УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАКЛОНА ГРУЗОВОЙ ПЛАТФОРМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована для автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства на неровной дороге.
Известно устройство гидравлического типа для предотвращения крена подвижного состава включающее гидравлические цилиндры, установленные симметрично под грузовой платформой напротив колес. Корпуса цилиндров связаны шарнирно с колесной рамой, а штоки - с основанием платформы. Гидроцилиндры соединены между собой так, что верхняя полость первого цилиндра трубопроводом соединена с нижней полостью второго, а верхняя полость второго связана с нижней полостью первого. Между гидроцилиндрами встроен переключающий клапан электромагнитного типа, который соединен с трубопроводами цилиндров. Клапан переключается при получении управляющего сигнала от чувствительного рычажного механизма в момент качки платформы и перераспределяет потоки между полостями цилиндров, которые работают как демпферы, поглощающие колебания [1].
Недостатком устройства является низкое качество регулирования крена платформы, что обусловлено дискретностью работы и неизбежными утечками жидкости из замкнутой гидравлической системы.
Известно устройство для предотвращения крена подвижного состава включающее гидравлические цилиндры, установленные симметрично под грузовой платформой напротив колес, корпуса которых связаны шарнирно с колесной рамой, а штоки - с основанием платформы, которые разделены рессорами. Гидроцилиндры соединены между собой так, что верхняя полость первого цилиндра трубопроводом соединена с нижней полостью второго, а верхняя полость второго связана с нижней полостью первого. Между колесной рамой и основанием грузовой платформы установлено клапанное устройство, встроенное параллельно в систему трубопроводов гидроцилиндров. Клапанное устройство связано с рычажным механизмом, чувствительным к качке платформы. При сильном крене платформы золотниковый плунжер клапанного устройства перемещается рычажным механизмом на величину пропорциональную величине крена. Гидравлические потоки перераспределяются золотниковым плунжером так, что гидроцилиндры выравнивают платформу. Замкнутость гидросистемы исключает введение специального источника давления жидкости подводимой к гидроцилиндрам, являющимся исполнительными органами [2].
Недостатком устройства является низкое качество регулирования крена подвижного состава, что обусловлено низкой чувствительностью рычажного механизма и неизбежными утечками жидкости из замкнутой гидравлической системы.
В качестве прототипа принято гидравлическое устройство для повышения устойчивости транспортного средства, установленное между его грузовой платформой и ходовой частью, включающее реверсивные гидроцилиндры, соединенные трубопроводами так, что верхняя полость одного сообщается с нижней полостью другого, а верхняя полость второго связана с нижней полостью первого, камеру золотникового плунжера, встроенную параллельно в систему трубопроводов гидроцилиндров, а также распределительную камеру. Грузовая платформа крепится к ходовой части на опорно-шарнирных соединениях, расположенных на продольных осях и торцах ходовой части, корпуса реверсивных гидроцилиндров закрепляются под углом к горизонтальной плоскости шарнирно и симметрично оси на ходовой части, а штоки - симметрично краям основания грузовой платформы для повышения ее устойчивости. Управляющий сигнал вырабатывается при появлении разности давлений в верхних и нижних полостях гидроцилиндров при движении транспортного средства по неровностям и на поворотах дороги, а, соответственно, в трубопроводах, соединяющих полости, подключенные к распределительной камере. где расположен уравновешенный калиброванными пружинами двусторонний клапан, обеспечивающий перераспределение потоков жидкости, поступающих в камеру золотникового плунжера, который перемещается на длину, пропорциональную разности давлений на его торцевые поверхности, перекрывает или открывает отверстия магистралей, находящихся под давлением нагнетаемым насосом, сбросов жидкости в бак, обеспечивающие плавное перемещение штоков гидроцилиндров, находящихся под нагрузкой в замкнутой системе или их работу в открытой системе, получающей энергию от внешнего источника, которая позволяет создать дополнительные усилия в гидроцилиндрах, препятствующих действию опрокидывающих моментов, а также реализовать дополнительную функцию самосвальной разгрузки грузовой платформы [3].
Анализ прототипа показывает, что чувствительными и одновременно исполнительными элементами устройства для повышения устойчивости транспортного средства являются гидроцилиндры, что не обеспечивает достаточного качества (чувствительности, быстродействия и др.) работы.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение качества автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства.
Решение указанной задачи достигается тем, что устройство автоматического регулирования содержит отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы, золотник дросселирующего распределителя подпружинен и находится в постоянном контакте с отвесом, а пружина золотника выполнена регулируемой.
Сравнение заявленного устройства автоматического регулирования с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.
