RU2550867C1 - Industrial tractor with electromechanical transmission - Google Patents
Industrial tractor with electromechanical transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550867C1 RU2550867C1 RU2014103924/11A RU2014103924A RU2550867C1 RU 2550867 C1 RU2550867 C1 RU 2550867C1 RU 2014103924/11 A RU2014103924/11 A RU 2014103924/11A RU 2014103924 A RU2014103924 A RU 2014103924A RU 2550867 C1 RU2550867 C1 RU 2550867C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- hydraulic
- unit according
- power
- electrohydrostatic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройным и строительно-дорожным машинам на базе промышленных тракторов, в том числе к бульдозерам, рыхлителям, кусторезам, корчевателям, траншеезасыпателям, ямобурам, трубоукладчикам, траншейным экскаваторам и т.п.The invention relates to earth moving and road-building machines based on industrial tractors, including bulldozers, cultivators, brush cutters, uproots, trenchers, pits, pipe layers, trench excavators, etc.
Известен гусеничный трактор с электромеханической трансмиссией, содержащий тепловой двигатель, связанный с силовым генератором, два тяговых электродвигателя, кинематически связанных с гусеницами противоположных бортов, и систему управления, в состав которой входят преобразователь напряжения и микропроцессорный контроллер [1].A well-known caterpillar tractor with an electromechanical transmission containing a heat engine connected to a power generator, two traction motors kinematically connected to tracks of opposite sides, and a control system, which includes a voltage converter and microprocessor controller [1].
Его недостатком являются ограниченные функциональные возможности. Это обусловлено отсутствием реализации в его системе управления функций управления рабочим оборудованием, агрегатируемым с этим трактором.Its disadvantage is limited functionality. This is due to the lack of implementation in his control system of the control functions of the working equipment aggregated with this tractor.
Наиболее близким к предложенному является бульдозерно-рыхлительный агрегат на базе дизель-электрического трактора ДЭТ-250М2 с электромеханической трансмиссией, содержащие кинематически соединенный с двигателем внутреннего сгорания электрический генератор постоянного тока, подключенный к нему тяговый электродвигатель, выходной вал которого связан с осевым валом, соединенным с входными валами левого и правого механизмов поворота планетарного типа, выходные валы которых, в свою очередь, через бортовые редукторы связаны с ведущими звездочками гусеничной ходовой части трактора, а также систему электрооборудования трактора, гидравлическую систему приводов перемещения бульдозерного и рыхлительного оборудования и кабину с системами жизнеобеспечения и органами управления [2].Closest to the proposed one is a bulldozer-ripping unit based on a diesel electric tractor DET-250M2 with an electromechanical transmission, containing a direct current generator kinematically connected to an internal combustion engine, a traction electric motor connected to it, the output shaft of which is connected to an axial shaft connected to input shafts of the left and right planetary-type rotation mechanisms, the output shafts of which, in turn, are connected to the drive gears via final drives crawler points of the tractor, and the tractor's electrical system, hydraulic system drives movement of the dozer and ripping equipment and cabin life support systems and controls [2].
Недостатком этого тракторного агрегата является его пониженная надежность, что обусловлено применением гидравлических приводов рабочего оборудования, имеющих, по сравнению с электромеханическими приводами, более низкую надежность ввиду наличия рабочей жидкости и необходимости прокладки гидравлических магистралей к гидроцилиндрам, расположенным на подвижных рабочих органах. Нарушение герметичности любого гидравлического компонента, вследствие применения объединенной гидросистемы управления рабочим оборудованием с общим гидробаком, приводит к потере рабочей жидкости во всей гидравлической системе и к нарушению работоспособности всех приводов. К пониженной надежности этого тракторного агрегата приводит также применение коллекторных электромашин и отсутствие систем централизованной смазки и автоматического натяжения гусениц ходовой части трактора.The disadvantage of this tractor unit is its reduced reliability, which is due to the use of hydraulic drives of working equipment, which, in comparison with electromechanical drives, have lower reliability due to the presence of working fluid and the need to lay hydraulic lines to hydraulic cylinders located on mobile working bodies. Violation of the tightness of any hydraulic component due to the use of an integrated hydraulic system for controlling working equipment with a common hydraulic tank leads to a loss of working fluid in the entire hydraulic system and to a malfunction of all drives. The reduced reliability of this tractor unit also leads to the use of collector electric machines and the absence of centralized lubrication systems and automatic tension of the tracks of the tractor chassis.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение во всех вариантах его реализации, является повышение надежности работы промышленного тракторного агрегата с электромеханической трансмиссий.The technical result, to which the invention is directed in all its implementation variants, is to increase the reliability of the industrial tractor unit with electromechanical transmissions.
В предложенном гусеничном тракторном агрегате, содержащем двигатель внутреннего сгорания (ДВС), связанный с ним силовой генератор, один или два тяговых электродвигателя, кинематически связанных с гусеницами через бортовые редукторы, кабину с органами управления, рабочее оборудование с приводами его поступательного и/или вращательного перемещения, а также систему электрооборудования, указанный технический результат достигается за счет того, что силовой генератор формирует многофазное переменное напряжение повышенной частоты (не менее 100 Гц), а система электрооборудования содержит выпрямитель этого напряжения, причем, по меньшей мере, один привод рабочего оборудования или вала отбора мощности выполнен электромеханическим или электрогидростатическим, а цепи его силового электрического питания подключены к силовому генератору или выпрямителю.In the proposed caterpillar tractor unit containing an internal combustion engine (ICE), a power generator connected to it, one or two traction motors kinematically connected to the tracks via final drives, a cab with controls, work equipment with drives for its translational and / or rotational movement , as well as the electrical system, the specified technical result is achieved due to the fact that the power generator generates a multiphase alternating voltage of increased frequency (not less e 100 Hz), and the electrical system contains a rectifier of this voltage, and at least one drive of the working equipment or power take-off shaft is electromechanical or electro-hydrostatic, and its power electrical circuits are connected to a power generator or rectifier.
