально открытый электромагнитный клапан (7) управления состоянием гидроцилиндра, связанный с электронным блоком управления (8) автомобиля. Кинематическая цепь построена на гибкой связи (9) в виде металлического каната дополнительно, кроме седельно-сцепного устройства (3), связывающего седельный тягач (1) с полуприцепом (2). На концах гибкой связи (9) имеются петлеобразные заделки, которые связаны через специальные опоры блоков (10), (11) с крепежными головками (12), (13) штока (14) гидроцилиндра (5). Специальные опоры (10) и (11) позволяют проводить натяжение гибкой связи (9) при установке и регулировке механизма системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда. Гибкая связь 9 пропускается через промежуточную опору (15), направляющий диск (16), шарнирно установленный на шкворне (4) полуприцепа (2) и имеющий возможность фиксации от поворота относительно седельно-сцепного устройства (3) седельного тягача (1). Это может достигаться либо при помощи крепления направляющего диска (16) к передней части седла при помощи кронштейна-серьги (17) после стыковки полуприцепа с седельным тягачом (1), фиксируемого с седельно-сцепным устройством (3), либо наличием в конструкции направляющего диска (16) цапфы (18), которая входит в паз (19) седельно-сцепного устройства (3) при стыковке полуприцепа с седельным тягачом (1). Также для осуществления действий по обеспечению управляемости автопоезда, а именно для организации переменной управляемой силовой связи между седельным тягачом (1) и полуприцепом (2), предусмотрены связанные трубопроводами в гидравлической системе два трехходовых и один сдвоенный нормально закрытый электромагнитные клапаны (20), (21), (22) управляемые автоматически через электронный блок (8) управления автомобиля, приводной от электродвигателя (23), связанного с бортовой сетью автомобиля, масляный насос (24) с предохранительным клапаном (25), емкостью масла (26), датчик (27) положения полуприцепа относительно седельного тягача, связанным электрически с электронным блоком (8) управления автомобиля и механически с частями автомобиля.Техническое решение позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации автопоезда в составе автомобиля на базе седельного тягача с полуприцепом в более широких условиях эксплуатации, в том числе и повышение управляемости и курсовой устойчивости такого автомобиля. 2 з.п. ф-лы.A device is proposed for locking the folding system and ensuring the controllability of the road train, consisting of: a truck tractor (1) connected to the semi-trailer (2) through the free kinematic connection of the fifth wheel coupling (3) with the pin (4) of the semi-trailer. To control the position of the truck tractor (1) relative to the axis of the pivot pin (4) of the semi-trailer, the existing kinematic connection is additionally equipped with a folding locking mechanism and ensuring the road train is controllable, involving the use of an automatic control system. The folding locking mechanism and ensuring the road train is controllable includes an interconnected hydraulic system and a kinematic chain. The hydraulic system consists of a hydraulic cylinder (5) fixed along one of the sides on the bottom of the semi-trailer parallel to its longitudinal axis, the rod cavities of the hydraulic cylinder (5) are connected by a pipeline (6). The pipeline (6) is selected on the basis of ensuring the least resistance to fluid flow. A normally open solenoid valve (7) for controlling the state of the hydraulic cylinder connected to the electronic control unit (8) of the vehicle is installed on the pipeline (6) connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder (5). The kinematic chain is built on a flexible connection (9) in the form of a metal rope in addition to the fifth wheel coupling (3) connecting the tractor unit (1) to the semi-trailer (2). At the ends of the flexible connection (9) there are loop-shaped seals that are connected through special block supports (10), (11) to the mounting heads (12), (13) of the rod (14) of the hydraulic cylinder (5). Special supports (10) and (11) allow the flexible connection (9) to be tensioned when installing and adjusting the mechanism of the folding blocking system and ensuring the controllability of the road train. Flexible connection 9 is passed through an intermediate support (15), a guide disk (16), pivotally mounted on the pin (4) of the semitrailer (2) and having the ability to be fixed from rotation relative to the fifth wheel coupling (3) of the truck tractor (1). This can be achieved either by attaching the guide disk (16) to the front of the saddle using the earring bracket (17) after docking the semitrailer with the tractor unit (1), fixed with the fifth wheel coupling (3), or by the presence of the guide disk in the design (16) trunnion (18), which enters the groove (19) of the fifth wheel coupling (3) when the semitrailer is docked with the tractor unit (1). Also, for the implementation of actions to ensure the controllability of the road train, namely, to organize a variable controlled power connection between the tractor unit (1) and the semi-trailer (2), two three-way and one twin normally closed solenoid valves (20), (21) connected by pipelines are provided in the hydraulic system ), (22) controlled automatically through the electronic control unit (8) of the vehicle, driven by an electric motor (23) connected to the vehicle electrical system, an oil pump (24) with a safety valve (25) oil (26), the sensor (27) of the position of the semitrailer relative to the truck tractor, electrically connected with the electronic control unit (8) of the vehicle and mechanically with the car parts. The technical solution improves the reliability and safety of operation of a road train in a car based on a truck tractor with a semitrailer in wider operating conditions, including increasing the controllability and directional stability of such a car. 2 s.p. f-ly.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к автомобилестроению, и может быть использована в конструкциях автопоездов.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to the automotive industry, and can be used in the construction of road trains.

