ТЯГОВО-СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО МНОГОЗВЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО ПОЕЗДА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению. Известно тягово-сцепное устройство (ТСУ), состоящее из двух последовательно соединенных исполнительных органов в виде гидроцилиндров с подпружиненными штоками, снабженными дросселирующими отверстиями в поршнях, с электромагнитным распределителем, пороговым датчиком инерционных сил, включенного в цепь управления гидрораспределителем, краном, регулирующим проходное сечение сливной магистрали (см. А.С. №1533918 МКИ В 60 Т 7/12, 8/24).
Недостатками данного устройства является то, что оно не решает вопрос курсовой устойчивости многозвенного транспортного поезда (МТП), не обладает автономностью действия, в особенности, для последних прицепов МТП. Также недостатком является постоянный привод насоса гидросистемы вне зависимости от частоты применения этого устройства, а, следовательно, высокий показатель времени работы в холостом режиме.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является ТСУ, состоящее из одного гидроцилиндра, являющегося исполнительным органом, жестко соединенным с прицепом, снабженным подпружиненным штоком с дросселирующими отверстиями, гидросистемы с электромагнитным управлением гидрораспределителя. При передаче крутящего момента от колес, начинающейся при повороте поворотной тележки или при срабатывании порогового датчика под действием критических центробежных сил инерции, гидравлическая жидкость подается под давлением в полость гидроцилиндра, изменяя кинематические параметры поезда (см. А.С.№2149765 МКИ В 60 Д 1/145).
Недостатком данного устройства является то, что оно не решает вопрос курсовой устойчивости МТП и имеет сложную конструкцию.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является улучшение курсовой устойчивости многозвенного транспортного поезда за счет изменяемых кинематических параметров тягово-сцепного устройства, что допускает
увеличение скорости поезда, а, следовательно, и производительности перевозок, а также упрощение конструкции.
Задача достигается в тягово-сцепном устройстве многозвенного транспортного поезда, содержащем гидроцилиндр, шарнирно соединенный с дышлом прицепа и снабженный штоком с поршнем, и гидросистему с электромагнитным управлением, которая снабжена золотником, расположенным после гидрораспределителя гидросистемы и регулирующим направление потоков жидкости в гидросистеме, и управляемым через регулируемые тяги соленоидами, при этом золотник расположен в корпусе, который имеет центрирующий элемент для возвращения золотника в исходное положение, кроме того, гидросистема устройства снабжена коробкой запорных подпружиненных клапанов, открывающих и закрывающих проход жидкости к рабочим полостям гидроцилиндра посредством толкателя, а сама коробка запорных клапанов закреплена на корпусе золотника, при этом на верхнем поворотном круге, жестко связанным с рамой прицепа, расположен электромагнит, который замыкает контакты герконов во время движения многозвенного транспортного поезда при отклонении прицепа от прямолинейного направления, а герконы расположены на нижнем поворотном круге, жестко связанным с тележкой передней оси прицепа, кроме того, гидроэлектрическая схема включения тягово-сцепного устройства снабжена тумблером, контрольной лампой и реле времени, срабатывающем при повороте многозвенного транспортного поезда посредством жестко закрепленного на кронштейне электромагнита, и герконов, закрепленных на регулируемой рулевой тяге трактора напротив электромагнита.
Сопоставление предлагаемой конструкции ТСУ с прототипом позволило сделать вывод, что заявляемое техническое решение обладает новизной и существенными отличиями от прототипа, так как имеет гидроцилиндр, шарнирно соединенный с дышлом прицепа, коробку запорных клапанов, золотник, регулирующий направление потоков жидкости в гидросистеме, герконы, входящие в состав гидроэлектрической схемы включения тягово-сцепного устройства, управляющие через соленоиды, золотник и коробку запорных клапанов работой гидроцилиндра, что позволяет улучшить курсовую устойчивость многозвенного
транспортного поезда.
