ГЛАВНЫЙ РЕДУКТОР ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО АГРЕГАТА Российский патент 1996 года по МПК B60K25/00 

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности, к специализированным транспортным агрегатам на автомобильном шасси, которые для выполнения технологических операций вывешиваются на собственных домкратах.

Известен главный редуктор, входящий в состав насосной станции подъемно-транспортного агрегата по авт. свид. СССР N 1457340, В 60 К 25/00, 1985 г. д. с. п. содержащий насосы, связанные с редуктором с ходовым двигателем /ХД/ шасси и подключенные гидромагистралями к гидроаппаратуре управления исполнительными гидродвигателями агрегата, связанными с домкратами, и управляемую муфту для соединения входного вала редуктора с валом ХД.

Недостатком данного устройства является сложность технического обслуживания и недостаточная надежность, связанные с использованием гидроприводов. Необходимость преобразования механической энергии вала отбора мощности ХД в энергию высокого давления рабочей жидкости снижает коэффициент полезного действия, особенно при пониженных температурах окружающей среды, требует применения сложной гидроаппаратуры с большими проходными сечениями, высокой степени очистки масла и специальных помещений для проведения технического обслуживания.

Известен главный редуктор подъемно-транспортного агрегата по авторскому свидетельству СССР N 1605466, В 60 К 25/00, 1989 г. содержащий входной вал, связанный с ХД, и выходные валы, соединенные с электродвигателем, генератором, насосом и раздаточной коробкой, предназначенной для привода домкратов, и трехпозиционную силовую муфту с барабаном и валами прямого хода и реверса, расположенными концентрично один внутри другого, причем в одной из позиций муфты барабан через фрикционные элементы связан с валом прямого хода, в другой с валом реверса, а электродвигатель кинематически связан с валом привода домкратов через нормально разомкнутую управляемую муфту.

Недостатком указанного технического решения является невозможность обеспечения вращения насоса от электродвигателя при неработающем ХД, что необходимо для выполнения вспомогательных операций гидравлическими исполнительными механизмами агрегата. Кроме того, насос находится в постоянной кинематической связи с валом отбора мощности ХД шасси, что, во-первых, затрудняет его запуск, во-вторых, постоянное вращение насоса при работающем ХД преждевременно вырабатывает ресурс насоса.

Это сужает функциональные возможности и снижает надежность подъемно-транспортного агрегата.

При работающем ХД кинематическая цепь от ХД до насоса и до барабана силовой муфты находится во вращении. Т.к. работа насоса требуется, как правило, на стоянке и лишь на непродолжительное время, в процессе эксплуатации происходит повышенный износ постоянно /при работающем ХД/ вращающихся зубчатых колес и подшипников. Это требует применения принудительной смазки зубчатых соединений маслом, что усложняет конструкцию, удорожает обслуживание и эксплуатацию агрегата.

Трехпозиционная силовая муфта выполнена симметричной с двумя установленными с зазором между собой кольцевыми фрикционными элементами, один из которых размещен на валу прямого хода, а другой на валу реверса, при этом нажимной элемент размещен в зазоре между фрикционными элементами и соединен с возможностью осевого перемещения с барабаном.

Вследствие того, что вал прямого хода, предназначенный для вывешивания агрегата на домкратах, передает значительно больший момент, чем вал реверса, предназначенный для опускания агрегата, выполнение муфты с двумя одинаковыми фрикционными элементами ведет к излишнему увеличению габаритов и массы главного редуктора.

Задачами, на которые направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности, упрощение технического обслуживания, снижение эксплуатационных затрат и расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что в главном редукторе дополнительно установлен соединительный вал привода насоса от электродвигателя, на котором с возможностью осевого перемещения установлено зубчатое колесо, расположенное с возможностью зацепления с шестерней, кинематически связанной с валом насоса, причем на том же вале неподвижно закреплено зубчатое колесо, кинематически связанное с валом электродвигателя через зубчатый венец, скрепленный с ведущей полумуфтой муфты подключения электродвигателя, ведомая полумуфта которой кинематически связана с промежуточной шестерней, установленной с возможностью вращения на валу привода насоса от электродвигателя.

Связь ведомой полумуфты муфты подключения электродвигателя с промежуточной шестерней, которая в свою очередь кинематически связана с валом привода домкратов, позволяет обеспечить работу домкратов агрегата от электродвигателя, причем размещение промежуточной шестерни на соединительном валу позволяет не увеличивать общее количество валов в редукторе по сравнению с прототипом, обеспечив при этом расширение функциональных возможностей за счет возможности работы насоса от электродвигателя, что достигается установкой подвижного в осевом направлении зубчатого колеса, расположенного с возможностью зацепления с шестерней, кинематически связанной с валом насоса.

В отличие от прототипа входной вал установлен соосно силовой муфте и концентрично расположен внутри валов реверса и прямого хода, выполненных полыми, непосредственно на входном валу закреплен барабан силовой муфты и ведущая полумуфты муфты соединения насоса с ХД, ведомая полумуфта которой кинематически соединена с валом насоса.

