ПОРТАЛЬНЫЙ МОСТ НИЗКОПОЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно, к устройствам для расположения двигателей в ведущих колесах транспортного средства или вблизи от них и может быть использована в качестве портального моста для низкопольного транспортного средства, например, городского автобуса с максимальной нагрузкой на ось до 13 тонн.
Из уровня техники известен портальный мост, включающий соединительную балку с приводными двигателями, связанными через двухступенчатый редуктор с осями колес, диски спаренных колес и тормозной механизм (см. патент US 8640801, кл. B60K 1/02, опубл. 06.05.2012). Недостатком известного устройства является центральное расположение редуктора и приводных двигателей, что ведет к увеличению высоты пола в области установки моста и не дает возможности осуществить низкопольную конструкцию автобуса.
Чтобы транспортное средство обладало низкопольной характеристикой, соединительная балка должна быть расположена ниже оси колеса. При этом для распределения крутящего момента между двумя колесами и обеспечения, при необходимости, их вращения с разными угловыми скоростями на каждом колесе устанавливают свой двигатель.
Наиболее близким к предлагаемому решению является портальный мост низкопольного транспортного средства, включающий соединительную балку, на каждом конце которой размещен несущий корпус, в котором расположен приводной двигатель, связанный через редуктор с осью колеса, диски спаренных колес и тормозной механизм, причем вал двигателя расположен с осевым смещением относительно оси колеса вниз, соединительная балка расположена ниже оси колеса, а ведущая шестерня редуктора кинематически связана для передачи крутящего момента через блок шестерен с ведомой шестерней (см. патент CN 202448733, кл. B60K 7/00, опубл. 26.09.2012). Недостатком известного устройства является невозможность получения высокого передаточного числа одноступенчатого редуктора из-за размещения его и тормозного механизма в пространстве ограниченного колесным диском.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в получении высокого передаточного числа редуктора в габаритах ограниченных колесным диском и тормозным механизмом.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в портальном мосту низкопольного транспортного средства, включающем соединительную балку, на каждом конце которой размещен несущий корпус, в котором расположен приводной двигатель, связанный через редуктор с осью колеса, диски спаренных колес и тормозной механизм, причем вал двигателя расположен с осевым смещением относительно оси колеса вниз, соединительная балка расположена ниже оси колеса, а ведущая шестерня редуктора кинематически связана для передачи крутящего момента через блок шестерен с ведомой шестерней, редуктор выполнен двухступенчатым понижающим и снабжен вспомогательной шестерней, которая, находясь в зацеплении с одной из шестерней указанного блока, частично погружена в масляную ванну, при этом редуктор и исполнительное устройство тормозного механизма, по меньшей мере, частично расположены внутри дисков спаренных колес. Мост снабжен вторым понижающим редуктором в виде планетарной передачи, причем первый понижающий редуктор выполнен в виде цилиндрической передачи, выходная шестерня которой соединена с солнечной шестерней планетарной передачи. Тормозной механизм предпочтительно выполнен дисковым, и большая его часть расположена внутри дисков спаренных колес. Несущий корпус предпочтительно снабжен элементами крепления к цапфе редуктора, соединительной балке, элементам подвески ведущего моста и реактивным штангам. Несущий корпус может быть соединен с продольными реактивными штангами непосредственно с помощью резьбового соединения или посредством кронштейнов, причем продольные реактивные штанги установлены на корпусе над элементами подвески. Соединительная балка может быть соединена с наклонными реактивными штангами непосредственно с помощью резьбового соединения или посредством кронштейнов. Портальный мост предпочтительно соединен с транспортным средством с помощью элементов подвески С-образной формы, охватывающих колеса. Между несущим корпусом и корпусом приводного двигателя предпочтительно расположена рубашка охлаждения. Соединительная балка и корпус могут быть выполнены как одно целое. Соединительная балка предпочтительно имеет прямоугольное поперечное сечение. Соединительная балка предпочтительно, по меньшей мере, частично выполнена полой, и в ней расположены инверторы двигателей.
На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого портального моста;
на фиг. 2 - первый редуктор;
на фиг. 3 - схема крепления предлагаемого моста;
на фиг. 4 - общий вид установленного моста.
На чертежах обозначены следующие элементы предлагаемого приводного моста:
1 - приводной двигатель
2 - ведущая шестерня
3 - первый понижающий редуктор
4 - ведомая шестерня
5 - солнечная шестерня
6 - второй понижающий редуктор
7 - коронная шестерня
8 - цапфа
9 - корпус планетарной передачи
10 - диск спаренных колес
11 - тормозной диск
12 - исполнительное устройство тормозного механизма
13 - подшипник
14 - несущий корпус
15 - соединительная балка
16 - блок шестерен
17 - шестерня второй ступени редуктора
18 - наклонные реактивные штанги
19 - элементы подвески
20 - продольные реактивные штанги
21 - шина
22 - вспомогательная шестерня
23 - инвертор.
