Предлагаемое изобретение относится к инженерной военной технике, а конкретно к бронированным ремонтно-эвакуационным машинам (БРЭМ), выполненным с использованием шасси танка с газотурбинным двигателем. Конкретно, предлагаемое изобретение предназначено для создания БРЭМ на шасси танка Т-80У.
Для сервисного и эксплуатационного обслуживания боевых военно-гусеничных машин (ВГМ), в частности ремонта и эвакуации в боевых условиях, войсковые ремонтные подразделения комплектуются бронированными ремонтно-эвакуационными машинами [1], для которых используется аналогичное по тягово-сцепным характеристикам шасси, что и у обслуживаемых боевых машин. При этом с позиций ремонтопригодности и тылового обеспечения целесообразно, если у боевых машин и БРЭМ, находящихся в определенной войсковой части, шасси будут одинаковы или, по крайней мере, будут иметь идентичные системы жизнеобеспечения экипажа, силовые установки, трансмиссии, системы их обслуживающие, ходовые части и другие узлы и агрегаты.
Практически все страны, имеющие танки, имеют на вооружении соответствующие БРЭМ с унифицированным шасси [2, 3]. Так в США танковые подразделения с танками М1 «Абрамс» и их модификациями обслуживаются ARV (БРЭМ) «Абрамс», в Германии - танки «Леопард-2» соответственно BPZ-3 «Буффел» с шасси танка «Леопард-2», во Франции - танки «Леклерк» и соответственно БРЭМ «Леклерк» и т.д.
В Российской армии на вооружении находятся современные танки Т-72, Т-80, Т-64 и их модификации, шасси которых не унифицированы. Однако по сложившейся с советских времен традиции обслуживаются они единой машиной БРЭМ-1, использующей шасси танка Т-72 [4, стр.580]. Несмотря на затруднения, возникающие в эксплуатации и вызванные различиями в шасси (все танки имеют различные силовые установки, значительные отличия в трансмиссиях и ходовых частях), БРЭМ-1 используется для обслуживания всего парка упомянутых танков. Известная БРЭМ-1, как и ее модернизированный вариант [5, стр.27], содержит специальное эвакуационное и ремонтное оборудование, включая основную тяговую лебедку, вспомогательную лебедку, буксирные устройства и грузоподъемный кран, отбор мощности на которые осуществляется от дизельного двигателя силовой установки. При этом отбор мощности на грузоподъемный кран осуществляется с использованием гидропривода с исполнительным гидромотором в опорно-поворотном устройстве крана, а отбор мощности на лебедки осуществляется механическим путем через раздаточный редуктор и редуктор отбора мощности, размещенные в машинном отделении БРЭМ перед моторно-трансмиссионным отделением, как это реализовано в изобретении по патенту РФ №2087362 [6]. Для включения редуктора отбора мощности в нем встроена фрикционная управляемая муфта с блоком управления, позволяющая выровнять скорости вращения (при включении) у входного вала редуктора отбора мощности и раздаточного редуктора.
Однако такое техническое решение реализовать в БРЭМ на шасси танка Т-80У не представляется возможным в связи с установкой на нем газотурбинного двигателя со встроенным редуктором отбора мощности, расположенным со стороны кормового листа корпуса шасси, а разворот двигателя потребует полной перекомпоновки моторно-трансмиссионного отделения (МТО).
Известна БРЭМ по полезной модели заявителя №6883 [7], принятая для заявляемого технического решения за прототип по большинству существенных признаков. В прототипе в соответствии с формулой полезной модели подробно показана структура БРЭМ и компоновочные решения по выполнению корпуса и размещению рабочего оборудования БРЭМ, использующего шасси базового танка - Т-80У, известного из книги [8]. Известная БРЭМ содержит броневой корпус, разделенный на отделение управления, машинное отделение, и моторно-трансмиссионное отделение. МТО практически полностью заимствовано с шасси танка Т-80У. В МТО размещены силовая установка с газотурбинным двигателем (ГТД), выполненным заодно целое с встроенным редуктором ГТД, служащим для передачи на трансмиссию мощности с силовой турбины ГТД (в кн. [8] силовая турбина названа менее точным термином «свободная турбина», подразумевая отсутствие механической связи между нею и турбинами компрессорной части ГТД), а так же трансмиссия и обслуживающие их системы, включая систему смазки бортовых коробок передач трансмиссии. (В целях единства терминологии настоящего описания встроенный редуктор ГТД, служащий для передачи на трансмиссию мощности, далее по тексту будет именоваться как встроенный раздаточный редуктор.)
