ТЯГОВО-СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО
ROAD TRAIN DRAWBAR

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в тягово-сцепных устройствах легковых автомобилей и прицепов, а также в конструкциях сочлененных автобусов.
Известно тягово-сцепное устройство автопоезда (см. книгу Щукин М.М. Сцепные устройства автомобилей и тягачей. М-Л.: Машгиз, 1961 г. стр.35, фиг.28), состоящее из легкового автомобиля или же автобуса. Такое устройство выполнено из шара, которым заканчивается тяговый стержень изогнутой формы, и полусферическая головка дышла охватывает его, обеспечивая тем самым соединения звеньев автопоезда. Для исключения расцепа автопоезда на дышле прицепа смонтирован замок, изготовленный в виде подпружиненного рычага, снабженного фиксатором. Недостатком такого тягово-сцепного устройства является невысокая его надежность в условиях эксплуатации, так как не исключается возможность перемещения рычага замка под действием сил трения между шаром, полусферической головкой и поверхностью рычага, контактирующей с шаром, забывчивости обслуживающего персонала по установке фиксатора и т.д.
Известно также тягово-сцепное устройство автопоезда (патент RU 2230675), состоящее из шаровой головки, которая выполнена из двух частей. Нижняя часть изготовлена за одно целое с кронштейном тягово-сцепного устройство автомобиля, а верхняя часть подвижно размещена в корпусе дышла прицепа. Нижняя часть на всей внутренней плоской поверхности снабжена круговым выступом, а верхняя - ответной впадиной. Обе части шаровой головки связаны между собой соединительным пальцем, фиксируемым шариковым фиксатором кронштейна тягово-сцепного устройства автомобиля. Несмотря на совершенство такой конструкции, последняя обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что по мере увеличения срока эксплуатации автомобиля в зоне контакта выступа и впадины частей шаровой головки, которые не имеют между собой жесткой связи, будет происходить повышенный износ сопрягаемых их поверхностей. Такой износ создаст условия по возникновению радиальных зазоров между сопрягаемыми выступом и впадиной, что приведет к возникновению значительных по величине динамических нагрузок, способных привести к отказу тягово-сцепного устройства, а следовательно, и аварийным ситуациям.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение надежности сопряжения частей шаровой головки и безопасности движения автопоезда.
Поставленная цель достигается тем, что круговой выступ нижней части шаровой головки выполнен в виде стержня с нарезанной на нем длиноходовой резьбой, взаимосвязанной с ответной выполненной в верхней ее части и снабженной на своем внешнем торце отверстием квадратного сечения, взаимодействующим с подобного сечения подпружиненным пальцем, снабженным рукояткой и установленным подвижно в отверстии дышла прицепа, причем на торцевой поверхности упомянутой верхней части шаровой головки, обращенной в сторону ее нижней части, выполнены по крайней мере диаметрально расположенные друг относительно друга два углубления полусферической формы, контактирующие с шариковыми фиксаторами, установленными на торцевой поверхности нижней части шаровой головки. На дышле прицепа, в продольной его плоскости, размещен шариковый фиксатор, взаимодействующий с впадиной, выполненной на рукоятке пальца.
На чертеже показано тягово-сцепное устройство в разрезе.
Тягово-сцепное устройство состоит из кронштейна 1 тягово-сцепного устройства автомобиля, являющегося общей деталью с нижней частью 2 шаровой головки. Нижняя часть 2 шаровой головки снабжена фиксаторами 3, которые расположены в углублениях 4, выполненных в верхней части 5 шаровой головки. Нижняя часть 2 шаровой головки снабжена стержнем 6, взаимосвязанным при помощи длиноходовой резьбы 7 с ответной резьбой, выполненной в верхней части 5 шаровой головки, и в ней изготовлено отверстие 8 квадратного сечения, взаимодействующее с пальцем 9, подвижно установленным в дышле 10 и подпружиненным пружиной сжатия 11. Палец 9 снабжен рычагом 12, имеющим впадину 13, контактирующую с фиксатором 14, установленным на дышле 10.
Работает тягово-сцепное устройство следующим образом. На чертеже показано тягово-сцепное устройство в момент, когда прицеп (не показан), а вернее его дышло 10 соединено с помощью верхней части 5 шаровой опоры и нижней части 2 шаровой опоры через кронштейн 1 тягово-сцепного устройства с автомобилем (не показан), как это обычно имеет место в серийных конструкциях, а также описано в материалах аналога и прототипа. Для расцепки автомобиля и прицепа необходимо установить автопоезд на ровной горизонтальной площадке и одной рукой, надавив на палец 9, переместить его по стрелке А до тех пор, пока он не войдет в отверстие 8 квадратного сечения, и после этого повернуть рычаг 12 в направлении против часовой стрелки относительно оси YY устройства на угол 180°. Такой угловой поворот рычага 12 обеспечит вращение верхней части 5 шаровой головки по стрелке В, а так как она взаимосвязана с помощью длиноходовой резьбы 7 с нижней частью 2 шаровой головки, то, преодолев сопротивление угловому повороту фиксаторов 4, будет свинчиваться со стержня 6 в направлении, обратном стрелке А, и совместно с дышлом 12 двигаться в этом же направлении. Как только часть 5 шаровой головки покинет резьбу стержня 9, автомобиль готов к движению, а прицеп остается на месте, т.е. расцепка звеньев автопоезда произведена. Сцепка звеньев автопоезда производится следующим образом. Автомобиль подают задним ходом по стрелке С. Как только нижняя часть 2 шаровой головки, а вернее ее стержень 6, окажется под верхней частью 5 шаровой головки, последнюю совместно с дышлом опускают по стрелке 5 так, что резьбовые поверхности обеих частей 2 (стержня 6) и 5 совпадают, и тогда рукоятку 12, предварительно переместив по стрелке А палец 9 до входа его в отверстие 8 квадратного сечения, поворачивают в направлении, обратном стрелке В, что обеспечивает вращение верхней части 5 шаровой головки и тем самым закручивание ее на стержень 6 нижней части 2 шаровой головки. Как только резьба деталей 5 и 2 будет выбрана до конца, одновременно фиксаторы 3 входят в углубления 4, которые надежно закрепят между собой обе части 5 и 2 шаровой головки. После этого под действием пружины 11 палец 9 совместно с рычагом 12 занимает такое положение, которое показано на фиг.1, а рычаг 12 в этом положении также будет зафиксирован от поворота фиксатором 13. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как сцеп тягово-сцепного устройства является более надежным.