КОЛЕСНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТРАКТОР Российский патент 2020 года по МПК B62D53/00 B62D63/02 

Колесный малогабаритный трактор

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно малогабаритного тракторостроения.

Существуют колесные малогабаритные тракторы от 0,2 до 0,6 тонны: МТЗ-132, МТ8-132 (TZ-4K-14), Goldoni BASE - 20, AGT-830, AGT-850, AGT-860, Valpadana-2026 4PR, PIERRIP-796V/ (см. "Малогабаритные тракторы из Италии" 2000-2018, ООО «РИА «Р.О.С.С.БИЗНЕС», журнал «Основные средства»). Они имеют ведущие колеса одинакового размера и шарнирно-сочлененную раму с двумя степенями свободы. Однако трансмиссия у них выполнена по моноблочной схеме, где двигатель, коробки, мосты, шарниры, объединены в единый моноблок, отсутствуют несущие секции (рама), что затрудняет замену агрегатов, ремонт и создание новых модификаций. Ведущие мосты имеют строго фиксированную колею, имеют принудительную блокировку, недостаточное число передач, отсутствуют синхронные валы отбора мощностей (ВОМ), нет реверсивных постов управления, нет синхронизированного переключения передач (кроме AGT-830, AGT-850), нет колесных редукторов, независимый ВОМ не имеет плавного включения и привязан только к одному месту.

Частично указанные недостатки устранены в известном колесном тракторе (RU 2303546 С2, 27.07.2007), принятом за прототип. Известный трактор имеет ведущие колеса одного типоразмера, шарнирно-сочлененную раму с одной степенью свободы, два моста, силовую установку, трансмиссионный блок с раздаточным устройством на ведущие мосты, продольный горизонтальный шарнир между мостами, позволяющий им качаться относительно друг друга в вертикальной поперечной плоскости и два модуля: передний - тягово-энергетический и задний - тягово-технологический. Здесь по сравнению с вышеуказанными аналогами есть несущие секции (две полурамы) и уже проще с рамы снять отдельно крупный агрегатный блок (двигатель плюс коробки) и отдельно мосты.

Тем не менее, у вышеописанного колесного трактора по-прежнему ограничены функциональные возможности, сложная конструкция, технология монтажа и демонтажа, коробка передач и раздаточная коробка и двигатель объединены и снимаются единым блоком, имеется всего один горизонтальный шарнир и для поворота трактора используются передние поворотные колеса, что существенно снижает проходимость, маневренность и эффективное тяговое усилие, нет реверсивного управления - это существенно снижает количество выполняемых функциональных задач.

Задачей изобретения является: создание малогабаритного трактора с наивысшим уровнем модульности, когда все агрегаты разбиты на отдельные модули, многофункциональности с наибольшим объемом выполняемых работ и функций, упрощение конструкции, создание эффективного малогабаритного колесного трактора с улучшенными ходовыми и технологическими возможностями.

Поставленная задача решается колесным малогабаритным трактором с шарнирно-сочлененной рамой с двумя степенями свободы и с двумя мостами со всеми ведущими колесами одного типоразмера. Трактор имеет между мостами продольный горизонтальный шарнир, позволяющий мостам качаться относительно друг друга в вертикальной поперечной плоскости, передний тягово-энергетический модуль с передней полурамой, на которой смонтирована силовая установка, агрегаты трансмиссии с раздаточным устройством и передний ведущий мост, задний транспортно-тяговый модуль с задней полурамой, на которой закреплен задний ведущий мост с технологическим оборудованием.

