ЛЕБЕДКА АВТОМОБИЛЬНАЯ Российский патент 2015 года по МПК B66D1/14 

Изобретение относится к области машиностроения, конкретнее - к грузоподъемным устройствам, в частности к лебедкам, и может быть также использовано в качестве автомобильной лебедки для самовытаскивания или вытаскивания других транспортных средств.

Известна лебедка автомобильная с червячным редуктором, которая применяется в составе транспортного средства, в частности на автомобилях повышенной проходимости КАМАЗ, УРАЛ, ЗИЛ. Лебедка состоит из червячного понижающего редуктора, барабана с тросом, установленного жестко на одном валу с ведомым червячным колесом, элементов крепления и системы управления. При этом, в зависимости от компоновки автомобиля, лебедка может устанавливаться как в передней части (автомобиль ЗИЛ-131), так и в задней части автомобиля (автомобили КАМАЗ). При заднем расположении лебедки применяются также направляющие ролики для подачи троса вперед. Подача мощности на лебедку осуществляется с помощью карданной передачи. Известны также автомобильные лебедки с гидроприводом или электроприводом зарубежного производства (США, ФРГ, Швеция, КНР и др.), состоящие из планетарных редукторов типа 2k-h или 3k, барабанов с тросом, гидропривода или электропривода, элементов крепления и системы управления. При использовании планетарного редуктора типа 2k-h необходимое передаточное число обеспечивается применением нескольких рядов, применение планетарных редукторов типа 3k позволяет сократить число рядов, однако приводит к осложнению конструкции и снижению КПД.

Недостатками лебедок с червячным редуктором являются громоздкость, низкий КПД и низкий ресурс червячной пары. Лебедки с многорядными планетарными редукторами имеют высокий КПД, более компактны, однако содержат большое количество деталей, что приводит к увеличению трудоемкости изготовления, ограниченной надежности и увеличению осевых габаритов.

Определяющим недостатком лебедок с механическим или гидравлическим приводом является то, что ими можно пользоваться только при работающем основном двигателе транспортного средства. Лебедки с электрическим приводом исключают этот недостаток, однако время их работы ограничено как из-за перегрева приводного электродвигателя, так и из-за ограниченной мощности аккумуляторных батарей транспортного средства.

Известна также автомобильная лебедка с гидроприводом и понижающим планетарным эксцентриковым редуктором типа k-h-v (патент на полезную модель №61701U1, кл. B66D 1/14, опубл. 10.03.2007). Применяемая на спецавтомобилях КАМАЗ гидравлическая лебедка по данному патенту состоит из редуктора по схеме Давида (со сдвоенным сателлитом и двумя коронными шестернями, одна из которых неподвижна, а вторая является ведомой), барабана с тросом, гидропривода, элементов крепления и системы управления. Основными преимуществами такой лебедки являются компактность, минимальное количество деталей, возможность реализации больших передаточных чисел в одном ряду редуктора, а также высокую надежность и несущую способность. Недостатками такого решения являются низкий КПД при передаточных числах более 40, сложность балансировки редуктора по схеме Давида и, как следствие, высокую вибронагруженность.

Задачей заявляемого изобретения является создание простой и надежной в работе конструкции лебедки, исключающей недостатки лебедки с редуктором по схеме Давида с сохранением ее преимуществ и не зависящей от работоспособности основного двигателя и аккумуляторных батарей транспортного средства.

Технический результат от решения задачи заключается в автономности, многофункциональности, технологичности, простоте и компактности автомобильной лебедки, а также повышении КПД и плавности работы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Лебедка автомобильная содержит барабан с тросом, автономный на базе различных типов ДВС привод, понижающий планетарный эксцентриковый редуктор типа k-h-v с несколькими одинарными сателлитами с эксцентриками (по числу сателлитов), расположенными равномерно по окружности под углом относительно друг друга равным 360/n, где n=2, 3, 4, 5 и т.д. - число сателлитов в редукторе, ведущее звено-составной вал, состоящий из вала со шлицами или другими конструктивными элементами и эксцентриков для установки сателлитов, соединенных с валом через шлицы и другие конструктивные элементы для передачи мощности от вала к эксцентрикам, элементы крепления и систему управления. В качестве привода можно использовать также известные решения - электрический, механический, гидравлический приводы.