Дополнительно в промышленном тракторном агрегате, для достижения указанного технического результата, в частности:Additionally, in an industrial tractor unit, to achieve the specified technical result, in particular:
- используются приводы рабочего оборудования, по меньшей мере, двух видов, различающихся способом передачи движения, - электромеханический, гидравлический, гидромеханический, электрогидравлический или электрогидростатический;- drives of working equipment are used, at least of two types, differing in the method of transmitting movement - electromechanical, hydraulic, hydromechanical, electro-hydraulic or electro-hydrostatic;
- электрогидростатический привод имеет автономный гидравлический контур и содержит электродвигатель, соединенный с реверсивным нерегулируемым гидронасосом, соединенным с силовым гидроцилиндром или поворотным гидродвигателем, и гидравлический аккумулятор, компенсирующий разность объемов поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра и выполняющий функции автономного гидробака. Электродвигатель этого привода выполнен, в частности, вентильно-индукторным с независимым возбуждением, синхронным или асинхронным и подключен к выходным цепям силового генератора непосредственно или через коммутационное устройство, либо вентильно-индукторным с самовозбуждением, синхронным с постоянными магнитами или асинхронным и подключен к выходной цепи выпрямителя через преобразователь частоты или электронный контроллер. Электродвигатель, гидронасос и гидроаккумулятор этого привода встроены, в частности, в его гидроцилиндр или являются продолжением этого гидроцилиндра, а система электрооборудования обеспечивает регулирование направления и/или скорости вращения электродвигателя в зависимости от сигналов органа управления соответствующим приводом;- the electrohydrostatic drive has an autonomous hydraulic circuit and contains an electric motor connected to a reversible uncontrolled hydraulic pump connected to a power hydraulic cylinder or a rotary hydraulic motor, and a hydraulic accumulator that compensates for the difference in the volumes of the piston and rod cavities of the hydraulic cylinder and acts as an autonomous hydraulic tank. The electric motor of this drive is made, in particular, by a valve-inductor with independent excitation, synchronous or asynchronous and connected to the output circuits of the power generator directly or through a switching device, or by a valve-inductor with self-excitation synchronous with permanent magnets or asynchronous and connected to the output circuit of the rectifier via a frequency converter or electronic controller. The electric motor, hydraulic pump and hydraulic accumulator of this drive are built-in, in particular, into its hydraulic cylinder or are a continuation of this hydraulic cylinder, and the electrical system provides control of the direction and / or speed of rotation of the electric motor depending on the signals of the control element of the corresponding drive;
- силовой генератор выполнен вентильно-индукторным с независимым возбуждением или синхронным с постоянными магнитами, а тяговые электродвигатели выполнены вентильно-индукторными с независимым возбуждением или самовозбуждением или синхронными с постоянными магнитами;- the power generator is made of a valve-inductor with independent excitation or synchronous with permanent magnets, and traction motors are made of a valve-inductor with independent excitation or self-excitation or synchronous with permanent magnets;
- система электрооборудования состоит из высоковольтной части, содержащей, по меньшей мере, выпрямитель выходного напряжения силового генератора, коммутируемый тормозной резистор, а также, по меньшей мере, одно коммутационное устройство, силовой преобразователь частоты и/или электронный контроллер, и низковольтной части, содержащей, по меньшей мере, один микропроцессорный контроллер, панель оператора, датчики параметров работы агрегата, устройства освещения, световой и звуковой сигнализации и систему электроснабжения низковольтной части (аккумулятор и низковольтный генератор или преобразователь напряжения, приспособленный для заряда этого аккумулятора, соответственно, от двигателя или выходного напряжения силового генератора), причем высоковольтная часть системы электрооборудования имеет гальваническую развязку от ее низковольтной части;- the electrical system consists of a high-voltage part containing at least a rectifier of the output voltage of the power generator, a switched braking resistor, as well as at least one switching device, a power frequency converter and / or electronic controller, and a low-voltage part containing, at least one microprocessor controller, an operator panel, sensors of operation parameters of the unit, lighting devices, light and sound alarms, and a low-voltage power supply system STI (battery and the low voltage generator or a voltage converter adapted to charge this battery, respectively, of the motor or power generator output voltage), the high-voltage part of the electrical system is galvanically isolated from its low-voltage side;
- тракторный агрегат содержит электрогидростатические приводы механизмов натяжения гусениц, а система электрооборудования осуществляет прямое или косвенное измерение давлений в гидроцилиндрах этих приводов и/или скоростей вращения тяговых электродвигателей, а также управление этими приводами в зависимости от величин этих давлений и/или скоростей вращения тяговых электродвигателей. В частности, осуществляет стабилизацию этого давления, его увеличение при повороте агрегата и/или снижение давления при неподвижном агрегате. Цепи электропитания этих приводов могут быть подключены к аккумулятору низковольтной части системы электрооборудования;- the tractor unit contains electrohydrostatic drives of the track tension mechanisms, and the electrical system performs direct or indirect measurement of the pressures in the hydraulic cylinders of these drives and / or speeds of the traction electric motors, as well as the control of these drives depending on the values of these pressures and / or speeds of rotation of the traction motors. In particular, it stabilizes this pressure, increases it when the unit is turned, and / or reduces the pressure when the unit is stationary. The power supply circuits of these drives can be connected to the battery of the low-voltage part of the electrical system;
- система управления приспособлена для переключения числа пар полюсов силового генератора и/или электродвигателя привода тракторного агрегата и осуществляет соответствующее дискретное переключение скорости привода;- the control system is adapted to switch the number of pole pairs of the power generator and / or the drive motor of the tractor unit and performs the corresponding discrete switching of the drive speed;
- тракторный агрегат дополнительно содержит автономную систему смазки бортовых редукторов и/или, по меньшей мере, одного механизма ходовой части и/или рабочего оборудования, содержащую электрический масляный насос, цепи питания которого подключены к выходным цепям силового генератора, выпрямителя или аккумулятора;- the tractor unit further comprises an autonomous lubrication system for final drives and / or at least one running gear and / or working equipment mechanism, comprising an electric oil pump, the power supply circuit of which is connected to the output circuits of a power generator, rectifier or battery;
- электрогидростатический или электромеханический привод имеет дополнительный орган ручного управления, размещенный на этом приводе, и/или оснащен датчиком перемещения и/или углового положения его выходного звена, а система электрооборудования осуществляет управление его электродвигателем из условия стабилизации положения этого выходного звена или его приведения в положение, заданное органом управления. В частности, датчик углового положения выходного звена выполнен в виде микромеханического акселерометра, а система электрооборудования обеспечивает указанное регулирование положения этого выходного звена относительно гравитационной вертикали;- the electrohydrostatic or electromechanical drive has an additional manual control body located on this drive, and / or is equipped with a displacement and / or angular position sensor for its output link, and the electrical system controls its electric motor from the condition of stabilization of the position of this output link or its bringing into position set by the governing body. In particular, the sensor of the angular position of the output link is made in the form of a micromechanical accelerometer, and the electrical system provides the specified regulation of the position of this output link relative to the gravitational vertical;
- панель оператора содержит цветную графическую панель, устройство звуковой, световой или речевой сигнализации и органы управления этой панелью и/или агрегатом, выполненные в виде кнопок или клавиш, а органы управления агрегатом выполнены в виде джойстиков управления движением и рабочим оборудованием, ключа запуска двигателя, рукоятки управления подачей топлива, педалей тормоза и десселератора;- the operator panel contains a color graphic panel, a sound, light or voice alarm device and the controls for this panel and / or the unit, made in the form of buttons or keys, and the unit controls are made in the form of joysticks for controlling movement and working equipment, an engine start key, fuel control levers, brake pedals and de-distributor;
- отдельные устройства системы электрооборудования объединены между собой, в частности, с использованием шины последовательного интерфейса Controller Area Network (CAN) и/или Local Interconnect Network (LIN).- the individual devices of the electrical system are interconnected, in particular, using the controller bus Area Interface Network (CAN) and / or Local Interconnect Network (LIN).