Известна система блокировки складывания автопоезда, включающего тягач, снабженный седельно-сцепным устройством, взаимодействующим со шкворнем, жестко закрепленным на раме полуприцепа, содержащая дополнительно установленные по бортам полуприцепа параллельно продольной оси два гидроцилиндра с блоками на концах штоков, трубопроводы, соединяющие поршневые и штоковые полости гидроцилиндров, направляющий диск, шарнирно установленный на шкворне полуприцепа, электромагнитный клапан, связанный с электронным блоком управления автомобиля и установленный на трубопроводе, соединяющем поршневые полости гидроцилиндров, металлический канат, прикрепленный в одной точке к направляющему диску со стороны передней части полуприцепа, связанный с полуприцепом через блоки на штоках гидроцилиндров и огибающий направляющий диск, при этом конструктивно предусмотрена возможность фиксации направляющего диска относительно седельного устройства при стыковке полуприцепа с тягачом (см. патент на полезную модель №166072, МПК B62D 53/04, опубл. 10.11.2016).A known system for locking the folding of a road train including a tractor equipped with a fifth wheel coupling interacting with a kingpin rigidly mounted on the frame of the semi-trailer, containing two hydraulic cylinders additionally mounted on the sides of the semi-trailer parallel to the longitudinal axis with blocks at the ends of the rods, pipelines connecting the piston and rod cavities of the hydraulic cylinders , a guide disk pivotally mounted on the pivot of the semi-trailer, an electromagnetic valve connected to the electronic control unit of the vehicle and mounted on the pipeline connecting the piston cavities of the hydraulic cylinders, a metal rope attached at one point to the guide disk from the front of the semitrailer, connected to the semitrailer through blocks on the rods of the hydraulic cylinders and the envelope of the guide disk, with the possibility of fixing the guide disk relative to the saddle when docking of the semitrailer with a tractor (see utility model patent No. 166072, IPC B62D 53/04, publ. 11/10/2016).

За ближайший аналог-прототип принимаем систему блокировки складывания автопоезда, включающего тягач, снабженный седельно-сцепным устройством, взаимодействующим со шкворнем, жестко закрепленным на раме полуприцепа, параллельно продольной оси которого установлен гидроцилиндр с блоками на концах штоков, трубопровод, соединяющий штоковые полости гидроцилиндра, направляющий диск, шарнирно установленный на шкворне полуприцепа с возможностью фиксации относительно седельного устройства при стыковке полуприцепа с тягачом, электронный блок управления автомобиля, электромагнитный клапан, установленный на трубопроводе, металлический канат, прикрепленный в одной точке к направляющему диску со стороны передней части полуприцепа и огибающий направляющий диск, дополнительно содержащий датчик удара, установленный на трубопроводе и связанный с электронным блоком управления, при этом гидроцилиндр закреплен вдоль одного из бортов полуприцепа, электромагнитный клапан соединяет штоковые полости гидроцилиндра друг с другом, а концы металлического каната связаны между собой на седельно-сцепном устройстве через блоки на штоке гидроцилиндра (см. патент на полезную модель №177344, МПК B62D 53/08, опубл. 16.02.2018).For the closest analogue to the prototype, we take the system for blocking the folding of a road train, including a tractor equipped with a fifth wheel coupling that interacts with a kingpin rigidly mounted on the frame of the semi-trailer, a hydraulic cylinder with blocks at the ends of the rods is installed parallel to its longitudinal axis, a pipeline connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder disk pivotally mounted on the semi-trailer kingpin with the possibility of fixing relative to the saddle device when the semi-trailer is docked with the tractor, electronic block to the vehicle’s control, an electromagnetic valve mounted on the pipeline, a metal cable attached at one point to the guide disk from the front of the semitrailer and an envelope guide disk, additionally containing a shock sensor mounted on the pipeline and connected to the electronic control unit, while the hydraulic cylinder is fixed along one of the sides of the semitrailer, an electromagnetic valve connects the rod cavities of the hydraulic cylinder to each other, and the ends of the metal rope are connected to each other on the fifth wheel through the blocks on the hydraulic cylinder rod (see Utility Model Patent No. 177344, IPC B62D 53/08, publ. 02.16.2018).

