УЗЕЛ РАЗМЕЩЕНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КАРЬЕРНОГО САМОСВАЛА С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

Полезная модель относится к автомобилестроению, а именно, к карьерным самосвалам.
Известно устройство управления комплектом тягового электрооборудования для транспортных средств, содержащее корпус и закрепленные в нем систему жидкостного охлаждения силовых преобразователей и соединенные шинами силовые преобразователи, представляющие собой сборочные единицы, а именно блоки инверторов с их контроллерами, блоки выпрямителей, блок системы возбуждения генератора с его контроллером, силовые ключи инверторов выполнены на силовых интегрированных интеллектуальных IGBT модулях полуприжимной конструкции без паяного основания с объединенными в едином конструктиве цифровыми драйверами силовых ключей и датчиками напряжения, тока и температуры, соединенными с аналого-цифровым преобразователем, причем непосредственно на выходных зажимах IGBT модулей установлены конденсаторы (см. патент RU №158664, МПК B60L 11/08(2006.01), B60L 15/00(2006.01), Н05К 7/00(2006.01), Н02М 5/45(2006.01), опубликовано 20.01.2016).
Известна мобильная рабочая машина, в частности в форме карьерного самосвала или грузового автомобиля, содержащая дизель-электрический тяговый привод и систему охлаждения, общий контур охлаждения для жидкого хладагента для параллельного охлаждения одного или более компонентов силовой электроники и для охлаждения одного или более компонентов привода в области ведущего моста транспортного средства, при этом компонентами, подлежащими охлаждению в области ведущего моста транспортного средства, являются один или более электродвигателей для привода ведущего моста, причем циркуляция хладагента в контуре охлаждения происходит так, чтобы охлаждаемые компоненты, имеющие более высокую потребность в охлаждении, охлаждались или промывались первыми, а компоненты, имеющие более низкую потребность в охлаждении, были расположены в контуре охлаждения ниже по потоку, причем компонентами, имеющими более высокую потребность в охлаждении, являются один или более из компонентов силовой электроники, а компонентами, имеющими более низкую потребность в охлаждении, являются одна или более трансмиссий, в частности планетарных трансмиссий, в области ведущего моста (см. патент RU №2686604 С2, МПК B60L 50/10(2019.01), B60K 11/02(2006.01), B60K 17/12(2006.01) B60K 6/46(2007.01), опубликовано 29.04.2019).
Известен самосвал, в котором система охлаждения включает в себя пару тепловыделяющих панелей - радиаторов, сконфигурированных для охлаждения двигателя, которые расположены с двух сторон шасси в направлении ширины самого самосвального транспортного средства (см. патент US 2018229639 A1, МПК В65Р 1/28, В65Р 1/04, опубликовано 16.08.2018).
Известен карьерный самосвал, в котором используется система охлаждения с регулируемым объемом воздуха, которая состоит из верхнего, переднего и заднего воздуховода, дроссельного устройства, шкафа электрического управления, главного генератора, картера заднего моста, где передний воздуховод расположен между шкафом электрического управления и основным генератором, задний воздуховод - между вентилятором и корпусом заднего моста, а главный генератор соединен с вентилятором, верхний воздуховод расположен над передним воздуховодом и соединен с вентилятором, дроссельное устройство соединено с передним воздуховодом (см. патент CN 111873751 А1, МПК В60Н 1/00, В60Н 1/14, В60Р 1/04, опубликовано 03.11.2020).
Известна система охлаждения карьерного самосвала, содержащая радиатор, двигатель, при этом на ветровом канале радиатора установлен механизм переключения скоростей, вентилятор, механизм переключения скоростей двигателя (см. патент CN205001050U, МПК F01P 5/04, опубликовано 27.01.2016).
Известна система охлаждения карьерного самосвала, которая содержит сообщающиеся между собой каналы, генератор, нагнетатель, тяговый двигатель (см. патент CN107757346A, МПК В60К 11/06, опубликовано 06.03.2018).