Альтернативные отличительные признаки независимого пункта формулы данного изобретения при их отдельной реализации, а также при реализации в различных комбинациях (сочетаниях), обеспечивают достижение одного и того же технического результата - повышение надежности промышленного тракторного агрегата с электромеханической трансмиссией.Alternative distinguishing features of the independent claim of the present invention, when they are separately implemented, as well as when implemented in various combinations (combinations), ensure the achievement of the same technical result - improving the reliability of an industrial tractor unit with an electromechanical transmission.
Применение электромеханических приводов рабочего оборудования вместо гидравлических обеспечивает повышение надежности агрегата за счет исключения отказов, обусловленных утечками и изменением свойств рабочей жидкости в процессе эксплуатации агрегата. Использование электрогидростатических приводов приводит к повышению надежности за счет сокращения гидравлических магистралей, в том числе подключаемых к гидроцилиндрам, расположенным на подвижных рабочих органах, для которых невозможно обеспечить их эффективную защиту от механических повреждений. Реализация электромеханических, либо автономных электрогидростатических приводов, с одновременным исключением общего бака с гидравлической жидкостью, обеспечивает повышение надежности за счет исключения возможности потери рабочей жидкости во всей гидравлической системе при нарушении герметичности ее любого гидравлического компонента. Использование бесколлекторных электрических машин вместо коллекторных, в том числе тяговых электродвигателей и электродвигателей приводов рабочего оборудования, подключаемых непосредственно к силовому генератору, формирующему многофазное напряжение повышенной частоты, причем без применения силовых полупроводниковых преобразователей или коммутаторов, обеспечивает повышение надежности за счет упрощения конструкции этих электромашин и системы электрооборудования. Реализация систем централизованной смазки и автоматического натяжения гусениц также приводит к повышению надежности тракторного агрегата за счет обеспечения более благоприятных условий работы и снижения вероятности отказов его отдельных узлов и механизмов.The use of electromechanical drives of working equipment instead of hydraulic provides an increase in the reliability of the unit by eliminating failures caused by leaks and changes in the properties of the working fluid during operation of the unit. The use of electrohydrostatic drives leads to increased reliability by reducing hydraulic lines, including those connected to hydraulic cylinders located on movable working bodies, for which it is impossible to ensure their effective protection from mechanical damage. The implementation of electromechanical or autonomous electrohydrostatic drives, with the simultaneous exclusion of a common tank with hydraulic fluid, provides increased reliability by eliminating the possibility of loss of the working fluid in the entire hydraulic system in the event of a leak in its hydraulic component. The use of brushless electric machines instead of collector ones, including traction motors and electric drives of working equipment connected directly to a power generator that generates high-frequency multiphase voltage, and without the use of power semiconductor converters or switches, provides increased reliability by simplifying the design of these electric machines and systems electrical equipment. The implementation of centralized lubrication systems and automatic track tensioning also increases the reliability of the tractor unit by providing more favorable working conditions and reducing the likelihood of failure of its individual components and mechanisms.
Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого тракторного агрегата, в том числе альтернативных, и достигаемым техническим результатом - повышением его надежности, дополнительно показано при описании различных вариантов их реализации.The presence of a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed tractor unit, including alternative ones, and the achieved technical result - an increase in its reliability, is additionally shown in the description of various options for their implementation.
На фиг.1 приведена упрощенная схема предложенного промышленного тракторного агрегата с электромеханической трансмиссией, на фиг.2 - пример реализации электрогидростатического привода рабочего оборудования или механизма натяжения гусениц.Figure 1 shows a simplified diagram of the proposed industrial tractor unit with an electromechanical transmission, figure 2 is an example of the implementation of electro-hydrostatic drive of the working equipment or the track tension mechanism.
Тракторный агрегат (фиг.1) содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС) 1, который непосредственно, через жесткую (глухую), компенсирующую или упругую муфту, либо через согласующий (раздаточный) редуктор и муфту, соединен с силовым генератором 2, который является источником электрической энергии для тяговых электродвигателей 3 и 4, которые непосредственно или через дополнительные передаточные устройства (муфты, валы, дополнительные зубчатые передачи и т.д.) кинематически связаны с гусеницами противоположных бортов через бортовые редукторы 5, 6. На бортовых редукторах закреплены ведущие колеса (звездочки) 7, 8 гусеничного движителя.The tractor unit (Fig. 1) contains an internal combustion engine (ICE) 1, which is directly connected to a power generator 2, which is a source of electrical power, through a rigid (deaf), compensating or elastic coupling, or through a matching (distributing) gearbox and clutch energy for traction motors 3 and 4, which are directly or through additional transmission devices (couplings, shafts, additional gears, etc.) kinematically connected to tracks of opposite sides through final drives 5, 6. Driving wheels (sprockets) 7, 8 of the caterpillar mover are fixed on the final drives.
Система электрооборудования, которая может именоваться системой контроля, защиты и управления, включает в себя высоковольтную и низковольтную части и представлена в виде главного (ведущего) контроллера 9, контроллера 10 генератора 2, двух контроллеров 11, 12 электродвигателей 3, 4, контроллера 13 привода рабочего оборудования или вала отбора мощности 14, приборов низковольтного оборудования 15 (устройств рабочего освещения, световой и звуковой сигнализации, системы электроснабжения низковольтной части, устройств поддержания микроклимата в кабине трактора и т.д.), органов управления движением и рабочим оборудованием агрегата 16, датчиков параметров работы агрегата (давления, температуры, перемещения, угла наклона и т.д.) 17, панели оператора 18 и других устройств.The electrical system, which can be called a control, protection and control system, includes high-voltage and low-voltage parts and is presented in the form of a main (leading) controller 9, controller 10 of generator 2, two controllers 11, 12 of electric motors 3, 4,
Система электроснабжения содержит аккумулятор, а также низковольтный генератор или преобразователь напряжения, приспособленный для заряда этого аккумулятора, соответственно, от двигателя 1 или выходного напряжения силового генератора 2.The power supply system contains a battery, as well as a low-voltage generator or voltage converter, adapted to charge this battery, respectively, from the engine 1 or the output voltage of the power generator 2.
Высоковольтная часть системы электрооборудования имеет гальваническую развязку от ее низковольтной части.The high-voltage part of the electrical system has galvanic isolation from its low-voltage part.
Контроллер 10 генератора 2 преобразует выходное многофазное напряжение генератора 2 в постоянное напряжение силовой сети трансмиссии, например, 550 В и выполнен в виде выпрямителя, например, тиристорного.The controller 10 of the generator 2 converts the output multiphase voltage of the generator 2 into a constant voltage of the power transmission network, for example, 550 V and is made in the form of a rectifier, for example, a thyristor.
