RU192314U1

RU192314U1 - LADDER-CONNECTED DEVICE WITH LOCKING AND TRAFFIC CONTROL SYSTEM

Info

Publication number: RU192314U1
Application number: RU2019121840U
Authority: RU
Inventors: Алексей Анатольевич Бердников
Original assignee: Алексей Анатольевич Бердников
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2019-09-13

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к автомобилестроению, и может быть использована в конструкциях автопоездов.Седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда направлено на повышение безопасности эксплуатации, повышение управляемости и курсовой устойчивости автопоезда в разных дорожных условиях.Седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда состоит из: седельно-сцепного устройства 1, размещенного на тягаче 2, обеспечивающего свободную кинематическую связь седельного тягача 2 со шкворнем 3 полуприцепа 4. Для управления положением седельного тягача 2 относительно оси шкворня 3 полуприцепа имеющаяся кинематическая связь дополнительно оснащается механизмом блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда с автоматической системой управления. Седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда включает в себя взаимосвязанные гидравлическую систему и кинематическую цепь. Гидравлическая система состоит из гидроцилиндра 5, закрепленного на днище полуприцепа, полости гидроцилиндра 5 связаны между собой трубопроводом 6. На трубопроводе 6, соединяющем штоковые полости гидроцилиндра 5, установлен датчик удара 7, связанный с электронным блоком управления 8. Для осуществления действий по обеспечению управляемости автопоезда, а именно для организации переменной управляемой силовой связи между седельным тягачом 2 и полуприцепом 4, предусмотрен масляный насос 9, имеющий предохранительный клапан и привод от электродвигателя 10, связанный с бортовой сетью автопоезда через электронный блок управления 8, емкость 11 масла, датчик 12 положения полуприцепа относительно седельного тягача, связанный электрически с электронным блоком управления 8 и механически с частями автопоезда. Кинематическая цепь построена в виде механической передачи дополнительно, кроме седельно-сцепного устройства 1, связывающей седельный тягач 2 с полуприцепом 4. Хвостовик 13 шкворня 3 выполнен шестигранным с возможностью размещения в раздвижном шестигранном зеве седельно-сцепного устройства 1, установленного на раме тягача 2. Такое взаимодействие деталей обеспечивает вращение шкворня 3 вокруг своей оси заодно с седельно-сцепным устройством 1, установленным на тягаче 2. Верхняя часть шкворня 3, запрессованная во втулку 14, соединена посредством шлицевого соединения с шестерней 15, которая на шкворне фиксируется от осевого перемещения гайкой 16. Шестерня 15 входит в зацепление с зубчатым сектором 17, шарнирно закрепленным посредством втулки 18 и гайки 19 на оси 20 корпуса 21. Зубчатый сектор 17 через поводок 22 шарнирно соединен со штоком гидроцилиндра 5. Специальная опора 23 обеспечивает шарнирное соединение гидроцилиндра 5 с корпусом полуприцепа 4. Такая связь позволяет гидроцилиндру 5 качаться в горизонтальной плоскости и обеспечить правильную кинематическую связь при установке и регулировке механической передачи. Управление седельно-сцепным устройством с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда осуществляется электромагнитным распределителем 24, управление которого осуществляется как автоматически посредством имеющейся связи с электронным блоком управления 8, так и вручную.Техническое решение позволяет повысить безопасность эксплуатации автопоезда в составе седельного тягача с полуприцепом в более широких условиях эксплуатации: 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. и движения назад.