Моторно-силовая установка Советский патент 1993 года по МПК B60K41/04 B60K17/28 

Изобретение относится кмоторно-сило- вым установкам, содержащим двигатель внутреннего сгорания и конструктивно объединенный с двигателем ведущий элемент привода рабочих органов и предназначенный для использования всамоходныхтехно- логических машинах с широким диапазоном загрузки двигателя при выполнении рабочих операций, в которых должна быть предусмотрена возможность работы двигателя на двух частотах вращения вала при сохранении заданной частоты вращения рабочих органов.

Целью предлагаемого изобретения является расширение скоростного диапазона регулирования м оторно-силовой установки самоходной технологической машины при обеспечении ее минимальных массогаба- ритных показателей.

На фиг.1 показана конструкция механизма соединения двигателя с ведущим элементом привода рабочих органов; на фиг.2

показан пример конструкции управления механизмом переключения режимов мотор- но-силовой установки; на фиг.З показан вариант схемы совместного управления механизма соединения двигателя с ведущим элементом привода рабочих органов и механизма топливоподачи двигателя; на фиг.4 показан вариант схемы ручного управления механизма топливоподачи двигателя.

Моторно-силовая установка, преимущественно для сельскохозяйственных энергонасыщенных средств и уборочных комбайнов, состоит из двигателя 1 внутреннего сгорания (фиг.З), механизма 2 соединения .двигателя 1 с ведущим элементом 3 привода рабочих органов, механизма топливоподачи 4 двигателя 1. Ведущий элемент 5 привода ходовой части комбайна, выполненный, например, в виде регулируемого гидронасоса объемного гидропривода, может быть соединен с передним хвостовиком коленчатого

СО

00

о

ы

вала 6 двигателя 1. Маховик 7 двигателя 1 соединен с коленчатым валом 6 и снабжен шестерней 8 привода от пускового механизма. Механизм 2 соединения ведущего элемента 3 привода рабочих органов машины с двигателем 1 выполнен в виде переключаемого трехзвенного планетарного ряда, ведущее звено 9 которого, выполненное, например, в виде водила, постоянно присоединено к маховику 7. Водило 9 снабжено осями 10 с установленными на них на опорах качения сателлитами 11 и выполненным в виде внутреннего шлицевого соединения с противоположной от маховика 7 стороны соединительным элементом 12, Соединение ведущего звена 9 планетарного ряда с маховиком 7 помимо представленного жесткого варианта может быть выполнено также известными способами через упругий, зубчатый или другого типа элементы. Ведомое звено 13 планетарного ряда, выполненное, например, в виде эпициклической шестерни, установлено через ступицу 14 на шлицах соосного с маховиком 7 приводного вала 15, опирающегося через опоры качения на маховик 7 и крышку 16 кожуха 17 маховика 7, Крышка 16 и кожух 17 образуют картер маховика. Третье звено 18 планетарного ряда в виде солнечной шестерни находится в зацеплении с .сателлитами 11 и снабжено подвижно установленной в осевом направлении управляемой двухпозици-1 онной шлицевой муфтой 19 включения, . выполненной с возможностью взаимодействия с соединительным элементом 12 водила 9 или с соединительным элементом 20 пластины 21, закрепленной к крышке 16 кожуха 17 маховика 7. На приводном валу 15 установлен ведущий элемент 3 привода рабочих органов машины с жестко присоединенным к нему ведущим шкивом 22 отключаемой ременной передачи, при этом ведущий шкив 22 является одновременно ведущим элементом механизма подключения привода рабочих органов. К ведущему элементу 3 привода рабочих органов машины может быть присоединен любой другой элемент привода, применяемый в тракторах и комбайнах. Осевое перемещение солнечной шестерни 18 и эпициклической шестерни 13 ограничено упором 23, закрепленным на крышке 16. Вилка 24 управления двухпо- зиционной муфтой 19 включения закреплена на ползуне 25, установленном в крышке 16 и имеющем две проточки для взаимодействия с подпружиненным фиксатором 26 (фиг.2). Валик 27 установлен для блокировки переключения муфты 19 при работающем двигателе 1. Система управления снабжена также подпружиненным штоком 28, взаимодействующим с одной стороны с электровключателем 29, а с другой стороны ползуном 24. Электровключатель 29 соединен электроцепью с источником энергии 30 и с

электромагнитом 31, выполненным с возможностью взаимодействия с рычагом 32 управления механизма топливоподачи 4 (фиг.З). Рычаг 32 соединен через промежуточную тягу 33 с ручным органом 34 управления

0 подачей топлива. Ползун 24 соединен с рукояткой управления 35. Как вариант, на фиг.4 показана схема управления электромагнита 31 включателем с ручным приводом 36.

Моторно-силовая установка для само5 ходной технологической машины работает следующим образом:

Мощность двигателя 1 внутреннего сгорания передается на маховик 7 и соединенное с ним водило 9 планетарного ряда

0 механизма 2 соединения. При максимальной или близкой к максимальной загрузке двигателя для выбранной технологической операции водитель машины перед запуском двигателя устанавливает рукоятку 35 управления согласующим редуктором в позицию

5

В (фиг.З). Ползун 25 через вилку 24 перемещает зубчатую муфту 19 включения влево, блокируя через шлицы соединительного элемента 12 водило 9 и солнечную шестер0 ню 18 планетарного ряда; Мощность двигателя 1 передается через сблокированный планетарный ряд на эпициклическую шестерню 13, приводной вал 15, ведущий элемент 3 привода рабочих органов и ведущий

5 шкив 22 отключаемой ременной передачи.