Новые детали: отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы; подпружиненный золотник дросселирующего распределителя, находящийся в постоянном контакте с отвесом; регулируемая пружина золотника.
Новые функциональные связи: отвес с грузом, шарнирно закрепленный на продольной оси платформы, за счет действия силы тяжести сохраняет вертикальное положение не зависимо от положения платформы и служит упором для золотника дросселирующего распределителя; подпружиненный золотник дросселирующего распределителя, находящийся в постоянном контакте с отвесом, формирует управляющее воздействие на работу гидравлических цилиндров при изменениях положения грузовой платформы, что обеспечивает высокую чувствительность и быстродействие устройства автоматического регулирования; регулируемая пружина золотника обеспечивает настройку исходного положения устройства и поддерживает постоянный контакт золотника с отвесом, что, в значительной мере, определяет чувствительность и быстродействие устройства автоматического регулирования к изменениям наклона грузовой платформы транспортного средства.
Наличие новых деталей и функциональных связей между ними повышает качество автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства.
На фиг. 1 показана конструктивная схема устройства автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства.
Устройство автоматического регулирования наклона грузовой платформы 1 транспортного средства установлена между упомянутой платформой и рамой 2 ходовой части и содержит первый 3 и второй 4 гидравлические цилиндры, шарнирно закрепленные проушинами на продольных осях 5, 6 платформы и 7, 8 рамы ходовой части. Корпуса цилиндров установлены под углом к горизонтальной плоскости симметрично относительно продольной оси 9 рамы, а штоки - симметрично по краям платформы. Цилиндры соединены гидравлическими линиями так, что верхняя полость 10 первого цилиндра сообщается с нижней полостью 11 второго цилиндра, а верхняя полость 12 второго - соединена с нижней полостью 13 первого. Полости цилиндров соединены с насосом (на фиг. 1 не показан) и баком через четырехлинейный дросселирующий распределитель, золотник 14 которого выполнен с возможностью перемещения в корпусе 15 на величину пропорциональную наклону платформы и способен изменять свои проходные сечения и расходы жидкости в напорных и сливных линиях цилиндров. Дросселирующий распределитель закреплен на платформе горизонтально.
Устройство автоматического регулирования содержит отвес 16 с грузом 17, шарнирно закрепленный на продольной оси 18 платформы, золотник дросселирующего распределителя подпружинен и находится в постоянном контакте с отвесом, а пружина 19 золотника выполнена регулируемой.
Устройство автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства работает следующим образом.
При остановке или движении транспортного средства на горизонтальном участке дороги, отвес 16 с грузом 17 под действием силы тяжести располагается вертикально, перпендикулярно оси дросселирующего распределителя. Золотник 14 дросселирующего распределителя пружиной 19 прижат к отвесу и удерживается в корпусе 15 в среднем положении. Дросселирующий распределитель закрыт. Гидравлические цилиндры 3 и 4 отключены от напорной и сливной линий насосной станции и работают как гидравлические опоры грузовой платформы на раму транспортного средства, удерживая ее в горизонтальном положении. Такое положение устройства автоматического регулирования является исходным и обеспечивается взаимным расположением дросселирующего распределителя и отвеса и настраивается регулировкой пружины 19.
При остановке или движении на неровной дороге рама с грузовой платформой наклоняются вправо или влево. При наклоне платформы, например, вправо, дросселирующий распределитель наклоняется в ту же сторону. Расстояние между вертикальным отвесом и дросселирующим распределителем увеличивается. Пружина 19 смещает золотник 14 в корпусе 15 вправо на величину пропорциональную углу наклона платформы. Дросселирующий распределитель открывает проход жидкости от насоса в полости 10 и 11 силовых цилиндров, а полости 12 и 13 соединяет со сливом. Цилиндры создают разнонаправленные силы на краях платформы (на правом краю сила направлена вверх, а на левом краю - вниз), образующие вращающий момент относительно продольной оси рамы, который приводит к повороту грузовой платформы против часовой стрелки и возврату ее в горизонтальное (исходное) положение.
Повышение качества автоматического регулирования наклона грузовой платформы транспортного средства достигается за счет высокой чувствительности и быстродействия заявленного устройства.
Источники информации, принятые во внимание
1. Заявка №53-16967, Япония, Устройство гидравлического типа для предотвращения крена подвижного состава, МКИ B61F 5/02, публикация 04.06.1970, JP 45-16002 А.
2. Заявка №41-55349, Япония, Устройство для регулирования наклона кузова вагона рельсового транспортного средства, МКИ B61F 5/02, публикация 04.06.1970, JP 45-16001 А.
3. Патент РФ №2249521, МКИ B61F 5/02, 04.09.2003 (прототип).