Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины Российский патент 2020 года по МПК F41H7/00 B60K17/00 

Изобретение относится к области военной техники, в частности, к моторно-трансмиссионной установке (МТУ) транспортного средства, например, гусеничной боевой машины.

Сущность изобретения заключается в осуществлении обратимой унифицированной моторно-трансмиссионной установки транспортного средства, а именно: в выполнении МТУ как единого силового блока – моноблока, обеспечивающего высокий уровень модульности конструкции боевой машины с сохранением геометрической схемы моторно-трансмиссионного отделения (МТО) транспортного средства. Такая компоновка мотивирует создание шасси с передним и задним расположением МТУ на гусеничной платформе, разработанной на единых конструктивно-технических решениях и обеспечивающей равное количество передач заднего и переднего хода. Техническое решение позволяет создать многоцелевое бронированное шасси с защитой уровня боевой гусеничной машины с передним и задним расположением ведущих колес, обеспечиваемого унифицированной МТУ.

Техническим результатом осуществления изобретения является расширение функциональных возможностей транспортного средства, например, гусеничной боевой машины, с высоким уровнем модульности конструкции.

Известно техническое решение [1], в котором установочные и присоединительные элементы силового блока в унифицированном моторно-трансмиссионном отделении (МТО) одинаковы. Но при этом осуществляют использование разных силовых блоков в одном МТО по вариантам: унифицированное МТО с силовым блоком с газотурбинным двигателем и унифицированное МТО с силовым блоком с дизельным двигателем для шасси боевой гусеничной машины. Такое решение не обеспечивает создание многоцелевого шасси с передним и задним расположением ведущих колес.

Известно техническое решение [2, стр.13], заключающееся в осуществлении компоновки силового блока, включающего дизельный двигатель, систему охлаждения, трансмиссию. Как описывает источник [2, стр.2, стр.15], силовой блок обладает специальным дизайном для установки в боевые машины с использованием существующего двигателя, предполагает использование периферийных устройств.

Дополнением к источнику [2] является ссылка [3], на стр.4 которой приведены технические характеристики трансмиссии, в частности, сведения о количестве скоростей переднего и заднего хода: 8 и 3 соответственно. Таким образом, силовой блок по источникам [2] и [3] не может быть упомянут в качестве близкого аналога заявляемому техническому решению, поскольку не является обратимым.

Важным принципом создания современных и перспективных танковых силовых установок является их агрегатирование, осуществленное, в частности, фирмой MTU (Германия) в виде единого силового блока EuroPowerPack (EPP) [4], предназначенного для применения в унифицированных моторно-трансмиссионных отделениях транспортного средства, как мотив для модернизации основных боевых танков. Но этим данная мотивация создания единого силового блока принципиально отличается от технического решения, предлагаемого в качестве изобретения «Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины».

Техническое решение [5], заключающееся в преобразовании кормовой части корпуса боевой машины в носовую с образованием шасси с передним расположением моторно-трансмиссионного отделения, является наиболее близким аналогом. Но такая трансформация транспортного средства требует, по описанию [5], не только трудоемкого изменения в конструкции ходовой части при сохранении характеристик подвижности, но и влечет, по мнению заявителя, к ухудшению обзорности для водителя и ухудшению вписываемости в габариты при транспортировании гусеничной боевой машины железнодорожным транспортом. Также, согласно описанию, необходима установка реверсивных бортовых редукторов с неподвижным водилом, что ведет к разунификации с бортовыми редукторами изделий с задним расположением МТО. Кроме этого, источник [5] не содержит сведений об обратимости силового блока, а свидетельствует об адаптации переднего или заднего размещения силовой установки, о новых транспортных средствах, возникших в результате осуществления перестановки силового блока.

Предлагаемая в качестве изобретения унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины (Фиг.1) решает проблему создания многоцелевого бронированного шасси с защитой уровня боевой гусеничной машины за счет установки этого компактного единого силового блока. При этом обеспечивается высокий уровень модульности конструкции изделий с сохранением геометрической схемы моторно-трансмиссионного отделения боевой машины, разработанной на единых конструктивно-технических решениях с равным количеством передач заднего и переднего хода.

Реализация технического решения «Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины» как с передним, так и с задним расположением ведущих колес обеспечивается алгоритмом управления механизмом реверса и наличием равного количества передач заднего и переднего хода транспортного средства, что подтверждает универсальность МТУ.

Кроме этого, обеспечивается обзорность с водительского места боевой машины и вписываемость в габариты при транспортировании гусеничной боевой машины железнодорожным транспортом при переднем размещении МТО.