Техническое решение поясняется чертежами:
Фиг.1.- функциональная схема устройства;
Фиг.2.- схема сил, действующих на прицеп при движении;
Фиг.3.- схема работы золотника при уводе прицепа влево;
Фиг.4.- схема работы золотника при уводе прицепа вправо;
Фиг.5.- устройство и работа реле времени. Устройство содержит гидрорезервуар 1, гидравлический насос 2 с перепускным клапаном 3, гидрораспределитель 4, нагнетательный трубопровод 5, соединяющий гидрораспределитель 4 с корпусом 6, в котором находится золотник 7, регулирующий направление потоков жидкости в гидросистеме, связанный через регулируемые тяги 8 с соленоидами 9. В корпусе 6 находится центрирующий элемент, состоящий из пружин 10 и поршеньков 11, возвращающий золотник 7 в нейтральное (среднее) положение. С каждой стороны корпуса 6 крепятся крышки 12 с отверстиями для золотника 7. Коробка запорных клапанов 13, имеющая два клапана 14, поджатых при помощи пружин 15, толкатель 16, который под действием жидкости действует на тот или иной клапан 14, соединена с корпусом 6. Трубопроводы 17 сообщают коробку запорных клапанов 13 соответственно со штоковой 18 и бесштоковой 19 полостями гидроцилиндра 20, шарнирно соединенного с дышлом 21 прицепа. Сливной трубопровод 22 связан с фильтром 23 и далее с гидрорезервуаром 1. ТСУ имеет электромагнит 24, расположенного на верхнем поворотном круге, жестко связанным с рамой прицепа, и герконы 26, расположенных на нижнем поворотном круге, жестко связанным с тележкой 25 передней оси прицепа, необходимых для управления гидроцилиндра 20, и питающихся от аккумуляторной батареи 27.
Кроме того, устройство содержит тумблер 28, контрольную лампу 29 и реле времени 30, срабатывающее при повороте МТП с помощью электромагнита 31, прикрепленного к раме трактора посредством кронштейна, и герконов 32, расположенных на регулируемой рулевой тяге, и находящихся напротив электромагнита 31.
Устройство работает следующим образом. Перед началом движения
оператор трактора должен перевести рукоятку гидрораспределителя 4 в положение «подъем» или «опускание», включить тумблер 28 и загорится контрольная лампа 29, которая свидетельствует о том, что соленоиды 9 и электромагнит 24 подключены к аккумуляторной батарее 27 и готовы к работе.
Во время прямолинейного движения устройство находится в исходном состоянии (см. фиг.1), т.е. жидкость из гидрорезервуара 1 направляется гидравлическим насосом 2 в гидрораспределитель 4. Электромагнит 24 находится в нейтральной (среднем) положении и не действует на разомкнутые контакты герконов 26, а значит соленоиды 9 не действуют на золотник 7, т.е. последний находится в нейтральном положении. Поэтому жидкость от гидрораспределителя 4 направляется по трубопроводу 5 затем по каналу В, где разделяется на два потока и далее по каналам А и Д, трубопроводу 22 и фильтр 23 поступает обратно в гидрорезервуар 1. Толкатель 16 находится в данном случае тоже в нейтральном положении, а запорные клапаны 14 под действием пружин 15 запирают полости гидроцилиндра 20.
бок
бок
цил
цил
1
В момент движения транспортного поезда при появлении бокового увода на последнее звено действует центробежная сила Р (см. фиг.2), вместе с которой возникает момент бокового увода М (относительно точки О). Чтобы предотвратить увод последнего звена необходимо создать противодействующий момент М с помощью гидроцилиндра 20, который создает усилие Р.