Новое заключается в следующем:

- планетарный эксцентриковый редуктор содержит 2 и более число одинарных сателлитов с эксцентриками, расположенными равномерно по окружности, что обеспечивает идеальную балансировку редуктора без применения дополнительных устройств. При использовании 2-х сателлитов они располагаются через 180°, 3-х сателлитов - через 120°, 4-х сателлитов - через 90°, 5-и сателлитов - через 72° и т.д. (рис. 2). Применение каждого дополнительного сателлита относительно редуктора с 2-мя сателлитами позволяет увеличить передаваемую мощность на 50% без изменения геометрических параметров шестерен редуктора;

- планетарный эксцентриковый редуктор содержит также составной вал, состоящий из вала со шлицами или другими конструктивными элементами и эксцентриков для установки сателлитов, соединенных с валом через шлицы и другие конструктивные элементы для передачи мощности от вала к эксцентрикам. Использование составного вала обеспечивает лучшую собираемость и максимальную унификацию такого редуктора;

- планетарный эксцентриковый редуктор содержит в качестве ведомого звена поводки, жестко соединенные между собой пальцами, которые входят в отверстия сателлитов и, соприкасаясь с сателлитами, передают мощность от сателлитов к барабану лебедки;

- в качестве приводного механизма применяется автономный ДВС малой мощности.

Лебедка работает следующим образом: от ведущего вала 1 мощность передается через

эксцентрик 2 к сателлиту 3. Обкатываясь по коронной шестерне, сателлит вращается вокруг своей оси, передавая вращение (мощность) пальцам 4 поводков 5, расположенных концентрично центральной оси лебедки и жестко соединенных между собой стяжными элементами или пальцами. Далее мощность передается к барабану лебедки, расположенному соосно с редуктором (рис. 1).

Предлагаемая конструкция лебедки отличается от известных аналогичных устройств наличием редуктора типа k-h-v с несколькими сателлитами, расположенными равномерно по окружности, и составным ведущим валом с эксцентриками. Данное решение позволяет упростить конструкцию, повысить КПД, повысить несущую способность редуктора за счет увеличения количества сателлитов с сохранением геометрических параметров шестерен редуктора, расширить функциональные возможности устройства при минимальных габаритных размерах и высокой надежности.

Источники информации

1. Руководство по эксплуатации полноприводных автомобилей ЗИЛ, КАМАЗ, УРАЛ.

2. Каталоги продукции фирм WARN, Ramsey, Mile Marker, (США), Ротслер (ФРГ) Come. UP (Китай).

Изобретение относится к лебедкам. Лебедка автомобильная состоит из барабана с тросом, понижающего планетарного редуктора, выполненного по схеме k-h-v и содержащего два и более сателлитов, расположенных равномерно по окружности, ведущего вала с эксцентриками, выполненного составным, ведомого элемента, состоящего из жестко соединенных между собой поводков с пальцами. В качестве привода применяется автономный ДВС малой мощности. Достигается возможность увеличения передаваемой мощности в несколько раз с сохранением геометрических параметров шестерен редуктора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Лебедка автомобильная, состоящая из понижающего редуктора, барабана с тросом, отличающаяся тем, что понижающий редуктор является планетарным, выполнен по схеме k-h-v и содержит два и более сателлитов, расположенных равномерно по окружности, ведущий вал с эксцентриками выполнен составным, а ведомый элемент состоит из жестко соединенных между собой поводков с пальцами.

2. Лебедка автомобильная по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве привода применяется автономный ДВС малой мощности.