Недостатки данных технических решений заключаются в их узкой направленности, связанной с повышением безопасности эксплуатации большегрузных автопоездов за счет уменьшения вероятности их складывания в процессе резкого или экстремального торможения, а также при возникновения внешнего удара в процессе движения автопоезда. Они направлены на снижение вероятных негативных последствий от аварийной дорожной ситуации, их применение при иных условиях эксплуатации автопоезда, например, при движении автопоезда по мокрому или обледеневшему дорожному полотну, когда снижено или непостоянно сцепление шин колес автопоезда с дорожным покрытием, невозможно, так как они активно не влияют на курсовую устойчивость автопоезда в различных дорожных условиях.The disadvantages of these technical solutions are their narrow focus, associated with increasing the safety of operation of heavy trucks by reducing the likelihood of their folding during sharp or extreme braking, as well as when an external shock occurs during the movement of the train. They are aimed at reducing the likely negative consequences from an emergency road situation, their use under other operating conditions of the road train, for example, when the road train moves on a wet or icy roadbed, when the grip of the tires of the wheels of the road train with the road surface is reduced or inconsistent, as they are actively do not affect the directional stability of the road train in various road conditions.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение безопасности эксплуатации автопоезда в составе седельного тягача с полуприцепом в более широких условиях эксплуатации, в том числе и повышение управляемости и курсовой устойчивости такого автопоезда в разных дорожных условиях.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the safety of operation of a road train as part of a truck tractor with a semi-trailer under wider operating conditions, including increasing the controllability and directional stability of such a road train in different road conditions.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда, включающего тягач, снабженный седельно-сцепным устройством, взаимодействующим со шкворнем, жестко закрепленным на раме полуприцепа, параллельно продольной оси которого установлен гидроцилиндр с блоками на концах штоков, трубопровод, соединяющий штоковые полости гидроцилиндра, направляющий диск, шарнирно установленный на шкворне полуприцепа с возможностью фиксации относительно седельного устройства при стыковке полуприцепа с тягачом, электронный блок управления автомобиля, электромагнитный клапан, установленный на трубопроводе, металлический канат, прикрепленный в одной точке к направляющему диску со стороны передней части полуприцепа и огибающий направляющий диск, датчик удара, установленный на трубопроводе и связанный с электронным блоком управления, при этом гидроцилиндр закреплен вдоль одного из бортов полуприцепа, электромагнитный клапан соединяет штоковые полости гидроцилиндра друг с другом, а концы металлического каната связаны между собой на седельно-сцепном устройстве через блоки на штоке гидроцилиндра при этом конструктивно предусмотрена возможность фиксации направляющего диска относительно седельного устройства при стыковке полуприцепа с седельным тягачом, дополнительно содержит масляный насос с электрическим приводом, емкость для масла, два трехходовых и один сдвоенный нормально закрытый электромагнитные клапаны, связанные трубопроводами с гидроцилиндром и датчик положения частей автопоезда, при этом управление трехходовыми электромагнитными клапанами и масляным насосом осуществляется автоматически посредством имеющейся связи с электронным блоком управления автомобиля, а электромагнитный клапан, соединяющий штоковые полости гидроцилиндра, выполнен с возможностью управления как в ручном, так и в автоматическом режимах. Кроме этого, емкость для масла и масляный насос могут быть установлены на тягаче, а масляный насос может иметь механический привод.The problem is solved due to the fact that the device of the folding blocking system and the controllability of the road train, including the tractor, equipped with a fifth wheel coupling interacting with a king pin rigidly mounted on the frame of the semi-trailer, a hydraulic cylinder with blocks at the ends of the rods is installed parallel to its longitudinal axis, the pipeline, connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder, a guide disc pivotally mounted on the semi-trailer kingpin with the possibility of fixing relative to the saddle device and docking the semitrailer with the tractor, an electronic control unit for the car, an electromagnetic valve mounted on the pipeline, a metal cable attached at one point to the guide disk from the front of the semitrailer and an envelope guide disk, an impact sensor mounted on the pipeline and connected to the electronic control unit while the hydraulic cylinder is fixed along one of the sides of the semi-trailer, the electromagnetic valve connects the rod cavities of the hydraulic cylinder to each other, and the ends of the metal rope knitted together on a fifth wheel through blocks on the hydraulic cylinder rod, it is structurally possible to fix the guide disc relative to the fifth wheel when the semitrailer is docked with the tractor unit, it additionally contains an electric pump with an electric drive, an oil tank, two three-way and one twin normally closed solenoid valves connected by pipelines with a hydraulic cylinder and a position sensor for parts of the road train, while controlling three-way solenoids E valves and the oil pump is carried out automatically by an existing vehicle electronic control unit, a solenoid valve connecting the rod end of the hydraulic cylinder, is adapted to control both the manual and automatic modes. In addition, the oil tank and oil pump can be mounted on the tractor, and the oil pump can be mechanically driven.

Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что устройство системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда дополнительно содержит масляный насос с электрическим приводом, емкость для масла, два трехходовых и один сдвоенный нормально закрытый электромагнитные клапаны, связанные трубопроводами с гидроцилиндром и датчик положения частей автопоезда, при этом управление трехходовыми электромагнитными клапанами и масляным насосом осуществляется автоматически посредством имеющейся связи с электронным блоком управления автомобиля, а электромагнитный клапан, соединяющий штоковые полости гидроцилиндра, выполнен с возможностью управления как в ручном, так и в автоматическом режимах, повышает безопасность эксплуатации автопоезда за счет того, что устройство системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда выполняет функции по блокировке складывания автопоезда в аварийной ситуации, а также повышает его управляемость с учетом дорожных условий.The set of essential features, namely, that the device for locking the folding system and ensuring the controllability of the road train additionally contains an oil pump with an electric drive, an oil tank, two three-way and one twin normally closed solenoid valves connected by pipelines with a hydraulic cylinder and a position sensor for the parts of the road train, The three-way solenoid valves and oil pump are then automatically controlled via the existing electronic control unit of the car, and the solenoid valve connecting the rod cavity of the hydraulic cylinder, is configured to control both in manual and automatic modes, increases the safety of operation of the road train due to the fact that the device of the folding lock system and ensure the controllability of the road train performs the function of locking the folding road trains in an emergency, and also increases its controllability, taking into account road conditions.

