МОТОР-КОЛЕСО
MOTORISED WHEEL

Изобретение относится к электротрансмиссиям подвижных объектов и может использоваться в электроприводе мобильных агрегатов, например электроробокаров, электропогрузчиков и электротягачей.
Электромеханические мотор-колеса известны и описаны в книге «Электрический подвесной состав промышленного транспорта» - Стасюк В.Н. и др. - М., Транспорт, 1970, 376 с., ил. В книге приведено описание мотор-колес вместе с подвеской таких машин, как дизель-троллейвозы типа ДТУ-10, ДТУ-10М, ДТУ-25, Белаз Э524-Э792. Данные мотор-колеса имеют повышенные габариты и массу. Известно мотор-колесо по а.с. СССР №1046129 - Мотор-колесо / Заславский О.Я. и др. - Опубл. БИ, 1983, - / №37. С целью уменьшения габаритов и массы в этом устройстве водило второго планетарного ряда редуктора размещено между первым и вторым планетарными рядами, однако это не уменьшает массу электродвигателя.
Также известно устройство по а.с. СССР 1284853 - Мотор-колесо транспортного средства / А.А. Михайлов и др. - Опубл. БИ, 1937, №3. С целью улучшения удельных массо-габаритных показателей и повышения надежности, один из подшипников, на котором установлена ось колеса, размещен в корпусе мотор-колеса, а другой - в статоре электродвигателя. Двигатель имеет якорь и магнитную систему.
Недостатком данного мотор-колеса являются большие массы и габариты неподрессоренной части мотор-колеса, что увеличивает динамические нагрузки на подвеску. В первую очередь это касается электродвигателя.
Изобретение направлено на уменьшение массы неподрессорных частей, повышение надежности.
Это достигается тем, что у мотор-колеса, закрепленного на раме транспортного средства, содержащего ходовую часть, подвеску, редуктор и электродвигатель с якорем и системой возбуждения, согласно изобретению, система возбуждения электродвигателя выполнена в виде магнитопроводов с источником магнитного поля, установленных на раме транспортного средства, а между магнитопроводами имеется зазор, в котором установлен якорь электродвигателя с возможностью перемещения при ходе подвески.
Достижение технического результата обусловлено наличием магнитной системы, установленной неподвижно на раме транспортного средства.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображено заявленное мотор-колесо, вид сбоку, на фиг.2 - сечение по рычагу подвески.
Крепление мотор-колеса предполагает наличие рамы 1 у транспортного средства, к которой при помощи шарнира 2 крепится качающийся рычаг 3. Между рамой и рычагом установлен амортизатор 4 с пружиной сжатия 5, являющейся упругим элементом подвески. Крапление осуществляется с помощью шарниров 6. На раме неподвижно закреплена магнитная система возбуждения двигателя. К кронштейну 7 крепятся магнитопровод 8, сердечник 9 и магнитопровод 10 с помощью болтов с гайкой. Имеется второй кронштейн 11 и катушка возбуждения 12, а также немагнитная пылезащитная крышка 13. В воздушном зазоре 14, форма которого определяется конфигурацией хода подвески, т.е. имеющем форму дуги, размещается якорь 15 электродвигателя. Якорь вращает редуктор 16, к корпусу которого крепится рычаг 3. На выходном валу 17 редуктора установлена ступица колеса с ободом 18 и шиной 19, воздушный зазор герметизирован резиновыми чехлами 20 (показан только один, чтобы не загромождать чертеж). Конфигурация элементов подвески может быть и иной, например, с прямолинейным ходом.
Мотор-колесо работает следующим образом. Якорь 15, получающий питание от сети через коллекторно-щеточный узел, вращает вал редуктора 16 и далее вал 17. Таким образом, вращается колесо с шиной 19. При любом положении рычага, и следовательно, якоря 15, якорь остается в зазоре 14, между полюсными дугообразными наконечниками (магнитопроводами) 8 и 10. Индукция между ними определяется током в катушке 12. Естественно, вместо катушки 12 и сердечника 9, может быть применен постоянный магнит. Влияние внешних воздействий, например, пыли, влаги нейтрализуется крышкой 13 и чехлами 20. Описываемая конфигурация магнитной системы предполагает наличие двухполюсного якоря, при этом автоматически обеспечивается эксцентрический воздушный зазор, который как известно (книга Хвостов B.C. - Электрические машины: Машины постоянного тока / под ред. И.П.Копылова - М.: Выс. шк., 1988. - стр.53) при больших значения тока возбуждения приближает распределение индукции к прямоугольному, как в машине с неизменным воздушным зазором.
Технико-экономическое преимущество заявленного устройства заключается в том, что за счет выноса магнитной системы возбуждения двигателя на раму, масса и габариты неподрессорной части, т.е.
собственного колеса с редуктором и якорем, резко снижаются. Это дает возможность повысить надежность, как подвески, так и магнитной системы за счет увеличения плавности хода.