СИСТЕМА БЛОКИРОВКИ СКЛАДЫВАНИЯ АВТОПОЕЗДА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к автомобилестроению, и может быть использована в конструкциях автопоездов.
Известно тягово-сцепное устройство автопоезда, содержащее размещенную в корпусе шаровую опору с поджатым к ней сухарем, снабженное механизмом блокировки, который включает размещенный в вертикально расположенной осевой полости шаровой опоры поршень и фиксаторы, расположенные в отверстиях, оси которых размещены в одной плоскости и плоскость их расположения совпадает с диаметральной плоскостью шаровой опоры, причем поршень в верхней части выполнен в виде конической поверхности, при этом фиксаторы подпружинены относительно шаровой опоры и выполнены с возможностью взаимодействия одних их концов с взаимно перпендикулярными пазами, расположенными на внутренней поверхности корпуса замка и на поверхности сухаря, дополнительно устройство снабжено гидроцилиндром и рычагом привода штока гидроцилиндра, поршнем-толкателем, имеющим в верхней части сечение меньшего диаметра для воздействия его на указанный поршень, причем подпоршневое пространство поршня-толкателя соединено с магистралью тормозной системы тягача, и снабжено кронштейном шаровой опоры (см. изобретение №2288847, МПК B60D 1/06 (2006.01), опубликовано 10.12.2006).
5
Известно устройство для предотвращения складывания автопоезда из седельного тягача и полуприцепа, содержащее элементы фиксации между собой последних, установленные под рамой полуприцепа вдоль его продольной оси и включающие тягу (гибкий элемент), один конец которой связан с тягачом, а второй конец через упругую связь соединен с задней частью рамы полуприцепа. Кроме того, на раме полуприцепа закреплен стопорный механизм с возможностью фиксации тяги (гибкого элемента) при торможении тягача. Привод стопорного механизма фиксации тяги (гибкого элемента) выполнен от тормозной системы полуприцепа (см. а.с. Su №1654100, МПК B62D 53/06, опубликовано 07.06.1991).
Известен большегрузный автопоезд, содержащий тягач, снабженный пневмотормозной системой и седельным устройством, взаимодействующим со шкворнем, жестко закрепленным на раме полуприцепа, несущей также пневмотормозную систему, соединенную с пневмотормозной системой тягача, где рама полуприцепа шарнирно соединена со штоком пневмоцилиндра, расположенного соосно продольной оси его симметрии, а его цилиндр также шарнирно закреплен на шкворне, подвижно размещенном в направляющих рамы полуприцепа и подпружиненном относительно последней, причем подпоршневая полость цилиндра, расположенная со стороны шкворня, подключена с помощью трубопровода к пневмотормозной системе упомянутого полуприцепа (см. изобретение №2255018, МПК B62D 53/04 (2000.01), опубликовано 27.06.2005).
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является система блокировки складывания автопоезда, включающая тягач, снабженный седельно-сцепным устройством, взаимодействующим со шкворнем, жестко закрепленным на раме полуприцепа, дополнительно установленные по бортам полуприцепа параллельно продольной оси два гидроцилиндра с блоками на концах штоков, трубопроводы, соединяющие поршневые и штоковые полости гидроцилиндров, направляющий диск, шарнирно установленный на шкворне полуприцепа, электромагнитный клапан, связанный с электронным блоком управления автомобиля и установленный на трубопроводе, соединяющем поршневые полости гидроцилиндров, металлический канат, прикрепленный в одной точке к направляющему диску со стороны передней части полуприцепа, связанный с полуприцепом через блоки на штоках гидроцилиндров и огибающий направляющий диск (см. полезная модель №166072, МПК B62D 53/04 (2006.01), опубликовано 10.11.2016).
Известные решения в большинстве случаев сложны в конструкции, так как кроме подвода сигнала для срабатывания требуется подвод энергии сжатого воздуха из пневмосистемы тормозов автомобиля, не обеспечивают достаточной надежности тормозной системы самого автомобиля. Кроме того, технические решения работают только в режиме торможения автопоезда, и не обеспечивают возможности исправления ситуации, когда складывание тягача и полуприцепа уже произошло.
