"ПАУК" - ШАРНИРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛУРАМ СОЧЛЕНЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности, к устройствам для соединения полурам сочлененных транспортных средств.
Известно устройство (патент №2025374 «Устройство для соединения полурам сочлененного транспортного средства», дата публ. 1994.12.30), содержащее шарнирный орган, установленный между полурамами и состоящий из горизонтального и вертикального шарниров. Устройство снабжено источником давления, двумя золотниковыми устройствами, двумя гидроцилиндрами слежения двустороннего действия, золотниковым распределителем текучей среды, центробежным регулятором и двумя гидроцилиндрами блокировки двустороннего действия, управляющим гидроцилиндром и золотниковым клапаном.
Известное устройство не позволяет осуществить ограничение и гашение вертикальных нагрузок при наезде на препятствия. Кроме этого, устройство имеет сложную компоновочную схему.
Полезная модель решает задачу улучшения эксплуатационных свойств и ходовых качеств, повышение маневренности сочлененного транспортного средства в условиях бездорожья и
пересеченной местности, а также упрощение конструкции шарнирного устройства.
Поставленная задача решается благодаря перераспределению вертикальных нагрузок на колеса разных бортов за счет разворота полурам сочлененного транспортного средства относительно друг друга, гашению углового перемещения независимо от углового положения полурам при помощи шарнирного устройства «Паук», снабженного двумя несущими вилками, шарнирным блоком, состоящим из последовательно соединенных между собой шарниров, гидравлического цилиндра поворота, гидравлического амортизатора двустороннего действия.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором:
Фиг. - принципиальная схема предлагаемого устройства. Передняя 1 и задняя 2 полурамы сочлененного транспортного средства соединены при помощи поворотного устройства «Паук». Устройство «Паук» состоит из шарнирного блока 3, двух несущих вилок: передней 4 и задней 5, расположенных навстречу друг другу. Между полурамами установлены силовой элемент - гидроцилиндр поворота, состоящий из цилиндрического корпуса 6 и штока 7 с поршнем, и гидравлический амортизатор двустороннего действия, состоящий из корпуса 8 и штока 9.
Шарнирный блок 3 (Вид А повернуто) состоит из двух шарниров 10, 11, последовательно соединенных между собой с помощью крепежных элементов, например, болтов.
Передняя вилка 4 имеет цилиндрический наружный корпус 12, снабженный на внутреннем диаметре подшипниками, на которых установлен с возможностью вращения внутренний корпус 13. Выступающей частью внутренний корпус жестко соединен с передней полурамой. Во внутреннем корпусе на
подшипниках качения установлен ведущий вал 14, соединенный одним концом с раздаточной коробкой транспортного средства, другим - с шарниром 10.
На наружном корпусе передней вилки симметрично под углом 180° по отношению друг к другу расположены выполненные из трубы два опорных кронштейна 15. Кронштейны имеют криволинейный профиль. Одним концом кронштейны соединены с наружным корпусом передней вилки, а на других концах кронштейнов закреплены штампованные, с отбортованными краями металлические пластины 16, образующие гнездо для зажима втулок, закрепленных на концах кронштейнов задней вилки.
С наружным корпусом передней вилки жестко связана расположенная сбоку проушина 17. Для придания жесткости проушина имеет коробчатое сечение. В проушине выполнено три сквозных отверстия, каждое из которых служит для крепления и фиксации в определенном положении гидроцилиндра поворота, а также для регулирования величины угла поворота транспортного средства.
Задняя вилка 5 состоит из цилиндрического корпуса 18, имеющего на внутреннем диаметре подшипники, на которые устанавливают ведомый вал 19. Ведомый вал одним концом соединен с шарниром 11, другим - с карданным валом заднего моста. На корпусе задней вилки, также как и на наружном корпусе передней вилки, расположены под углом 180° по отношению друг к другу два опорных кронштейна 20, выполненные с радиусной гибкой из трубы. Одним концом кронштейны жестко соединены с корпусом вилки, а на других концах закреплены втулки 21 с расположенными внутри подшипниками. Корпус вилки жестко соединен с задней полурамой 2.