Предлагаемое устройство системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда оказывает содействие водителю в управлении автомобилем при его движении и на стоянке и отличается сравнительной простотой и надежностью.The proposed device of the folding locking system and ensuring the manageability of the road train assists the driver in driving the car when it is moving and in the parking lot and is characterized by comparative simplicity and reliability.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда.The claimed technical solution is illustrated by the drawing, which schematically shows the device of the folding blocking system and ensuring the controllability of the road train.

Устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда состоит из: седельного тягача 1 связанного с полуприцепом 2 через свободную кинематическую связь седельно-сцепного устройства 3 со шкворнем 4 полуприцепа. Для управления положением седельного тягача 1 относительно оси шкворня 4 полуприцепа имеющаяся кинематическая связь дополнительно оснащается механизмом блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда предполагающего применение автоматической системы управления. Устройство системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда включает в себя взаимосвязанные гидравлическую систему и кинематическую цепь. Гидравлическая система заполняется специальным маслом, имеющим вязкостно-температурную характеристику, мало изменяющуюся в пределах температурных условий при эксплуатации автомобиля. Гидравлическая система состоит из гидроцилиндра 5, закрепленного вдоль одного из бортов на днище полуприцепа параллельно его продольной оси, штоковые полости гидроцилиндра 5 связаны между собой трубопроводом 6. Трубопровод 6 подбирается исходя из обеспечения наименьшего сопротивления перетекания жидкости. На трубопроводе 6, соединяющем штоковые полости гидроцилиндра 5, установлен электромагнитный нормально открытый клапан 7 управления состоянием гидроцилиндра, связанный с электронным блоком управления 8 автомобиля. Кинематическая цепь построена на гибкой связи 9 в виде металлического каната дополнительно, кроме седельно-сцепного устройства 3, связывающего седельный тягач 1 с полуприцепом 2. На концах гибкой связи 9 имеются петлеобразные заделки, которые связаны через специальные опоры блоков 10, 11 с крепежными головками 12, 13 штока 14 гидроцилиндра 5. Специальные опоры 10 и 11 позволяют проводить натяжение гибкой связи 9 при установке и регулировке механизма системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда. Гибкая связь 9 пропускается через промежуточную опору 15, направляющий диск 16, шарнирно установленный на шкворне 4 полуприцепа 2 и имеющий возможность фиксации от поворота относительно седельно-сцепного устройства 3 седельного тягача 1. Это может достигаться либо при помощи крепления направляющего диска 16 к передней части седла при помощи кронштейна-серьги 17 после стыковки полуприцепа с седельным тягачом 1 фиксируемого с седельно-сцепным устройством 3, либо наличием в конструкции направляющего диска 16 цапфы 18, которая входит в паз 19 седельно-сцепного устройства 3 при стыковке полуприцепа с седельным тягачом 1. Также для осуществления действий по обеспечению управляемости автопоезда, а именно для организации переменной управляемой силовой связи между седельным тягачом 1 и полуприцепом 2, предусмотрены управляемые автоматически через электронный блок 8 управления автомобиля связанные трубопроводами в гидравлической системе два трехходовых и один сдвоенный электромагнитные клапаны 20, 21, 22, приводной от электродвигателя 23, связанного с бортовой сетью автомобиля, масляный насос 24 с предохранительным клапаном 25, емкость 26 масла, датчик 27 положения полуприцепа относительно седельного тягача, связанный электрически с электронным блоком 8 управления автомобиля и механически с частями автомобиля.The device of the folding blocking system and ensuring the manageability of the road train consists of: a truck tractor 1 connected to the semi-trailer 2 through a free kinematic connection of the fifth wheel coupling 3 with the pivot 4 of the semi-trailer. To control the position of the tractor unit 1 relative to the axis of the pivot shaft 4 of the semi-trailer, the existing kinematic connection is additionally equipped with a folding locking mechanism and ensuring the controllability of the road train involving an automatic control system. The device of the folding locking system and ensuring the controllability of the road train includes an interconnected hydraulic system and a kinematic chain. The hydraulic system is filled with a special oil having a viscosity-temperature characteristic that varies little within the temperature conditions during operation of the car. The hydraulic system consists of a hydraulic cylinder 5, mounted along one of the sides on the bottom of the semi-trailer parallel to its longitudinal axis, the rod cavities of the hydraulic cylinder 5 are connected by a pipe 6. The pipe 6 is selected based on the least resistance to fluid flow. On the pipeline 6 connecting the rod cavity of the hydraulic cylinder 5, an electromagnetic normally open valve 7 for controlling the state of the hydraulic cylinder is connected, connected to the electronic control unit 8 of the vehicle. The kinematic chain is built on a flexible connection 9 in the form of a metal rope, in addition to the fifth wheel coupling 3, connecting the tractor unit 1 to the semi-trailer 2. At the ends of the flexible connection 9 there are loop-shaped seals that are connected through special supports of blocks 10, 11 with mounting heads 12 , 13 of the rod 14 of the hydraulic cylinder 5. Special supports 10 and 11 allow the flexible connection 9 to be tensioned when installing and adjusting the mechanism of the folding locking system and ensuring the controllability of the road train. A flexible connection 9 is passed through an intermediate support 15, a guide disk 16, pivotally mounted on the king pin 4 of the semi-trailer 2 and having the ability to be fixed from rotation relative to the fifth wheel coupling 3 of the tractor unit 1. This can be achieved either by attaching the guide disk 16 to the front of the saddle using the earring bracket 17 after docking the semitrailer with the tractor unit 1 fixed with the fifth wheel coupling 3, or the presence of the guide disk 16 of the pin 18, which is included in the groove 19 of the truck o-coupling device 3 when docking the semitrailer with the tractor unit 1. Also, to carry out actions to ensure the controllability of the road train, namely, to organize a variable controlled power connection between the tractor unit 1 and the semitrailer 2, connected pipelines are controlled automatically through the vehicle’s electronic control unit 8 in hydraulic system, two three-way and one dual solenoid valves 20, 21, 22, driven by an electric motor 23, connected to the vehicle electrical system, oil on axes 24 with a relief valve 25, oil tank 26, the sensor 27 relative to the position of the semitrailer tractor unit, connected electrically to the electronic vehicle control unit 8 and with mechanical parts of the car.