Задачей данной полезной модели является повышение надежности системы блокировки автопоезда и безопасности эксплуатации автопоезда в составе автомобиля с полуприцепом.
Поставленная задача достигается тем, что система блокировки складывания автопоезда, включающего тягач, снабженный седельно-сцепным устройством, взаимодействующим со шкворнем, жестко закрепленным на раме полуприцепа, параллельно продольной оси которого установлен гидроцилиндр с блоками на концах штоков, трубопровод, соединяющий штоковые полости гидроцилиндра, направляющий диск, шарнирно установленный на шкворне полуприцепа с возможностью фиксации относительно седельного устройства при стыковке полуприцепа с тягачем, электронный блок управления автомобиля, электромагнитный клапан, установленный на трубопроводе, металлический канат, прикрепленный в одной точке к направляющему диску со стороны передней части полуприцепа, и огибающий направляющий диск, дополнительно содержит датчик удара, установленный на трубопроводе, связанный с электронным блоком управления, при этом гидроцилиндр закреплен вдоль одного из борта полуприцепа, электромагнитный клапан соединяет штоковые полости гидроцилиндра друг с другом, а концы металлического каната связаны между собой на седельно-сцепном устройстве через блоки на штоке гидроцилиндра.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что система блокировки складывания автопоезда дополнительно содержит датчик удара, установленный на трубопроводе, связанный с электронным блоком управления, при этом гидроцилиндр закреплен вдоль одного из борта полуприцепа, электромагнитный клапан соединяет штоковые полости гидроцилиндра друг с другом, а концы металлического каната связаны между собой на седельно-сцепном устройстве через блоки на штоке гидроцилиндра, позволяет повысить надежность системы автопоезда.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Суть полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображена система блокировки складывания автопоезда.
Система блокировки складывания автопоезда состоит из: седельного тягача 1 связанного с полуприцепом 2 через свободную кинематическую связь седельно-сцепного устройства 3 со шкворнем 4 полуприцепа 2. Для управления положением седельного тягача 1 относительно оси шкворня 4 полуприцепа 2 имеющаяся кинематическая связь оснащена механизмом блокировки складывания автопоезда с автоматической системой управления.
Механизм блокировки складывания автопоезда включает в себя взаимосвязанные замкнутые гидравлическую систему и кинематическую цепь. Гидравлическая система состоит из гидроцилиндра 5 с блоками на концах закрепленного вдоль одного из одного бортов полуприцепа 2 параллельно продольной оси, штоковые полости гидроцилиндра 5 соединены между собой трубопроводом 6. На трубопроводе 6, соединяющем штоковые полости гидроцилиндра 5, установлен электромагнитный клапан 7, связанный с электронным блоком управления 8 автомобиля. При этом применяется один гидроцилиндр 5 с практически встраиваемым трубопроводом, связывающим штоковые полости гидроцилиндра 5, который оснащен электромагнитным клапаном 7 управления состоянием гидроцилиндра. Кинематическая цепь построена на гибкой связи металлического каната 9. На концах металлического каната 9 имеются петлеобразные заделки, которые связаны через специальные опоры блоков 10 и 11 с крепежными головками 12 и 13 штока 14 гидроцилиндра 5. Опоры блоков 10 и 11 позволяют проводить натяжение металлического каната 9 при установке и регулировке механизма системы блокировки складывания автопоезда. Металлический канат 9 пропускается через промежуточную опору 15, направляющий диск 16, шарнирно установленный на шкворне 4 полуприцепа 2 и имеющий возможность фиксации от поворота относительно седельно-сцепного устройства 3 тягача 1. Это может достигаться либо при помощи крепления направляющего диска 16 к передней части седла при помощи кронштейна-серьги 17, после стыковки полуприцепа с седельным тягачом, либо наличием в конструкции направляющего диска 16 цапфы 18, которая входит в паз 19 седельно-сцепного устройства 3 при стыковке полуприцепа с тягачом 1.
Работа системы происходит следующим образом.