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to the automotive industry, and can be used in the construction of road trains. The fifth wheel coupling with a locking system and ensuring the controllability of the road train is aimed at increasing the safety of operation, increasing the controllability and directional stability of the road train in different road conditions. a device with a locking system and ensuring the manageability of a road train consists of: a fifth wheel coupling 1, located on a tractor 2, providing its The kinematic connection between the tractor unit 2 and the pivot 3 of the semi-trailer 4. To control the position of the truck tractor 2 relative to the axis of the pivot 3 of the semi-trailer, the existing kinematic connection is additionally equipped with a locking mechanism for folding and ensuring the controllability of the road train with an automatic control system. The fifth wheel coupling with the locking system and ensuring the manageability of the road train includes an interconnected hydraulic system and a kinematic chain. The hydraulic system consists of a hydraulic cylinder 5, mounted on the bottom of the semi-trailer, the cavity of the hydraulic cylinder 5 are interconnected by a pipe 6. An impact sensor 7 is installed on the pipeline 6 connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder 5, connected to the electronic control unit 8. To implement the road train namely, to organize a variable controlled power connection between the tractor unit 2 and the semi-trailer 4, an oil pump 9 is provided, having a safety valve and an electric actuator the needle 10, connected to the on-board network of the road train via the electronic control unit 8, an oil tank 11, a sensor 12 of the position of the semitrailer relative to the truck tractor, which is connected electrically with the electronic control unit 8 and mechanically with parts of the road train. The kinematic chain is constructed in the form of a mechanical transmission in addition to the fifth wheel coupling 1, connecting the tractor unit 2 to the semi-trailer 4. The shaft 13 of the pin 3 is made hexagonal with the possibility of placing the fifth wheel coupling 1 mounted on the frame of the tractor 2. the interaction of the parts ensures the rotation of the kingpin 3 around its axis at the same time with the fifth wheel coupling 1 mounted on the tractor 2. The upper part of the kingpin 3, pressed into the sleeve 14, is connected by m spline connection with the gear 15, which is fixed on the pin from axial movement by the nut 16. The gear 15 is engaged with the gear sector 17, pivotally secured by a sleeve 18 and a nut 19 on the axis 20 of the housing 21. The gear sector 17 is pivotally connected via a leash 22 to the rod of the hydraulic cylinder 5. A special support 23 provides a swivel connection of the hydraulic cylinder 5 with the housing of the semi-trailer 4. This connection allows the hydraulic cylinder 5 to swing in a horizontal plane and to ensure the correct kinematic connection during installation and regulation mechanical gearbox. The fifth wheel coupling with the locking system and the control of the road train is controlled by an electromagnetic distributor 24, which is controlled both automatically by means of the existing connection with the electronic control unit 8 and manually. The technical solution improves the safety of operation of the road train as part of a truck tractor with a semi-trailer in more wide operating conditions: not only prevents the folding of the road train under sharp braking, but can be used Vano to ensure manageability trains when driving in various driving conditions associated with a decrease in the coefficient of friction with a slippery road surface in conditions of rain, sleet et al. and backward motion.