Работа устройства системы блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда происходит следующим образом.The operation of the device of the folding locking system and ensuring the controllability of the road train is as follows.

Свободный поворот седельного тягача 1 относительно полуприцепа 2, например, влево, при малых скоростях до 5 км/ч движения автопоезда, в т.ч. и при трогании с места, происходит следующим образом. Сигнал на клапан 7 не подается, и он остается открытым, также не подается сигнал и на клапан 22 и на привод масляного насоса 24. Воздействие кинематической цепи на гидроцилиндр 5, вызывает перемещение штока 14 и поршня гидроцилиндра 5 по направлению к тягачу 1. При этом происходит вытеснение жидкости из одной штоковой полости гидроцилиндра 5 и перетекание ее в другую. Так осуществляется относительно свободное взаимодействие штоковых полостей гидроцилиндра 5 в замкнутом гидравлическом контуре. Ход поршня гидроцилиндра 5 выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимально допустимый угол поворота полуприцепа 2 относительно седельного тягача 1, что необходимо для удовлетворительного маневрирования автопоезда, в т.ч. и для разворота автопоезда.Free rotation of the tractor unit 1 relative to the semi-trailer 2, for example, to the left, at low speeds of up to 5 km / h of the road train, including and when starting, it happens as follows. The signal to the valve 7 is not supplied, and it remains open, and the signal to the valve 22 and the oil pump drive 24 is also not supplied. The action of the kinematic chain on the hydraulic cylinder 5 causes the rod 14 and the piston of the hydraulic cylinder 5 to move towards the tractor 1. the fluid is displaced from one rod cavity of the hydraulic cylinder 5 and flows into another. So is the relatively free interaction of the rod cavities of the hydraulic cylinder 5 in a closed hydraulic circuit. The piston stroke of the hydraulic cylinder 5 is selected in such a way as to provide the maximum permissible angle of rotation of the semitrailer 2 relative to the truck tractor 1, which is necessary for satisfactory maneuvering of the road train, including and for turning the road train.

Для безопасности движения автопоезда в различных условиях его эксплуатации возникает необходимость не только блокировки положения полуприцепа 2 от поворота относительно седельного тягача 1 в горизонтальной плоскости относительно оси шкворня 4, но также и в управлении взаимным положением седельного тягача 1 и полуприцепа 2.For the safety of the road train in various operating conditions, it becomes necessary not only to block the position of the semi-trailer 2 from turning relative to the truck tractor 1 in a horizontal plane relative to the axis of the kingpin 4, but also to control the relative position of the truck tractor 1 and the semi-trailer 2.