При повороте тягача 1 относительно полуприцепа 2, например, влево, происходит воздействие кинематической цепи на гидроцилиндр 5, что приводит к перемещению штока 14 и поршня гидроцилиндра 5 в направлении к тягачу 1. При этом происходит вытеснение жидкости из одной штоковой полости гидроцилиндра 5 и перетекание ее в другую. Так осуществляется относительно свободное взаимодействие штоковых полостей гидроцилиндра 5 в замкнутой гидросистеме. Ход поршня гидроцилиндра 5 осуществляется таким образом, чтобы обеспечить максимально допустимый угол поворота полуприцепа 2 относительно тягача 1, что необходимо для удовлетворительного маневрирования автопоезда и для его разворота. При необходимости блокировки автопоезда, положения тягача 1 относительно полуприцепа 2 или при выборе водителем принудительной блокировки положения тягача 1 относительно полуприцепа 2, подается сигнал на электромагнитный клапан 7, который изменяет проходное сечение трубопровода 6 вплоть до полного его перекрытия. При этом блокированный гидроцилиндр 5 за счет неподвижности поршня и штока через металлический канат 9 препятствует повороту полуприцепа 2 относительно тягача 1, не давая складываться автопоезду. Таким образом, реализуется задача повышения надежности и безопасности путем фиксации положения тягача 1 относительно полуприцепа 2, связанного с тягачом через седельно-сцепное устройство 3, обеспечивающего подвижность сцепки как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. Для безопасности движения автопоезда в различных условиях возникает необходимость блокировки положения полуприцепа 2 от поворота относительно тягача 1 в горизонтальной плоскости относительно оси шкворня 4.
При блокировке составных частей автопоезда подается сигнал на электромагнитный клапан 7, свободное перетекание жидкости в гидравлической системе невозможно, шток 14 гидроцилиндра 5 при этом не перемещается. В этой связи возникает реакция металлического каната 9, которая, также не имеет свободы перемещения и не дает возможность поворачиваться полуприцепу 2 по отношению к тягачу 1, или наоборот, относительно оси сцепки, проходящей через ось шкворня 4. При повороте частей автопоезда по отношению друг к другу относительно оси шкворня 4, происходит вынужденное перемещение поршня гидроцилиндра 5 за счет связанных между собой штоковых полостей металлическим канатом 9. При срабатывании электромагнитного клапана 7, поршень гидроцилиндра 5, расположенный на полуприцепе 2 гидравлически блокируется, тем самым не дает возможности свободно перемещаться металлическому канату 9, связанному с седельно-сцепным устройством 3 тягача 1, вызывая тем самым блокировку положения полуприцепа 2 относительно тягача 1. Электромагнитный клапан 7 при нормальном движении автопоезда - нормально открыт, а при необходимости блокировки находится в заданном положении, препятствуя протоку жидкости в гидравлической системе. Возможна ручная постоянная принудительная блокировка водителем с панели приборов на рабочем месте водителя специальной клавишей «блокировка автопоезда».
Для автоматического управления системой через электромагнитный клапан 7 предусматривается его связь с электронным блоком управления 8 автомобиля, в котором формируется определенный вид сигнала: постоянный или по сигналам датчиков, входящих в электронный блок управления 8 автомобиля. Для формирования выходного сигнала из электронного блока управления 8 автомобиля на его вход поступает информация: о действиях водителя через датчик 20 положения педали тормоза и датчик 21 положения рулевого колеса, а также о состоянии дорожного полотна от антиблокировочной и антипробуксовочной систем 22. Помимо указанных взаимосвязанных элементов управления состоянием системы предусматривается для повышения эффективности ее срабатывания датчик удара 23. Он подает сигнал о столкновении тягача с каким-либо препятствием в электронный блок управления 8 автомобиля. При движении, таким образом, повышается курсовая устойчивость автопоезда, например, в момент совершения ДТП. Снижаются его последствия (автопоезд может остаться на проезжей части не сложенный и, даже может быть, стоя на колесах, а не в кювете на боку, с поврежденной кабиной тягача).
Заявляемое техническое решение позволяет значительно повысить надежность системы блокировки автопоезда и безопасность эксплуатации автопоезда в составе автомобиля.
Заявляемая полезная модель соответствует требованию промышленной применимости, его реализация возможна на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.