Новизной предлагаемого колесного малогабаритного трактора является то, что:

- он имеет модульное исполнение, при этом передний тягово-энергетический модуль содержит переднюю полураму, с расположенным на ней модулем, который включает блок радиаторов, силовую установку со сцеплением, первую коробку передач, переходник, вторую коробку передач, раздаточную коробку, связанную с передним ведущим мостом через передний карданный вал. Задний транспортно-тяговый модуль содержит заднюю полураму, с расположенным на ней модулем, который включает коробку синхронного вала отбора мощностей, связанную задним карданным валом с задним ведущим мостом и имеющую выходной вал для привода технологического оборудования, гидравлический независимый вал отбора мощностей, имеющий переменное быстросъемное закрепление на переднем и заднем тягово-энергетическом модуле в различных положениях, гидравлическую лебедку, гидроцилиндр с подъемно-сцепным устройством навешивания технологического оборудования, задний ведущий мост, горизонтальный продольный шарнир, связывает задний ведущий мост с задней полурамой, причем, ведущие мосты переднего и заднего модуля имеют раздвижную конструкцию, позволяющую установить любую колею (F), а передняя и задняя полурамы шарнирно-сочленены посредством вертикального шарнира и имеют силовой привод поворота в виде силового гидроцилиндра, что позволяет им поворачиваться относительно друг друга в горизонтальной плоскости для изменения движения трактора, кроме того, ведущие мосты имеют колесные редукторы и самоблокирующиеся дифференциалы в виде автоматически-расцепляющихся муфт, а агрегаты трансмиссии передней полурамы связаны с агрегатами трансмиссии задней полурамы центральным карданным шарниром, проходящим через центр вертикального шарнира; третий модуль содержит поворотный на 180 градусов пост управления на оси, с закреплением при помощи фиксаторов и рамки переходной к той полураме, в сторону которой производятся работы, и состоит из сидения, рулевой колонки, гидравлического рулевого механизма, приборной панели, связанных между собой поворотной рамкой и имеющих универсальное закрепление как к переднему, так и к заднему модулям; модули имеют легкосъемные независимо-отделяемые от полурам агрегаты: блок радиаторов, двигатель со сцеплением, коробка передач первая, переходник, коробка передач вторая, раздаточная коробка, передний ведущий мост, задний ведущий мост, коробка синхронного отбора мощностей, гидравлическая лебедка, при этом трансмиссия имеет четырехступенчатые синхронизированные или несинхронизированные две одинаковые коробки передач, синхронизированную или несинхронизированную двухступенчатую раздаточную коробку с возможностью индивидуального или совместного подключения мостов с жесткой или дифференциальной связью. Задний транспортно-тяговый модуль со стандартной базой (Lmin) может быть заменен на модуль с удлиненной базой (Lmax).

На фиг. 1 изображен главный вид малогабаритного трактора с расположением агрегатов и при положении реверсивного поста управления при движении вперед.

На фиг. 2 - главный вид малогабаритного трактора с расположением агрегатов и при положении реверсивного поста управления при движении назад.

На фиг. 3 - вид сверху на малогабаритный трактор с расположением агрегатов.

На фиг. 4 - схема деления малогабаритного трактора на модули.

На фиг. 5 - главный вид малогабаритного трактора с удлиненным транспортно-технологическим модулем (удлиненной рамой).

Колесный малогабаритный трактор содержит ведущие колеса 1, передний мост 2, задний мост 3, продольный горизонтальный шарнир 4, передний тягово-энергетический модуль 5, переднюю полураму 6, блок радиаторов 7, силовую установку 8, сцепление 9, первую коробку передач 10, переходник 11, вторую коробку передач 12, раздаточное устройство (или раздаточную коробку) 13, передний карданный вал 14, задний транспортно-тяговый модуль 15, заднюю полураму 16, коробку синхронного вала отбора мощностей 17, задний карданный вал 18, специальный выходной вал для привода сельхозагрегатов 19, гидравлический независимый вал отбора мощностей 20, гидравлическую лебедку 21, гидроцилиндр с подъемно-сцепным устройством 22, вертикальный шарнир 23, силовой гидроцилиндр 24, колесные редукторы 25, дифференциалы с автоматически-расцепляющимися муфтами 26, центральный карданный шарнир 27, поворотный (реверсивный) пост управления 28, ось поворота поста управления 29, фиксатор передний 30, фиксатор задний 31, рамка переходная 32, сидение 33, рулевая колонка 34, гидравлический рулевой механизм 35, приборная панель 36, поворотная рамка 37, задний модуль с удлиненной рамой 38.