Втулки 21 и металлические пластины 16, охватывающие эти втулки с торцов, соединены между собой при помощи крепежных элементов, например, болтов, с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и образуют подшипниковый узел. Крепежные элементы одновременно являются осями расположенных внутри втулки подшипников и осью поворота передней 4 и задней вилок 5. Ось подшипников внутреннего корпуса передней вилки и ось подшипников, расположенных во втулках задней вилки, составляют между собой угол 90° и лежат в одной плоскости с продольной осью транспортного средства. Расстояние от оси поворота до передней и задней одинаково.
Ведущий вал и ведомый вал соединяются между собой посредством последовательно соединенных шарниров, входящих в состав шарнирного блока.
Цилиндрический корпус 6 гидравлического цилиндра поворота кинематически связан с проушиной 17, а шток 7 с поршнем кинематически связан с задней полурамой 2.
В корпусе б гидроцилиндра поворота выполнены отверстия, предназначенные для присоединения гибких трубопроводов высокого давления. Трубопроводы связывают гидроцидиндр поворота с распределителем жидкости, входящим в состав гидростатического рулевого механизма транспортного средства.
Корпус амортизатора двустороннего действия 8 шарнирно соединен со стойкой 22, жестко закрепленной на передней полураме. Стойка усилена распорками. Шток 9 гидравлического амортизатора кинематически связан с проушиной 17.
Шарнирное устройство «Паук» для соединения полурам сочлененного транспортного средства работает следующим образом.
От двигателя крутящий момент передается через сцепление, коробку передач и раздаточную коробку на ведущий вал, который, вращаясь на подшипниках внутреннего корпуса передней вилки, передает крутящий момент через шарнирный блок, состоящий из последовательно соединенных шарниров, ведомому валу. Далее ведомый вал передает крутящий момент через карданный вал на задний мост транспортного средства. При прямолинейном движении «Паук» выполняет только одну функцию - передачу крутящего момента. При прямолинейном движении давление рабочей жидкости в надпоршневом и подпоршневом пространстве гидроцилиндра поворота одинаково.
Поворот передней и задней полурам осуществляется относительно оси поворота, образованной подшипниковыми узлами - в сочленениях металлических пластин, выполненных на концах кронштейнов передней вилки, и втулок, закрепленных на концах кронштейнов задней вилки.
При повороте транспортного средства - влево или вправо -гидравлическая жидкость под давлением через распределитель жидкости подается по трубопроводам высокого давления в надпоршневое или в подпоршневое пространство гидравлического цилиндра поворота. Благодаря повышению давление в одном из этих объемов, шток гидроцилиндра с поршнем перемещается в ту или другую сторону, передавая усилие через проушину, кинематически связанную со штоком гидроцилиндра, на наружный корпус передней вилки, затем на внутренний корпус передней вилки и далее на переднюю полураму. Происходит поворот транспортного средства. «Паук» обеспечивает выполнение второй функции -углового перемещения полурам относительно продольной оси транспортного средства.
Разворот полурам транспортного средства по отношению друг к другу, т.е. осуществление третьей функции шарнирного устройства, происходит за счет углового перемещения внутреннего корпуса передней вилки, жестко связанного с передней полурамой. Ограничение разворота и амортизирующее воздействие обеспечивается гидравлическим амортизатором двустороннего действия.
Преимуществом заявляемой полезной модели является выполнение шарнирным устройством одновременно трех функций, а именно: передача крутящего момента при всех изменяемых положениях передней и задней полурам транспортного средства, обеспечение углового разворота перемещения передней и задней полурам относительно продольной оси, в том числе, при поворотах, ограничение углов такого перемещения, а также гашение толчков при преодолении препятствий.
Кроме этого, упрощена конструкция шарнирного устройства.
Шарнирное устройство «Паук» для соединения полурам сочлененного транспортного средства используется в полноприводных транспортных средствах высокой проходимости.