Размещение входного вала внутри валов реверса и прямого хода сокращает габариты редуктора, а установка его соосно силовой муфте позволяет непосредственно на входном валу закрепить барабан силовой муфты, что с учетом установки на том же валу ведущей полумуфты муфты соединения насоса с ХД позволяет при работающем двигателе исключить вращение всех остальных валов редуктора. Это повышает надежность работы, позволяет использовать консистентную смазку, закладываемую один раз на весь срок службы редуктора, за счет чего упрощается техническое обслуживание, уменьшаются эксплуатационные расходы. Кроме того, введение муфты соединения насоса с ХД позволяет в случае работы насоса от электродвигателя отключить входной вал редуктора от насоса.

В отличие от прототипа силовая муфта выполнена не с двумя, а с тремя фрикционными элементами, два из которых размещены на валу прямого хода, а один на валу реверса.

Такое исполнение силовой муфты при прочих равных условиях позволяет сократить габариты и массу муфты, т.к. больший крутящий момент на вывешивание агрегата передается через два фрикционных элемента, а меньший на опускание агрегата через один.

На чертеже изображена кинематическая схема главного редуктора.

Главный редуктор содержит входной вал 1, связанный с ХД шасси (на фиг. не показан), входной вал 2, связанный с электродвигателем 3, выходной вал 4, связанный с насосом малой производительности 5, и вал привода домкратов 6, имеющий два выхода для соединения с раздаточными коробками 7 привода домкратов (одна из них не изображена, т. к. размещается обычно на значительном удалении от главного редуктора).

В главном редукторе установлен соединительный вал 8 для привода насоса 5 от электродвигателя 3, а также управляемые электромагнитные муфты 9 и 10 подключения соответственно насоса 5 и электродвигателя 3 и трехпозиционная силовая муфта 11.

С входным валом 1 через клиноременную передачу 12 кинематически связан генератор 13.

Силовая муфта 11 установлена соосно входному валу 1 и содержит трехпозиционный гидроцилиндр, полости 14 и 15 которого через распределительную гидроаппаратуру подключены к насосу 5, а шток 16 связан через упорные подшипники с нажимным элементом 17. Кроме того, в состав силовой муфты 11 входит барабан 18, закрепленный на входном валу 1, и три кольцевых фрикционных элемента 19, 20, 21, первый из которых связан с валом реверса 22, а два других с валом прямого хода 23, причем валы реверса прямого хода выполнены полыми, а входной вал 1 расположен концентрично внутри вала реверса 22,который, в свою очередь, расположен внутри вала прямого хода 23.

На валу реверса 22 закреплено зубчатое колесо 24, которое находится в зацеплении с одной из шестерен 25 блока шестерен. Вторая шестерня этого блока 26 находится в зацеплении с зубчатым колесом 27, закрепленным на валу привода домкратов 6.

На валу прямого хода 23 закреплено зубчатое колесо 28, находящееся в зацеплении с промежуточной шестерней 29, которая установлена с возможностью вращения на соединительном валу 8 и, в свою очередь, находится в зацеплении с шестерней 26 блока шестерен.

На конце входного вала 1 закреплена ведущая полумуфта 30 муфты 9. Ведомая полумуфта 31 этой же муфты оснащена зубчатым венцом 32, который через шестерню 33 и зубчатое колесо 34 кинематически соединен с валом 4 насоса 5.

На соединительном валу 8 неподвижно закреплено зубчатое колесо 35, которое находится в зацеплении с зубчатым венцом 36, принадлежащим ведущей полумуфте 37 муфты 10, который так же зацеплен с зубчатым колесом 38, закрепленным на валу 2 электродвигателя 3. Ведомая полумуфта 39 муфты 10 закреплена на валу 40, на котором так же закреплено зубчатое колесо 41, находящееся в зацеплении с промежуточной шестерней 29.

На соединительном валу 8 посредством подвижного шлицевого соединения установлено зубчатое колесо 42, расположенное с возможностью взаимодействия с шестерней 33 привода насоса 5. Зубчатое колесо 42 имеет со стороны шестерни 33 заостренные боковые поверхности зубьев для облегчения зацепления с шестерней 33 и снабжено приводом ручного перемещения в осевом направлении 43.

Описываемый редуктор работает следующим образом.

В исходном положении муфты 9 и 10 отключены, силовая муфта 11 находится в нейтральном положении, зубчатое колесо 42 расцеплено с шестерней 33, электродвигатель 3 выключен.

При работающем ХД вращение от входного вала 1 через клиноременную передачу 12 передается на генератор 13, который подает электрическое напряжение на систему управления электромагнитными муфтами 9 и 10, на гидрораспределители и другие потребители электроэнергии. Кроме генератора вращается барабан 18 силовой муфты 11, нажимной элемент 17 и полумуфта 30. Все остальные кинематические цепи остаются неподвижными.

