Тягово-тормозное устройство дорожного катка

Полезная модель относится к строительству и может использоваться для уплотнения асфальтового покрытия, при необходимости уплотнения больших территорий покрытия автомобильных дорог общего назначения, а также внутрихозяйственных дорог.
Известно тормозное устройство железнодорожного транспортного средства, описанное в Патенте Японии №14568, кл. 79А44, 1963 год. Тормозное устройство содержит гидронасос и гидроаккумулятор, соединенные через распределительное устройство с цилиндром, шток, которого связан с тормозными колодками.
Известно тормозное устройство, близкое по назначению к предлагаемой полезной модели и взятое за прототип, описанное в Авторском свидетельстве СССР «Тормозное устройство железнодорожного транспортного средства» №604730, опубликованное 30.04.1978 года, МПК В61Н 13/06, В60Т 13/02. Тормозное устройство железнодорожного транспортного средства содержит гидронасос и гидроаккумулятор соединенные через распределительное устройство с цилиндром, шток которого связан с тормозными колодками. Гидронасос выполнен в виде двухстороннего гидроцилиндра, штоки которого снабжены подвижной тягой для связи с поглощающим удары устройством автосцепки.
Задачей полезной модели является экономия энергии и сокращение объема выхлопных газов двигателя.
Технический результат полезной модели заключается в аккумулировании энергии торможения.
Достигается технический результат тем, что тягово-тормозное устройство дорожного катка содержит гидронасос, соединенный через распределительное устройство с гидроаккумулятором и сливными магистралями, гидронасос выполнен в виде поворотного гидроцилиндра, вал которого соединен через управляемые муфты с валом вальцов катка, а напорная полость поворотного гидроцилиндра соединена с гидроаккумулятором как в тормозном, так и тяговом режимах, управляемые муфты установлены с возможностью отключения вала вальца от вала основного привода. Поворотный гидроцилиндр может быть выполнен в виде однолопастного, двухлопастного, комбинированного одностороннего, комбинированного двухстороннего.
На Фиг. 1 представлена принципиальная схема тягово-тормозного устройства дорожного катка.
На фиг. 2 представлена гидравлическая схема тягово-тормозного устройства для комбинированного двухстороннего поворотного гидроцилиндра.
На Фиг. 3 - представлена гидравлическая схема тягово-тормозного устройства с однолопастным поворотным гидроцилиндром.
Устройство содержит гидронасос, выполненный в виде поворотного гидроцилиндра 1 любой модификации, а именно, однолопастной, двухлопастной, комбинированной односторонней, комбинированной двухсторонней, соединенный через распределительное устройство 2 с гидроаккумулятором 3 и сливной магистралью 4. Валы 5 поворотного гидроцилиндра 1 соединены через управляемые посредством переключателя 6 муфты 7 с валом 8 вальцов 9 катка, при этом, муфты 7 одновременно отсоединяют вал 8 вальцов 9 катка от валов 10 основного привода 11. Напорная полость поворотного гидроцилиндра 1 соединена с гидроаккумулятором 3 через распределительное устройство 2 как в тормозном, так и тяговом режимах.
Комбинированный двухсторонний поворотный гидроцилиндр, состоит из шестерни 14, зубья которой входят в зацепление с двумя зубчатыми рейками 15, жестко соединенными со штоками гидроцилиндров 16, 17, 18, 19, полости которых попарно соединены через распределительное устройство 2, включающее распределитель 20 и обратные клапаны 21 и 22, с гидроаккумулятором 3 и сливной магистралью 4. Шестерня 14 жестко закреплена на валу 5, который соединен с управляемыми муфтами 7.
С комбинированным двухсторонним поворотным гидроцилиндром тягово-тормозное устройство работает следующим образом.
В режиме нормального движения переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 соединяет вал 10 основного привода 11 катка с валом 8 вальцов 9, одновременно отсоединяя вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 от вала 8 вальцов 9. Распределитель 20 находится в положении а, соединяя полости гидроцилиндров 16, 17, 18, 19 со сливной магистралью 4. Под действием возвратных пружин 23 гидроцилиндры 16, 17, 18, 19 находятся в среднем (нейтральном) положении.
В режиме торможения переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 отсоединяет валы 10 основного привода 11 катка от валов 8 вальцов 9, одновременно соединяя вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 с валами 8 вальцов 9. При этом шестерня 14 поворотного гидроцилиндра 1 начинает вращаться под действием силы инерции вальцов 9, дополнительного вальца 12 и корпуса 13 катка. При вращении шестерни 14 в направлении «Д» в гидроцилиндрах 16 и 19 создается давление, которое передается через распределитель 20 (положение б) и обратный клапан 21 в гидроаккумулятор 3. Полости гидроцилиндров 17 и 18 соединены со сливной магистралью 4. При вращении в направлении «Б» в гидроцилиндрах 17 и 18 создается давление, которое передается через распределитель 20 (положение в) и обратный клапан 21 в гидроаккумулятор 3. Полости гидроцилиндров 16 и 19 соединены со сливной магистралью 4. Торможение происходит до полной остановки катка. Давление в гидроаккумуляторе 3 сохраняется после остановки катка за счет обратного клапана 21 и распределителя 20. После остановки распределитель 20 подводится в положение, а для возврата гидроцилиндров 16, 17, 18, 19 в исходное (нейтральное) положение.