При работе малогабаритного трактора в связи с тем, что с статическом состоянии центр тяжести трактора расположен таким образом, что на передний мост передается 60%, а на задний мост - 40% от веса трактора, то при нагружении различными орудиями, навешенными на заднюю полураму, развесовка по мостам становится 50% на 50%, поэтому схема с шарнирно-ломающейся рамой и с развесовкой в статическом состоянии 60% на 40% имеет самую высокую тяговую способность по сравнению с классическими схемами с передними поворотными и ведущими колесами. Навеска спереди трактора балластных грузов при этом исключается.

Полное реверсирование данного малогабаритного трактора осуществляется как сочетанием двух коробок передач и выбором любого режима работы трансмиссии в обратном направлении и высоким количеством диапазонов скоростей, так и поворотом поста управления на 180°. Отсутствие реверсивных постов управления на тракторах с шарнирно-сочлененной рамой обусловлено конструктивными сложностями и особенностями плотной компоновки агрегатов и углов излома рамы. Причем для большего удобства работы оператора, чтобы всегда находится под прямым углом к навешенному агрегату, реверсивный пост в рассматриваемом малогабаритном тракторе за счет специальных фиксаторов 30 и 31 и переходной рамки 32 после поворота фиксируется к той полураме, в сторону которой ведутся работы.

Выполнение значительного количества операций более удобно, вследствие лучшего обзора и вследствие широких возможностей задней полурамы 16, специально предназначенной для навески технологического оборудования, вести в обратном направлении при развернутом посту управления 28.

Настоящие раздвижные мосты имеются только у тракторов классической схемы, с передними ведущими и поворотными колесами и большего тягового класса - Т25, Т40. У всех остальных малогабаритных тракторов изменение колеи осуществляется либо только перестановкой колес и дисков, что очень трудоемко и не имеет плавного регулирования и перегружает подшипники редукторов, либо на крупных промышленных тракторах передвижением колес по длинной оси, что перегружает как оси, так и подшипники редукторов.

У рассматриваемого малогабаритного трактора есть полноценное плавное и одновременно простое в обслуживании раздвижение именно балок мостов в широком диапазоне, наиболее востребованном для обработки наиболее распространенных размеров междурядий посевных культур.

Весь трактор разбит на модули и каждый агрегат во время ремонта трактора имеет простое, независимое крепление и быстрый независимый съем с рам, либо сами полурамы-модули могут легко сочетаться с другими, например, удлиненными полурамами.

Малогабаритные тракторы имеют в основном только один вал отбора мощности (ВОМ). Синхронный ВОМ применяют только на больших тракторах. Здесь же мы имеем оба ВОМ - и синхронный 17 и независимый 20, причем последний выполнен как гидравлический ВОМ с плавным включением, плавным изменением любых оборотов и еще независимым закреплением в любых точках малогабаритного трактора.

Таким образом, целью изобретения является создание колесного малогабаритного трактора с явными отличительными признаками, направленными на применение самых передовых направлений - модульного принципа построения, удобства создания новых модификаций на основе созданной базовой модели, максимального пользовательского набора функций (многофункциональности) работы трансмиссии, мостов, универсальности машины за счет полноценного реверсного исполнения.