На Фиг.1 «Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины» обозначено:

1 - система охлаждения двигателя и механизма передач и поворота;

2 - система выпуска отработавших газов;

3 - радиаторы водяные и масляные двигателя и механизма передач и поворота;

4 - кронштейн для демонтажа и монтажа моноблока;

5 - механизм передач и поворота (МПП);

6 - система воздухоочистки, фильтры;

7 - масляный бак трансмиссии;

8 – двигатель;

9 - масляный бак двигателя;

10 - быстроразъемные соединения - топливные, электрические,

гидравлические, пневматические, информационные.

Унифицированная моторно-трансмиссионная установка транспортного средства, предназначенная преимущественно для боевых машин военного назначения, включает в себя объединенные в блок:

двигатель 8, предназначенный для перемещения боевой машины;

механизм передач и поворота 5, позволяющий изменять скорость движения, передавать тяговое усилие ведущим колесам, обеспечивать управление поворотами транспортного средства, осуществлять привод вентиляторов системы охлаждения;

систему охлаждения 1, включающую в себя масляные и водяные радиаторы, трубопроводы, насосы, перекачивающие охлаждающие жидкости;

масляный бак двигателя 9, включающий в себя фильтр очистки масла, трубопроводы, насос;

масляный бак трансмиссии 7, содержащий масляный фильтр, трубопроводы, насосы;

систему воздухоочистки 6, содержащую циклоны, кассеты;

систему выпуска отработавших газов 2;

радиаторы водяные и масляные двигателя и механизма передач и поворота 3;

кронштейны 4, служащие для перемещения моноблока во время монтажных и ремонтных работ;

быстроразъемные соединения 10, служащие для осуществления соединения топливных, электрических, гидравлических, пневматических, информационных разъемов трубопроводов и трасс, связывающих силовую установку и управление шасси. Во избежание размещения излишней информации показана сноска на один из нескольких десятков разъемов.

На Фиг.2 «Размещение моторно-трансмиссионного установки (МТУ) в моторно-трансмиссионном отделении (МТО)» обозначено:

11 - передняя опора крепления;

12 - бугель (парный; здесь - левый);

13 - шарнирный подшипник;

14 - крыша моторно-трансмиссионного отделения;

15, 16 – полости.

Передняя опора крепления 11 представляет собой сферическую опору на основе шарнирного подшипника, служащего для установки, крепления МТУ. Бугель 12 - разъемный установочный кронштейн для размещения моноблока и для обеспечения соосности выходных валов МПП с валами бортовых редукторов. Шарнирный подшипник 13, позволяющий компенсировать погрешности изготовления и деформации корпуса. Сверху моторно-трансмиссионная установка ограничена крышей 14 моторно-трансмиссионного отделения. Полости 15 предназначены для обеспечения размещения узлов подвески и узлов привода тормозов, причем узлы подвески взаимообратимо замещают узлы привода тормозов на боевых машинах с передним и задним расположением ведущих колес. Продуваемая полость 16 расположена в непосредственной близости к входному отверстию вентиляторов системы охлаждения, закрепленных на опорах в корпусе боевой машины, причем выходные отверстия вентиляторов системы охлаждения обращены в направлении, обеспечивающим формирование воздушного потока для боевой машины с передним или задним расположением ведущих колес.

В сочетании с мероприятиями по унификации соединений систем между МТУ и МТО боевой машины и использовании быстроразъемных соединений обеспечивается замена собственно МТУ во время эксплуатации, даже в полевых условиях, с привлечением штатных ремонтно-эвакуационных средств. При этом силовой блок - МТУ - закрепляют на трех опорах, сочетающих шарнирный подшипник с обоймой в опоре двигателя и два бугеля на бортах транспортного средства для размещения цапф механизма передач и поворота (МПП).

Техническое решение позволяет “вывешивать” МТУ на жестких бортах и жесткой передней опоре, что обеспечивает сохранение ее работоспособности в реальных условиях и унифицированный ремонт в случае отказа, повреждения, капитального ремонта. Ремонт заключается в замене требующей ремонта МТУ на исправную, предварительно протестированную на полевом стенде.

При осуществлении технического решения с использованием изобретения «Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины» обеспечивается создание многоцелевого бронированного шасси боевой машины с передним или задним расположением МТУ.

Оригинальная компоновка МТУ позволяет осуществить ее установку на шасси с передним и задним расположением МТУ за счет разворота этого силового блока в горизонтальной плоскости относительно оси выходных валов МПП с обеспечением совпадения присоединительных и установочных точек. Это обеспечивает установку унифицированного силового блока МТУ на боевой машине с передним и задним расположением МТУ, позволяет сократить время на создание многоцелевого бронированного шасси, сократить затраты за счет применения серийных комплектующих и достичь технический результат – расширение функциональных возможностей транспортного средства с высоким уровнем модульности конструкции.

