БАЛАНСИРНАЯ ХОДОВАЯ ТЕЛЕЖКА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности, к колесным транспортным средствам, предназначенным для работы в условиях бездорожья.
Особенностью некоторых транспортных средств является применение балансирного редуктора для привода колес транспортного средства. Такой редуктор содержит картер, шарнирно связанный с рамой с возможностью поворота относительно нее в вертикальной плоскости, и размещенную в картере силовую передачу к ведущим колесам, выполненную в виде продольного вала с тремя коническими шестернями, центральная из которых кинематически связана с установленным на приводном валу ведущим элементом, а крайние - с шестернями осей ведущих колес. Но такое выполнение силовой передачи к ведущим колесам приводит к ухудшению эксплуатационных и массогабаритных параметров неподрессоренной массы из-за существенного веса редуктора вследствие наличия массивных конических шестерен, ориентированных в поперечной плоскости картера.
Использование цепных приводов позволяет уменьшить габариты балансирной тележки и снизить вес неподрессоренной массы при упрощении конструкции привода.
Известно колесное транспортное средство, содержащее две секции, связанные между собой шарнирно для возможности складывания одной секции относительно другой в горизонтальном направлении под действием силового цилиндра, при этом каждая секция установлена на балансирную ходовую тележку, имеющую размещенные по бортам балансиры в виде полых картеров, каждый из которых имеет входной вал, связанный с главной передачей, и два разнесенных по концам балансира выходных вала привода колес с шинами, при этом в каждом балансире входной вала связан отдельной цепной передачей с соответствующим выходным валом (SE 507748, В60К 17/36, опубл. 13.07.1998 г.)
Недостатком известного транспортного средства является то, что балансирные тележки имеют жесткую связь с рамой секции и, по сути, выполняют функцию колесных опор, обеспечивающих перемещение машины по ровной опорной поверхности. Жесткое закрепление элементов привода, отсутствие дифференциальной связи между бортами ходовой балансирной тележки и отсутствие такой же связи между тележками секций не позволяют такой машине перемещаться по неровной поверхности, что ограничивает ее применение, кроме как в качестве строительно-дорожной машины типа скрепера. При этом в этой машине все колеса постоянно находятся в контакте с опорной поверхностью, что увеличивает расход топлива при движении, например, по асфальту. Если предположить, что такое средство передвижения может относиться к категории высокой проходимости, то нецелесообразно при движении по дорогам общего пользования задействовать все колеса в качестве ведущих.
Схемное решение такого вида транспортных средств построено на применении ходовых балансирных тележек в качестве опорного аппарата, которые, по сути, и определяют эксплуатационные показатели самого транспортного средства в части проходимости.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в расширении эксплуатационных возможностей при перемещении как по неровным поверхностям, так и по дорогам общего пользования.
Указанный технический результат достигается тем, что в балансирной ходовой тележке для транспортного средства, содержащей картер моста с главной передачей и размещенные по концам моста балансиры в виде полых картеров, в каждом из которых размещен входной вал, связанный с главной передачей, и два разнесенных по плечам балансира и связанных с входным валом через звездочки цепными передачами выходных вала для привода колес с шинами, главная передача связана с выходными валами балансирной ходовой тележки через дифференциал, а одно плечо каждого балансира выполнено с возможностью подъема установленных на них колес и фиксации их в вывешенном положении.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - вид сбоку на ходовую балансирную тележку;
фиг.2 - кинематическая схема балансирной ходовой тележки, первый вариант исполнения;
фиг.3 - второй вариант исполнения балансирной ходовой тележки;
фиг.4 - то же, что на фиг.2, с механизмом подъема колес одного плеча балансира;
фиг.5 - вид сбоку на ходовую балансирную тележку с поднятыми колесами;
фиг.6 - третий вариант исполнения балансирной ходовой тележки.
В рамках настоящей полезной модели рассматривается конструкция балансирной ходовой тележки для внедорожного колесного транспортного средства (фиг.1 и 2), предназначенного для перемещения по бездорожью и неровностям разного характера. Эта тележка выполнена в модульном исполнении, то есть имеет законченную конструкцию. При таком исполнении тележка может применяться для любых видов кузовов и при создании не только машин высокой проходимости, но и машин, эксплуатируемых на дорогах общего пользования.
Балансирная ходовая тележка включает в себя картер 1 моста с главной передачей 2, которые выполнены с узлом прикрепления 3 к раме 4 или кузову транспортного средства. По концам моста размещены с возможностью качания относительно общей оси балансиры в виде полых картеров 5 и в каждом из которых размещен входной вал 6 (ось которого совпадает с осью качания балансиров), кинематически связанный с главной передачей 2, и два разнесенных по плечам балансира и связанных с входным валом 2 через звездочки 7 цепными передачами 8 выходных вала 9 и 10 для привода колес 11 с шинами. Главная передача связана с выходными валами балансирной ходовой тележки через дифференциал 12 (может быть выполнен блокирующимся). На фиг.1 и 2 показан вариант привода главной передачи либо непосредственно от коробки передач с приводным двигателем, либо от карданного вала, связанного с раздаточной коробкой. Например, момент от приводного двигателя поступает через коробку передач в раздаточную коробку и распределяется по выходным валам в раздаточной коробке. Момент с одного из выходных валов раздаточной коробки передается карданной передачей к главной передаче ходовой балансирной тележки секций и дифференциалом 12 распределяется по входным валам балансиров для вращения ведущих звездочек цепных передач, ведомые звездочки которых закреплены на выходных валах, имеющих связь с колесами. Наличие дифференциала в главной передаче (возможно применение самоблокирующегося дифференциала или с принудительно включаемой блокировкой) обеспечивает возможность относительно независимого вращения входных валов привода колес, а возможность блокирования дифференциалов существенно повышает проходимость для случаев потери одним из колес или несколькими колесами контакта с опорной поверхностью.