При свободном повороте частей автопоезда по отношению друг к другу относительно оси шкворня 4, происходит вынужденное перемещение поршня гидроцилиндра 5 за счет связанных между собой штоковых полостей гидравлически и механически. Задача по блокировке составных частей автопоезда решается тем, что подается сигнал на электромагнитный клапан 7 с целью его закрытия, сигнал на клапан 22 и на привод масляного насоса 24 не подается. При этом свободное перетекание жидкости в гидравлической системе становится невозможным, а шток 14 гидроцилиндра 5 не может перемещаться. При таком состоянии гидроцилиндра 5 возникает реакция гибкой связи 9, которая, также не имеет свободы перемещения, и не дает возможность поворачиваться относительно оси сцепки, проходящей через ось шкворня 4 полуприцепу 2 относительно седельного тягача 1. Таким образом, при срабатывании электромагнитного клапана 7, поршень гидроцилиндра 5, расположенный на полуприцепе 2 гидравлически блокируется, тем самым не дает возможности свободно перемещаться гибкой связи 9, связанной с седельно-сцепным устройством 3 седельного тягача 1. Это приводит к блокировке положения полуприцепа 2 относительно седельного тягача 1. При движении автопоезда в штатной ситуации электромагнитный клапан 7 нормально открыт, а при необходимости блокировки находится в заданном положении, препятствуя протоку жидкости в гидравлической системе. Возможна ручная постоянная принудительная блокировка водителем с панели приборов на рабочем месте водителя специальной клавишей «блокировка автопоезда», например на стоянке автомобиля.With the free rotation of the parts of the road train relative to each other relative to the axis of the pin 4, the piston of the hydraulic cylinder 5 is forced to move due to the interconnected rod cavities hydraulically and mechanically. The task of blocking the components of the road train is solved by the fact that a signal is supplied to the electromagnetic valve 7 in order to close it, a signal to the valve 22 and to the drive of the oil pump 24 is not supplied. In this case, free flow of fluid in the hydraulic system becomes impossible, and the rod 14 of the hydraulic cylinder 5 cannot be moved. In this state of the hydraulic cylinder 5, a flexible coupling reaction 9 occurs, which also does not have freedom of movement, and does not allow turning about the coupling axis passing through the axis of the pin 4 of the semi-trailer 2 relative to the truck tractor 1. Thus, when the electromagnetic valve 7 is actuated, the piston the hydraulic cylinder 5 located on the semi-trailer 2 is hydraulically locked, thereby preventing the flexible coupling 9 from being connected freely with the fifth wheel coupling 3 of the tractor unit 1. This leads to Locking position 2 with respect to the semitrailer tractor unit 1. When moving trains in a regular situation, the electromagnetic valve 7 is normally open, and if necessary lock is in a predetermined position, preventing fluid flow path in the hydraulic system. Manual permanent forced blocking by the driver from the instrument panel at the driver’s workplace with the special button "road train lock" is possible, for example, in a car park.

Датчик 27 положения полуприцепа относительно седельного тягача, связанный электрически с электронным блоком 8 управления автомобиля и механически с его частями позволяет организовать обратную связь в автоматической системе управления при задающем воздействии определяемого датчиком 28 положения рулевого колеса. Предварительно в электронном блоке управления закладывается характеристика (при движении автопоезда по дороге с высоким коэффициентом ее сцепления с колесами) соответствия значений с данных датчиков 27 и 28, связанная с маневром автомобиля и относительным положением его частей. Запрограммированным в электронном блоке управления 8 автомобиля рабочим алгоритмом процесса «подруливания» определяется положение рулевого колеса и положение частей автопоезда для выявления их соответствия или для определения необходимых воздействий для выполнения их соответствия. При эксплуатации автопоезда действия водителя и фактические дорожные условия в электронном блоке управления 8 автомобиля анализируются по сигналам с антиблокировочной системы 29 по ее датчикам частоты вращения колес автомобиля, с автомобильных датчиков 30 положения педали тормоза, 28 положения рулевого колеса и 31 удара. В результате данного анализа согласно выполнению рабочего алгоритма с учетом сигнала с датчика 27 положения полуприцепа относительно седельного тягача происходит соответствующее генерирование управляющих сигналов на электродвигатель 23 привода насоса 24 электромагнитные клапаны 7, 20, 21, 22 и воздействие самого устройства системы на автомобиль.The sensor 27 of the position of the semitrailer relative to the truck tractor, connected electrically with the electronic control unit 8 of the vehicle and mechanically with its parts, allows you to organize feedback in the automatic control system when the exposure is determined by the sensor 28 of the steering wheel position. Previously, in the electronic control unit, the characteristic (when the road train is moving along the road with a high coefficient of adhesion to the wheels) is laid down for the correspondence of the values from the data of sensors 27 and 28, associated with the maneuver of the car and the relative position of its parts. The working algorithm of the “steering” process, programmed in the vehicle’s electronic control unit 8, determines the position of the steering wheel and the position of the parts of the road train to identify their conformity or to determine the necessary actions to fulfill their conformity. During the operation of the road train, the driver’s actions and actual road conditions in the vehicle’s electronic control unit 8 are analyzed by signals from the anti-lock system 29 by its sensors of the vehicle’s wheel speed, by the vehicle’s sensors 30 of the brake pedal position, 28 of the steering wheel position and 31 of the shock. As a result of this analysis, according to the execution of the working algorithm, taking into account the signal from the sensor 27 of the position of the semi-trailer relative to the truck tractor, the corresponding generation of control signals to the electric motor 23 of the pump drive 24, the electromagnetic valves 7, 20, 21, 22 and the effect of the system device on the car.

