Ведущий портальный мост с электроприводом

Полезная модель относится к самоходным дорожным транспортным средствам, а именно к устройствам для расположения двигателей в ведущих колесах транспортного средства или вблизи от них, и касается устройства портального ведущего моста низкопольного пассажирского многоместного колесного транспортного средства.
Из уровня техники известен 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 [1].
Недостатком известного устройства является невозможность получения высокого передаточного числа одноступенчатого редуктора из-за размещения его и тормозного механизма в пространстве, ограниченном колесным диском.
Наиболее близким к предлагаемому техническому 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, 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 [2].
Недостатком данного технического решения является повышенные гидравлические потери энергии при его работе, влияющие на снижение КПД передачи, рост температуры масла.
Причина вышеуказанного заключается в следующим. Смещение двигателя при использовании цилиндрических многоступенчатых понижающих редукторов, обуславливает нижнее расположение быстроходных шестерен, что при необходимости поддержания продолжительного уровня межсервисного интервала обслуживания редуктора в условиях ограничений компоновки приводит к необходимости значительного погружения их в масляную ванну. При таком расположении шестерен увеличиваются гидравлические потери, снижается КПД передачи, растет температура масла. Как следствие, требуется уменьшение межсервисных интервалов по замене масла из-за ухудшения условий его работы. Кроме того, при высоких окружных скоростях колес центробежная сила сбрасывает масло с зубьев, и зацепление работает при недостаточном смазывании.
Технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является улучшение условий смазывания редукторов и устранение вышеуказанных недостатков.
1. Техническая задача решается тем, что ведущий портальный мост с электроприводом, содержащий соединительную балку, на каждом конце которой размещен несущий корпус, в котором расположен электрический приводной двигатель, связанный через по меньшей мере один редуктор с осью по меньшей мере одного колеса, тормозной механизм, причем вал двигателя расположен с осевым смещением относительно оси колеса вниз, соединительная балка расположена ниже оси колеса, ведущая шестерня первой ступени редуктора кинематически связана с ведомой шестерней редуктора для передачи крутящего момента через блок шестерен, состоящий из ведомой шестерни первой ступени редуктора и ведущей шестерни второй ступени, редуктор выполнен двухступенчатым понижающим, шестерни первой ступени редуктора которого частично погружены в масляную ванну, согласно предлагаемому техническому решению редуктор снабжен маслоулавливающими карманами и накопительной полостью с кожухом, а также карманом, ограничивающим объем масла в зоне ведущей шестерни первой ступени редуктора.
Предпочтительно, когда накопительная полость снабжена нижним отверстием.
Полезная модель поясняется графическими материалами, на которых даны следующие изображения:
фиг. 1 - общий вид ведущего портального моста с электроприводом;
фиг. 2 - двухступенчатый редуктор, общий вид;
фиг. 3 - схема движения масла в редукторе;
фиг. 4 - схематичное размещение накопительной полости редуктора, вид спереди;
фиг. 5 - схематичное размещение кожуха накопительной полости, вид сзади.
На чертежах обозначены следующие элементы:
1 - уровень масла покоя;
2 - уровень масла при работе ведущего портального моста;
3 - карман;
4 - ведущая шестерня первой ступени редуктора;
5 - ведомая шестерня первой ступени редуктора;
6 - кожух;
7 - маслоулавливающий карман;
8 - маслоулавливающий карман;
9 - ведомая шестерня второй ступени редуктора;
10 - накопительная полость;
11 - верхнее отверстие;
12 - нижняя кромка стенки кармана;
13 - подшипник;
14 - нижнее отверстие;
15 - ведущая шестерня второй ступени редуктора;
16 - подшипник;
17 - подшипник;
18 - первый понижающий редуктор;
19 - ось двигателя;
20 - ось колеса;
21 - соединительная балка;
22 - приводной двигатель;
23 - элементы подвески;
24 - несущий корпус;
25 - тормозной механизм;
26 - тормозной диск;
27 - второй понижающий редуктор;
28 - ступица колеса.