На Фиг.3 приведена схема унифицированной МТУ с указанием вариантов ее расположения в транспортном средстве. Поз.1 иллюстрирует шасси боевой машины с задним расположением МТО и размещенную в нем МТУ (обозначена «силовой блок - МТУ»). Поз.2 обозначает переднеприводное шасси боевой машины с МТУ, повернутой в горизонтальной плоскости.

В обоих случаях применения унифицированной моторно-трансмиссионной установки осуществляется полноценный привод на ведущие колеса без переоборудования точек опоры и крепления, с использованием унифицированных быстроразъемных соединений.

Исходя из вышеприведенного, заявляемая в качестве изобретения «Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины» отвечает требованиям, предъявляемым к материалам заявки, а именно: обладает новизной, достаточным техническим уровнем и промышленной применимостью.

Источники информации:

1. Бескупский В.Б. и др. Унифицированное моторно-трансмисионное отделение (МТО) с взаимозаменяемыми силовыми блоками. Полезная модель № 8324. Приоритет 30.10.1997г. Опубл. 16.11.1998г.

2. Vehicle Transmission Technology. Автоматическая трансмиссия. Общие показатели оснащения, силовой блок, монтаж и демонтаж силового блока. RENK, Германия. Презентация. Год 2008, 19 с.

3. A Perfectly Tailored Solution for T72 – The New Transmission ESM 350 by RENK/SESM. Германия. Презентация. Год 2003, 18с.

4. Подгаецкий В.М. Двигатели семейства МТ 880. Дата публикации не ранее 2001г. (упоминается в тексте).

URL:http://alexfiles99.narod.ru/engine2/mt880series/mt880series.htm. (дата обращения 01.12.2019г.).

5. Беляков В.Ф. и др. Способ изготовления многоцелевой военно-гусеничной машины на базе модернизируемого шасси танка. Патент РФ 2294519. Приоритет от 30.03.2005г. Опубл. 27.02.2007, бюлл. №6.

Изобретение относится к моторно-трансмиссионной установке (МТУ) гусеничной боевой машины. Решение заключается в применении единого силового блока – моноблока - с трансмиссионной установкой с механизмом реверса, обеспечивающим равное количество передач переднего и заднего хода. Силовой блок закрепляют на трех опорах, сочетающих шарнирный подшипник с обоймой в опоре двигателя, и два бугеля на бортах транспортного средства для размещения цапф механизма передач и поворота. Достигается сохранение работоспособности силовой установки в реальных условиях и унифицированный ремонт в случае отказа, повреждения, капитального ремонта. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины, предназначенная преимущественно для гусеничных боевых машин, содержащая двигатель, механизм передач и поворота, систему охлаждения, систему смазки двигателя, систему смазки трансмиссии, топливную аппаратуру, систему очистки воздуха для питания двигателя, устройства для удаления отработавших газов, воздушную систему, приводы управления и другие детали и узлы для обеспечения работы моторно-трансмиссионной установки, отличающаяся тем, что моторно-трансмиссионная установка выполнена в виде единого унифицированного взаимозаменяемого моноблока для боевых машин с передним и задним расположением ведущих колес, обеспечивающего механизмом реверса в трансмиссии равное число передач переднего и заднего хода.

2. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины по п.1, отличающаяся тем, что изменение направления вращения ведущих колес боевой машины обеспечивается механизмом реверса, установленным в механизме передач и поворота, и изменением алгоритмов управления.

3. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины по п.1, отличающаяся тем, что изменение направления вращения ведущих колес боевой машины обеспечивается механизмом реверса, установленным в бортовых редукторах трансмиссии, и изменением алгоритмов управления.

4. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая установка сообщена с корпусом и другими узлами и системами боевой машины посредством соединений, унифицированных по размерам, ориентации в пространстве и способу крепления для боевых машин с передним и задним расположением ведущих колес.

5. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая установка сообщена с корпусом боевой машины, по меньшей мере, тремя соединениями, два из которых представляют собой цилиндрические поверхности, служащие для закрепления опорных цапф механизма передач и поворота, выполненные в виде бугелей на бортах боевой машины, оси которых соосны выходным валам механизма передач и поворота и осям входных валов бортовых редукторов, третье соединение содержит сферический шарнир, выполненный в виде шарнирного подшипника, ось обоймы которого перпендикулярна оси бугелей, и соединенной с ним цилиндрической поверхности с возможностью продольной компенсации.

6. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины по п.1, отличающаяся тем, что в упомянутой установке выполнены полости для обеспечения размещения узлов подвески и узлов привода тормозов.

7. Унифицированная моторно-трансмиссионная установка боевой машины по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая установка содержит продуваемые полости, расположенные в непосредственной близости к входному отверстию вентиляторов системы охлаждения.