Применение цепных передач в приводе колес позволяет существенно снизить неподрессоренную массу, но при этом при некоторых режимах движения на цепях возникает очень большое усилие, которое необходимо разгрузить. Для разгрузки цепей от повышенного тягового момента возможно применение колесных редукторов 13, размещаемых в ступице каждого колеса для связи последнего с выходным валом балансирной ходовой тележки. Эта проблема может быть решена использованием бортовых редукторов (на рисунках не показан), размещаемых в полом картере в зоне каждого выходного вала для привода каждого колеса. При использовании таких колесных или бортовых редукторов цепь передает небольшой тяговый момент, а его увеличение до требуемого тягового усилия на колесе осуществляется уже в колесном или бортовом редукторе. В общем случае в цепной передаче для каждого колеса диаметр ведомой звездочки должен быть больше диаметра ведущей звездочки. Кроме того, колеса одного борта балансирной тележки имеют жесткую связь с ведущим валом, в связи с чем при вывешивании колес одного борта другое колесо проходит меньшее расстояние, чем первое. Это приводит к перегрузке цепей и повышению растягивающего усилия в звеньях. Для исключения этого явления или уменьшения его негативного воздействия целесообразно в каждой цепной передаче предусмотреть компенсатор изменения длины цепей, такой как, например, описан в СА 2246187: цепь делается большей длины и регулируется подпружиненным механизмом натяжения. Возможно применение механизмов типа обгонных муфт 14 в приводе ведомых валов, обеспечивающих временное отключение привода на этот вал при появлении силового рассогласования между ведомыми валами в общем балансире. На входном валу каждой балансирной ходовой тележки может быть размещена муфта 15 с функцией проскальзывания (фрикционная с подпружиниванием, рассчитанная на заданный момент, фрикционная муфта предельного момента или фрикцион с проскальзыванием при появлении нагрузки на одном из колес, превышающей порог нагрузки на другом колесе) этой звездочки относительно входного вала при прохождении колесом пути большего пути другого колеса (фиг.3).
Для повышения плавности хода, удержания рамы или кузова секций на заданном уровне возможно подрессоривание (по типу GB 678580) балансира относительно рамы секции или применение независимой подвески (по типу ЕР 0163488), посредством которой картер балансирной ходовой тележки связывается с кузовом или рамой или размещение элементов подрессоривания. В примерах на фиг.1-6 подвеска не показана.
При движении по дорогам общего пользования отсутствует необходимость использования высокой проходимости путем опирания на все ведущие колеса (фиг.I): это приводит к повышенному сопротивлению качения и увеличивает расход топлива. Для исключения этого недостатка одни плечи балансиров выполнены с возможностью подъема установленных на них колес над опорной поверхностью. Подъем может осуществляться силовыми цилиндрами 16 (фиг.4 и 5) по аналогии, как это применяется в большегрузных автомобилях, перевозящих прицепы (механизм подъема типа "Pusher", например, используется на OSHKOSH С-НЕТ 8×6/6×6 - седельный тягач тяжеловоз).
Для исключения холостого вращения вывешенного колеса в узле ведущих звездочек на валу 2 может быть установлена муфта отключения звездочки той передачи, чье колесо вывешено, или такая муфта может быть размещена на выходном валу для отключения ступицы колеса от этого вала. Такие решения известны и не требуют подкрепления ссылками. Независимо от вида муфты существенным является то, что в приводе одного из колес балансира установлена муфта дл отключения этого колеса от привода.
Возможно разное исполнение модуля тележки. На фиг.2 показан пример исполнения, в котором картер балансира закреплен с возможностью качания на конце чулка моста вокруг оси, совпадающей с осью входного вала 2 и осью ведомых шестерен дифференциала 12 в главной передаче. Такая конструкция может быть выполнена в виде единого блока. На фиг.3 показан другой пример исполнения (для применения на машинах с сильно разнесенными по колее колесами), в котором главная передача с дифференциалом выполнена в виде отдельного блока, который может прикрепляться к раме или кузову в доступном месте, а балансиры так же выполнены в виде отдельных блоков, которые размещаются с возможностью качания на силовых элементах рамы 4 или кузова (размещены так, что могут качаться вокруг общей оси). А выходные валы дифференциала в главной передаче связаны с входным валом 2 карданными валами 17. Такая схема позволяет реализовать привод колес при смещении осей качания и выходных валов дифференциала 12. На фиг.6 показана модульная конструкция ходовой тележки, выполненная с электроприводом. На узле прикрепления 3 размещены электродвигатель 18 с редуктором 19 для прямого привода вала главной передачи.
Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть реализована с использованием технологий транспортного машиностроения.