При вывешивании агрегата на домкратах от ХД включают электромагнитную муфту 9. При этом вращение от полумуфты 30 передается на полумуфту 31 и затем через зубчатый венец 32, шестерню 33, зубчатое колесо 34 на вал 4 насоса 5. Затем через гидрораспределительную аппаратуру подают рабочую жидкость под давлением в полость 14 гидроцилиндра силовой муфты 11, шток 16 перемещается и через нажимной элемент 17 прижимает фрикционные диски 20 и 21 к ответным частям барабана 18. В результате этого вращение от вала 1 передается на вал прямого хода 23 и через зубчатое колесо 25, промежуточную шестерню 29, шестерню 26, зубчатое колесо 27 и вал 6 на раздаточную коробку 7, которая передает крутящий момент на привод домкратов агрегата.

При опускании агрегата подают давление в полость 15, шток 16 перемещается в противоположном направлении, а нажимной элемент прижимает фрикционный диск 19 к ответной части барабана 18. При этом крутящий момент передается на вал реверса 22 и через зубчатое колесо 24, блок шестерен 25, 26, зубчатое колесо 27 на вал 6, который вращается в противоположном направлении, за счет исключения из кинематической цепи шестерни 29.

При необходимости осуществлять вывешивание агрегата от электродвигателя без запуска ХД. Для этого запускают электродвигатель в нужном направлении и включают муфту 10. Вращение от электродвигателя 3 через вал 2, зубчатое колесо 38, зубчатый венец 36, полумуфты 37, 39, вал 40, зубчатое колесо 41, шестерни 29, 26 передается на зубчатое колесо 27 и вал 6.

При опускании агрегата производят реверсирование электродвигателя 3. Шестерня 25 с валом 23 при этом свободно вращается, т.к. силовая муфта 11 находится в нейтральном положении.

В отдельных случаях, когда требуются использование гидропривода агрегата для выполнения вспомогательных технологических операций без запуска ХД, посредством привода ручного перемещения 43 зубчатое колесо 42 вводят в зацепление с шестерней 33, после чего включают электродвигатель 3 в направлении, соответствующем вращению насоса 5. Вращение от вала электродвигателя 3 через вал 2, зубчатое колесо 38, зубчатый венец 36, зубчатые колеса 36, 35, шестерню 33, зубчатое колесо 34, вал 4 передается на насос 5. Через гидрораспределительную аппаратуру давление рабочей жидкости направляется к вспомогательным гидравлическим механизмам агрегата.

После окончания технологических работ зубчатое колесо 43 выводят из зацепления с шестерней 33.

Использование: в подъемно-транспортном машиностроении, в частности, к главным редукторам специализированных транспортных агрегатов, оснащенных домкратами для вывешивания при выполнении технологических операций. Сущность изобретения: для повышения надежности, снижения эксплуатационных затрат и расширения функциональных возможностей в главном редукторе дополнительно установлен соединительный вал привода насоса от электродвигателя, на котором с возможностью осевого перемещения установлено зубчатое колесо, расположенное с возможностью зацепления с шестерней, кинематически связанной с валом насоса, причем на том же вале неподвижно закреплено зубчатое колесо, кинематически связанное с валом электродвигателя через зубчатый венец, скрепленный с ведущей полумуфтой муфты подключения электродвигателя, ведомая полумуфта которой кинематически связана с промежуточной шестерней, установленной с возможностью вращения на валу привода насоса от электродвигателя. 1 з.п. ф-лы. 1 фиг.

1. Главный редуктор подъемно-транспортного агрегата, содержащий входные валы, соединенные с ходовым двигателем шасси и электродвигателем, кинематически связанным с управляемой муфтой, выходные валы, соединенные с насосом и раздаточной коробкой для привода домкратов, трехпозиционную силовую муфту с барабаном, который через фрикционные элементы в одной из позиций связан с валом прямого хода, а в другой с валом реверса, указанные валы снабжены зубчатыми колесами, кинематически связанными с валом привода домкратов, причем одно из них через промежуточную шестерню, отличающийся тем, что он снабжен нормально разомкнутой управляемой муфтой для соединения насоса с ходовым двигателем и соединенным валом для связи электродвигателя с насосом, входной вал установлен соосно силовой муфте и концентрично расположен внутри выполненных полыми валов реверса и прямого хода и на нем закреплены барабаны силовой муфты и ведущая полумуфта муфты соединения насоса с ходовым двигателем, ведомая полумуфта которой кинематически соединена с валом насоса, а на соединительном валу установлено с возможностью осевого перемещения зубчатое колесо, расположенное с возможностью зацепления с шестерней, кинематически связанной с валом насоса, и неподвижно закреплено зубчатое колесо, кинематически связанное с валом электродвигателя через зубчатый венец, принадлежащий ведущей полумуфте управляемой муфты электродвигателя, ведомая полумуфта которой кинематически связана с промежуточной шестерней, установленной с возможностью вращения на соединительном валу. 2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что силовая муфта выполнена с тремя установленными с зазором между собой фрикционными элементами, один из которых размещен на валу реверса, а два других на валу прямого хода.