Известен карьерный самосвал с системой охлаждения, содержащей радиатор с вентилятором, вспомогательный дополнительный радиатор, привод гидродвигателя, канал впуска охлаждающей жидкости, соединяющийся с радиатором, впускную трубу с клапаном и датчиком температуры (см. патент CN207033573U, МПК F01P 3/20, F01P 5/02, опубликовано 23.02.2018).
Известен карьерный самосвал с системой охлаждения, содержащей проход и канал, проходной выпрямитель и канал охлаждающего потока модуля инвертора и канал охлаждающего потока генератора, причем один из каналов включает в себя центробежный вентилятор, каналы охлаждающего потока тягового двигателя (см. патент CN207433261U, МПК В60К 11/06, опубликовано 01.06.2018).
Известна система охлаждения карьерного самосвала с электрической трансмиссией, содержащей резервуар для воды, теплообменник, вентилятор охлаждения, водяной насос и узел тормозного резистора, где резервуар для воды, теплообменник и водяной насос последовательно соединены между собой посредством трубопроводов, образуя замкнутый канал, при этом вентилятор расположен между теплообменником и блоком тормозного резистора, узел тормозного резистора соединен с тормозным двигателем и используется для потребления энергии торможения (см. патент CN212125086U, МПК В60Т 5/00, B60L 7/02, Н02К 9/00, опубликовано 11.12.2020).
Недостатком данных технических решений является невозможность использования системы охлаждения на самосвальных транспортных средствах, имеющих электромеханическую трансмиссию, поскольку они не охватывают всех возможных источников тепла.
Известна электромеханическая трансмиссия самоходной машины, содержащая генераторный мехатронный модуль, функционально соединенный с двигателем внутреннего сгорания и выполненный с возможностью преобразования по меньшей мере части механической энергии двигателя внутреннего сгорания в электрическую энергию, тяговые мехатронные модули, число которых равно числу ведущих колес или гусениц самоходной машины, соединенные силовыми шинами с генераторным мехатронным модулем и приспособленные для преобразования электрической энергии в механическую с возможностью привода колес или гусениц левого и правого борта самоходной машины, панель оператора и по меньшей мере один орган управления трансмиссией, причем генераторный мехатронный модуль содержит вентильно-индукторный генератор с независимым возбуждением, силовой выпрямитель, соединенный с рабочими обмотками генератора и с выходными шинами генераторного мехатронного модуля, а также электронный регулятор с силовым ключом, приспособленным для подключения выходного напряжения силового выпрямителя к обмотке возбуждения, при этом силовой преобразователь соединен с микропроцессорным контроллером, к которому подключен датчик положения вала или ротора генератора (см. патент RU №2550408С1, МПК B60L 11/00(2006.01), В60К 17/354(2006.01), B62D 11/00(2006.01), опубликовано 10.05.2015).
Известна электромеханическая трансмиссия машины с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), содержащая тяговый генератор, который непосредственно или через согласующее устройство механически соединен с ДВС и приспособлен для преобразования по меньшей мере части механической энергии ДВС в электрическую энергию, передаваемую на силовые шины, по меньшей мере один тяговый электродвигатель, приспособленный для преобразования электрической энергии в механическую и связанный непосредственно или по меньшей мере через одно передаточное устройство по меньшей мере с одной гусеницей или с одним ведущим колесом машины, по меньшей мере один тормозной резистор и систему управления, в состав которой входят по меньшей мере один контроллер, а также силовые электронные ключи, приспособленные для передачи электрической энергии от силовых шин на обмотки по меньшей мере одного тягового электродвигателя и/или тягового генератора под управлением по меньшей мере одного контроллера, и по меньшей мере один силовой ключ, приспособленный для подключения по меньшей мере одного тормозного резистора к силовым шинам, причем силовые электронные ключи и по меньшей мере один силовой ключ выполнены в виде отдельных составных частей системы управления (см. патент RU №2648652 С1, МПК B60L 11/00(2006.01), B60K 17/354(2006.01), опубликовано 27.03.2018).
