СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ АКТИВНОГО ПОЛУПРИЦЕПА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована при создании автопоездов, состоящих из тягача и полуприцепа.
Известен автопоезд НАМИ-058С-862, выпускаемый в 1965-1968 гг., который оснащен механическим или гидромеханическим приводом колес полуприцепа. В известном устройстве крутящий момент передается на редуктора ведущих мостов прицепа посредством карданных валов от коробки отбора мощности тягача или через гидронасос тягача и гидромотор прицепа (Лепешкин А.В. Опыт использования и перспективы создания многоприводных колесных машин повышенной проходимости. Известия МГТУ «МАМИ». Научный рецензируемый журнал. - М., МГТУ «МАМИ», №2 (10), 2010. с. 54-65).
Известен привод колес полуприцепа активного автопоезда, содержащий два карданных вала, связанные между собой соединительным устройством, источник сжатого воздуха, при этом соединительное устройство выполнено в виде пневматической муфты, управляемой пневматическим клапаном следящего действия, расположенным между источником сжатого воздуха и муфтой, пневматическим краном следящего действия, соединенным с пневматическим клапаном следящего действия, электропневмоклапаном, соединяющим пневматическую муфту с атмосферой, и датчиком крутящего момента, установленным на карданном валу, связывающем муфту и ведущие колеса (патент RU 2167779, публ. 27.05.2001 г.).
Известна трансмиссия автопоезда с ведущими колесами прицепа, содержащая сцепление, коробку передач с входным и выходным валами, дифференциальный механизм, один вал которого связан с двигателем, второй вал через сцепление - с входным валом коробки передач, соединенной выходным валом с ведущими колесами тягача, а третий вал - с генератором, соединенным электрически с электродвигателем, связанным с ведущими колесами прицепа, при этом с целью упрощения управления, входной вал коробки передач связан с рамой тягача управляемой соединительной муфтой (патент RU 2011558, публ. 30.04.1994 г.).
Основными недостатками известных устройств являются:
- механическая передача мощности на все колеса тягача и полуприцепа, приводящая к вращению с одинаковой скоростью при постоянном соотношении угловых скоростей колес тягача и полуприцепа, что при движении в повороте или на дорогах с низким коэффициентом сцепления вызывает пробуксовку колес и снижение проходимости;
- значительная конструкционная масса механических элементов конструкции привода, снижающая грузоподъемность полуприцепа в целом;
- малый дорожный просвет, т.е. элементы механической трансмиссии полуприцепа основаны на элементах трансмиссии тягача: карданных валах и мостах с редукторами;
- ограниченность углов поворота полуприцепа, т.к. карданный вал, оборудованный крестовинами, имеет ограничения по углу поворота в 10-12 градусов, а карданный вал, оборудованный шарниром равных угловых скоростей, ограничивается углом поворота 35-40 градусов, при больших углах поворота ресурс карданного вала значительно сокращается;
- необходимость седельного тягача, оборудованного коробкой отбора мощности и рассчитанного для стыковки с карданным валом полуприцепа или с установленным генератором, кроме того, длительность процесса стыковки полуприцепа и тягача.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности использования полуприцепа в составе автопоездов в различных дорожных и климатических условиях.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении полезной модели, является улучшение эксплуатационных характеристик автопоездов различного назначения за счет применения приводных осей полуприцепа с системой регулируемого гидростатического привода.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается системой управления приводом активного полуприцепа, содержащей гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача. Согласно полезной модели, гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана, блока управления, блока исполнительных клапанов и системы трубопроводов и электрожгутов. При этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес тягача и полуприцепа и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача. Питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача (посредством коробки отбора мощности) или автономной силовой установки.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена принципиальная гидросхема с питанием гидронасоса от коробки отбора мощности тягача, на фиг. 2 изображена принципиальная гидросхема с питанием гидронасоса от автономной силовой установки, на фиг. 3 представлена схема расположения элементов гидропривода на автопоезде с питанием гидронасоса от коробки отбора мощности тягача, на фиг. 4 представлена схема расположения элементов гидропривода на автопоезде с питанием гидронасоса от автономной силовой установки.
Полезная модель содержит гидронасос 1, питающийся от коробки отбора мощности тягача или на автономной силовой установки, реверсивные регулируемые гидромоторы 2, интегрированные в оси полуприцепа, масляный бак 3 с фильтром 4, масляный радиатор 5, предохранительный клапан 6, систему трубопроводов 7, стыковочные гидравлические соединения 8 с системами тягача, электронный блок управления с блоком электроклапанов 9, датчики вращения колес 10. Управление системой осуществляется от пульта управления 11, смонтированного в кабине водителя или выполненного в виде пульта мобильного типа.
Стыковка тягача и полуприцепа осуществляется с помощью гидравлического и электрического быстроразъемных соединений, что обеспечивает стыковку тягача и полуприцепа за короткий промежуток времени. А при оснащении полуприцепа автономной силовой установкой привода возможно использовать любой серийный тягач, без каких-либо доработок.
Система управления приводом активного полуприцепа работает следующим образом.
При преодолении сложного участка дороги или дороги с низким коэффициентом сцепления водитель тягача с помощью пульта управления активирует систему. При этом рабочая жидкость из маслобака поступает в гидронасос и нагнетается к блоку электроклапанов. Электронный блок управления получает информацию о скорости движения от датчиков вращения колес тягача и от датчиков вращения колес полуприцепа (например, датчиков ABS - антиблокировочной тормозной системы), анализирует эти показатели и синхронизирует скорость вращения посредством передачи команд блоку клапанов. Блок клапанов регулирует расход и давление рабочей жидкости в автоматическом режиме для каждого гидромотора, которые непосредственно приводят в движение колеса полуприцепа. При увеличении угловой скорости у одного из колес полуприцепа, относительно других и относительно колес тягача, т.е. в режиме пробуксовки, электронный блок управления ограничивает подачу в него рабочей жидкости.
В случае восстановления нормальных дорожных условий при превышении порога допустимой скорости система автоматически отключается, и дальнейшее движение автопоезда осуществляется только посредством тягача.
Использование полезной модели позволяет снизить массу компонентов активного полуприцепа, исключить пробуксовку колес полуприцепа при низком сцеплении с дорожным покрытием и, соответственно, снизить потери мощности двигателя, а также упростить процесс стыковки тягача и полуприцепа.
Кроме того, система дает возможность применять минимально необходимую для сложных условий эксплуатации мощность двигателя, что соответственно, снижает расход топлива, уменьшает нагруженность приводов колес полуприцепа и позволяет использовать для преодоления сложных участков тягач с меньшей мощностью двигателя.