ТЯГОВО-СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО
ROAD TRAIN DRAWBAR

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в тягово-сцепных устройствах легковых автомобилей и прицепов, а также в конструкциях сочлененных автобусов.
Известно тягово-сцепное устройство автопоезда (см. книгу Щукин М.М. «Сцепные устройства автомобилей и тягачей». М-Л.: Машгиз, 1961. стр.35, фиг.28), состоящего из легкого автомобиля с прицепом или же автобуса с прицепным звеном. Такое тягово-сцепное устройство состоит из шара, которым заканчивается тяговой стержень изогнутой формы, и полусферическая головка дышла охватывает его, обеспечивая тем самым соединение звеньев автопоезда. Для исключения расцепки автопоезда на дышле прицепа смонтирован замок, выполненный в виде подпружиненного рычага, снабженного фиксатором. Недостатком такого тягово-сцепного устройства является невысокая надежность его в условиях эксплуатации, так как не исключается возможность перемещения рычага замка под действием сил трения между шаром, полусферической головкой и поверхностью рычага, контактирующей с шаром, забывчивости обслуживающего персонала по установке фиксатора и т.д.
Известно также тягово-сцепное устройство автопоезда (патент RU 22300675), состоящее из шаровой головки, которая выполнена из двух частей. Нижняя часть изготовлена за одно целое с кронштейном тягово-сцепного устройства автомобиля, а верхняя часть подвижно размещена в корпусе дышла прицепа. Нижняя часть на всей внутренней плоской поверхности снабжена круговым выступом, а верхняя - ответной впадиной. Обе части шаровой головки связаны между собой соединительным пальцем, фиксируемым шариковым фиксатором кронштейна тягово-сцепного устройства автомобиля. Несмотря на ряд достоинств такой конструкции, последняя обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что по мере увеличения срока эксплуатации автомобиля в зоне контакта выступа и впадины частей шаровой головки, которые не имеют между собой жесткой связи, будет происходить повышенный износ сопрягаемых их поверхностей. Такой износ создаст условия по возникновению радиальных зазоров между сопрягаемыми выступом и впадиной, что приведет к возникновению значительных по величине динамических нагрузок, способных привести к отказу тягово-сцепного устройства, а следовательно и аварийным ситуациям.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение надежности сопряжения частей шаровой головки и безопасности движения автопоезда.
Поставленная цель достигается тем, что круговой выступ нижней части шаровой головки на своей окружной круговой поверхности снабжен парой выточек со сквозными пазами, расположенными на продольной оси тягово-сцепного устройства автомобиля и взаимодействующими с парой выступов, расположенных во впадине верхней части шаровой головки, причем на горизонтальной плоскости последней изготовлено полусферической формы углубление, взаимодействующее с шариковым фиксатором, установленным на подобной плоскости упомянутой нижней части шаровой головки.
На фиг.1 показан общий вид тягово-сцепного устройства в разрезе, на фиг.2 - вид по стрелке А на верхнюю часть шаровой головки и фиг.3 - вид по стрелке В на нижнюю часть шаровой головки.
Тягово-сцепное устройство состоит из дышла 1, прицепа с отверстием 2, охватывающим верхнюю часть 3 шаровой головки, во впадине 4 которой выполнены выступы 5. Нижняя часть 6 шаровой головки жестко соединена с кронштейном 7, установленным на автомобиле-тягаче, и снабжена выступом 8, в котором выполнены выточки 9, снабженные сквозными пазами 10. На нижней части 6 шаровой головки размещен шариковый фиксатор 11, подпружиненный пружиной сжатия 12, а на верхней части 3 шариковой головки выполнено полусферической формы углубление 13. В верхней части 3 шариковой головки расположено квадратной формы отверстие 14.
Работает тягово-сцепное устройство следующим образом. На фиг.1 показано тягово-сцепное устройство в момент начала фиксации места сцепа автомобиля-тягача и прицепа (не показаны), когда дышло 1 последнего совместно с верхней частью 3 шаровой головки уложено на нижнюю часть 6 шариковой головки, причем так, что выступы 5, выполненные во впадине 4 верхней части 3 шаровой головки, оказались размещенными в сквозных пазах 10, имеющихся в выступе 8 нижней части 6 шаровой головки. При этом верхняя часть 3 шаровой головки, при таком положении, утопила по стрелке Е шариковый фиксатор 11, сдеформировав пружину сжатия 12 в этом же направлении. После этого водитель автомобиля-тягача по стрелке F вводит в отверстие 2 дышла, а затем и в квадратной формы отверстие 14 подобной формы ключ (не показан) и поворачивает по стрелке К верхнюю часть 3 шаровой головки относительно неподвижной нижней части 6 шаровой головки. При этом выступы 5 верхней части 3 шаровой головки перемещаются в выточках 9 нижней части 6 шаровой головки по стрелкам L (см. фиг.3) до тех пор, пока не займут крайнего положения в последних. Одновременно в этом же направлении, совместно с верхней частью 3 шаровой головки, перемещается выполненное в ней и полусферической формы углубление 13, которое, в итоге, входит в контакт с шариковым фиксатором 11. Как только такой контакт произойдет, шариковый фиксатор 11, под действием пружины сжатия 12, перемещается в направлении, обратном стрелке Е, и надежно зафиксирует верхнюю часть 3 шаровой головки относительно нижней части 6 шаровой головки. В итоге две части 3 и 6 шаровой головки будут надежно закреплены относительно друг друга. После этого водитель удаляет ключ в обратном направлении стрелки F и автомобиль готов к движению.
Для расцепки звеньев автопоезда данные действия выполняются в обратном порядке, и, когда выступы 5, выполненные во впадине 4 верхней части 3 шаровой головки после ее поворота в направлении, обратном стрелке К, но с некоторым усилием, необходимым для выхода шарикового фиксатора 11 из полусферической формы углубления 13, войдут в пространство сквозных пазов 10, дышло 1 совместно с верхней частью 3 шаровой головки приподнимают в направлении, обратном стрелке F. В итоге расцепка звеньев автопоезда осуществлена. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно повышает надежность сопряжения частей шаровой головки и, следовательно, безопасность при движении автопоезда.