РЕДУКТОР ВАЛА ОТБОРА МОЩНОСТИ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к приводам валов отбора мощности тракторов и аналогичных самоходных машин.
Известен редуктор вала отбора мощности (ВОМ), содержащий входной вал с установленной на нем ведущей шестерней, связанной с ней ведомой шестерней и выходной вал, гидроприжимную муфту с дисковым тормозом, ведущие элементы которой связаны с ведомой шестерней, а ведомые - с выходным валом и нажимным и упорным дисками тормоза, причем тормозной диск установлен между упорным диском и нажимным диском тормоза, снабженным упорами, взаимодействующими с подпружиненным поршнем муфты [1].
Недостатком известной конструкции является то, что при присоединении агрегатируемой машины к транспортному средству его двигатель выключен и хвостовик ВОМ, связанный с выходным валом, заторможен на корпус. Для присоединения вала приема мощности (ВПМ) машины к хвостовику ВОМ требуется совпадение шлиц на хвостовике и во втулке, в связи с чем, так как хвостовик не может быть провернут, проворачивают ВПМ машины, что трудоемко и небезопасно.
Известен редуктор ВОМ транспортного средства, содержащий гидроуправляемую фрикционную муфту, входной элемент которой связан с двигателем, а выходной - с выходным хвостовиком, магистраль управления с распределителем и источником давления, выполненную в выходном элементе [2].
Недостатком известной конструкции является отсутствие плавности включения фрикционной муфты в зависимости от действительного ускорения выходного элемента с хвостовиком выходного вала, что приводит к резкому возрастанию передаваемого момента и возникновению пиковых нагрузок при включении.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является редуктор ВОМ, содержащий неподвижный корпус, планетарный механизм, водило которого жестко закреплено на выходном валу и дисковые тормоза включения и выключения, каждый из которых содержит неподвижный опорный диск, закрепленный в корпусе, соответственно зубчатый венец включения, жестко соединенный с солнечной шестерней планетарного механизма, и зубчатый венец выключения, соединенный с выходным валом, остановочные диски, связанные соответственно с зубчатыми венцами включения и выключения, установленные в корпусе промежуточные диски, причем остановочные и промежуточные диски имеют возможность осевого перемещения, поршень, имеющий возможность воздействовать на остановочные диски тормоза включения ВОМ, жестко связанный с нажимным диском, имеющим возможность воздействовать на остановочные диски тормоза выключения ВОМ и пружины, воздействующие на нажимной диск [3].
Недостатком известной конструкции является то, что в положении «выключено» выходной вал ВОМ зафиксирован от проворота подпружиненным остановочным диском и при несовпадении выступов и впадин шлиц сопрягаемых узлов затрудняется присоединение ВПМ агрегатируемых с трактором сельскохозяйственных машин и приспособлений. Кроме того в системе управления ВОМ для обеспечения плавности включения требуется применение следящих устройств (гидрораспределителей, гидроаккумуляторов и т.д.), что значительно усложняет конструкцию.
Задача создания предлагаемой полезной модели состоит в сокращении трудоемкости соединения ВОМ с агрегатируемой машиной путем обеспечения возможности поворота его выходного вала в выключенном состоянии и увеличении плавности пуска за счет устранения пиковых нагрузок при включении.
Техническим результатом полезной модели является снижение трудоемкости при агрегатировании трактора с сельскохозяйственными машинами и повышение надежности и долговечности редуктора ВОМ.
Для решения поставленной задачи предлагается редуктор ВОМ, который содержит неподвижный корпус, планетарный механизм, водило которого жестко закреплено на выходном валу и дисковые тормоза включения и выключения, каждый из которых содержит неподвижный опорный диск, закрепленный в корпусе, соответственно зубчатый венец включения, жестко соединенный с солнечной шестерней планетарного механизма, и зубчатый венец выключения, соединенный с выходным валом, остановочные диски, связанные соответственно с зубчатыми венцами включения и выключения, установленные в корпусе промежуточные диски, причем остановочные и промежуточные диски имеют возможность осевого перемещения, поршень, имеющий возможность воздействовать на остановочные диски тормоза включения ВОМ, жестко связанный с нажимным диском, имеющим возможность воздействовать на остановочные диски тормоза выключения ВОМ и пружины, воздействующие на нажимной диск. При этом между поршнем и остановочным диском тормоза включения дополнительно установлены нажимной диск и пружина, которая находится в свободном состоянии при отсутствии воздействия поршня на нее. Зубчатый венец выключения выполнен составным из ступицы с установленным в ней как минимум одним штифтом и обхватывающего ступицу зубчатого венца, имеющего как минимум один паз и установленного с возможностью окружного перемещения относительно ступицы. При этом штифт установлен таким образом, что выступающая его часть располагается в пазе. Окружная величина паза обеспечивает поворот выходного вала со ступицей относительно зубчатого венца на необходимый угол, а количество штифтов и пазов совпадает. Пружины редуктора ВОМ могут быть выполнены тарельчатыми, а зубчатый венец может иметь три паза.
