Мотор-колесо для сельскохозяйственной техники Российский патент 2024 года по МПК B60K7/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мотор-колесам для сельскохозяйственной техники, и может быть использовано при создании автоматизированных самоходных комплексов.

Известно мотор-колесо (Патент РФ №2094242, МПК B60K7/00, 1997 г.), состоящее из электродвигателя, установленного на оси и связанного с редуктором. Зубчатое колесо, установленное на выходном валу редуктора, находится в зацеплении с цевочным колесом внутреннего зацепления, закрепленным на ободе и образованным роликовой цепью, уложенной в кольцевой торцевой канавке обода и закрытой диском ступицы колеса.

Недостатком известного изобретения являются высокие массогабаритные характеристики, низкий КПД, низкая надежность, необходимость постоянного обслуживания и контроля за натяжением цепи.

Известно мотор-колесо (Патент США US 20060144626, МПК В60К 1/00, В60К 7/00, 2006 г.), состоящее из электродвигателя, понижающей передачи (планетарного редуктора), которая установлена с возможностью передачи вращательного движения от электродвигателя на колесо, демпфирующая конструкция, которая соединяет внешнюю часть корпуса электродвигателя с поворотным кулаком таким образом, что корпус электродвигателя способен выполнять колебания в вертикальной плоскости.

Недостатком известного устройства являются конструктивная сложность, высокая стоимость, большие габариты и масса, что обусловлено, в частности, необходимостью существенного упрочнения корпуса электромашины.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является мотор-колесо на базе циклоидального (планетарно-цевочного) редуктора (Патент РФ №2665017, МПК B60K 7/00, 2016 г.), состоящее из корпуса с крышкой, крышек редуктора, соединенных между собой втулками: на одной из крышек, располагаются катушки электромагнитов статора, приводящие в движение ротор с магнитами, жестко закрепленный на валу. Электропитание к катушкам мотор-колеса подводится сквозь втулку, связывающую крышки редуктора. Вращение ротора передается на вал, который при помощи жестко закрепленных на нем эксцентриков с подшипниками приводит в движение циклоидальные диски. Циклоидальные диски, входя в зацепление с цевками, подвижно закрепленными пальцами и совершающими вращательное движение, передают момент на корпус с шиной мотор-колеса. Вращение колеса осуществляется за счет вращения корпуса.

Недостатками известного устройства является то, что при длительной работе планетарно-цевочного редуктора происходит износ трущихся деталей, с образованием абразивных металлических элементов, поскольку мотор и редуктор выполнены в одном корпусе, то стружка (пыль) при работе двигателя будет стремиться осесть на него, что может привести к повышенному износу, короткому замыканию. Сложность в изготовлении мотор-колеса и его ремонтопригодность, в частности, питающее провода проходят сквозь втулки, которые в свою очередь соединяют крышки редуктора, в связи с чем ввертываемые в них с двух сторон винты должны быть полыми и для их установки должен применяться соответствующий специальный инструмент, также использование конических подшипников, требует высокой точности изготовления узлов, на которых они устанавливаются. Кроме того, при необходимости использования колес разного диаметра и ширины - необходимо пересматривать конструкцию корпуса мотор колеса, при этом, чтобы изменить технические характеристики, так же необходимо менять конструкцию мотор колеса.

Технической задачей изобретения является повышение надежности мотор-колеса и ремонтопригодности, а также возможность его использования в сложных полевых условиях.

Техническая задача достигается тем, что мотор-колесо, содержащее бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, связанный с редуктором, согласно изобретению, он снабжен закрепленным на корпусе волновым редуктором, вход которого соединен через вал со шпонкой с редуктором бесколлекторного электродвигателя, а на выходе закреплена полумуфта с резиновой звездочкой, находящейся в зацеплении с крышкой, выполненной с возможностью установки колес разного диаметра и закрепленной на ступице, установленной через подшипники на корпусе, между корпусом и ступицей установлена манжета.

Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что основные элементы конструкции выполнены в виде модулей.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан общий вид мотор-колеса для сельскохозяйственной техники, на фиг. 2 показано мотор-колесо для сельскохозяйственной техники в разрезе.