Также известна система охлаждения карьерного самосвала БелАЗ с электромеханической трансмиссией, содержащей тепловыделяющий элемент-радиатор реактивных резисторов, установленный на палубе самосвала, тепловыделяющий элемент - радиатор двигателя внутреннего сгорания, расположенный фронтально перед ним в направлении длины транспортного средства, электрический привод, имеющий тяговой генератор, регулирующие аппараты, управляющую систему на основе микропроцессора (см. на сайте в интернете Самосвал БелАЗ 75131: https://spectekhnika.info/belaz-75131/).
Недостатком данных технических решений является недостаточная эффективность использования силовой установки, заключающаяся в том, что выделяемое при ее работе тепло отдается в атмосферу, в то время как может быть использовано для обогревания кузова самосвала при его эксплуатации в условиях низких температур, когда возникает проблема смерзания транспортного продукта с последующей проблемой его полной выгрузки.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности использования силовой установки для системы охлаждения карьерного самосвала при его эксплуатации в условиях низких температур.
Для решения поставленной задачи узел размещения системы охлаждения карьерного самосвала с электромеханической трансмиссией, содержащей радиатор реактивных резисторов, радиатор двигателя внутреннего сгорания, при этом узел выполнен с возможностью смещения радиатора реактивных резисторов с палубы карьерного самосвала, размещенной на шасси, в сторону наклонной передней стенки кузова карьерного самосвала, а радиатор двигателя внутреннего сгорания выполнен с возможностью смещения под днище кузова на раму карьерного самосвала в направлении высоты транспортного средства.
Совокупность существенных признаков в том, что узел размещения системы охлаждения карьерного самосвала выполнен с возможностью смещения радиатора реактивных резисторов с палубы карьерного самосвала, размещенной на шасси, в сторону наклонной передней стенки кузова карьерного самосвала, а радиатор двигателя внутреннего сгорания выполнен с возможностью смещения под днище кузова на раму карьерного самосвала в направлении высоты транспортного средства, позволяет повышение эффективности использования силовой установки для системы охлаждения карьерного самосвала.
Суть полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен узел размещения системы охлаждения карьерного самосвала с электромеханической трансмиссией.
Узел размещения системы охлаждения карьерного самосвала с электромеханической трансмиссией содержит радиатор 1 реактивных резисторов, радиатор 2 двигателя 3 внутреннего сгорания, при этом радиатор 1 реактивных резисторов смещен с палубы 4 в сторону наклонной передней стенки кузова 5 карьерного самосвала, где палуба 4 размещена на шасси карьерного самосвала, а радиатор 2 двигателя 3 внутреннего сгорания смещен под днище кузова 5 на раму 6 карьерного самосвала в направлении высоты транспортного средства.
Принцип работы осуществляется следующим образом.
Вследствие того, что тепловыделяющий элемент - радиатор 1 реактивных резисторов смещен с палубы 4 в сторону наклонной передней стенки кузова 5 карьерного самосвала, выделяющееся при работе электромеханической трансмиссии на реактивных резисторах тепло направляется под необходимым для этого углом на нагрев передней стенки кузова 5 карьерного самосвала. Коммутирование реактивных резисторов с электрическими цепями карьерного самосвала не усложняется.
Вследствие того, что тепловыделяющий элемент - радиатор 2 двигателя внутреннего сгорания 3 переносят под днище кузова 5 на раму 6 карьерного самосвала в направлении высоты транспортного средства, это позволяет направить тепло вертикально на нагрев днища кузова 5. Коммутирование тепловыделяющего элемента - радиатора 3 с системой охлаждения двигателя внутреннего сгорания 4 также возможно.
Таким образом, за счет изменения направления выделяемого тепла на вертикальное, осуществляется нагрев передней стенки и днища кузова 5 карьерного самосвала, что в условиях низких температур препятствует смерзанию транспортируемого продукта и обеспечивает его полную выгрузку. Тем самым повышается эффективность использования силовой установки для системы охлаждения карьерного самосвала при его эксплуатации в условиях низких температур.
Заявляемая конструкция позволяет обеспечить эффективность работы силовой установки карьерного самосвала.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.