Новым в полезной модели является то, что между поршнем и остановочным диском тормоза включения дополнительно установлены нажимной диск и пружина, которая находится в свободном состоянии при отсутствии воздействия поршня на нее. Зубчатый венец выключения выполнен составным из ступицы с установленным в ней как минимум одним штифтом и обхватывающего ступицу зубчатого венца, имеющего как минимум один паз и установленного с возможностью окружного перемещения относительно ступицы. При этом штифт установлен таким образом, что выступающая его часть располагается в пазе. Окружная величина паза обеспечивает поворот выходного вала со ступицей относительно зубчатого венца на необходимый угол, а количество штифтов и пазов совпадает. Пружины редуктора ВОМ могут быть выполнены тарельчатыми, а зубчатый венец может иметь три паза.
На фиг.1 изображен общий вид в разрезе редуктора ВОМ. На фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1.
Редуктор ВОМ содержит неподвижный корпус 1 (фиг.1) с планетарным механизмом, включающим коронную шестерню 2, солнечную шестерню 3, водило 4 с сателлитами 5, жестко закрепленное на выходном валу 6 и дисковые тормоза включения и выключения.
Дисковый тормоз включения содержит неподвижный опорный диск 7, жестко закрепленный в корпусе 1, зубчатый венец включения 8, жестко связанный с солнечной шестерней 3, остановочные диски 9, соединенные с зубчатым венцом включения 8, промежуточный диск 10, расположенный между остановочными дисками 9, поршень 11 и дополнительно установленный нажимной диск 12, размещенный между поршнем 11 и ближайшим к нему остановочным диском 9 тормоза включения. Между поршнем 11 и нажимным диском 12 установлена пружина 13 в свободном состоянии.
Дисковый тормоз выключения содержит неподвижный опорный диск 14, жестко закрепленный в корпусе 1, зубчатый венец выключения 15, соединенные с ним остановочные диски 16, промежуточные диски 17, чередующиеся с остановочными дисками 16, жестко связанный с поршнем 11 нажимной диск 18 с воздействующим на него пакетом пружин 19.
Зубчатый венец выключения 15 состоит из ступицы 20, жестко закрепленной на выходном валу 6 и установленного на ней с возможностью окружного перемещения зубчатого венца 21. Ступица 20 имеет углубления с размещенными в них штифтами 22, а зубчатый венец 21 пазы 23, причем количество углублений со штифтами 22 в ступице 20 соответствует числу пазов 23 в зубчатом венце 21. Выступающие из ступицы 20 части штифтов 22 размещаются внутри пазов 23. Окружная величина пазов 23 обеспечивает поворот выходного вала 6 со ступицей 20 относительно зафиксированного зубчатого венца 21 на угол, необходимый для совмещение зубьев хвостовика ВОМ с впадинами шлицов ВПМ при агрегатировании.
Работает редуктор ВОМ следующим образом.
В положении «ВОМ включен» поршень 11 с нажимным диском 18, под воздействием рабочей жидкости, перемещается в осевом направлении в неподвижном корпусе 1. Нажимной диск 18, сжимая пакет пружин 19, освобождает диски 16 и 17 от фиксирующего контакта с неподвижным опорным диском 14. В результате этого зубчатый венец выключения 15 и выходной вал 6 разблокируются.
При первоначальном перемещении поршень 11 через пружину 13 начинает воздействовать на нажимной диск 12. В результате этого нажимной диск 12 перемещается в осевом направлении к ближайшему к нему остановочному диску 9 и воздействует на него. Диски 9 и 10 прижимаются к неподвижному опорному диску 7. В результате этого зубчатый венец 8 с солнечной шестерней 3 притормаживаются и крутящий момент от двигателя через коронную шестерню 2, сателлиты 5 и водило 4 планетарного механизма частично начинает передаваться на выходной вал 6, который разгоняется. Таким образом обеспечивается плавное, без пиковых нагрузок включение вала отбора мощности.
При дальнейшем перемещении поршня 11 пружина 13 сжимается так, что поршень 11 начинает воздействовать непосредственно на нажимной диск 12, который окончательно сжимает пакет дисков 9, 10 и 7 и блокирует их. В результате этого крутящий момент полностью передается на выходной вал 6.
В положении «ВОМ выключен» подача рабочей жидкости прекращается и поршень 11 с нажимным диском 18 под воздействием пакета пружин 19 возвращается в исходное положение и освобождает пакет дисков 9, 10 и 12. При этом зубчатый венец 8 с солнечной шестерней 3 освобождается и передача крутящего момента на выходной вал 6 прекращается. Одновременно с этим нажимной диск 18 сжимает пакет дисков 16, 17 и 14, в результате чего выходной вал 6 блокируется.
Пружина 13 обеспечивает первоначальное воздействие поршня 11 на нажимной диск 12. Пакет пружин 19 обеспечивает требуемый рабочий ход поршня 11 и нажимного диска 18 и блокировку выходного вала 6 в положении «ВОМ выключен». Диски остановочные 9, промежуточный 10 и нажимной 12, а так же остановочные 16 и промежуточные 17 имеют возможность осевого перемещения под воздействием поршня 11 и нажимного диска 18 соответственно.
При присоединении ВПМ агрегатируемой машины к хвостовику выходного вала 6 последний, вместе со ступицей 20, имеет возможность поворота относительно зубчатого венца 21 в пределах окружной величины пазов 23 на угол, позволяющий совместить зубья шлицов хвостовика со впадинами шлицов втулки ВПМ.
1. SU №471217, МПК: В60К 17/28, опубл. 25.05.1975
2. SU №943021, МПК: В60К 17/28, опубл. 15.07.1982
3. BY №7372 U, МПК: В60К 17/28, опубл. 30.06.2011 (прототип).