Контроллеры 11 и 12 имеют встроенные системы управления, реализованные на основе микроконтроллеров, и осуществляют коммутацию (преобразование) этого напряжения в переменное синусоидальное напряжение, либо в однополярные импульсы перед подачей на электродвигатели 3, 4 и могут быть выполнены в виде силовых частотных преобразователей, инверторов или коммутаторов.The controllers 11 and 12 have built-in control systems based on microcontrollers, and they switch (convert) this voltage to an alternating sinusoidal voltage, or to unipolar pulses before being fed to electric motors 3, 4 and can be made in the form of power frequency converters, inverters or switches.
На тракторном агрегате возможно объединение контроллеров 9-13 в единый блок (модуль), либо их раздельное исполнение в зависимости от выполняемых функций и требований к компоновке агрегата. Возможно также конструктивное объединение контроллера 10 с генератором 1, а контроллеров 11, 12 - с электродвигателями 3, 4.On the tractor unit, it is possible to combine controllers 9-13 into a single unit (module), or their separate execution, depending on the functions performed and the requirements for the layout of the unit. It is also possible constructive integration of the controller 10 with the generator 1, and the controllers 11, 12 - with electric motors 3, 4.
Параметры выходных сигналов контроллеров определяются типами использованных электродвигателей и сигналами управления этими контроллерами, поступающими от главного (ведущего) контроллера) 9.The parameters of the output signals of the controllers are determined by the types of electric motors used and the control signals of these controllers coming from the main (master) controller) 9.
Линии передачи информационных сигналов между контроллерами и панелью оператора 18 и другими устройствами системы электрооборудования выполнены с использованием стандарта промышленной сети CAN (Controller Area Network - сеть контроллеров), ориентированной на объединение в единую сеть различных устройств с использованием последовательного, широковещательного и пакетного режимов передачи. Возможно также применение интерфейсов LIN (Local Interconnection Network), RS-485 (стандарт EIA/TIA) и т.д., а также беспроводных интерфейсов типа ZigBee (стандарт IEEE 802.15.4), Wi-Fi (стандарт IEEE 802.11), Bluetooth (стандарт IEEE 802.15.1) и т.п.The information signal transmission lines between the controllers and the operator panel 18 and other devices of the electrical equipment system were made using the standard of the industrial CAN network (Controller Area Network - a network of controllers), focused on combining various devices into a single network using serial, broadcast, and packet transmission modes. It is also possible to use interfaces LIN (Local Interconnection Network), RS-485 (EIA / TIA standard), etc., as well as wireless interfaces such as ZigBee (IEEE 802.15.4 standard), Wi-Fi (IEEE 802.11 standard), Bluetooth (IEEE 802.15.1 standard), etc.
Главный контроллер 9 осуществляет координацию работы всех контроллеров системы электрооборудования, а также реализует функции управления двигателем 1 непосредственно, либо через дополнительный контроллер двигателя, встроенный в него.The main controller 9 coordinates the operation of all the controllers of the electrical system, and also implements the control functions of the engine 1 directly, or through an additional motor controller built into it.
Электродвигатели 3, 4 могут быть асинхронными, в частности, частотно-управляемыми. Однако более предпочтительным является применение вентильных реактивных (индукторных, индукционных) электродвигателей с самовозбуждением или независимым возбуждением - трех или более фазных электродвигателей без магнитов и электромагнитов в роторе и статоре, управляемых электронными ключами контроллеров 11, 12. Такие электродвигатели с самовозбуждением в англоязычной литературе называются электродвигателями с переменным магнитным сопротивлением: «Switched Reluctance Motor (SRM)».Electric motors 3, 4 can be asynchronous, in particular, frequency-controlled. However, it is more preferable to use jet reactive (induction, induction) electric motors with self-excitation or independent excitation of three or more phase motors without magnets and electromagnets in the rotor and stator, controlled by electronic keys of the controllers 11, 12. Such self-excitation motors in the English literature are called electric motors Variable Magnetic Resistance: “Switched Reluctance Motor (SRM).”
Перспективно также применение синхронных электродвигателей с постоянными магнитами в роторе, которые на английском языке называются «Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)». Реже используется название «BrushLess Direct Current motor (BLDC)», что переводится, как «Бесщеточный мотор постоянного тока».Also promising is the use of permanent magnet synchronous motors in the rotor, which are called the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) in English. Less commonly used is the name “BrushLess Direct Current motor (BLDC)”, which translates as “Brushless DC Motor”.
Генератор 2 формирует переменное напряжение частотой не менее 100 Гц и числом фаз, не менее 3-х. Он может иметь конструкцию, аналогичную электродвигателям 3, 4, или отличающуюся от них.Generator 2 generates an alternating voltage with a frequency of at least 100 Hz and a number of phases of at least 3. It may have a design similar to or different from electric motors 3, 4.
Контроллеры 11, 12 обеспечивает коммутацию обмоток электродвигателей 3, 4 при их работе как при движении агрегата, так и при торможении тракторного агрегата, осуществляя их перевод в режим генераторов.The controllers 11, 12 provide switching of the windings of the electric motors 3, 4 during their operation both when the unit is moving and when the tractor unit is braking, translating them into generator mode.
Трактор оснащен рабочим (навесным) оборудованием и, при необходимости, валом отбора мощности (ВОМ). По меньшей мере один привод рабочего оборудования или ВОМ 14 выполнен электромеханическим или электрогидростатическим, причем цепи его силового электрического питания подключены к силовому генератору или к выпрямителю. Поскольку генератор 2 имеет многофазное выходное напряжение переменного тока повышенной частоты, возможна реализация привода с асинхронными, синхронными или вентильно-индукторными электродвигателями с независимым возбуждением, силовые цепи которых соединены с силовыми цепями генератора 2 без применения дополнительного силового преобразователя частоты.The tractor is equipped with working (mounted) equipment and, if necessary, a power take-off shaft (PTO). At least one drive of the working equipment or PTO 14 is made electromechanical or electrohydrostatic, and the circuit of its power electrical supply is connected to a power generator or to a rectifier. Since the generator 2 has a multiphase output voltage of alternating current of increased frequency, it is possible to implement a drive with asynchronous, synchronous or valve-induction motors with independent excitation, the power circuits of which are connected to the power circuits of generator 2 without the use of an additional power frequency converter.
Одновременно с применением, по меньшей мере, одного электромеханического или электрогидростатического привода 14 какого-либо механизма, возможно также применение гидравлических, гидромеханических или электрогидравлических приводов других механизмов этого агрегата. Выбор необходимого вида привода зависит от требований к его мощности и удобству компоновки на тракторном агрегате и определяется при его проектировании.Simultaneously with the use of at least one electromechanical or electrohydrostatic drive 14 of any mechanism, it is also possible to use hydraulic, hydromechanical or electrohydraulic drives of other mechanisms of this unit. The choice of the required type of drive depends on the requirements for its power and ease of layout on the tractor unit and is determined during its design.