Эффект «подруливания» полуприцепа 2 относительно седельного тягача 1, взаимное расположение которых определяется датчиком 27 положения частей автопоезда, осуществляется при следующих условиях. При необходимости «подруливания» автопоезда в движении устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда подает сигнал на клапан 7 для его закрытия, сигнал на клапан 22 на открытие его, затем на клапаны 20, 21 электронный блок управления 8 автомобиля подает соответствующие дискретные сигналы, также подается сигнал и на привод масляного насоса 24. Для перемещения штока 14 гидроцилиндра 5 с целью поворота седельного тягача 1 относительно полуприцепа 2, например, влево, масло под действием насоса 24 попадает в полость гидроцилиндра 5 через клапан 21 в направлении «А-С» и покидает полость гидроцилиндра 5 через клапан 20 в направлении «В-С». Для перемещения штока 14 гидроцилиндра 5 с целью поворота седельного тягача 1 относительно полуприцепа 2, например, вправо, масло под действием насоса 24 попадает в полость гидроцилиндра 5 через клапан 21 в направлении «А-В» и покидает полость гидроцилиндра 5 через клапан 20 в направлении «А-С». Масло после клапана 20 направляется через клапан 22 на слив в емкость 26 масла. Необходимое воздействие устройства системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда на автомобиль при этом определяется исходя из сопоставления сигналов задающего направление движения автомобиля датчика 28 положения рулевого колеса и датчика 27 положения частей автопоезда. При работе клапанов устройства системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда масло в гидравлическую систему направляется под давлением из емкости 26 масла, в нее же проводится и слив его из гидравлической системы. Нагнетаемое насосом 24 масло по соединительным трубопроводам гидравлической системы через клапаны 20, 21 поступает и отводится от полостей гидроцилиндра 5, перемещая его поршень, воздействуя на кинематическую цепь. Согласно рабочему алгоритму управления определяемые показания вышеуказанных датчиков 28 положения рулевого колеса и 27 положения частей автопоезда и определяют необходимое взаимное силовое воздействие гидравлической системы и кинематической цепи на части автомобиля при его движении.The effect of "steering" of the semi-trailer 2 relative to the truck tractor 1, the relative position of which is determined by the sensor 27 of the position of the parts of the road train, is carried out under the following conditions. If it is necessary to “steer” the road train in motion, the device of the folding blocking system and ensure the road train is controlled sends a signal to the valve 7 to close it, a signal to the valve 22 to open it, then to the valves 20, 21 the electronic control unit 8 of the car gives the corresponding discrete signals, also a signal is also sent to the drive of the oil pump 24. To move the rod 14 of the hydraulic cylinder 5 in order to turn the tractor unit 1 relative to the semi-trailer 2, for example, to the left, the oil under the action of the pump 24 enters the polo be hydraulic cylinders 5 via the valve 21 in the direction "A-C" and the cavity 5 leaves the cylinder through valve 20 in the direction "B-C". To move the rod 14 of the hydraulic cylinder 5 with the aim of turning the tractor unit 1 relative to the semi-trailer 2, for example, to the right, the oil under the action of the pump 24 enters the cavity of the hydraulic cylinder 5 through the valve 21 in the direction "AB" and leaves the cavity of the hydraulic cylinder 5 through the valve 20 in the direction "A-C." The oil after valve 20 is directed through valve 22 to drain into the oil tank 26. The necessary effect of the device of the folding blocking system and ensuring the controllability of the road train on the car is determined based on a comparison of the signals indicating the direction of movement of the vehicle, the steering wheel position sensor 28 and the road train parts position sensor 27. During the operation of the valves of the device for locking the folding system and ensuring the controllability of the road train, the oil is sent to the hydraulic system under pressure from the oil tank 26, and it is also drained from the hydraulic system. The oil pumped by the pump 24 through the connecting pipes of the hydraulic system through the valves 20, 21 enters and is removed from the cavities of the hydraulic cylinder 5, moving its piston, acting on the kinematic chain. According to the working control algorithm, the determined readings of the above-mentioned sensors 28 for the position of the steering wheel and 27 for the position of the parts of the road train determine the necessary mutual force effect of the hydraulic system and the kinematic chain on the part of the car during its movement.

Помимо указанных взаимосвязанных элементов управления состоянием устройства системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда предусматривается для повышения эффективности ее срабатывания (помимо воли человека, всякое с ним может быть) датчик удара 31. Сигнал с датчика, направляемый в электронный блок управления 8 автомобиля свидетельствует о столкновении тягача с каким-либо препятствием и приводит к блокировке положения составных частей автопоезда. Вследствие этого, при движении автопоезда курсовая устойчивость повышается, например, в момент совершения дорожно-транспортного происшествия, снижаются его последствия. Автопоезд, подбитый встречным автотранспортным средством, может остаться на проезжей части не сложенный, даже может быть остаться стоять на колесах, а не в кювете на боку или с поврежденной кабиной тягача. Помимо этого на остальных участников дорожной ситуации автопоезд может оказать минимум воздействия или вообще не оказать такового.In addition to these interrelated controls for the state of the device of the folding blocking system and to ensure the controllability of the road train, it is envisaged to increase the efficiency of its operation (apart from the will of the person, anything can happen to him) an impact sensor 31. A signal from the sensor sent to the vehicle’s electronic control unit 8 indicates a tractor with any obstacle and leads to blocking the position of the components of the road train. As a result of this, during the movement of a road train, exchange rate stability increases, for example, at the time of the accident, its consequences are reduced. A road train lined with an oncoming motor vehicle may not remain folded on the carriageway, it may even remain on wheels, and not in a ditch on its side or with a damaged tractor cab. In addition, the road train may have a minimum impact on the remaining participants in the road situation or not at all.