ГТД оборудован регулируемым сопловым аппаратом, принцип действия которого, рассмотренный, например, в книге [9], заключается в изменении направления потока газов работающего ГТД, взаимодействующих с лопатками силовой турбины, с обеспечением ее раскручивания или, наоборот, торможения. В машинном отделении, расположенном перед моторно-трансмиссионным, размещены тяговая и вспомогательная лебедки рабочего оборудования, снабженные гидромоторами системы гидропривода. На корпусе БРЭМ в чашеобразном основании размещено опорно-поворотное устройство с гидромотором для вращения платформы, на которой установлен грузоподъемный кран рабочего оборудования, снабженный подвижной стрелой, с гидроцилиндрами изменения ее положения относительно горизонта. В носовой части шасси размещен отвал бульдозерного рабочего оборудования, снабженный гидроцилиндрами подъема-опускания. При работе грузоподъемного крана (с массивными грузами) отвал опускается до взаимодействия с грунтом и используется в качестве сошника, повышая опорную базу шасси и разгружая подвески опорных катков ходовой части. Для питания упомянутых гидромоторов и гидроцилиндров рабочего оборудования (нагнетания рабочей жидкости в гидроприводы) БРЭМ оборудована редуктором отбора мощности, на выходных валах которого установлены три гидронасоса. Поскольку, как упоминалось выше, у базового танкового шасси встроенный раздаточный редуктор обращен в сторону кормы корпуса и находится в непосредственной близи от кормового листа, то для размещения такого редуктора в кормовом листе в зоне днища выполняется окно и устанавливается броневой кожух (редукторный кожух), в котором размещается редуктор отбора мощности. Крутящий момент на редуктор отбора мощности снимается с выходного вала встроенного раздаточного редуктора с помощью соединительного вала.
Однако конструкция БРЭМ заявителя по полезной модели - прототипу [7], определив новые конструктивные особенности машины, не решала ряда принципиальных вопросов, связанных с обеспечением, в частности, сохранения подвижности БРЭМ на уровне базового танка, безотказности в работе его рабочего оборудования.
В частности, в редукторе отбора мощности использовалась фрикционная муфта, устанавливаемая в корпусе перед входным валом, служащая плавному включению редуктора. Однако размещение муфты привело к увеличению поперечных габаритов редуктора, что с учетом установки на выходных валах этого редуктора гидронасосов гидропривода потребовало существенного развития длины редукторного кожуха. Тем самым в зоне днища корпуса танкового шасси образовался консольно расположенный относительно корпуса танкового шасси и значительно выступающий за его пределы элемент. Как показали расчеты в процессе движения БРЭМ, в частности при преодолении препятствий, характерных для сильно пересеченной местности (овраги, крутые склоны), или искусственных противотанковых препятствий, где имеет место существенное поджатие задних подвесок опорных катков к корпусу шасси, будет происходить взаимодействие выступающего редукторного кожуха с грунтом или препятствием, что недопустимо для такого рода машин, поскольку будет ограничивать их подвижность и проходимость, а так же может привести к поломкам БРЭМ.
В то же время, как показал анализ, часто применяемое в машиностроительных редукторах размещение в редукторе отбора мощности дисков фрикционной муфты концентрично входному валу (с охватом входного вала) непригодно для уменьшения поперечных габаритов из-за необходимости выполнения редуктора с большей высотой, что потребовало бы увеличения высоты окна в кормовом листе корпуса танкового шасси с ослаблением бронезащиты шасси.
Таким образом, одним из недостатков известной БРЭМ - прототипа заключается в больших поперечных габаритах редуктора отбора мощности на гидронасосы рабочего оборудования.
Другие недостатки БРЭМ, связанные с установкой редуктора отбора мощности, заключаются в отсутствии системы его смазки и отсутствии возможности подключения к существующим системам смазки в связи с ограниченной производительностью откачивающих секций у трансмиссионного масляного насоса.
Еще один недостаток известной БРЭМ - протртипа проистекает из того, что танковый ГТД выполняется в едином моноблоке с встроенным раздаточным редуктором, выходной вал которого связан с входными валами бортовых коробок передач агрегата трансмиссии [8, рис 107, стр.269] и не имеет выходящих из корпуса моноблока (поскольку они изначально не были необходимы) элементов (шестерен или валов), с которых можно было бы снять значительный поток мощности для привода гидронасосов. В тоже время в БРЭМ - прототипе принципиальная возможность такого отбора мощности была решена, как отмечалось выше, с помощью соединительного вала, связывающего через отверстие в корпусе выходной вал встроенного раздаточного редуктора с входным валом редуктора отбора мощности. Причем единственной зоной на выходном валу встроенного раздаточного редуктора, которая могла бы быть использована для снятия мощности и передачи ее на редуктор отбора мощности, является отверстие внутри выходного вала, в котором располагается стопорящее устройство шлицевых гаек крепления выходного вала в опорных подшипниках корпуса редуктора. Именно это отверстие внутри выходного вала было использовано для установки соединительного вала. Однако, как показали исследования, проведенные на макетном образце, надежность такого устройства для отбора мощности оказалась низкой, во-первых, из-за сложности достижения центровки (соосности) выходного вала раздаточного редуктора и входного вала редуктора отбора мощности, причем несоосность приводила к срезанию шлицев как у соединительного вала так и у центруемых валов, во-вторых, из-за импульсного нарастания нагрузок на передающих крутящий момент деталях (шлицах внешней шлицевой гайки, упомянутых шлицах соединительного вала, в зубчатых зацеплениях и др.) при включении муфты редуктора отбора мощности, что приводило к поломкам, в-третьих, применение традиционных редукторных уплотнений оказалось не эффективным из-за высоких рабочих скоростей вращения уплотняемых валов.