Каждый привод рабочего оборудования или ВОМ 14 имеет гидромотор или гидроцилиндр и/или электродвигатель. Управление приводами осуществляется оператором с помощью органов управления 16 через главный контроллер 9 и контроллер 13 приводов, либо этими контроллерами в автоматическом режиме.Each drive of the working equipment or PTO 14 has a hydraulic motor or hydraulic cylinder and / or electric motor. The drives are controlled by the operator using the controls 16 through the main controller 9 and the
В электродвигатели 3, 4 или в бортовые редукторы 7, 8 могут быть встроены нормально замкнутые стояночные тормоза 19, 20, управление которыми осуществляется непосредственно главным контроллером 9 или контроллерами 11, 12 электродвигателей. Они обеспечивают включение тормозов 19, 20 для предотвращения скатывания тракторного агрегата под уклон, а также для его торможения и остановки, если по каким-либо причинам интенсивность электрического торможения оказывается недостаточной.Normally closed parking brakes 19, 20, which are controlled directly by the main controller 9 or electric motor controllers 11, 12, can be integrated in electric motors 3, 4 or in final drives 7, 8. They provide the inclusion of brakes 19, 20 to prevent the tractor unit from rolling downhill, as well as to brake and stop it, if for some reason the intensity of electric braking is insufficient.
Для управления движением и приводами рабочего оборудования 14 тракторный агрегат оснащен органами управления 16, в том числе аппаратами управления движением машины (джойстиком) и его рабочим оборудованием и ВОМ, ключом запуска двигателя, рукояткой управления подачей топлива, педалями тормоза и десселератора и т.п., соединенными с главным контроллером 9, выполняющим функции центрального контроллера системы электрооборудования.To control the movement and drives of the working equipment 14, the tractor unit is equipped with controls 16, including machine control devices (joystick) and its working equipment and PTO, engine start key, fuel control handle, brake and decelerator pedals, etc. connected to the main controller 9, performing the functions of a central controller of the electrical system.
Контроллер 9 соединен также с панелью оператора 18 (панелью контрольно-измерительных приборов), обеспечивающей отображение параметров работы тракторного агрегата и формирование аварийных и предупредительных сигналов для оператора. Она выполнена в виде набора электромеханических указателей и сигнальных ламп, либо в виде цветной графической панели с устройствами звуковой или речевой сигнализации и органами управления (кнопками или клавишами) этой панелью и/или агрегатом.The controller 9 is also connected to the operator panel 18 (the panel of instrumentation), providing a display of the operating parameters of the tractor unit and the formation of emergency and warning signals for the operator. It is made in the form of a set of electromechanical pointers and signal lamps, or in the form of a color graphic panel with sound or voice alarm devices and controls (buttons or keys) of this panel and / or unit.
Для контроля угловых скоростей вращения тяговых электродвигателей 3, 4 система электрооборудования может содержать датчики 21, 22 угловых скоростей этих электродвигателей или положений их роторов.To control the angular speeds of rotation of the traction electric motors 3, 4, the electrical system may include sensors 21, 22 of the angular speeds of these electric motors or the positions of their rotors.
Электрогидростатический привод (фиг.2) имеет автономный гидравлический контур и содержит электродвигатель 23, соединенный с реверсивным нерегулируемым гидронасосом 24, выходные магистрали которого соединены с силовым гидроцилиндром или поворотным гидродвигателем 25, и гидравлический аккумулятор 26, приспособленный для компенсации разности объемов поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра или полостей гидродвигателя и для выполнения функции автономного гидробака. Этот привод может иметь также датчик давления рабочей жидкости в гидроцилиндре или поворотном гидродвигателе, датчик положения 28 его выходного звена (например, датчик линейного перемещения или углового положения - микромеханический акселерометр, если перемещение выходного звена привода приводит к изменению его углового положения) и датчик угловой скорости или положения ротора электродвигателя 23.The electrohydrostatic drive (figure 2) has an autonomous hydraulic circuit and contains an
Электродвигатель 23, гидронасос 24 и гидроаккумулятор 26 электрогидростатического привода могут быть встроены в гидроцилиндр или поворотный гидродвигатель 25 этого привода, либо конструктивно выполнены как их продолжение.The
Электрогидростатические приводы (фиг.2) могут быть установлены на гусеничных тележках тракторного агрегата и приспособлены для натяжения его гусениц. Для электрического питания этих приводов, ввиду малой потребляемой мощности, может использоваться низковольтное напряжение бортовой сети агрегата (напряжение аккумуляторной батареи).Electrohydrostatic drives (figure 2) can be installed on the caterpillar carts of the tractor unit and adapted to tension its tracks. Due to the low power consumption, the low-voltage voltage of the unit's on-board network (battery voltage) can be used to power these drives.
На тракторном агрегате возможна также установка, по меньшей мере, одной автономной системы смазки бортовых редукторов, механизмов ходовой части и рабочего оборудования 14, реализованной с использованием электрического масляного насоса. Его цепи питания подключены к выходным цепям силового генератора, выпрямителя или аккумулятора.At the tractor unit, it is also possible to install at least one autonomous lubrication system for final drives, running gear mechanisms and working equipment 14, implemented using an electric oil pump. Its power circuits are connected to the output circuits of a power generator, rectifier or battery.
На электрогидростатическом или электромеханическом приводе может быть установлен дополнительный орган управления, приспособленный для ручного управления его электродвигателем при нахождении оператора вне кабины агрегата. Это позволяет повысить безопасность работы агрегата в тех случаях, когда невозможно обеспечить необходимую обзорность выходного звена привода из кабины тракторного агрегата. Это относится, в частности, к управлению механизмами натяжения гусениц.An additional control element can be installed on the electrohydrostatic or electromechanical drive, adapted for manual control of its electric motor when the operator is outside the unit cab. This allows you to increase the safety of the unit in cases where it is impossible to provide the necessary visibility of the output link of the drive from the cab of the tractor unit. This applies, in particular, to the control of track tension mechanisms.
Промышленный тракторный агрегат с электромеханической трансмиссией работает следующим образом.Industrial tractor unit with an electromechanical transmission operates as follows.
При вращении выходного вала дизельного двигателя 1 контроллер (выпрямитель) 10 осуществляет выпрямление многофазного переменного напряжения силового генератора 2. Сформированное в результате этого напряжение постоянного тока силовой сети трансмиссии, например, 550 В, поступает на контроллеры 11, 12 и, в отдельных случаях, на контроллер 13. Они выполняют функции силовых электронных коммутаторов или инверторов - преобразователей постоянного напряжения в переменное регулируемой частоты.When the output shaft of the diesel engine 1 is rotated, the controller (rectifier) 10 rectifies the multiphase alternating voltage of the power generator 2. The resulting DC voltage of the power transmission network, for example, 550 V, is supplied to the controllers 11, 12 and, in some cases, to
Тяговые электродвигатели 3, 4, получающие электрическую энергию от контроллеров 11, 12, преобразуют ее в механическую энергию и передают вращающий момент на бортовые редукторы 5, 6 и далее на ведущие звездочки 7, 8 гусеничного движителя, обеспечивая движение тракторного агрегата.Traction motors 3, 4, receiving electrical energy from controllers 11, 12, convert it into mechanical energy and transmit torque to final drives 5, 6 and further to drive sprockets 7, 8 of the caterpillar mover, providing the tractor unit movement.