Таким образом, реализуется задача повышения надежности и безопасности путем фиксации/изменения положения седельного тягача 1 относительно полуприцепа 2, связанного с тягачом через седельно-сцепное устройство 3, обеспечивающего подвижность сцепки как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. Такой системой предусматривается наименьшее число силовых элементов, соответственно общая масса системы за счет простой конструкции снижается, автоматическое управление устройством системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда осуществляется от электронного блока 8 управления автомобиля.Thus, the task of improving reliability and safety is achieved by fixing / changing the position of the truck tractor 1 relative to the semi-trailer 2, connected with the tractor through the fifth wheel coupling 3, providing the hitch mobility in both vertical and horizontal planes. Such a system provides for the smallest number of power elements, respectively, the total weight of the system is reduced due to the simple design, automatic control of the device of the folding blocking system and ensuring the controllability of the road train is carried out from the electronic control unit 8 of the vehicle.

Предлагаемое устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда требует для срабатывания только поступления сигнала на электромагнитные клапаны устройства, причем сам сигнал может быть подан как связанный с различными видами торможения автопоезда и дорожной ситуацией, так и принудительный - с панели водителя для постоянной ручной блокировки от поворота полуприцепа автопоезда, например, на стоянке автопоезда. Техническое решение не связано с воздушной системой автопоезда и не влияет на надежность шкворня полуприцепа, при этом имеет широкое предназначение по условиям эксплуатации автопоезда: не только предотвращает складывание автопоезда при резком торможении, но может быть задействовано для обеспечения управляемости автопоезда при движении в различных дорожных условиях, связанных со снижением коэффициента сцепления со скользким дорожным покрытием в условиях дождя, гололеда и др.The proposed device of the system for blocking folding and ensuring the controllability of the road train requires only a signal to be received on the electromagnetic valves of the device to operate, and the signal itself can be applied both to various types of braking of the road train and the traffic situation, or forced from the driver’s panel for permanent manual blocking from turning semi-trailer of a road train, for example, in a parking area of a road train. The technical solution is not connected with the air system of the road train and does not affect the reliability of the kingpin of the semi-trailer, while it has a wide purpose in terms of the operation of the road train: it not only prevents the folding of the road train under sharp braking, but can also be used to ensure the road train is controlled when driving in various road conditions, associated with a decrease in the coefficient of adhesion with slippery road surfaces in the conditions of rain, ice, etc.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить безопасность эксплуатации автопоезда в составе седельного тягача с полуприцепом путем применения конструктивных мероприятий (связанных с применением специальной системы), препятствующих складыванию и позволяющих обеспечить дополнительную управляемость автопоезда.The claimed technical solution allows to increase the safety of operation of a road train as part of a truck tractor with a semitrailer through the use of design measures (associated with the use of a special system) that prevent folding and allow for the additional controllability of the road train.

Конструкция устройства системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда предлагаемой конструкции соответствует условию промышленной применимости, и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением ранее освоенных технологий.The design of the device for locking the folding system and ensuring the controllability of the road train of the proposed design meets the conditions of industrial applicability, and can be manufactured using standard equipment using previously developed technologies.

Claims

1. The device of the system for blocking folding and ensuring the controllability of the road train, including a tractor equipped with a fifth wheel coupling interacting with a pin rigidly mounted on the frame of the semi-trailer, a hydraulic cylinder with blocks at the ends of the rods mounted parallel to its axis, a pipeline connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder disk pivotally mounted on the semi-trailer kingpin with the possibility of fixing relative to the truck when the semi-trailer is docked with the tractor, electronic a car control unit, an electromagnetic valve mounted on the pipeline, a metal cable attached at one point to the guide disk from the front of the semitrailer and an envelope guide disk, an impact sensor mounted on the pipeline and connected to the electronic control unit, while the hydraulic cylinder is fixed along one from the sides of the semitrailer, the electromagnetic valve connects the rod cavities of the hydraulic cylinder with each other, and the ends of the metal rope are connected to each other on a fifth wheel coupling through blocks on the rod of the hydraulic cylinder, while constructively it is possible to fix the guide disc relative to the saddle device when the semitrailer is docked with the tractor unit, characterized in that it additionally contains an oil pump with an electric drive, an oil tank, two three-way and one twin normally closed solenoid valves connected by pipelines with a hydraulic cylinder, and a position sensor of parts of the road train, while controlling three-way solenoid valves and oil pump is automatically performed by an existing vehicle electronic control unit, a solenoid valve connecting the rod end of the hydraulic cylinder, is adapted to control both the manual and automatic modes.

2. The device of the folding blocking system and the provision of controllability of the road train according to claim 1, characterized in that the oil tank and the oil pump are mounted on the tractor, while the oil pump has a mechanical drive.