Тем самым уровень надежности устройств, участвующих в отборе мощности оказался низким, что приводило к отказам при использовании рабочего оборудования известной БРЭМ.
Задачей настоящего изобретения является разработка БРЭМ на шасси танка с газотурбинным двигателем с высокой, на уровне танковой, подвижностью и безотказностью рабочего оборудования при его использовании.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в обеспечении уменьшения выступания редуктора отбора мощности (редукторного кожуха) за кормовой лист танкового шасси за счет разработки для БРЭМ малогабаритного редуктора отбора мощности, отвечающего ее функциональным требованиям, что позволяет сохранить возможности БРЭМ по движению и преодолению препятствий на танковом уровне. Параллельно решены вопросы повышения надежности в работе собственно редуктора отбора мощности, а также деталей привода, служащих для снятия мощности со встроенного раздаточного редуктора ГТД и ее передачи на редуктор отбора мощности.
Поставленная задача решается тем, что в БРЭМ на базовом шасси танка, например Т-80У, содержащей броневой корпус, разделенный на отделения, включая машинное отделение, в котором размещены тяговая и вспомогательная лебедки, и моторно-трансмиссионное отделение, в котором размещены силовая установка с газотурбинным двигателем (ГТД), снабженным регулируемым сопловым аппаратом, и выполненным со встроенным раздаточным редуктором, и трансмиссия с обслуживающими их системами, установленное на корпусе грузоподъемное оборудование с грузоподъемным краном, размещенным на платформе опорно-поворотного устройства, бульдозерное оборудование с отвалом, используемым в качестве сошника при проведении грузоподъемных работ, гидроприводы с гидромоторами лебедок и опорно-поворотного устройства и исполнительными гидроцилиндрами отвала и стрелы грузоподъемного крана, редуктор отбора мощности на рабочее оборудование БРЭМ с гидронасосами, размещенный в бронированном кожухе, состыкованном с кормовым листом корпуса танка, согласно изобретению упомянутый редуктор отбора мощности снабжен муфтой, образованной двумя ведомыми шестернями, установленными на входном валу на подшипниках по обе стороны от зубчатого венца, выполненного за одно целое с валом, и плавающей зубчатой обоймой, установленной с возможностью соединения упомянутого зубчатого венца с ведомыми шестернями, а параллельно входному валу редуктора установлены два раздаточных валика, каждый с неподвижно закрепленной шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с соответствующей ведомой шестерней входного вала для приема мощности с муфты и с зубчатым венцом - для передачи мощности на шестерни выходных валов редуктора, при этом корпус редуктора выполнен преимущественно плоским за счет однорядного расположения шестерен выходных валов редуктора с увеличением поперечного размера в зоне входного вала и раздаточных валиков.
Наиболее полно технический результат достигается, если:
- редуктор отбора мощности имеет три выходных вала, связанных с гидронасосами, при этом два гидронасоса предназначены для питания гидромотора тяговой лебедки и имеют повышенную производительность в сравнении с третьим, служащим для питания гидроцилиндров отвала, стрелы грузоподъемного крана и гидромоторов поворотной платформы, вспомогательной лебедки и устройства подъема-опускания груза, а муфта редуктора отбора мощности выполнена с возможности подключения либо гидронасоса малой производительности, либо одновременного подключения всех трех гидронасосов избирателем режима работы редуктора;
- редуктор отбора мощности снабжен системой принудительной смазки и связан нагнетающей и откачивающей магистралями с масляным насосом системы смазки трансмиссии;
- в масляном насосе системы смазки трансмиссии дополнительно образована маслооткачивающая секция;
- в редукторе отбора мощности приводные шестерни выходных валов передачи крутящего момента на гидронасосы повышенной мощности находятся в непосредственном зацеплении друг с другом;
- внутри выходного вала встроенного раздаточного редуктора ГТД взамен стопорящего устройства шлицевых гаек крепления выходного вала в опорных подшипниках корпуса редуктора встроено новое устройство для передачи мощности с выходного вала на редуктор отбора мощности, выполненное в виде шлицевой трубы, соединенной наружными шлицами со шлицами внешней шлицевой гайки, а внутренними шлицами - со шлицевой головкой торсионного валика, связанного второй шлицевой головкой со входным валом редуктора отбора мощности, при этом для выхода торсионного валика из раздаточного редуктора ГТД в его корпусе выполнено окно, закрытое крышкой с цилиндрическим отверстием, а уплотнение картера раздаточного редуктора ГТД организовано в зазоре между поверхностью этого отверстия и цилиндрической поверхностью хвостовика шлицевой трубы;
- обе шлицевых головки торсионного валика выполнены со сферическим профилем поверхности в зоне шлицов;
- внешняя шлицевая гайка выполнена с направлением резьбы, противоположным направлению вращения выходного вала раздаточного редуктора ГТД;
- уплотнение корпуса встроенного раздаточного редуктора ГТД выполнено в виде ряда разрезных колец из материала с пониженным коэффициентом трения, например из антифрикционного чугуна;
- увеличение поперечного размера корпуса редуктора в зоне входного вала и раздаточных валиков составляет от 30% до 50% в сравнении с зоной размещения выходных валов редуктора.