Режимы работы двигателя 1, генератора 2 и электродвигателей 3, 4 задаются главным контроллером 9, связанным с органами управления 16 и панелью оператора 18. Он реализован на основе микроконтроллера и выполняет функции координатора системы электрооборудования трактора.The operating modes of engine 1, generator 2 and electric motors 3, 4 are set by the main controller 9, connected to the controls 16 and the operator panel 18. It is implemented on the basis of a microcontroller and acts as a coordinator of the tractor electrical system.
Во время работы агрегата скорость его движения устанавливается контроллерами 9, 11, 12 в зависимости от положения рукоятки органа управления 16 и тяговой нагрузки агрегата, контролируемой с помощью датчиков 17.During operation of the unit, its speed is set by the controllers 9, 11, 12 depending on the position of the handle of the control body 16 and the traction load of the unit, controlled by sensors 17.
Повороты осуществляются путем задания разных угловых скоростей электродвигателей 3, 4. Датчики угловой скорости 21, 22 при этом используются для контроля этих скоростей и синхронизации работы бортов агрегата с целью обеспечения его прямолинейного движения при отсутствии поворотов.Turns are carried out by setting different angular speeds of electric motors 3, 4. The angular velocity sensors 21, 22 are used to control these speeds and synchronize the operation of the unit's sides in order to ensure its rectilinear movement in the absence of turns.
При поступлении на главный контроллер 9 сигнала остановки (торможения) агрегата путем перевода органа управления его движением в нулевое положение или путем воздействия на орган управления тормозом (педаль), контроллеры 11, 12 по сигналам с главного контроллера 9, переводят электродвигатели 3, 4 в режим генераторов. Интенсивность торможения определяется положением (перемещением), углом наклона органа управления 16, или силой, с которой на него воздействует оператор.Upon receipt of a stop signal (brake) of the unit by the main controller 9 by transferring its motion control to the zero position or by acting on the brake control (pedal), the controllers 11, 12, by the signals from the main controller 9, put the electric motors 3, 4 into mode generators. The intensity of braking is determined by the position (movement), the angle of inclination of the control 16, or the force with which the operator acts on it.
При этом электродвигатели 3, 4, работающие в режиме генератора, преобразуют кинетическую энергию движения агрегата в электрическую энергию и подают ее в силовую сеть трансмиссии. В силовой сети трансмиссии образуется избыточная энергия, которая поглощается коммутируемым тормозным резистором (на фиг.1 условно не показан). Эта избыточная энергия может быть также передана в двигатель 1 через генератор 2, работающий в режиме электродвигателя, а также в электродвигатели приводов рабочего оборудования и ВОМ.In this case, electric motors 3, 4, operating in the generator mode, convert the kinetic energy of the movement of the unit into electrical energy and feed it into the power transmission network. In the power transmission network, excess energy is generated, which is absorbed by a switched braking resistor (not shown conditionally in Fig. 1). This excess energy can also be transferred to engine 1 through a generator 2 operating in electric motor mode, as well as to electric motors of drives of working equipment and PTO.
Нормально замкнутые стояночные тормоза 19, 20 обеспечивают удержания тракторного агрегата на уклоне и не принимают участия при его нормальной работе (не являются рабочими тормозами). Однако контроллеры 11, 12 могут осуществлять включение этих тормозов, если главным контроллером 9 будет установлено, что тормозного момента, создаваемого электродвигателями 3, 4, недостаточно для торможения агрегата с интенсивностью, заданной органом управления торможением 16.Normally closed parking brakes 19, 20 ensure that the tractor unit is kept on a slope and does not participate in its normal operation (they are not working brakes). However, the controllers 11, 12 can carry out the inclusion of these brakes if the main controller 9 determines that the braking torque created by the electric motors 3, 4 is not enough to brake the unit with the intensity specified by the braking control 16.
Благодаря реализации силового генератора 2 с выходным многофазным переменным напряжением повышенной частоты, например, 100...500 Гц, обеспечивается возможность применения на тракторном агрегате компактных асинхронных, синхронных и вентильно-индукторных электродвигателей с независимым возбуждением, которые могут работать без применения силовых преобразователей частоты или электронных коммутаторов. В этом случае контроллер 13 осуществляет лишь подключение/отключение выходного переменного напряжения генератора 2 к соответствующему электродвигателю привода 14, либо переключение его фаз, обеспечивая изменение направления его вращения. Поскольку преобразование силового напряжения питания электродвигателя отсутствует, силовая часть контроллера 13 выполнена в виде электромеханических или электронных дискретных ключей (контакторов, тиристоров и т.п.). Это обеспечивает максимальное упрощение системы электрооборудования и достижение ее максимальной надежности.Thanks to the implementation of power generator 2 with an output multiphase alternating voltage of increased frequency, for example, 100 ... 500 Hz, it is possible to use compact asynchronous, synchronous and valve-induction motors with independent excitation on the tractor unit, which can operate without the use of power frequency converters or electronic switches. In this case, the
В отдельных случаях при управлении рабочими органами тракторного агрегата достаточно дискретного изменения (переключения) скорости их приводов. Это изменение может осуществляться путем переключения числа пар полюсов силового генератора и/или электродвигателя привода. В этом случае контроллер привода 13 или контроллер генератора 10 содержит силовые ключи, осуществляющие переключение обмоток электродвигателя или генератора. Изменение скорости привода 14 при этом происходит за счет изменения либо числа пар полюсов его электродвигателя, либо частоты его питающего напряжения.In some cases, when controlling the working bodies of the tractor unit, a discrete change (switch) of the speed of their drives is sufficient. This change can be made by switching the number of pole pairs of the power generator and / or the drive motor. In this case, the
В тех случаях, когда необходимо пропорциональное бесступенчатое регулирование скорости привода 14, силовая часть контроллера 13 содержит силовой преобразователь частоты или электронный коммутатор и получает электрическое питание постоянного напряжения, например, 550 В, от контроллера-выпрямителя 10.In cases where proportional stepless speed control of the drive 14 is necessary, the power part of the
Наличие многофазного переменного напряжения повышенной частоты, обеспечивающее компактность электродвигателей, позволяет реализовать малогабаритные электромеханические и электрогидростатические приводы, которые можно разместить непосредственно на рабочих органах и рамах гусеничных тележек.The presence of a multiphase alternating voltage of increased frequency, which ensures compactness of electric motors, makes it possible to realize small-sized electromechanical and electrohydrostatic drives that can be placed directly on the working bodies and the frames of tracked carts.