Изобретение относится к области машиностроения. Колесный малогабаритный трактор содержит шарнирно-сочлененную раму и с двумя мостами со всеми ведущими колесами одного типоразмера. Трактор имеет модульное исполнение. Передний тягово-энергетический модуль содержит переднюю полураму, блок радиаторов, силовую установку со сцеплением, коробки передач, переходник, раздаточную коробку. Задний транспортно-тяговый модуль содержит заднюю полураму, коробку синхронного вала отбора мощностей, гидравлический независимый вал отбора мощности, гидравлическую лебедку, гидроцилиндр с подъемно-сцепным устройством навешивания технологического оборудования, задний ведущий мост, горизонтальный продольный шарнир. Ведущие мосты переднего и заднего модуля имеют раздвижную конструкцию. Агрегаты трансмиссии передней полурамы связаны с агрегатами трансмиссии задней полурамы. Третий модуль содержит поворотный на 180 градусов пост управления на оси и состоит из сидения, рулевой колонки, гидравлического рулевого механизма, приборной панели. Достигается повышение ходовых и технологических характеристик трактора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Колесный малогабаритный трактор, содержащий шарнирно-сочлененную раму с двумя степенями свободы и с двумя мостами со всеми ведущими колесами одного типоразмера, при этом трактор имеет между мостами горизонтальный продольный шарнир, позволяющий мостам качаться относительно друг друга в вертикальной поперечной плоскости, передний тягово-энергетический модуль с передней полурамой, на которой смонтирована силовая установка, агрегаты трансмиссии с раздаточным устройством и передний ведущий мост, задний транспортно-тяговый модуль с задней полурамой, на которой закреплен задний ведущий мост с технологическим оборудованием, отличающийся тем, что трактор имеет модульное исполнение, при этом передний тягово-энергетический модуль содержит переднюю полураму, с расположенным на ней модулем, который включает блок радиаторов, силовую установку со сцеплением, первую коробку передач, переходник, вторую коробку передач, раздаточную коробку, связанную с передним ведущим мостом через передний карданный вал, а задний транспортно-тяговый модуль содержит заднюю полураму, с расположенным на ней модулем, который включает коробку синхронного вала отбора мощностей, связанную задним карданным валом с задним ведущим мостом и имеющую выходной вал для привода технологического оборудования, гидравлический независимый вал отбора мощности, имеющий переменное быстросъемное закрепление на переднем и заднем тягово-энергетическом модуле в различных положениях, гидравлическую лебедку, гидроцилиндр с подъемно-сцепным устройством навешивания технологического оборудования, задний ведущий мост, горизонтальный продольный шарнир связывает задний ведущий мост с задней полурамой, причем ведущие мосты переднего и заднего модуля имеют раздвижную конструкцию, позволяющую устанавливать любую колею (F), а передняя и задняя полурамы шарнирно-сочленены посредством вертикального шарнира и имеют силовой привод поворота в виде силового гидроцилиндра, что позволяет им поворачиваться относительно друг друга в горизонтальной плоскости для изменения движения трактора, кроме того, ведущие мосты имеют колесные редукторы и самоблокирующиеся дифференциалы в виде автоматически-расцепляющихся муфт, а агрегаты трансмиссии передней полурамы связаны с агрегатами трансмиссии задней полурамы центральным карданным шарниром, проходящим через центр вертикального шарнира; третий модуль содержит поворотный на 180 градусов пост управления на оси, с закреплением при помощи фиксаторов и рамки, переходной к той полураме, в сторону которой производятся работы, и состоит из сидения, рулевой колонки, гидравлического рулевого механизма, приборной панели, связанных между собой поворотной рамкой и имеющих универсальное закрепление как к переднему, так и к заднему модулям; модули имеют легкосъемные независимо-отделяемые от полурам агрегаты: блок радиаторов, двигатель со сцеплением, коробка передач первая, переходник, коробка передач вторая, раздаточная коробка, передний ведущий мост, задний ведущий мост, коробка синхронного отбора мощностей, гидравлическая лебедка, при этом трансмиссия имеет четырехступенчатые синхронизированные или несинхронизированные две одинаковые коробки передач, синхронизированную или несинхронизированную двухступенчатую раздаточную коробку с возможностью индивидуального или совместного подключения мостов с жесткой или дифференциальной связью.

2. Трактор по п.1, отличающийся тем, что задний транспортно-тяговый модуль со стандартной базой (Lmin) может быть заменен на модуль с удлиненной базой (Lmax).