Таким образом, в режиме торможения часть кинетической энергии катка, за исключением неизбежных потерь, преобразовывается в потенциальную энергию гидроаккумулятора, что позволяет сократить затраты энергии на торможение и сократить объем выхлопных газов двигателя.
В начале тягового режима переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 соединяет вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 с валами 8 вальцов 9, одновременно отсоединяя валы 10 основного привода 11 катка от валов 8 вальцов 9. В зависимости от необходимого направления движения катка распределитель 20 включается в положение 2 или д.
При переключении распределителя 20 в положение г, гидроаккумулятор 3 соединяется через обратный клапан 22 с гидроцилиндрами 16 и 19. Штоки гидроцилиндров 16 и 19 перемещают зубчатые рейки 15 в направлении «Б», создавая крутящий момент на шестерне 14 поворотного гидроцилиндра 1. Крутящий момент через валы 5 и 8 передается на валки 9 катка. Одновременно полости гидроцилиндров 17 и 18 соединены со сливной магистралью. При падении давления в гидроаккумуляторе 3 до величины, недостаточной для вращения вальцов 9, переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 отсоединяет вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 от вала 8 вальца 9, одновременно соединяя валы 10 основного привода 11 с валом 8 вальца 9. Распределитель 20 переключается в положение а.
При необходимости разгона катка в противоположном направлении распределитель 20 переключается в положение д, соединяя гидроаккумулятор 3 с гидроцилиндрами 17 и 18, а гидроцилиндры 16 и 19 со сливной магистралью 4.
Таким образом, начало движения катка осуществляется за счет накопленной в гидроаккумуляторе энергии. Основной привод включается после разгона катка, что обеспечивает экономию энергии и сокращает объем выхлопных газов двигателя.
Однолопастной поворотный гидроцилиндр состоит из корпуса 24, стойки 25, поворотной лопасти 26 жестко соединенной с валом 5. Вал 5 поворотного гидроцилиндра соединен с управляемыми муфтами 7
С однолопастным поворотным гидроцилиндром тягово-тормозное устройство работает следующим образом.
В режиме нормального движения переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 соединяемый вал 10 основного привода 11 катка с валом 8 вальцов 9, одновременно отсоединяя вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 оси вала 8 вальцов 9.
Распределитель 20 находится в положении а, соединяя полости S и K со сливной магистралью 4.
Под действием возвратных пружин (на фиг. 3 не показаны) подвижная (поворотная) лопасть 26 находится в среднем нейтральном положении.
В режиме торможения переключатель 6 по средством управляемых муфт 7 отсоединяют валы 10 основного привода 11 катка от валов 8 вальцов 9, одновременно соединяя вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 с валами 8 вальцов 9. Под действием силы инерции вальцов 9, дополнительного вальца 12 и корпуса 13 катка, вал 5 получает вращательный момент, который передается подвижной лопасти 26. При движении лопасти 26 в направлении «Д» полости «S» поворотного гидроцилиндра создается давление, которое передается через распределитель 20 (положение б) и обратный клапан 21 в гидроаккумулятор 3. Лопасть «S» гидроцилиндра соединена со сливной магистралью 4. При движении лопасти 26 в направлении «Ж» в полости «К» поворотного гидроцилиндра создается давление, которое передается через распределитель 20 в положение «В» и обратный клапан 21 в гидроаккумулятор 3. Полость S гидроцилиндра соединена со сливной магистралью 4. Торможение происходит до полной остановки катка. После остановки распределитель 20 переводится в положение а, для возврата подвижной полости в среднее (нейтральное) положение.
В начале тягового режима переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 соединяет вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 с валами 8 вальцов 9, одновременно отсоединяя валы 10 основного привода 11 катка от валов 8 вальцов 9.
В зависимости от необходимого направления движения катка распределитель 20 переключается в положение г или д.
При переключении распределителя 20 в положение г гидроаккумулятор 3 через обратный клапан 22 соединяется с полостью «S» поворотного гидроцилиндра. Подвижная лопасть 6 вращается в направлении «Ж», создавая крутящий момент на валу 5. Крутящий момент через муфты 7 и валы 8 передается на валки 9 катка. Одновременно полость «К» поворотного гидроцилиндра 1 соединена со сливной магистралью 4. При падении давления в гидроаккумуляторе 3 до величины, недостаточной для вращения вальцов 9, переключатель 6 посредством управляемых муфт 7 отсоединяет вал 5 поворотного гидроцилиндра 1 от вала 8 вальцов 9, одновременно соединяя валы 10 основного привода 11 с валами 8 вальцов 9. Распределитель 20 переключается в положение а.
При необходимости разгона катка в противоположном направлении, распределитель 20 переключается в положение д, соединяя гидроаккумулятор 3 с полостью К поворотного гидроцилиндра 1, а полость S со сливной магистралью 4. Передача крутящего момента на валки катка осуществляется аналогично предыдущему случаю.
Т.е. как и при применении комбинированного двухстороннего поворотного гидроцилиндра в режиме торможения рассматриваемое устройство позволяет сохранить часть кинетической энергии катка, преобразовав ее в потенциальную в гидроаккумуляторе с последующим использованием при разгоне.
Технический результат, предполагаемого тормозного устройства, в составе которого применяются однолопастной и комбинированный односторонний гидроцилиндры аналогичны рассмотренным выше тягово-тормозным устройствам, т.е. в режиме торможения кинетическая энергия катка преобразуется в потенциальную энергию в гидроаккумуляторе с дальнейшим использованием в режиме разгона, что позволит снизит затраты энергии при эксплуатации катка.