Анализ отличительных признаков конструкции БРЭМ показал, что:
- снабжение редуктора отбора мощности муфтой, образованной двумя ведомыми шестернями, установленными на входном валу на подшипниках по обе стороны от зубчатого венца, выполненного за одно целое с валом, и плавающей зубчатой обоймой, установленной с возможностью соединения упомянутого зубчатого венца с ведомыми шестернями, обеспечивает компактное размещение муфты без существенного увеличения поперечных размеров редуктора;
- установка параллельно входному валу редуктора двух раздаточных валиков, каждый из которых выполнен с неподвижно закрепленной шестерней, находящейся в постоянном зацеплении с соответствующей ведомой шестерней входного вала и с зубчатым венцом, служит соответственно для приема мощности с муфты и для ее передачи на шестерни выходных валов редуктора;
- однорядное расположение шестерен выходных валов редуктора позволяет обеспечить выполнение редуктора (корпуса редуктора) с малыми поперечными размерами (преимущественно плоским) в зоне, где на выходных валах редуктора устанавливаются гидронасосы, что в целом сдерживает рост габаритов у броневого кожуха, служащего обеспечению защиты редуктора. При этом некоторое увеличение поперечного размера редуктора (корпуса редуктора) в зоне его входного вала и раздаточных валиков, где гидронасосы не устанавливаются, составляющее от 30% до 50% в сравнении с зоной размещения выходных валов редуктора, не требует увеличения габаритов у броневого кожуха;
- установка в БРЭМ на выходных валах редуктора трех гидронасосов, два из которых предназначены для питания гидромотора тяговой лебедки и имеют повышенную производительность (для обеспечения высоких тяговых усилий) в сравнении с третьим, служащим для питания гидроцилиндров отвала, гидроцилиндров стрелы грузоподъемного крана и гидромотора поворотной платформы, позволяет обеспечить передачу установленного уровня мощности на рабочие органы БРЭМ;
- обеспечение редуктора отбора мощности возможностью подключения избирателем режима работы через муфту (из ее выключенного состояния) либо гидронасоса малой производительности, либо одновременного подключения всех трех гидронасосов, позволяет подключать в работу только гидромоторы требуемого рабочего оборудования БРЭМ, избегая неоправданного расхода топлива БРЭМ и ресурса работы агрегатов и узлов;
- снабжение редуктора отбора мощности системой принудительной смазки путем выполнения нагнетающей и откачивающей магистралей, связывающих полости редуктора с масляным насосом системы смазки трансмиссии, обеспечивает смазку зубчатых зацеплений редуктора, а в целом его нормальную работу, а образование в масляном насосе системы смазки трансмиссии дополнительной маслооткачивающей секции для принудительной откачки масла из редуктора отбора мощности, во-первых, необходимо в связи с отсутствием резервов в масляном насосе системы смазки трансмиссии по возможности откачки масла, а во-вторых, эффективно из компоновочных условий и экономической целесообразности;
- выполнение в редукторе отбора мощности в непосредственном зацеплении друг с другом приводных шестерен выходных валов, служащих для передачи крутящего момента на гидронасосы повышенной мощности, позволяет избежать увеличения продольных габаритов редуктора, исключив установку между отмеченными выходными валами промежуточной (паразитной) шестерни, за счет применения гидронасосов правого и левого вращения;
- размещение внутри выходного вала встроенного раздаточного редуктора ГТД взамен стопорящего устройства шлицевых гаек крепления выходного вала в опорных подшипниках корпуса редуктора нового устройства для передачи мощности с выходного вала на редуктор отбора мощности, выполненного в виде шлицевой трубы, соединенной наружными шлицами со шлицами внешней шлицевой гайки, а внутренними шлицами - со шлицевой головкой торсионного валика, связанного второй шлицевой головкой со входным валом редуктора отбора мощности позволяет без перекомпоновки моторно-трансмиссионного отделения танкового шасси реализовать возможность отбора мощности на редуктор отбора мощности для ее последующей передачи на рабочее оборудование БРЭМ;
- выполнение окна в корпусе встроенного раздаточного редуктора ГТД, закрытого крышкой с цилиндрическим отверстием, для выхода торсионного валика из раздаточного редуктора ГТД и размещение уплотнения картера раздаточного редуктора ГТД в зазоре между поверхностью цилиндрического отверстия и цилиндрической поверхностью хвостовика шлицевой трубы позволяет обеспечить заданную герметичность редуктора ГТД. Этой же цели служит уплотнение корпуса встроенного раздаточного редуктора ГТД, образованное в виде ряда маслосъемных разрезных колец из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, например из антифрикционного чугуна;
- выполнение обеих шлицевых головок торсионного валика со сферическим профилем поверхности в зоне шлицов позволяет обеспечить работоспособность устройства (главным образом, исключить смятие и срезание шлицов) без обеспечения высокой степени соосности выходного вала встроенного раздаточного редуктора ГТД и входного вала редуктора отбора мощности и повысить плавность нагружения деталей редуктора отбора мощности в момент его включения в работу;
- выполнение внешней шлицевой гайки с направлением резьбы, противоположным направлению вращения выходного вала раздаточного редуктора ГТД, обеспечивает возможность снятия мощности с ее шлицов с обеспечением самостопорения от откручивания в процессе работы.