В электрогидростатическом приводе вращательное движение электродвигателя преобразуется в линейное или угловое перемещение его выходного звена (при применении соответственно, гидроцилиндра или поворотного гидродвигателя) с помощью потока жидкости под давлением, определяемым внешней нагрузкой. Изменение направления и скорости движения выходного звена осуществляется за счет направления и скорости вращения электродвигателя. В части ресурса такой привод, благодаря отсутствию сложного кинематического механизма изменения подачи насоса, превосходит традиционный привод объемного регулирования с использованием аксиально-поршневого гидромотора. Кроме того этот привод, за счет того, что скорость вращения его насоса не постоянна, а пропорциональна требуемой скорости, потребляет меньшую мощность.In an electrohydrostatic drive, the rotational movement of the electric motor is converted into linear or angular movement of its output link (when using a hydraulic cylinder or a rotary hydraulic motor, respectively) using a fluid flow under pressure determined by external load. Changing the direction and speed of the output link is due to the direction and speed of rotation of the electric motor. In terms of resource, such a drive, due to the lack of a complex kinematic mechanism for changing the pump flow, surpasses the traditional volume control drive using an axial piston hydraulic motor. In addition, this drive, due to the fact that the speed of rotation of its pump is not constant, but proportional to the required speed, consumes less power.
Электрогидростатический привод является автономным агрегатом, к которому нет необходимости прокладывать трубопроводы с гидравлической жидкостью. Соответственно, применение таких приводов исключает потребность в централизованной гидравлической системе, позволяет исключить общий гидравлический насос, гидробак и протяженные гидравлические линии, что также обеспечивает повышение надежности тракторного агрегата.Electrohydrostatic drive is an autonomous unit, to which there is no need to lay pipelines with hydraulic fluid. Accordingly, the use of such drives eliminates the need for a centralized hydraulic system, eliminates the need for a common hydraulic pump, hydraulic tank and extended hydraulic lines, which also improves the reliability of the tractor unit.
На тракторном агрегате могут быть одновременно реализованы различные виды и типы приводов. Их рациональный выбор зависит от мощности отдельно взятого привода и требований к точности его управления (позиционирования).Various types and types of drives can be simultaneously implemented on the tractor unit. Their rational choice depends on the power of a single drive and the requirements for the accuracy of its control (positioning).
Например, привод подъема/опускания отвала бульдозера должен иметь мощность не менее 30% от мощности ДВС 1. В этом случае может оказаться целесообразным применение гидравлического или электрогидравлического привода с установкой гидронасоса, механически связанного ДВС 1.For example, the drive for raising / lowering the blade of a bulldozer should have a power of at least 30% of the power of ICE 1. In this case, it may be appropriate to use a hydraulic or electro-hydraulic drive with a hydraulic pump mechanically coupled to ICE 1.
В противоположность этому, для управления перекосом отвала бульдозера или для изменения угла рыхления требуется значительно меньшая мощность. Соответственно, для привода этих механизмов рабочих органов целесообразно применение электрогидростатического или электромеханического привода. В этом случае исключается необходимость прокладки гидравлических линий к этому приводу, расположенному на подвижном рабочем органе, что обеспечивает повышение надежности тракторного агрегата.In contrast, significantly less power is required to control the skew of the dozer blade or to change the loosening angle. Accordingly, to drive these mechanisms of the working bodies, it is advisable to use an electrohydrostatic or electromechanical drive. In this case, the need for laying hydraulic lines to this drive, located on a movable working body, which increases the reliability of the tractor unit, is eliminated.
Привод механизма натяжения гусениц имеет малую мощность ввиду низких требований к его быстродействию. Причем подвод гидравлических линий к этому приводу, расположенному на подвижных гусеничных тележках, также затруднен. В этом случае, по аналогичным причинам, оправдано применение электрогидростатического привода.The drive mechanism of the track tension has a low power due to low requirements for its speed. Moreover, the supply of hydraulic lines to this drive, located on movable tracked carts, is also difficult. In this case, for similar reasons, the use of an electrohydrostatic drive is justified.
Каждый электрогидростатический привод с соответствующим контроллером может быть оснащен датчиками параметров его работы 27, 28, 27 и может иметь автономный контур регулирования.Each electrohydrostatic drive with an appropriate controller can be equipped with sensors for its
В частности, возможно поддержание заданной величины давления в гидроцилиндре или поворотном гидродвигателе 25 и, соответственно, поддержание величины усилия этого привода, заданной органом управления 16. Возможно также поддержание заданного пространственного положения или заданной скорости перемещения выходного звена каждого привода. Если датчик его углового положения выполнен в виде микромеханического акселерометра, то возможно указанное регулирование положения выходного звена привода относительно гравитационной вертикали.In particular, it is possible to maintain a predetermined pressure value in a hydraulic cylinder or a rotary
Применительно к бульдозерному агрегату это техническое решение позволяет обеспечить, в частности, автоматическую стабилизацию положения отвала бульдозера в режиме планирования грунта.In relation to the bulldozer unit, this technical solution allows, in particular, to automatically stabilize the position of the blade of the bulldozer in the regime of soil planning.
Реализация электрогидростатических приводов механизмов натяжения гусениц позволяет также повысить надежность работы ходовой части тракторного агрегата.The implementation of electrohydrostatic drives of track tensioning mechanisms also improves the reliability of the running gear of the tractor unit.
Известно, что из-за недостаточного натяжения гусениц во время движения тракторного агрегата возможно сбегание гусеничных цепей с направляющих колес или ведущих звездочек, особенно при поворотах. С другой стороны, чрезмерное натяжение гусениц вызывает излишние напряжения в деталях гусеничного движителя, повышенный износ подшипником и шарнирных соединений, заклинивание гусениц, деформацию гусеничных тележек или изгиб полуосей. Соответственно, как недостаточное, так и избыточное натяжение гусениц приводит к снижению надежности работы тракторного агрегата.It is known that due to the insufficient tension of the tracks during the movement of the tractor unit, the track chains may escape from the guide wheels or sprockets, especially when cornering. On the other hand, excessive tension of the tracks causes excessive stresses in the parts of the caterpillar mover, increased wear of the bearing and articulated joints, jamming of the tracks, deformation of the tracks or bending of the axle shafts. Accordingly, both insufficient and excessive tension of the tracks leads to a decrease in the reliability of the tractor unit.