Мотор-колесо для сельскохозяйственной техники состоит из корпуса 1 с крышкой 2, внутри которого установлен бесколлекторный электродвигатель 3 постоянного тока, представляющий собой отдельный модуль, закрепленный на корпусе 1 при помощи шпилек 4 через пластину 5. Статор 6 бесколлекторного электродвигателя 3 закреплен к пластине 5 при помощи винтов 7. Ротор 8 бесколлекторного электродвигателя 3 соединен через вал 9 со шпонкой 10 с волновым редуктором 11, представляющим собой отдельный модуль, закрепленный на корпусе 1 при помощи винтов 12. Для компенсирования возможных погрешностей при изготовлении деталей и сборке мотор колеса, а также снижения нагрузок на редуктор при старте с места и торможении, на выходе волнового редуктора при помощи винтов 12 закреплена полумуфта 13 с резиновой звездочкой 14, которая находится в зацеплении с крышкой 15, которая, в свою очередь, при помощи винтов 16 крепится к ступице 17. Ступица 17 установлена на корпусе 1 через подшипники 18. Для предотвращения попадания пыли и влаги внутрь мотор-колеса между корпусом 1 и ступицей 17 установлена манжета 19. Крышка 15 ступицы 17 оборудована отверстиями 20 для крепления колес различного диаметра. К крышке 15 ступицы 17 при помощи болтов 21 крепится диск 22 с покрышкой 23.

Мотор-колесо для сельскохозяйственной техники работает следующим образом.

Для начала движения с блока управления через драйвер двигателя (на фигурах не показаны) подается питание на статор 6 бесколлекторного электродвигателя 3 магнитное поле которого создает крутящий момент на роторе 8, который через вал 9 со шпонкой 10 передается на вход волнового редуктора 11, в результате работы которого происходит увеличение крутящего момента, который передается с выхода волнового редуктора 11 через полумуфту 13 с резиновой звездочкой 14 на ступицу 17 через крышку 15. Ступица 17 приводит в движение диск 22 с покрышкой 23, закрепленные на крышке 15.

Для остановки мотор-колеса с блока управления подается сигнал на драйвер двигателя, в результате чего снижается питающее напряжение, поступающее на статор 6 бесколлекторного электродвигателя 3, а обратная электромагнитная сила оказывается больше питающего напряжения, что приводит к торможению ротора 8 и, как следствие, всего мотор-колеса.

Предлагаемая конструкция мотор-колеса имеет защиту силовых элементов от попадания пыли и влаги, кроме того, в конструкции предусмотрена возможность использования колес различного диаметра, что в совокупности позволяет использовать его в сложных полевых условиях на машинах, предназначенных для возделывания различных сельскохозяйственных культур. Также важно отметить, что использование модульной конструкции дополнительно повышает надежность мотор-колеса и способствует его ремонтопригодности.

Изобретение относится к машиностроению. Мотор-колесо для сельскохозяйственной техники содержит бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, связанный с редуктором. Мотор-колесо снабжено закрепленным на корпусе волновым редуктором, вход которого соединен через вал со шпонкой с редуктором бесколлекторного электродвигателя, а на выходе закреплена полумуфта с резиновой звездочкой, находящейся в зацеплении с крышкой, выполненной с возможностью установки колёс разного диаметра и закрепленной на ступице, установленной через подшипники на корпусе. Между корпусом и ступицей установлена манжета. Обеспечивается повышение надежности мотор-колеса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Мотор-колесо для сельскохозяйственной техники, содержащее бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, связанный с редуктором, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленным на корпусе волновым редуктором, вход которого соединен через вал со шпонкой с редуктором бесколлекторного электродвигателя, а на выходе закреплена полумуфта с резиновой звездочкой, находящейся в зацеплении с крышкой, выполненной с возможностью установки колёс разного диаметра и закрепленной на ступице, установленной через подшипники на корпусе, между корпусом и ступицей установлена манжета.

2. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что основные элементы конструкции выполнены в виде модулей.