Портальный мост низкопольного транспортного средства содержит полую соединительную балку 15 прямоугольного поперечного сечения, диски спаренных колес 10 и тормозной механизм. На каждом конце балки 15 размещен несущий корпус 14 (балка 15 может быть выполнена как единое целое с корпусом 14), в котором расположен приводной электрический или гидравлический двигатель 1. Вал двигателя 1 расположен с осевым смещением относительно оси колеса вниз, и соединительная балка 15 расположена ниже оси колеса, что создает пространство для размещения редуктора, дисковых тормозов и исполнительного устройства тормозного механизма 12 между диском 10 и двигателем 1. Исполнительное устройство тормозного механизма 12 сконструировано так, что радиальный размер шины 21 только незначительно перекрывается, в результате чего колесу не нужна особая конфигурация колесной ниши автобуса.
Двигатель 1 связан с осью колеса через двухступенчатый редуктор. Редуктор предпочтительно выполняют с косозубым зацеплением, что позволяет использовать очень компактный двигатель малой длины и диаметра, а также обеспечивает низкий уровень шума при работе. Первый двухступенчатый понижающий редуктор 3 выполнен в виде цилиндрической передачи, а второй 6 - в виде планетарной передачи. Ведущая шестерня 2 редуктора кинематически связана для передачи крутящего момента через блок шестерен 16 с ведомой выходной шестерней 4 цилиндрической передачи, которая в свою очередь соединена с солнечной шестерней 5 планетарной передачи. Корпус 14 соединен с цапфой 8, которая воспринимает усилия от колеса через подшипники 13. В зацеплении с промежуточной шестерней 17 блока 16 находится вспомогательная шестерня 22, которая закреплена на оси, установленной в стенке корпуса 14, и погружена в масляную ванну, что обеспечивает надежную смазку наиболее нагруженной части редуктора.
Поскольку корпус 14 с одной стороны связан с цапфой 8, а с другой стороны - с балкой моста 15, приводной двигатель 1 может быть конструктивно перемещен вверх относительно оси колеса и диска 10, чтобы обеспечить безопасный клиренс.
Ширина указанной системы привода колеса определяет ширину прохода в салоне автобуса, поэтому большая часть редуктора и большая часть дискового тормозного механизма с исполнительным устройством 12 расположены внутри дисков 10 спаренных колес. Цилиндр исполнительного устройства тормозного механизма 12 размещается почти под прямым углом по отношению к оси колеса, т.к. цилиндр может быть расположен вертикально или горизонтально, чтобы сохранить общую длину системы привода минимальной. Корпус 14 воспринимает все нагрузки от колеса и передает их через элементы подвески 19 и реактивные тяги 18, 20. Так как понижающий редуктор 3 может быть очень компактным, часть приводного двигателя 1 может быть размещена внутри диска 10, таким образом, реализуется очень компактная система привода.
Это позволяет увеличить полезное пространство салона автобуса.
Несущий корпус 14 снабжен элементами крепления к цапфе 8, соединительной балке 15, элементам подвески 19 ведущего моста и продольным реактивным штангам 20. Элементы подвески 19 установлены на корпусе 14, который соединен с осью транспортного средства через пружинное демпфирующее устройство (на чертежах не показано). Элементы подвески 19 предпочтительно конструируются в виде Сообразных кронштейнов и могут быть привинчены или приварены к корпусу 14 или могут быть сконструированы как единое целое с корпусом 14. Продольные реактивные штанги 20 установлены на корпусе 14 над элементами подвески 12. Несущий корпус 14 может быть соединен с продольными реактивными штангами 20 непосредственно с помощью резьбового соединения или посредством кронштейнов. Соединительная балка 15 соединена с двумя наклонными реактивными штангами 18 посредством кронштейнов, которые могут быть изготовлены как одно целое с балкой или быть приварены/привинчены к балке 15. Если мост не сконструирован как жесткий, корпус 14 может также содержать опору поворотного подшипника, с помощью которого обеспечивается необходимый угол поворота.
Между несущим корпусом 14 и корпусом двигателя 1 расположена рубашка охлаждения, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. В полости балки 15 расположены инверторы 23 двигателей 1.
Предлагаемый портальный мост работает следующим образом.
Двигатель 1 приводит в действие понижающий редуктор 3 с помощью ведущей шестерни 2, которая имеет зацепление с блоком шестерен 16. Блок 16, в свою очередь, приводит в движение ведомую шестерню 4. Постоянная смазка первой ступени 3 редуктора обеспечивается за счет вспомогательной шестерни 22. Ведомая шестерня 4 понижающего редуктора 3 приводит в действие солнечную шестерню 5 понижающего редуктора 6. Понижающий редуктор 6 конструируется как планетарная передача, где коронная шестерня 7 неподвижно соединена с цапфой 8 и корпусом планетарной передачи 9, которые формируют - передачу крутящего момента за счет неподвижного соединения с диском 10.
Предлагаемая конструкция позволяет значительно повысить надежность работы портального моста за счет постоянной смазки всех ступеней редуктора. Кроме того, в предлагаемом мосту привод может быть в основном размещен в диске, при этом высота балки моста является небольшой, что обеспечивает хорошую эргономику салона низкопольного автобуса.