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 [1], включающего тягач, снабженный седсльно-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.A known system for locking the folding of a road train [1], including a tractor equipped with a saddle-hitch device interacting with a king pin rigidly mounted on the frame of the semitrailer, a hydraulic cylinder with blocks at the ends of the rods, a pipeline connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder, a guide disk, is mounted parallel to its longitudinal axis pivotally mounted on the kingpin of the semi-trailer with the possibility of fixing relative to the saddle device when the semitrailer is docked with the tractor, the electronic control unit of the car, electric a solenoid 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 are interconnected on the fifth wheel through the blocks on the hydraulic rod cylinder.

Известно седельно-сцепное устройство автопоезда [2], включающее корпус, закрытый крышкой, жестко прикрепленный к опорной раме полуприцепа, в корпусе установлена втулка, в которую запрессован сцепной шкворень, снабженный за пределами корпуса хвостовиком с ограничительным шипом, выполненным с возможностью прохода через раздвижной направляющий зев седельно-сцепного устройства, установленный на раме тягача, между корпусом и втулкой размещены кольцеобразные стальные диски с зубчатым зацеплением, при этом хвостовик шкворня выполнен шестигранным с возможностью размещения в раздвижном шестигранном зеве седельно-сцепного устройства, верхняя часть втулки соединена посредством шлицевого соединения с наружной ступицей, внешняя шлицевая поверхность которой соединена со шлицами первого кольцеобразного стального шлицевого диска, размещенного под/над вторым кольцеобразным стальным шлицевым диском, соединенным с внутренней кольцеобразной шлицевой поверхностью корпуса, рабочая полость внутри корпуса, в которой размещены кольцеобразные стальные шлицевые диски с возможностью перемещения вдоль шлиц корпуса и ступицы, заполнена ферромагнитной жидкостью и перекрыта обоймой из кольцеобразного немагнитного материала, в пазах которой размещен электромагнит над кольцеобразными стальными шлицевыми дисками, а в пазах периферийных участков обоймы размещены уплотнительные магнитные кольца, представляющие собой набор постоянных магнитов, при этом электромагнит выполнен с возможностью периодического подключения к источнику электропитания посредством устройства управления, снабженного оптическим датчиком относительного углового поворота тягача и полуприцепа и пультом управления с индикацией режимов управления, кроме того, две бронзовые втулки установлены между корпусом и втулкой шкворня и между ступицей и крышкой корпуса.A fifth wheel coupling device of a road train [2] is known, including a housing closed by a lid, rigidly attached to the supporting frame of the semitrailer, a sleeve is installed in the housing, into which a coupling pin is pressed in, provided with a shank with a restrictive spike outside the housing that can pass through a sliding guide the throat of the fifth wheel coupling mounted on the tractor frame, ring-shaped steel disks with gear engagement are placed between the housing and the hub, while the shank of the kingpin is made of hex with the possibility of placing a fifth wheel coupling in the sliding hexagonal shed, the upper part of the sleeve is connected via a splined connection to an external hub, the external splined surface of which is connected to the splines of the first ring-shaped steel spline disk located under / above the second ring-shaped steel spline disk connected to the internal an annular slotted surface of the housing, a working cavity inside the housing in which the annular steel spline disks are placed with the possibility displacements along the slots of the housing and the hub, filled with ferromagnetic fluid and covered by a cage of ring-shaped non-magnetic material, in the slots of which an electromagnet is placed above the ring-shaped steel spline disks, and sealing magnetic rings representing a set of permanent magnets are placed in the grooves of the peripheral sections of the cage, while the electromagnet is made with the possibility of periodically connecting to a power source by means of a control device equipped with an optical sensor angular rotation of the tractor and semitrailer and a control panel with indication of control modes, in addition, two bronze bushings are installed between the housing and the kingpin sleeve and between the hub and the housing cover.

Прототипом к заявляемому техническому решению является устройство системы блокирования складывания и обеспечения управляемости автопоезда [3], включающее 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 содержащий 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.The prototype of the claimed technical solution is a device for locking the folding system and ensuring the controllability of a road train [3], including a tractor equipped with a fifth wheel coupling that interacts with a kingpin rigidly mounted on the frame of the semitrailer, a hydraulic cylinder with blocks at the ends of the rods mounted parallel to its axis, a pipeline connecting rod stock cavities of a hydraulic cylinder, a guide disk pivotally mounted on a semi-trailer kingpin with the possibility of fixing relative to a saddle bar the connection of the semitrailer with the tractor, the electronic control unit of the car, the electromagnetic valve mounted on the pipeline, a metal cable attached at one point to the guide disk from the front of the semi-trailer and the envelope guide disk, the shock sensor mounted on the pipeline and connected to the electronic unit control, while the hydraulic cylinder is fixed along one of the sides of the semitrailer, the electromagnetic valve connects the rod cavities of the hydraulic cylinder to each other, and the ends are metallic ropes are connected to each other on a fifth wheel coupling via blocks on the hydraulic cylinder rod, while structurally it is possible to fix the guide disc relative to the fifth wheel when the semitrailer is docked with a tractor unit, additionally containing an oil pump with an electric drive, an oil tank, two three-way and one dual normally closed solenoid valves connected by pipelines with a hydraulic cylinder, and a position sensor of the parts of the road train, while controlling three-way electric ektromagnitnymi 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.

Недостатки данных технических решений заключаются в сложности конструкции, 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 возникновении внешнего удара в процессе движения автопоезда, но применение в иных условиях, например, когда снижено или непостоянно сцепление шин колес автопоезда с дорожным покрытием (мокрая или обледенелая дорога) не обеспечивают курсовую устойчивость автопоезда и исправление ситуации, когда складывание тягача и полуприцепа уже произошло.The disadvantages of these technical solutions are the complexity of the design, in 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, but the use in other conditions , for example, when the traction of the tires of the wheels of a road train with a road surface (wet or icy road) is reduced or inconsistent, they do not provide directional stability s trains and rectify the situation, when folding the tractor and semi-trailer has already occurred.

Задачей данной полезной модели является повышение безопасности эксплуатации, повышение управляемости и курсовой устойчивости автопоезда в разных дорожных условиях.The objective of this utility model is to increase operational safety, increase the controllability and directional stability of the road train in different road conditions.