Сущность изобретений поясняется чертежами, где показано:
- на фиг.1 - общий вид на БРЭМ сбоку;
- на фиг.2 - вид сверху на БРЭМ (вид А на фиг.1);
- на фиг.3 - вид на БРЭМ спереди (вид Б на фиг.1);
- на фиг.4 - вид на привод тяговой лебедки, расположенной в машинном отделении БРЭМ (вид В на фиг.1);
- на фиг.5 - вид на устройство, служащее для отбора мощности с выходного вала встроенного раздаточного редуктора ГТД (вид Г на фиг.1);
- на фиг.6 - вид на установку редуктора отбора мощности в БРЭМ (вид Г1 на фиг.1);
- на фиг.7 - редуктор отбора мощности в разрезе (вид Д на фиг.2);
- на фиг.8 - продольный разрез по масляному насосу системы смазки трансмиссии.
Предлагаемая БРЭМ выполнена с использованием основных узлов, систем и агрегатов шасси 1 танка Т-80У (см. фиг.1-4) и содержит броневой корпус 2 с частично измененной его конструкцией, в сравнении со штатной танковой, для установки рабочего оборудования БРЭМ и размещения экипажа. Корпус разделен на обитаемое отделение «а», машинное отделение «б» и моторно-трансмиссионное отделение «в». К рабочему оборудованию БРЭМ относится грузоподъемный кран 3, установленный на корпусе 1 на платформе 4 опорно-поворотного устройства 5, тяговая лебедка 6, установленная в машинном отделении «б», вспомогательная лебедка 7, установленная в бункере у правого борта машины, а также кроме иного оборудования, не относящегося к настоящему изобретению, бульдозерное оборудование 8 с отвалом 9, выполняющим роль сошника при грузоподъемных работах, установленное в носовой части корпуса 2. Упомянутое рабочее оборудование снабжено гидроприводом с используемыми в качестве приводов исполнительных органов гидромоторами 10 и 11 соответственно тяговой и вспомогательной лебедок, и гидромоторами 12 и 13 соответственно опорно поворотного устройства и устройства подъема опускания груза, а также гидроцилиндрами 14 отвала и 15 стрелы грузоподъемного крана. Для нагнетания рабочей жидкости в гидромоторы 10-13 и гидроцилиндры 14 и 15 в БРЭМ установлены три гидронасоса 16-18, два из которых 16 и 17 обладают высокой производительностью в сравнении с третьим гидронасосом 18 и служат для питания гидромотора 10, обеспечивая высокие усилия на тросе тяговой лебедки 6. Гидронасос 18 служит для питания гидромоторов 12 и 13, а также гидроцилиндров 14 и 15, где потребная мощность существенно меньше. Гидронасосы 16-18 установлены на редукторе 19 отбора мощности на рабочее оборудование БРЭМ, далее по тексту именуемом как редуктор отбора мощности, размещенном в бронированном кожухе 20, состыкованном с кормовым листом 21 (см. также фиг.5 и 6) корпуса 2, и связаны с выходными валами редуктора 19 отбора мощности.
В моторно-трансмиссионном отделении «в» размещена силовая установка с газотурбинным двигателем 22, выполненным со встроенным раздаточным редуктором 23 ГТД 22, предназначенным для передачи крутящего момента к левой и правой бортовым коробкам 24 передач трансмиссии 25, расположенной в том же отделении «в», вместе с обслуживающими двигатель и трансмиссию системами, включая систему смазки трансмиссии. ГТД снабжен регулируемым сопловым аппаратом (на фиг. не показан), служащим, как упоминалось выше, торможению силовой турбины.
Встроенный раздаточный редуктор 23 БРЭМ в части, касающейся передачи мощности на бортовые коробки передач для движения машины, осуществляемой с его выходного полого вала 26, не отличается от танкового. Отличие касается того, что из полости (отверстия «г») выходного вала 26 убрано стопорящее устройство, представляющее собой тонкостенную трубу с наружными шлицами, взаимодействующую этими шлицами с внутренними шлицами шлицевых гаек, служащих креплению выходного вала в опорных подшипниках 27 и 28 (более подробно в кн. [8, стр.262, рис.105]), установленных в корпусе 29 редуктора, а взамен его встроено устройство передачи мощности с выходного вала 26 на редуктор 19 отбора мощности. Встроенное устройство выполнено в виде шлицевой трубы 30 с наружными шлицами 31, взаимодействующими с внутренними шлицами 31' внешней шлицевой гайки 32, а внутренними шлицами 33, выполненными у другого торца - со шлицами 33' шлицевой головки 34 торсионного валика 35. Шлицами второй шлицевой головки 36 торсионный валик 35 связан с внутренними шлицами входного вала 37 редуктора отбора мощности 19. Обе шлицевых головки 34 и 36 торсионного валика 35 выполнены со сферическим профилем поверхности в зоне шлицов, что позволяет ему самоустанавливаться как в шлицах 33 трубы 30, так и в шлицах входного вала 37 редуктора отбора мощности при значительном уровне несоосности входного вала 37 редуктора отбора мощности и шлицевой трубы 30, установленной по точной посадке поясками «д» и «е» в цилиндрической части отверстия «г» выходного вала 26 раздаточного редуктора, обеспечивая свободное вращение и передачу мощности при несоосности валов 37 и 26.