29 - масляная ванна.
Ведущий портальный мост с электроприводом содержит соединительную балку 21, на каждом конце соединительной балки 21 размещен несущий корпус 24, в котором расположен по меньшей мере один электрический приводной двигатель 22 с каждой стороны моста. Электрический приводной двигатель 22 связан через редукторы 18 и 27 с осью 20 колес (на чертеже не показаны), соответственно. Ведущий портальный мост снабжен тормозным механизмом 25 с тормозным диском 26 (показаны только для одной стороны моста). Вал (на чертеже не показан) электрического приводного двигателя 22 расположен с осевым смещением относительно оси 20 колес вниз. Соединительная балка 21 расположена ниже оси 20 колес. Ведущая шестерня 4 первой ступени редуктора кинематически связана с ведомой шестерней 9 для передачи крутящего момента через блок шестерен, состоящий из ведомой шестерни 5 первой ступени редуктора и ведущей шестерни второй ступени 15. Редуктор 18 выполнен двухступенчатым понижающим, ведущая шестерня 4 и ведомая шестерня 5 первой ступени редуктора частично погружены в масляную ванну 29. Таким образом, в двухступенчатом понижающем редукторе 18 применен картерный способ смазывания. Редуктор 18 снабжен маслоулавливающими карманами 7 и 8 и карманом 3, ограничивающим объем масла в зоне ведущей шестерни первой ступени редуктора 4, а также накопительной полостью 10 с кожухом 6. Ведущий портальный мост снабжен также вторым планетарным понижающим редуктором 27. Выходная шестерня первого понижающего редуктора 18 полуосью (на чертеже не показана) кинематически связана с солнечной шестерней (на чертеже не показана) планетарного понижающего редуктора 27. Кроме того, накопительная полость 10 снабжена верхним отверстием 11 и нижним отверстием 14.
Ведущий портальный мост с электроприводом работает следующим образом.
Во время покоя масло в картере редуктора находится на уровне линии 1. При вращении редуктора по мере разбрызгивания масла и заполнения им маслоулавливающих карманов 7 и 8, и накопительной полости 10 уровень масла снижается до уровня линии 2, ниже уровня верхней части кармана 3. Карман 3 ограничивает объем масла в зоне ведущей шестерни 4 первой ступени редуктора 18, а при вращении шестерни масло выбрасывается из кармана 3. Снижение уровня масла в процессе вращения обеспечивает снижение гидравлических потерь на перемешивание и разбрызгивание масла, а также обеспечивает более интенсивную циркуляцию масла через подшипники 16.
Во время вращения редуктора 18 шестерня 5 первой ступени за счет малого радиального зазора с кожухом 6 обеспечивает насосный эффект. Масло, завлекаемое зубьями шестерни 5, попадает при помощи кожуха 6 через отверстие 11 в маслоулавливающий карман 7.
Масло растекается по маслоулавливающему карману 7, попадает по каналам в корпусах редуктора (не показаны) к подшипникам 13, 16 и 17 валов (на чертеже не показаны). При достижении уровня масла в кармане 7 выше нижней кромки 12 стенки кармана масло заполняет накопительную полость 10, имеющую в нижней части отверстие 14. Из отверстия 14 масло попадет на малую шестерню 15 второй ступени редуктора, обеспечивая смазку зубчатого зацепления шестерни 15 и 9. Размер отверстия 14 подобран таким образом, чтобы масло задерживалось в накопительной полости 10.
Предлагаемая конструкция позволяет значительно повысить надежность работы электропривода ведущего портального моста за счет постоянной и точной смазки всех ступеней редуктора и подшипников, а также сократить гидравлические потери в редукторе и увеличить КПД всей передачи. Кроме того, комплекс предложенных решений позволяет увеличить межсервисный интервал обслуживания ведущего портального моста с электроприводом.
Источники информации:
1. CN 202448733, кл. B60K 7/00, опубл. 26.09.2012.
2. RU 146251 U1, кл. B60K 7/00, публ.10.10.2014.