Требуемый технический результат достигается за счет того, что седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда, включает седельно-сцепное устройство, размещенное на тягаче и взаимодействующее со шкворнем, закрепленным на раме полуприцепа, на котором установлен гидроцилиндр, трубопровод, соединяющий полости гидроцилиндра, датчик удара, установленный на трубопроводе и связанный с электронным блоком управления, масляный насос с электрическим приводом, емкость для масла, датчик положения частей автопоезда.The required technical result is achieved due to the fact that the fifth wheel coupling system with the locking system and the control of the road train includes a fifth wheel coupling mounted on the tractor and interacting with a kingpin mounted on the frame of the semi-trailer on which the hydraulic cylinder is mounted, a pipeline connecting the cavity of the hydraulic cylinder , an impact sensor mounted on the pipeline and connected to the electronic control unit, an electric oil pump, an oil tank, a position sensor for parts a topoezda.

Особенностью является то, что хвостовик шкворня, запрессованный во втулку, выполненный шестигранным с возможностью размещения в раздвижном шестигранном зеве седельно-сцепного устройства, установленным на раме тягача, верхняя часть шкворня соединена посредством шлицевого соединения с шестерней, закрепленной гайкой и входящей в зацепление с зубчатым сектором, который посредством втулки и гайки шарнирно закреплен на оси корпуса, а поводок зубчатого сектора, шарнирно соединенный со штоком гидроцилиндра, имеющим шарнирную опору, позволяющую ему качаться в горизонтальной плоскости, а также электромагнитный распределитель, управление которым осуществляется как автоматически, посредством имеющейся связи с электронным блоком управления, так и в ручную.The peculiarity is that the shaft of the kingpin, pressed into the sleeve, made hexagonal with the possibility of placement in the sliding hexagonal throat of the fifth wheel coupling mounted on the frame of the tractor, the upper part of the kingpin is connected via a splined connection to the gear, fixed by a nut and engaged with the gear sector which, by means of a sleeve and a nut, is pivotally mounted on the axis of the housing, and the toothed sector leash pivotally connected to the hydraulic cylinder rod having an articulated support allows swinging in the horizontal plane, as well as an electromagnetic distributor, which is controlled both automatically, by means of existing communication with the electronic control unit, and manually.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурами: на фиг. 1 дана принципиальная схема седельно-сцепного устройства с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда, на фиг. 2 - конструкция механической передачи седельно-сцепного устройства.The essence of the proposed utility model is illustrated by the figures: in FIG. 1 is a schematic diagram of a fifth wheel with a locking system and ensuring the controllability of a road train, FIG. 2 - design of the mechanical transmission of the fifth wheel coupling.

Седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда состоит из: седельно-сцепного устройства 1, размещенного на тягаче 2, обеспечивающего свободную кинематическую связь седельного тягача 2 со шкворнем 3 полуприцепа 4. Для управления положением седельного тягача 2 относительно оси шкворня 3 полуприцепа имеющаяся кинематическая связь дополнительно оснащается механизмом блокировки складывания и обеспечения управляемости автопоезда с автоматической системой управления. Седельно-сцепное устройство с системой блокировки 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 автопоезда. Гидравлическая система состоит из гидроцилиндра 5, закрепленного на днище полуприцепа, 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 датчик удаpa 7 связанный с электронным блоком управления 8. Для осуществления действий по обеспечению управляемости автопоезда, а именно для организации переменной управляемой силовой связи между седельным тягачом 2 и полуприцепом 4, предусмотрен масляный насос 9, имеющий предохранительный клапан и привод от электродвигателя 10, связанный с бортовой сетью автопоезда через электронный блок управления 8, емкость 11 масла, датчик 12 положения полуприцепа относительно седельного тягача, связанный электрически с электронным блоком управления 8 и механически с частями автопоезда. Кинематическая цепь построена в виде механической передачи дополнительно, кроме седельно-сцепного устройства 1, связывающей седельный тягач 2 с полуприцепом 4. Хвостовик 13 шкворня 3 выполнен шестигранным с возможностью размещения в раздвижном шестигранном зеве седельно-сцепного устройства 1, установленного на раме тягача 2. Такое взаимодействие деталей обеспечивает вращение шкворня 3 вокруг своей оси заодно с седельно-сцепным устройством 1, установленным на тягаче 2. Верхняя часть шкворня 3, запрессованная во втулку 14, соединена посредством шлицевого соединения с шестерней 15, которая на шкворне фиксируется от осевого перемещения гайкой 16. Шестерня 15 входит в зацепление с зубчатым сектором 17, шарнирно закрепленным посредством втулки 18 и гайки 19 на оси 20 корпуса 21. Зубчатый сектор 17 через поводок 22 шарнирно соединен со штоком гидроцилиндра 5. Специальная опора 23 обеспечивает шарнирное соединение гидроцилиндра 5 с корпусом полуприцепа 4. Такая связь позволяет гидроцилиндру 5 качаться в горизонтальной плоскости и обеспечить правильную кинематическую связь при установке и регулировке механической передачи. Управление седельно-сцепным устройством с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда осуществляется электромагнитным распределителем 24, управление которого осуществляется как автоматически посредством имеющейся связи с электронным блоком управления 8 так и в ручную.The fifth wheel coupling system with the locking system and the control of the road train consists of: the fifth wheel coupling 1 mounted on the tractor 2, which provides free kinematic connection of the tractor 2 with the pivot 3 of the semi-trailer 4. To control the position of the tractor 2 relative to the axis of the pivot 3 of the semi-trailer kinematic communication is additionally equipped with a folding locking mechanism and ensuring the road train is controlled with an automatic control system. The fifth wheel coupling with the locking system and ensuring the manageability of the road train includes an interconnected hydraulic system and a kinematic chain. The hydraulic system is filled with special oil having a viscosity-temperature characteristic that varies little within the temperature conditions during operation of the road train. The hydraulic system consists of a hydraulic cylinder 5, mounted on the bottom of the semi-trailer, the cavity of the hydraulic cylinder 5 are interconnected by a pipe 6. The pipe 6 is selected based on the least resistance to fluid flow. An impact sensor 7 connected to the electronic control unit 8 is installed on the pipeline 6 connecting the rod cavities of the hydraulic cylinder 5. An oil pump 9 is provided for implementing actions to ensure the controllability of the road train, namely, to organize a variable controlled power connection between the tractor unit 2 and the semi-trailer 4. having a safety valve and an actuator from an electric motor 10, connected to the on-board network of the road train through an electronic control unit 8, an oil tank 11, a sensor 12 for the position of the semi-trailer relative to Yelnia tractor connected electrically to the electronic control unit 8 and mechanically with parts of trains. The kinematic chain is constructed in the form of a mechanical transmission in addition to the fifth wheel coupling 1, connecting the tractor unit 2 to the semi-trailer 4. The shank 13 of the pin 3 is made hexagonal with the possibility of placing the fifth wheel coupling 1 mounted on the frame of the tractor 2. In a sliding hexagonal throat the interaction of the parts ensures the rotation of the kingpin 3 around its axis at the same time with the fifth wheel coupling 1 mounted on the tractor 2. The upper part of the kingpin 3, pressed into the sleeve 14, is connected by m spline connection with the gear 15, which is fixed on the pin from axial movement by the nut 16. The gear 15 is engaged with the gear sector 17, pivotally secured by a sleeve 18 and a nut 19 on the axis 20 of the housing 21. The gear sector 17 is pivotally connected via a leash 22 to the rod of the hydraulic cylinder 5. A special support 23 provides a swivel connection of the hydraulic cylinder 5 with the housing of the semi-trailer 4. This connection allows the hydraulic cylinder 5 to swing in a horizontal plane and to ensure the correct kinematic connection during installation and regulation mechanical gearbox. The control of the fifth wheel coupling with the locking system and ensuring the controllability of the road train is carried out by the electromagnetic distributor 24, which is controlled both automatically by means of the existing connection with the electronic control unit 8 and manually.

Заявляемое седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда работает следующим образом.The inventive fifth wheel device with a locking system and ensure the controllability of the road train is as follows.