Для выхода торсионного валика 35 из корпуса 29 раздаточного редуктора ГТД в его корпусе выполнено окно, закрытое крышкой 38 с цилиндрическим отверстием «ж». Для уплотнения картера «и» раздаточного редуктора ГТД на шлицевой трубе 30 выполнен хвостовик 39, не участвующий в передаче мощности, а само уплотнение организовано в зазоре между поверхностью отверстия «ж» и цилиндрической наружной поверхностью хвостовика. Поскольку обороты выходного вала 26 раздаточного редуктора высоки, то традиционные уплотнения с использованием манжет из упругих материалов типа резины в этой зоне быстро разрушались. Надежным явилось выполнение уплотнения в виде ряда последовательно установленных разрезных колец 40 из износостойкого материала с низким коэффициентом трения, в частности из антифрикционного чугуна.
Редуктор 19 отбора мощности (см. также фиг.7) представляет собой понижающий редуктор со встроенной муфтой, которая образована двумя ведомыми шестернями 41 и 42, установленными на входном валу 37 на подшипниках 43 с двух сторон от зубчатого венца 44, выполненного за одно целое с валом 37, собственно зубчатым венцом 44 и плавающей зубчатой обоймой 45. (Возможно выполнение зубчатого венца 44, жесткая связь которого с валом может быть осуществлена, например, с помощью шлицов, однако такое выполнение приведет к увеличению габаритов редуктора и нецелесообразно). Обойма 45 снабжена поводком 46, расположенным в ее кольцевой проточке, управляемым избирателем режима работы редуктора 19, и установлена на ведомой шестерне 41 с возможностью перемещения и соединения шестерни 41 с зубчатым венцом 44, а при большем перемещении дополнительного соединения и с ведомой шестерней 42, тем самым обеспечивая при работе редуктора возможность передачи крутящего момента с зубчатого венца входного вала либо на шестерню 41, либо на обе шестерни 41 и 42. Параллельно входному валу редуктора 37 установлены два раздаточных валика 47 и 48, каждый из которых выполнен с неподвижно закрепленной шестерней 49 (у валика 47) и 50 (у валика 48), и с зубчатым венцом 51 (валик 47) и 52 (валик 48). Шестерня 49 находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 42 входного вала, а шестерня 50 находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней 41 входного вала и служат для приема мощности с муфты, а зубчатые венцы 51 и 52 служат для передачи мощности на выходные валы редуктора, при этом зубчатый венец 52 передает мощность непосредственно на шестерню 53 выходного вала 54, связанного с гидронасосом 18 меньшей производительности, а зубчатый венец 51 через промежуточную шестерню 55 на выходные валы 56 и 57 гидронасосов 16 и 17 повышенной производительности, причем венцы 58 и 58' выходных валов находятся в зацеплении между собой, что направлено, опять-таки, на снижение габаритов редуктора 19, поскольку исключает необходимость установки в редукторе еще одной промежуточной шестерни. Тем самым возникающая при этом необходимость применять гидронасосы 16 и 17 с взаимно противоположным вращением хотя и приводит к увеличению номенклатуры используемых узлов, но в данном случае целесообразна для решения поставленной задачи.
Перечисленные технические особенности редуктора 19 отбора мощности позволили выполнить его с однорядным расположением зубчатых зацеплений в зоне выходных валов и разместить детали редуктора преимущественно в плоском корпусе 59 с поперечным размером L. Только в зоне входного вала и раздаточных валиков зубчатые зацепления выполнены в два ряда, где сделано увеличение поперечного размера корпуса 59 редуктора до величины L1, составляющей от 30% до 50%. Нижний и верхний пределы определяются потребной мощностью установленного на БРЭМ рабочего оборудования и, как следствие, размерами деталей редуктора, участвующих в передаче мощности. При этом зона между гидронасосами 18 и 16 в полости кожуха 20 использована для размещения трубопроводов нагнетания (на фиг. не показаны).
Редуктор 19 отбора мощности снабжен системой 60 принудительной смазки, при этом картер «к» редуктора связан нагнетающей 61 и откачивающей 62 магистралями с масляным насосом 63 системы смазки трансмиссии. Поскольку производительность масляного насоса выполнялась под работу с системами шасси 1 и запасов его производительности для откачки масла из редуктора 19 оказалось недостаточным, а организация в МТО «в» шасси 1 места для установки в этих целях дополнительного насоса оказалась затруднительной, то в масляном насосе системы смазки трансмиссии дополнительно образована маслооткачивающая секция 64 с линейным размером L2 для откачки масла из редуктора отбора мощности. Для целей ее образования были (в сравнении со штатным масляным насосом) увеличены на величину L2 длины ведущего вала 65 и оси 66, установлены дополнительная перегородка 67, ведущая шестерня 68 и ведомая шестерня 69, причем детали 68 и 69 изготавливаются доработкой деталей, применяемых в штатном насосе.
