РОТОРНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК E01H5/09 

Изобретение относится преимущественно к дорожным машинам и может быть использовано в роторных снегоочистителях.

Известен роторный снегоочиститель, содержащий двигатель, движитель и рабочий орган, состоящий из питателя и метательного аппарата, кинематически связанных между собой, а также коробку отбора мощности, распределяющую силовой поток между рабочим органом и движителем.

Недостатком известного роторного снегоочистителя является наличие лишь одного диапазона изменения частоты вращения механизмов рабочего органа с жесткой кинематической связью между их приводами с фиксированным и неизменяемым в процессе работы передаточным числом. При таком исполнении привода рабочего органа изменение частоты вращения его механизмов производится оборотами двигателя, причем синхронно у обоих механизмов и в сторону уменьшения.

Отсутствие возможности регулирования частоты вращения фрезы питателя в соответствии со скоростью движения машины снижает эффективность использования снегоочистителя. Особенно это заметно при патрульной очистке покрытий, когда высота слоя снега невелика и для достижения производительности, заложенной в характеристику снегоочистителя и обеспечивающей полную загрузку двигателя, требуется существенно увеличивать поступательную скорость машины. По условию протекания рационального рабочего процесса величина поступательной скорости снегоочистителя не может быть выше окружной скорости питателя и отличается от последней на 20 30% А режим работы фрезы выбирается, как правило, исходя из условий разработки слоя снега максимальной высоты и не превышает в существующих машинах 8 9 м/с. Поэтому в известном снегоочистителе его поступательная скорость не может быть выше 6 7 м/с, что ограничивает его возможность.

Известен также роторный снегоочиститель, содержащий двигатель, движитель, рабочий орган, состоящий из питателя и металлического аппарата, кинематически связанных между собой, а также коробку отбора мощности распределяющую силовой поток между рабочим органом и движителем.

В известном устройстве привод механизмов рабочего органа осуществляется через планетарный редуктор, который снабжен муфтой, подвижной установленной на ведущем валу. Соединяя с ее помощью эпицикл планетарного редуктора с ведущим валом или корпусом рабочего органа, можно реализовать два режима работы метательного аппарата, при неизменной окружной скорости фрезы питателя, и это техническое решение обеспечивает получение различной дальности отбрасывания снежной массы. Однако и при такой схеме привода невозможно достигнуть экономичной работы снегоочистителя, так как с увеличением окружной скорости лопастного колеса метательного аппарата затраты мощности на отбрасывание снега возрастают по экспоненциальному закону. Вследствие чего, исходя из условия сохранения баланса мощности, снижается поступательная скорость машины, что влечет за собой уменьшение весовой производительности снегоочистителя. В этом случае для предотвращения непроизводительных затрат мощности необходимо уменьшить окружную скорость фрезы питателя, что осуществить в известном снегоочистителе невозможно.

Помимо этого, в процессе эксплуатации снегоочистителя возникает ситуация, когда при установленной частоте вращения лопастного колеса метательного аппарата необходимо изменять частоту вращения фрезы питателя, увеличивая или уменьшая подачу на винтовую лопасть фрезы, в зависимости от условий налегания рабочей среды. Однако и такой возможности в схеме рассматриваемого устройства не предусмотрено.

Целью изобретения является повышение эффективности снегоочистителя за счет обеспечения возможности рационального распределения мощности между питателем и метательным аппаратом.

На чертеже приведена кинематическая схема предлагаемого снегоочистителя.

Роторный снегоочиститель содержит двигатель 1, движитель 2, рабочий орган, состоящий из питателя 3 и метательного аппарата 4, кинематически связанных между собой, а также коробку отбора мощности 5, распределяющую силовой поток между рабочим органом и движителем. Коробка отбора мощности 5 снабжена дополнительным редуктором 6, выполненным в виде двух независимо регулируемых секций 7 и 8, причем одна из них (секция 7) кинематически связана с питателем 3, а другая (секция 8) с метательным аппаратом 4.

Роторный снегоочиститель работает следующим образом.

В рабочем режиме снегоочистителя крутящий момент от двигателя 1 посредством кинематической связи, например через систему карданных валов, передается на коробку отбора мощности 5, где силовой поток распределяется на движитель 2 и рабочий орган. Выходной вал коробки отбора мощности 5, через который крутящий момент передается на рабочий орган, соединен с дополнительным редуктором 6, где силовой поток разделяется на две ветви, выполненные в виде независимо регулируемых секций 7 и 8. Каждая секция может иметь несколько ступеней (не менее двух) регулирования с возможностью получения на выходе дополнительного редуктора 6 различных сочетаний частот вращения. Выбор ступеней передач в каждой секции и переключение осуществляется, например, при помощи гидравлически управляемых многодисковых фрикционных муфт, применение которых обеспечивает сокращение времени перехода с одного режима на другой. Выходной вал секции 7 через карданный вал соединяется с фрезой питателя 4, а аналогичный вал секции 8 соединяется с лопастным колесом метательного аппарата 3.

При выбранной ступени секции 8 метательный аппарат 4 осуществляет отбрасывание снежной массы на требуемое расстояние. Если перед снегоочистителем увеличивается высота снежного покрова, то при неизменной частоте вращения лопастного колеса метательного аппарата 4 переключают ступени секции 7, обеспечивающей увеличение частоты вращения фрезы питателя 3. В результате при неизменной поступательной скорости машины уменьшается подача на ее лопасть и соответственно снижается крутящий момент, что позволяет не увеличивать потребление энергии на привод фрезы и сохранить баланс мощности, обеспечивающий требуемую дальность отбрасывания. Если же высота снежного покрова уменьшается, то увеличение частоты вращения фрезы позволяет повысить поступательную скорость машины и сохранить производительность при неизменной дальности отбрасывания снежной массы.

Конструкторское решение предлагаемого устройства позволяет увеличивать частоту вращения лопастного колеса метательного аппарата 4, тем самым обеспечивая управление дальностью отбрасывания снега, не изменяя частоты вращения фрезы, или варьировать соотношение их частот вращения, сохраняя неизменной поступательную скорость снегоочистителя.

Использование: в роторных снегоочистителях. Сущность изобретения: коробка отбора мощности распределяющая силовой поток между рабочим органом и движителем, снабжена дополнительным редуктором, выполненным в виде двух независимо регулируемых секций, причем одна из них кинематически связана с питателем, а другая с метательным аппаратом. 1 ил.

РОТОРНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий двигатель, движитель, рабочий орган, состоящий из питателя и метателя, кинематически связанных между собой, и коробку отбора мощности, распределяющую силовой поток между рабочим органом и движителем, отличающийся тем, что он снабжен установленным между коробкой отбора мощности и рабочим органом редуктором, выполненным с двумя независимо регулируемыми секциями, одна из которых связана с питателем, а другая с метателем.