Свободный поворот седельного тягача 2 относительно полуприцепа 4, например, влево, при малых скоростях до 5 км/ч движения автопоезда, в т.ч. и при трогании с места, или качании полуприцепа относительно тягача примерно ±3°, которое практически не влияет на устойчивость движения автопоезда происходит следующим образом. Электромагнитный распределитель 24 находится в положении I (соединение полостей гидроцилиндра 5), при этом сигнал на привод масляного насоса 9 не подается. Воздействие кинематической цепи на гидроцилиндр 5, вызывает выход штока с поршнем из гидроцилиндра 5. При этом происходит вытеснение жидкости из надпоршневой полости гидроцилиндра 5 и перетекание ее через электромагнитный распределитель 24 в другую. Так осуществляется относительно свободное взаимодействие полостей гидроцилиндра 5 в замкнутом гидравлическом контуре. Ход штока гидроцилиндра 5 выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимально допустимый угол поворота полуприцепа 4 относительно седельного тягача 2, что необходимо для удовлетворительного маневрирования автопоезда, в т.ч. и для разворота автопоезда.Free rotation of the tractor unit 2 relative to the semi-trailer 4, for example, to the left, at low speeds of up to 5 km / h of the movement of the road train, including and when starting off, or swinging the semitrailer relative to the tractor, is approximately ± 3 °, which practically does not affect the stability of the movement of the road train as follows. The electromagnetic distributor 24 is in position I (connection of the cavities of the hydraulic cylinder 5), while the signal to the drive of the oil pump 9 is not supplied. The impact of the kinematic chain on the hydraulic cylinder 5, causes the rod with the piston to exit from the hydraulic cylinder 5. In this case, the liquid is displaced from the over-piston cavity of the hydraulic cylinder 5 and flows through the electromagnetic distributor 24 to another. So is the relatively free interaction of the cavities of the hydraulic cylinder 5 in a closed hydraulic circuit. The stroke of the hydraulic cylinder rod 5 is selected in such a way as to ensure the maximum permissible angle of rotation of the semitrailer 4 relative to the truck tractor 2, 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 4 от поворота относительно седельного тягача 2 в горизонтальной плоскости относительно оси шкворня 3, но также и в управлении взаимным положением седельного тягача 2 и полуприцепа 4.For the safety of the road train in various conditions of its operation, there is a need not only to block the position of the semitrailer 4 from turning relative to the truck tractor 2 in a horizontal plane relative to the axis of the kingpin 3, but also to control the relative position of the truck tractor 2 and the semitrailer 4.

При свободном повороте частей автопоезда по отношению друг к другу относительно оси шкворня 3, происходит вынужденное перемещение поршня гидроцилиндра 5 за счет связанных между собой полостей гидравлически и механически. Задача по блокировке составных частей автопоезда решается тем, что подается сигнал на электромагнитный распределитель 24 с целью перевода его в положение II (запирание полостей гидроцилиндра 5), сигнал на привод масляного насоса 9 не подается. При этом свободное перетекание жидкости в гидравлической системе становится невозможным, а шток гидроцилиндра 5 не может перемещаться. При таком состоянии гидроцилиндра 5 возникает реакция механической передачи: зубчатый сектор 17 - шестерня 15 - шкворень 3, которая, также не имеет свободы перемещения, и не дает возможность поворачиваться относительно оси сцепки, проходящей через ось шкворня 3 полуприцепу 4 относительно седельного тягача 2. Таким образом, при срабатывании электромагнитного распределителя 24, поршень гидроцилиндра 5, расположенный на полуприцепе 4 гидравлически блокируется, тем самым не дает возможности свободно перемещаться механической передаче, связанной с седельно-сцепным устройством 1 тягача 2. Это приводит к блокировке положения полуприцепа 4 относительно седельного тягача 2. При движении автопоезда в штатной ситуации электромагнитный распределитель 24 находится в положении I, а при необходимости блокировки автоматически переводится в запертое положение II, препятствуя протоку жидкости в гидравлической системе. Возможна ручная постоянная принудительная блокировка водителем с панели приборов на рабочем месте водителя специальной клавишей «блокировка автопоезда», например, при движении назад.With the free rotation of the parts of the road train relative to each other relative to the axis of the pin 3, there is a forced movement of the piston of the hydraulic cylinder 5 due to the interconnected 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 distributor 24 in order to transfer it to position II (locking the cavities of the hydraulic cylinder 5), the signal to the drive of the oil pump 9 is not supplied. In this case, free flow of fluid in the hydraulic system becomes impossible, and the rod of the hydraulic cylinder 5 cannot move. In this state of the hydraulic cylinder 5, a mechanical transmission reaction occurs: the gear sector 17 - gear 15 - pin 3, which also does not have freedom of movement, and does not allow turning relative to the axis of the coupling passing through the axis of the pin 3 of the semi-trailer 4 relative to the truck tractor 2. Thus Thus, when the electromagnetic distributor 24 is actuated, the piston of the hydraulic cylinder 5 located on the semi-trailer 4 is hydraulically blocked, thereby preventing the mechanical transmission associated with the fifth wheel coupling of the tractor 2. This leads to a blocking of the position of the semi-trailer 4 relative to the truck tractor 2. When the road train is moving in the normal situation, the electromagnetic distributor 24 is in position I, and if necessary, the lock is automatically transferred to the locked position II, preventing the flow of fluid in the hydraulic system. Manual permanent forced blocking by the driver from the instrument panel at the driver’s workplace with the special key "road train lock" is possible, for example, when driving backward.