Для обеспечения надежной передачи крутящего момента с внешней шлицевой гайки 32 на редуктор отбора мощности упомянутая гайка выполнена с направлением резьбы, противоположным вращению выходного вала 26 раздаточного редуктора 23 ГТД. Так как направление вращения вала 26 является постоянным, то при таком исполнении гайки передача мощности с ее шлицев 31' будет происходить за счет трения в резьбе, а гайка не будет иметь возможности «вывертывания» из вала 26.
Изложенным конструктивным выполнением БРЭМ достигается заявленный технический результат, подтвержденный работой опытного образца в процессе испытаний.
Так выполнение отбора мощности для подключения рабочего оборудования БРЭМ в предложенной изобретением конструкции для подключения рабочего оборудования БРЭМ с учетом возможностей максимального использования штатных узлов шасси танка Т-80У позволило повысить работоспособность устройств, участвующих в отборе мощности при снижении их габаритов.
В частности, выполнение редуктора отбора мощности 19 с минимальными поперечными размерами позволило уменьшить выступание бронированного редукторного кожуха 20 за кормовой лист 21 (на величину составляющую около 30%), что наряду с компоновочными мероприятиями, не являющимися объектами настоящего изобретения, исключило возможность взаимодействия редукторного кожуха с грунтом или препятствием при максимальном поджатии задних подвесок опорных катков к корпусу шасси при движении БРЭМ во всем заданном диапазоне углов, преодолеваемых танком Т-80У (как базовым) на местности.
При необходимости подключения рабочего оборудования БРЭМ для работы, когда требуется запитать исполнительные гидроцилиндры 14, 15 или гидромоторы 10-13 привода рабочего оборудования, это производится следующим образом.
Сначала педалью подачи топлива (рабочие органы управления двигателем и трансмиссией соответствуют танковым и на фиг. не показаны) уменьшают объем подаваемого в ГТД топлива до установленного уровня, обеспечивающего его устойчивую работу с минимальными оборотами силовой турбины. Затем педалью включения регулируемого соплового аппарата осуществляют торможение силовой турбины. При этом, если БРЭМ находится в движении, производят отключение бортовых коробок передач трансмиссии от выходного вала встроенного раздаточного редуктора установкой избирателя передач движения БРЭМ в нейтральное положение. После снижения оборотов силовой турбины до уровня, близкого к нулевому (что соответствует близкому к нулевому уровню оборотов на выходном валу 26 раздаточного редуктора ГТД и определяется по штатному указателю на щитке механика-водителя БРЭМ), рычагом 72 через поводок 46 зубчатая обойма 45 переводится из свободного (нейтрального) положения, когда она располагается на ведомой шестерне 41, в зацепление с зубчатым венцом 44, обеспечивая возможность передачи мощности с входного вала 37 на ведомую шестерню 41. При дальнейшем продвижении зубчатой обоймы 45 она также вступает в зацепление с ведомой шестерней 42, обеспечивая возможность передачи мощности с входного вала 37 и на эту шестерню. Дальнейшая передача мощности в редукторе очевидна и обеспечена его кинематикой, необходимо только отметить, что описанным способом муфта редуктора 19 обеспечивает возможностью подключения либо гидронасоса малой производительности 18, либо одновременного подключения всех трех гидронасосов 16-18.
После включения редуктора 19 на необходимый режим работы педаль регулируемого соплового аппарата ГТД отпускают, что обеспечивает раскрутку силовой турбины до минимально устойчивых оборотов силовой турбины, а в дальнейшем обеспечивают работу рабочего оборудования БРЭМ требуемым уровнем подаваемого топлива педалью подачи топлива.
При этом крутящий момент (мощность) снимается с выходного вала 26 и передается через шлицы 31' шлицевой гайки 32 на наружные шлицы 31 шлицевой трубы 30, затем через шлицы 33 и 33' на шлицевую головку 34 торсионного валика 35, а затем - с головки 36 торсионного валика 35 на шлицы входного вала 37 редуктора отбора мощности. Поскольку ведомые, расположенные после торсионного валика 35 детали, участвующие в передаче мощности, обладают значительной инерционностью, то при отпускании педали регулируемого соплового аппарата в начальный момент передачи мощности происходит закрутка торсионного валика, обеспечивая плавное, безударное нарастание нагрузки, исключающая поломки в деталях. Смазка редуктора 19 осуществляется с нагнетающей секции 70 масляного насоса 63 системы смазки трансмиссии 71 через нагнетающую магистраль 61 путем разбрызгивания через отверстия «л» в раздаточном валике 47, а откачка масла производится маслооткачивающей секцией 64 через откачивающую магистраль 62 с забором масла в нижней части картера «к» редуктора 19.
Следует также отметить, что БРЭМ снабжен визуальными сигнализирующими устройствами, информирующими об установленном режиме работы редуктора отбора мощности, возможности его включения и возможности перехода из одного режима работы в другой, обеспечивая удобство работы оператора.