Система электрооборудования, с целью повышения этой надежности, осуществляет управление электрогидростатическими приводами механизмов натяжения гусениц (см. фиг.2), используя сигнал датчика давления 27. В этом случае обеспечивается поддержание предварительно установленной величины давления в гидроцилиндрах этих приводов, т.е. стабилизация усилий натяжения гусениц.The electrical system, in order to increase this reliability, controls the electrohydrostatic drives of the track tension mechanisms (see figure 2) using the signal from the
При наличии такой стабилизации, при воздействии на одну или обе гусеницы значительных усилий в результате, например, наезда на препятствие, часть жидкости из поршневой полости одного или обоих силовых цилиндров 25 вытесняется в гидроаккумулятор 26, что смягчает ударную нагрузку, воспринимаемую гусеницами. После съезда с препятствия электрогидростатический привод автоматически восстанавливает усилие их натяжения.In the presence of such stabilization, when one or both tracks are subjected to significant efforts as a result of, for example, hitting an obstacle, part of the liquid from the piston cavity of one or both
При остановке агрегата, выявляемом контроллерами по сигналам датчиков 21, 22 угловой скорости электродвигателей 3, 4 или датчика угловой скорости двигателя 1, электрогидростатический привод реализует автоматическое ослабление натяжения гусениц. Это позволяют увеличить срок эксплуатации гусеничных лент, подшипниковых втулок и ведущих звездочек и, соответственно, надежность тракторного агрегата.When the unit stops, detected by the controllers according to the signals of the sensors 21, 22 of the angular velocity of the electric motors 3, 4 or the angular velocity sensor of the engine 1, the electro-hydrostatic drive implements automatic weakening of the track tension. This allows you to increase the life of the track, bearing bushings and sprockets and, consequently, the reliability of the tractor unit.
При повороте тракторного агрегата электрогидростатический привод задает более высокое усилие натяжения гусениц, чем при прямолинейном движении. Это позволяет исключить проскоки гусеничных цепей на ведущих звездочках и уменьшить вероятность сброса гусениц, что также повышает надежность работы тракторного агрегата.When turning the tractor unit, the electro-hydrostatic drive sets a higher tension force of the tracks than with a rectilinear movement. This makes it possible to exclude crawling track chains on the drive sprockets and reduce the likelihood of caterpillar dropping, which also increases the reliability of the tractor unit.
Применение автономных приводов позволяет аналогичным образом реализовать иные функции управления различными узлами и механизмами тракторного агрегата с целью повышения надежности его работы.The use of autonomous drives allows similarly to implement other control functions of various nodes and mechanisms of the tractor unit in order to increase the reliability of its operation.
Заявленный промышленный тракторный агрегат с электромеханической трансмиссией допускает также иные варианты его реализации на основе признаков, изложенных в формуле изобретения.The claimed industrial tractor unit with an electromechanical transmission also allows other options for its implementation based on the characteristics set forth in the claims.
(56) 1. BY 5907 U, В 60К 17/00, В 60L 11/00, 28.02.2010.(56) 1. BY 5907 U, B 60K 17/00, B 60L 11/00, 02/28/2010.
2. Трактор ДЭТ-250 М2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Трактороэкспорт СССР - М.: Внешторгиздат, 1991.2. Tractor DET-250 M2. Technical description and instruction manual. Tractor-export of the USSR - M .: Vneshtorgizdat, 1991.
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103924/11A RU2550867C1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Industrial tractor with electromechanical transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103924/11A RU2550867C1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Industrial tractor with electromechanical transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2550867C1 true RU2550867C1 (en) | 2015-05-20 |
Family
ID=53294164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014103924/11A RU2550867C1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Industrial tractor with electromechanical transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550867C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3785514A4 (en) * | 2018-04-27 | 2022-01-26 | Kubota Corporation | Working machine |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU20284U1 (en) * | 2000-10-19 | 2001-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью Завод мощных тракторов | ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR |
| RU26704U1 (en) * | 2002-06-07 | 2002-12-10 | Малахов Сергей Михайлович | AC INDUCTOR GENERATOR INSTALLATION |
| RU64144U1 (en) * | 2007-03-05 | 2007-06-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автотракторной техники" | ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR |
| RU2376158C2 (en) * | 2007-05-22 | 2009-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Electromechanical transmission |
| RU92844U1 (en) * | 2009-11-16 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод-УРАЛТРАК" | TRACK TRACTOR WITH ELECTRIC TRANSMISSION |
| CN103269927A (en) * | 2010-12-23 | 2013-08-28 | 卡特彼勒公司 | Active High Voltage Bus Bleed Down |
-
2014
- 2014-02-04 RU RU2014103924/11A patent/RU2550867C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU20284U1 (en) * | 2000-10-19 | 2001-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью Завод мощных тракторов | ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR |
| RU26704U1 (en) * | 2002-06-07 | 2002-12-10 | Малахов Сергей Михайлович | AC INDUCTOR GENERATOR INSTALLATION |
| RU64144U1 (en) * | 2007-03-05 | 2007-06-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт автотракторной техники" | ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION OF TRACKED TRACTOR |
| RU2376158C2 (en) * | 2007-05-22 | 2009-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Electromechanical transmission |
| RU92844U1 (en) * | 2009-11-16 | 2010-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод-УРАЛТРАК" | TRACK TRACTOR WITH ELECTRIC TRANSMISSION |
| CN103269927A (en) * | 2010-12-23 | 2013-08-28 | 卡特彼勒公司 | Active High Voltage Bus Bleed Down |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3785514A4 (en) * | 2018-04-27 | 2022-01-26 | Kubota Corporation | Working machine |
| US11283381B2 (en) | 2018-04-27 | 2022-03-22 | Kubota Corporation | Power system for a work vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101201232B1 (en) | Hybrid working machine and servo control system | |
| RU2540679C1 (en) | Self-moving working machine with electromechanical transmission | |
| JP3969068B2 (en) | Actuator drive device for hybrid work machine | |
| KR100461705B1 (en) | Drive device of working machine | |
| CN101061017B (en) | Power takeoff for an electric vehicle | |
| RU2643903C1 (en) | Self-propelled vehicle electromechanical transmission | |
| JP5180518B2 (en) | Construction machine with hybrid drive | |
| US8702560B2 (en) | Construction machine | |
| JP2011157070A (en) | Working machine | |
| US20130228377A1 (en) | Rock drilling rig and method for transmission of rock drilling rig | |
| CN102416867B (en) | Double power drive device for engineering machine | |
| CN105082989A (en) | Motor vehicle | |
| US9211808B2 (en) | Power management for a drive system | |
| RU2550408C1 (en) | Electromechanical transmission of self-propelled vehicle | |
| KR101350148B1 (en) | Battery type skid steer loader | |
| RU2545145C1 (en) | Track-laying machine with hydrostatic or electromechanical driveline | |
| WO2012015570A1 (en) | Variable hydraulic system | |
| JP2006336549A (en) | Hybrid type drive device | |
| KR20170063729A (en) | A hydraulic system | |
| RU2550867C1 (en) | Industrial tractor with electromechanical transmission | |
| RU2558416C1 (en) | Engine transmission unit of work machine | |
| JP2013170406A (en) | Construction machine equipped with hybrid drive device, regeneration device provided in the same, and regeneration method | |
| JP2007170050A (en) | Working vehicle | |
| RU2547154C1 (en) | Track-laying tractor with electromechanical driveline | |
| JP6190136B2 (en) | External power control device for work machines |