Датчик 12 положения полуприцепа относительно седельного тягача, связанный электрически с электронным блоком управления 8 автопоезда и механически с его частями позволяет организовать обратную связь в автоматической системе управления при задающем воздействии определяемого датчиком 25 положения рулевого колеса.The sensor 12 of the position of the semitrailer relative to the truck tractor, connected electrically with the electronic control unit 8 of the road train and mechanically with its parts, allows you to organize feedback in the automatic control system when the exposure is determined by the sensor 25 of the steering wheel position.

Предварительно в электронном блоке управления 8 закладывается алгоритм соответствия значений датчиков 12 и 25, связанные с маневром автопоезда и относительным положением его частей для организации процесса «подруливания», а также анализируются действия водителя и фактические дорожные условия по сигналам с автомобильных датчиков 26 положения педали тормоза, с антиблокировочной системы 27 и датчика удара 7. Для реализации рабочего алгоритма с учетом сигнала с датчика 12 положения полуприцепа относительно седельного тягача происходит соответствующее генерирование управляющих сигналов на электродвигатель 10 привода насоса 9 электромагнитный распределитель 24 и воздействие самого седельно-сцепного устройства с системой блокировки на автопоезд.Preliminarily, in the electronic control unit 8, an algorithm for matching the values of the sensors 12 and 25 related to the maneuver of the road train and the relative position of its parts for organizing the “steering” process is laid down, and the driver’s actions and actual road conditions are analyzed based on the signals from the automobile sensors 26 of the brake pedal position, from the anti-lock system 27 and the shock sensor 7. To implement the working algorithm, taking into account the signal from the sensor 12 of the position of the semi-trailer relative to the truck tractor, the corresponding favoring the generation of control signals to the pump drive motor 10, the solenoid valve 9 and 24, effects of the fifth wheel coupling with a locking system on the trailer.

При необходимости «подруливания» автопоезда в движении электронный блок управления 8 подает соответствующие дискретные сигналы на электромагнитный распределитель 24, также подается сигнал и на привод масляного насоса 9. Для перемещения штока гидроцилиндра 5 с целью поворота седельного тягача 2 относительно полуприцепа 4, например, влево, электромагнитный распределитель 24 принимает положение III (подача масла в подпоршневую полость и слив из надпоршневой полости гидроцилиндра 5), при этом масло под действием насоса 9 попадает в подпоршневую полость и покидает надпоршневую полость гидроцилиндра 5. Для перемещения штока гидроцилиндра 5 с целью поворота седельного тягача 2 относительно полуприцепа 4, например, вправо, электромагнитный распределитель 24 принимает положение IV (подача масла в надпоршневую полость и слив из подпоршневой полости гидроцилиндра 5), при этом масло под действием насоса 9 попадает в надпоршневую полость и покидает подпоршневую полость гидроцилиндра 5. Покидая гидроцилиндр 5, масло через электромагнитный распределитель 24 направляется на слив в емкость 11 масла. Нагнетаемое насосом 9 масло по соединительным трубопроводам гидравлической системы через секции III и IV электромагнитного распределителя 24 поступает и отводится от полостей гидроцилиндра 5, перемещая его поршень, воздействуя на кинематическую цепь. Датчики 25 положения рулевого колеса и 12 положения частей автопоезда определяют необходимое взаимное силовое воздействие гидравлической системы и кинематической цепи на части автопоезда при его движении в соответствии с заложенным в электронном блоке управления 8 рабочим алгоритмом.If it is necessary to “steer” the road train in motion, the electronic control unit 8 supplies the corresponding discrete signals to the electromagnetic distributor 24, and a signal is also sent to the drive of the oil pump 9. To move the rod of the hydraulic cylinder 5 in order to turn the tractor unit 2 relative to the semi-trailer 4, for example, to the left, the electromagnetic distributor 24 takes position III (oil supply to the sub-piston cavity and discharge from the over-piston cavity of the hydraulic cylinder 5), while the oil under the action of the pump 9 enters the sub-piston the cavity and leaves the over-piston cavity of the hydraulic cylinder 5. To move the rod of the hydraulic cylinder 5 in order to turn the tractor unit 2 relative to the semi-trailer 4, for example, to the right, the electromagnetic distributor 24 takes position IV (oil supply to the over-piston cavity and drain from the under-piston cavity of the hydraulic cylinder 5), while the oil under the action of the pump 9 enters the supra-piston cavity and leaves the sub-piston cavity of the hydraulic cylinder 5. Leaving the hydraulic cylinder 5, the oil through the electromagnetic distributor 24 is directed to drain into a tank of 11 ma weak Oil pumped by the pump 9 through the connecting pipes of the hydraulic system through sections III and IV of the electromagnetic distributor 24 enters and is removed from the cavities of the hydraulic cylinder 5, moving its piston, acting on the kinematic chain. Sensors 25 of the steering wheel position and 12 position of the road train parts determine the necessary mutual force action of the hydraulic system and the kinematic chain on the road train part during its movement in accordance with the working algorithm embedded in the electronic control unit 8.