Тем самым разработана БРЭМ на шасси танка с газотурбинным двигателем с высокой, на уровне танковой, подвижностью и безотказностью рабочего оборудования при его использовании, что отвечает решению поставленной задачи изобретения.
Источники информации
1. Стефан Миллер, «Организация ремонта и эвакуации боевой техники на поле боя», журнал «Military Technology», Bonn, 1989 г., №8, стр.16-22.
2. В.Нестеркин, «Зарубежные бронированные ремонтно-эвакуационные машины на базе танков», журнал «Зарубежное военное обозрение», 2004 г, №5, стр.30-41;
3. В.Нестеркин, «Зарубежные бронированные ремонтно-эвакуационные машины на базе танков», журнал «Зарубежное военное обозрение», 2004г. №6, стр.36-40;
4. «Tanks of the world. Taschenbuch der Panzer», изд.8, «Bernard & Graefe Verlag». Bonn, 2001, s.579-581 «BREM-1»;
5. H.Малых, Ю.Тэн, «Уралвагонзавод предлагает уникальные машины», журнал «Военный парад», 2000 г., №6, стр.24-27 (номера страниц указаны по англоязычной версии журнала);
6. Патент №2087362 РФ на изобретение «Бронированная ремонтно-эвакуационная машина» по заявке №94042791/11 от 05.12.1994 г., кл.6 В62D 49/06;
7. Свидетельство №6883 на полезную модель «Бронированная ремонтно-эвакуационная машина» по заявке №97112794/20 от 30.07.1997 г., кл.6 F41Н 7/02;
8. «Объект 219. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», кн.2, М., Военное издательство, 1986 г., стр.254-276, рис. 104, 105 и 107; стр.418-424, рис.180 и 183; стр.262, рис.105;
9. Н.С.Попов, С.П.Изотов и др., «Транспортные машины с газотурбинным двигателем», Л., «Машиностроение», 1987 г., стр.28, 29.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ТЯГОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ БРОНИРОВАННОЙ РЕМОНТНО-ЭВАКУАЦИОННОЙ МАШИНЫ И ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПРИВОДА ЛЕБЕДКИ ТЯГОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ | 2009 |
|
RU2408525C1 |
| СИЛОВОЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ПРИВОДА НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ | 2006 |
|
RU2315190C1 |
| БРОНИРОВАННАЯ РЕМОНТНО-ЭВАКУАЦИОННАЯ МАШИНА | 2009 |
|
RU2406963C1 |
| МНОГОЦЕЛЕВОЕ БРОНИРОВАННОЕ ГУСЕНИЧНОЕ ШАССИ | 2001 |
|
RU2210720C1 |
| БРОНИРОВАННАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ДОРОЖНАЯ МАШИНА | 2010 |
|
RU2440547C1 |
| Самоходная машина для распределения материала | 1990 |
|
SU1790845A1 |
| МОДЕРНИЗИРОВАННАЯ ЭЖЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 2010 |
|
RU2418178C1 |
| ТРАНСМИССИЯ ПЛАВАЮЩЕГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2003 |
|
RU2243109C2 |
| ЗЕМЛЕРОЙНАЯ МАШИНА | 1991 |
|
RU2046890C1 |
| УСТАНОВКА ПОДЪЕМНАЯ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ И РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН УПА 60А | 2007 |
|
RU2362867C2 |
Изобретение относится к инженерной военной технике, а конкретно к бронированным ремонтно-эвакуационным машинам (БРЭМ), выполненным с использованием шасси танка с газотурбинным двигателем (ГТД). БРЭМ снабжена малогабаритным, плоским редуктором отбора мощности от силовой установки на рабочее оборудование со встроенной муфтой. Муфта образована двумя ведомыми шестернями, установленными на подшипниках на входном валу, и плавающей зубчатой обоймой, которая установлена с возможностью соединения зубчатого венца входного вала с ведомыми шестернями. Параллельно входному валу установлены раздаточные валики с шестернями для приема мощности с ведомых шестерен муфты и передачи ее на гидронасосы, связанные с выходными валами редуктора, служащие для питания гидромоторов лебедок, поворотной платформы и механизма подъема-опускания груза грузоподъемного крана, гидроцилиндров бульдозерного отвала и стрелы грузоподъемного крана. Передача мощности организована внутри выходного вала раздаточного редуктора, в корпусе которого выполнено окно с уплотнительной крышкой, через которое выведен торсионный валик со сферическим профилем у обеих шлицевых головок, связывающий через шлицевую трубу выходной вал раздаточного редуктора с входным валом редуктора отбора мощности. Реализация изобретения позволяет повысить надежность работы узлов и деталей привода с обеспечением заданных технических характеристик. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.
| Регенеративный радиоприемник | 1927 |
|
SU6883A1 |
| БРОНИРОВАННАЯ РЕМОНТНО-ЭВАКУАЦИОННАЯ МАШИНЫ | 1994 |
|
RU2087362C1 |
| БОЕВАЯ МАШИНА | 2000 |
|
RU2186326C2 |
| САМОХОДНАЯ АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ УСТАНОВКА | 1999 |
|
RU2169337C2 |
| DE 10304293 A1, 25.09.2003. | |||