При переводе рукоятки 35 в позицию А

ползун 25 через вилку 24 перемещает муфту

19 включения в положение ее соединения с

шлицами соединительного элемента 20 пла0 стин 21, прикрепленной к крышке 16. Мощность двигателя 1 передается через маховик 7, водило 9 и при заторможенной солнечной ч шестерне 18 на эпициклическую шестерню 13, при этом планетарный ряд работает как

5 ускоряющая передача. Самоустановка солнечной шестерни 18 относительно сателлитов 11 водила 9 осуществляется через зазоры в зубчатых соединениях муфты 19 включения с пластиной 21 и солнечной ше0 стерни 18. Фиксация ползуна 25 осуществи ляется фиксатором 26, взаимодействующим с двумя проточками на Ползуне 25. Нейтрального положения муфты 19 включения системой управления не предусмотрено,

5 так как при этом положении по кинематике планетарного ряда солнечная шестерня 18 будет иметь при вращающемся водиле 9 и остановленной эпициклической шестерне 13 сверхвысокую частоту вращения. Для ис- ключения возможности переключения муфты 19 при работающем двигателе 1 и потери работоспособности зубчатых элементов включения 12, 19 и 20 системой управления предусмотрена блокировка фиксатора 26 с помощью блокировочного валика 27, управ- ляемого по сигналу остановленного или вращающегося двигателя. Подпружиненный шток 28 в позиции А рукоятки 35 управления режимом отходит от электровключателя 30, и последний замыкает электроцепь уп- равления электромагнита 31, взаимодействующего в виде дополнительного управляемого упора с органом 34 управления механизма топливоподачи 4. При сблокированном планетарном ряде (позиция В рукоятки 34) электровключатель 29 размыкает электроцепь управления электромагнита 31 и орган управления 34 при выполнении технологических операций устанавливается оператором вручную в позицию, соответствующую максимальной частоте вращения коленчато; го вала - ПсЫак. Ту же частоту вращения будут иметь ведущий элемент 3 привода рабочих органов и шкив 22. В позиции А рукоятки 35 планетарный ряд работает как ускоряющая передача, а частота вращения вала двигателя ограничена электромагнитом 31 п-ромежуточной величиной ndnp. Передаточное число планетарного ряда в режиме ускоряющей передачи и промежу- точная частота вращения коленчатого вала 6 ndnp подбираются таким образом, чтобы на ведущем элементе 3 привода рабочих органов сохранилась постоянная частота вращения, равная максимальной частоте коленчатого вала G двигателя 1 - . Таким образом ведущий элемент 3 привода рабочих органо.в Сохраняет постоянную, равную максимальной частоте коленчатого вала 6, частоту вращения для двух фиксиро- ванных частот вращения вала двигателя.

Для случая ручного привода 35 управления электромагнитом 31 возможности скоростного регулирования моторно-силовой установки могут быть расширены. Так, по- мимо выше изложенных скоростных режимов, на ведущем элементе 3 может быть получен скоростной режим, равный промежуточной частоте вращения вала 6 ndnp, достигаемый при сблокированном планетарном ряде и ограничении хода органа 34 управления топливопод ачей при включении электромагнита 31 ручным приводом 36. Более высокий в сравнении с максимальной частотой вращения коленчатого вала двигателя скоростной режим ведущего элемента 3 привода рабочих органов достигается при переключении планетарного ряда в режим

ускоряющей передачи и выключенном ручным приводом 36 электромагните 31,

Предлагаемая моторно-силовая установка обеспечивает снижение расхода топлива на рабочих операцияхтехнологических самоходных энергонасыщенных сельскохозяйственных машин с широким диапазоном загрузки двигателя; расширение скоростного диапазона регулирования рабочих органов машины.

Указанные качества достигаются при минимальных габаритах и массе моторно- силовой установки; сохранении координат присоединительных размеров и первоначальной частоты вращения ведущего элемента привода рабочих органов, что обеспечивает возможность применения указанной конструкции в существующих системах машин; при минимальных потерях мощности в механизме соединения двигателя и привода рабочих органов.

Универсальные конструктивные качества позволяют присоединять к предлагаемой моторно-силовой установке как привода рабочих органов, так и дополнительно привода хода машины с соответствующим расширением возможного экономического эффекта.

Область применения предлагаемой моторно-силовой установки - универсальные сельскохозяйственные энергетические средства, уборочные комбайны с широким диапазоном загрузки двигателя.

Формула изобретения Моторно-силовая установка для самоходной технологической машины, содержащая двигатель внутреннего сгорания и механизмы соединения двигателя с приводами рабочих органов и ходовой части, причем механизм соединения с приводом рабочих органов расположен со стороны маховика, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона скоростного регулирования при сохранении минимальных мас- согабаритных показателей установки, механизм соединения двигателя с ведущим элементом привода рабочих органов выполнен в видетрехэвенного планетарного ряда, ведущее звено которого соединено постоянно с маховиком, ведомое звено соединено с ведущим элементом привода, а третье звено снабжено управляемой двухпозици- онной муфтой включения, выполненной с возможностью взаимодействия с одним из соединительных элементов, закрепленных на ведущем звене планетарного ряда и на картере передачи.

9мак п&пр

Использование: обеспечение возможности работы приводного Двигателя на двух частотах вращения вала при сохранении постоянной частоты вращения приводимых рабочих органов, в самоходных технологических машинах, например, комбайна, с широким диапазоном загрузки двигателя при выполнении рабочих операций. Сущность изобретения: механизм соединения двигателя с ведущим элементом 4 привода рабочих органов выполнен в виде трехзвенного планетарного.ряда, ведущее звено 1 которое постоянно соединено с маховиком 2 двигателя, ведомое звено 3 соединено с ве- дущим элементом 4 привода, а третье звено снабжено двухпозиционной муфтой 5, взаимодействующей или с ведущим звеном 1 или с картером 6 передачи. 4 ил.

Фиг. 4