В момент возникновения бокового увода (влево или вправо) в действие вступает электромагнит 24, который замыкает контакты герконов 26 при отклонении прицепа от прямолинейного движения, расположенных на нижнем поворотном круге, жестко связанным с тележкой 25 передней оси прицепа, т.е. замыкается электрическая цепь. Так, при уводе влево (см. фиг.1) электромагнит 24 замыкает контакты геркона 26 и в работу включается соленоид 9, который через тягу 8 перемещает золотник 7 (см. фиг.3) в направлении стрелки. Полость А перекрыта и жидкость из полости В направляется в полость Б, а затем в полость Ж коробки запорных клапанов 13. Под действием давления жидкости в полости Ж открывается запорный клапан 14 и перемещается толкатель 16, который открывает запорный клапан 14 полости Е. Жидкость поступает в
бесштоковую полость 19 цилиндра 20 и одновременно из его противоположной полости 18 через полость Е и далее через каналы полостей Г и Д сливается в гидрорезервуар 1. При достижении последним звеном прямолинейного курсового положения контакты геркона 26 разъединяются, соленоид 9 выключается и золотник 7 благодаря действию усилий пружин 10 и поршеньков 11 устанавливается в среднее (нейтральное) положение относительно сливных полостей А и Д и поступающая от гидрораспределителя 4 жидкость идет на слив в гидрорезервуар 1. Вследствие этого под действием пружин 15 запорные клапаны 14 перекрывают каналы, трубопроводы 17 и запирают жидкость в штоковой 18 и бесштоковой 19 полостях цилиндра 20. При уводе последнего звена транспортного поезда вправо устройство работает по аналогичной схеме (см. фиг.4).
Поворот МТП при наличии тягово-сцепного устройства имеет свои особенности. Для того чтобы поворот МТП не повлиял отрицательно на работу этого устройства на тракторе установлено реле времени 30. В момент поворота МТП в любую сторону электромагнит 31 (см. фиг.1) замыкает один из герконов 32, т.е. разрывается электрическая цепь и никакой из соленоидов 9 не перемещают золотник 7 и устройство работает по схеме нейтрального положения. Так как трактор проезжает поворот первым и возвращается на прямолинейное движение раньше, чем последнее звено, то необходимо, чтобы электрическая цепь включалась в работу с некоторым опозданием.
Реле времени состоит из 4 блоков:
- блок 33 - формирователь импульса, подавляет дребезг контактов герконов;
- блок 34 - инвертирует сигнал (меняет полярность);
- блок 35 - временный формирователь;
- блок 36 - нормально замкнутое реле.
При замыкании геркона 32, на входе блока 33 (см. фиг.5) появляется отрицательный сигнал, который проходя через блок 33, в котором подавляются импульсные помехи, поступает в блок 34, где инвентируясь (меняет знак с «-» на «+»), поступает на вход блока 35. При появлении на входе блока 35 положительного сигнала конденсатор С2 мгновенно заряжается через диод VD1 до напряжения питания. При этом на выходе блока 35 формируется сигнал, который
включает транзисторный ключ VT1, а он в свою очередь реле K1 (VT1 и К1 представляют собой блок 36), которое своими постоянно замкнутыми контактами К 1.1 разъединяет цепь питания контрольной лампы 29, герконов 26, электромагнита 24 и соленоидов 9 (см. фиг.1). При замыкании геркона 32 реле K1 срабатывает без временной задержки.
При размыкании геркона 32 на входе блока 35 полярность сигнала меняется с «+» на «-». Благодаря включению диода VD1 конденсатор С2 разряжается через резистор R3. После разрядки конденсатора С2 на выходе блока 35 формируется отрицательный сигнал, который отключает транзисторный ключ VT1 и реле K1, т.е. контакты реле К 1.1 замыкаются с временной задержкой, которую можно рассчитать по формуле:
Тврем=0,69*К3*С2
Предлагаемое устройство обеспечивает улучшение курсовой устойчивости МТП за счет использования гидроцилиндра, шарнирно соединенного с дышлом прицепа и управляемого с помощью герконов, электромагнитов, золотника и клапанов, что допускает увеличить скорость движения и производительность поезда.