Сигнал с датчика удара 7, направляемый в электронный блок управления 8 автопоезда свидетельствует о столкновении тягача с каким-либо препятствием и приводит к блокировке положения составных частей автопоезда, тем самым повышая курсовую устойчивость и предотвращение складывания автопоезда.The signal from the shock sensor 7, sent to the electronic control unit 8 of the road train indicates a collision of the tractor with any obstacle and leads to blocking the position of the components of the road train, thereby increasing directional stability and preventing folding of the road train.

Таким образом, реализуется задача повышения безопасности путем фиксации или изменения положения седельного тягача 2 относительно полуприцепа 4, связанного с тягачом через седельно-сцепное устройство 1. Такое устройство предусматривает наименьшее число силовых элементов, соответственно общая масса седельно-сцепного устройства с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда за счет простой конструкции снижается.Thus, the task of improving safety is realized by fixing or changing the position of the truck tractor 2 relative to the semi-trailer 4, connected with the tractor through the fifth wheel coupling 1. Such a device provides the smallest number of power elements, respectively, the total mass of the fifth wheel coupling with a locking and controllability system road trains due to a simple design is reduced.

Предлагаемое седельно-сцепное устройство с системой блокировки и обеспечения управляемости автопоезда требует для срабатывания только поступления сигнала на электромагнитный распределитель, 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, при движении автопоезда назад. Техническое решение 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 fifth wheel coupling with a locking system and ensuring the controllability of the road train requires only a signal to be received by the electromagnetic distributor, 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 panel for permanent manual blocking from turning a semi-trailer of a road train, for example, when the road train moves back. The technical solution 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 road train from folding during sharp braking, but can also be used to ensure the road train is controllable when driving in various road conditions, associated with a decrease in the coefficient of adhesion with slippery road surface 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 semi-trailer through the use of design measures (associated with the use of a special system) that prevent folding and allow for additional roadability of the road train.

Использованные источникиUsed sources

1. RU №177344.1. RU No. 177344.

2. RU №2554717.2. RU No. 2554717.

3. RU №186978.3. RU No. 186978.

Claims

A fifth wheel coupling system with a locking system and ensuring the controllability of a road train, comprising a fifth wheel coupled to a tractor and interacting with a kingpin mounted on a semitrailer frame on which a hydraulic cylinder is mounted, a pipeline connecting the hydraulic cylinder cavities, an impact sensor mounted on the pipeline and connected to an electronic control unit, oil pump with electric drive, oil tank, position sensor for parts of the road train, characterized in that it additionally contains electromagnets the distributor and the shank of the kingpin, pressed into the sleeve, made hexagonal with the possibility of placing the fifth wheel coupling mounted on the tractor frame in the sliding hexagonal throat, the upper part of the kingpin is connected via a splined connection to the gear, fixed by a nut and engaging with the gear sector, which by means of a sleeve and a nut, it is pivotally fixed on the axis of the housing of the fifth wheel coupling, and the toothed sector lead is pivotally connected to the hydraulic cylinder rod having a hinge a support that allows it to swing in a horizontal plane, while the electromagnetic distributor is controlled both automatically, by means of the existing connection with the electronic control unit, and manually.