СТЕНД ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в качестве стендового оборудования для технической диагностики и испытаний типовых симметричных дифференциалов и дифференциалов повышенного трения, применяемых на автомобилях и тракторах в качестве межколесных и межосевых.
Известен стенд для испытаний дифференциалов транспортных средств, содержащий приводной электродвигатель, корпус в котором размещены два испытуемых дифференциала (А.С. СССР №1416878, кл. G01M 13/02, 1989 г.). Данный стенд позволяет производить ресурсные испытания одновременно двух дифференциалов но с нагрузкой, характерной только для некоторых рабочих режимов. Недостатком этого стенда являются его ограниченные возможности по проведению исследований рабочих характеристик испытуемого дифференциала на стабильность блокирующих свойств во всем диапазоне рабочих нагрузок, а также сложность замены одного типа дифференциала на другой при последующих испытаниях.
Известен также стенд для испытаний дифференциалов повышенного трения, содержащий корпус, в котором устанавливается один испытуемый дифференциал, имеются приводной электродвигатель, трансмиссия с коробкой передач, два тормозных механизма и два динамометра для измерения крутящего момента на полуосях. (Лефаров А.Х. Дифференциалы автомобилей и тягачей, М.: Машиностроение, 1972 г., 147 с.). Стенд позволяет определить рабочую характеристику дифференциала при затормаживании одной из полуосей. Недостатком этого стенда является то, что испытания проводятся при затормаживании только одной из полуосей, что не соответствует основным режимам работы дифференциала в реальной эксплуатации на транспортных средствах, кроме того, при замене главной передачи с дифференциалом необходимо разобрать весь стенд.
Наиболее близким прототипом к предлагаемому техническому решению является стенд для испытаний дифференциалов (Патент на полезную модель №63962, 2007 г.). В прототипе используется специальный редуктор, в корпусе которого размещен испытуемый дифференциал, причем для привода дифференциала используется трансмиссия и электродвигатель. Указывается, что в конструкции стенда новым является то, что выходной вал трансмиссии одновременно используется для кинематической связи с выходным звеном исследуемого дифференциала. Недостатком прототипа является значительная потеря времени, затрачиваемого на разборку узлов стенда при замене одного конструктивного варианта исследуемого дифференциала на другой.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи расширения номенклатуры стендов, обеспечивающих снижение затрат времени на диагностику дифференциалов при техническом обслуживании и ремонте транспортных средств.
Техническим результатом применения заявленной полезной модели в сравнении с прототипом, будет сокращение времени на монтаж и демонтаж испытуемого дифференциала. При испытании дифференциала повышается качество выполняемых диагностических работ за счет использования электронного блока управления.
Поставленная задача решается предложенным стендом для экспресс-диагностики дифференциалов транспортных средств, содержащим корпус редуктора для размещения в нем испытуемого дифференциала, тяговый электродвигатель, приводной вал которого связан с дифференциалом, и нагружающее устройство, кинематически связанное с одним из выходных звеньев дифференциала. Стенд дополнительно содержит второе нагружающее устройство, электронный блок управления и масляный насос со встроенным термоэлементом. Второе нагружающее устройство кинематически связано с другим выходным звеном дифференциала, а оба выходных звена дифференциала выполнены в виде коротких шлицевых валов с присоединительными фланцами. Корпус редуктора содержит съемную крышку и два узла крепления коротких шлицевых валов, в виде съемных стаканов с крышками. Тяговый электродвигатель и нагружающие устройства соединены с датчиками.
Новым в полезной модели стенда является то, что корпус редуктора содержит специально разработанные легкосъемные узлы крепления коротких шлицевых валов. Эти узлы состоят из съемных стальных стаканов, в каждом которых расположены по два шариковых подшипниках и одна наружная обойма роликового подшипника. Внутренние обоймы роликовых подшипников в сборе с сепараторами и роликами запрессованы с двух сторон на дифференциале. На шариковые подшипники в стаканах монтируются короткие шлицевые валы, а роликовые подшипники в стаканах служат опорами испытуемого дифференциала.
Сопряженные поверхности съемных стаканов и монтажных отверстий в корпусе редуктора выполнены по посадке Н7/h6 с соответствующим зазором. Для закрепления стаканов в корпусе редуктора применены крышки с сальниками и стальные регулировочные прокладки.
Исполнение корпуса редуктора со съемной крышкой и съемными стаканами позволяет существенно сократить время на выполнение монтажно-демонтажных работ.
Получение оперативной информации о техническом состоянии дифференциала осуществляется с помощью датчиков передаваемых моментов на тяговом электродвигателе и на тормозных фрикционных муфтах. Наличие в полезной модели электронного блока управления позволяет повысить качество и надежность диагностики при испытаниях дифференциала. Информация с датчиков передается на программный электронный блок (ПЭБУ), применяемый на автомобилях.
Периодический визуальный контроль технического состояния дифференциала осуществляется путем снятия съемной крышки корпуса редуктора.
На фиг.1 представлена принципиальная схема полезной модели стенда, а на фиг.2 конструкция редуктора для размещения дифференциалов.
Полезная модель содержит: 1 - гидроуправляемая тормозная фрикционная муфта (ГТФМ); 2 - приводной вал; 3 - датчик крутящего момента (ДКМ); 4 - соединительный вал; 5 - корпус редуктора; 6 - крышка корпуса редуктора; 7 - блок электромагнитных клапанов (БЭМК); 8 - тяговый электродвигатель (ТЭД); 9 - электронный блок управления (ПЭБУ); 10 - масляный насос с термоэлементом (МП); 11 - электродвигатель привода масляного насоса (ЭД); 12 - блок электропитания (БП); 13 - ведущий вал-шестерня главной передачи; 14 - ведомая шестерня главной передачи; 15 - короткий шлицевой вал; 16 - испытуемый дифференциал; 17 - съемный стакан; 18 - крышка шлицевого вала; 19 - присоединительный фланец; 20 - регулировочная прокладка; 21 - подшипник шлицевого вала.
Полезная модель стенда для экспресс-диагностики дифференциалов работает следующим образом:
Испытуемый дифференциал 16 приводится в движение ведомой шестерней 14 от ведущего вала-шестерни 13. Дифференциал 16 помещается внутрь корпуса редуктора 5. Узлы крепления коротких шлицевых валов 15 с помощью съемных стаканов 17 вставляются в отверстия корпуса редуктора 5 таким образом, чтобы шлицы вала 15 попали в шлицы дифференциала 16. Положение стаканов 17 регулируются с помощью стальных прокладок 20 и фиксируются в корпусе редуктора 5 крышками 18. Соединительные валы 4 закрепляются на присоединительных фланцах 19 короткого шлицевого вала 15, а съемная крышка 6 устанавливается на корпус редуктора 5. После установки дифференциала на стенд включается блок питания 12. В соответствие с задаваемой программой электронный блок 9 дает команды на последовательные пуски тягового электродвигателя 8 и электродвигателя 11 привода масляного насоса 10 с одновременным включением встроенного термоэлемента. Прогретое термоэлементом масло от насоса через блок клапанов 7 подается под давлением в корпус редуктора 5 и корпуса тормозных фрикционных муфт 1. Давление масла в тормозных фрикционных муфтах 1 регулируется блоком 7 по программе блока 9, тем самым создаются нагрузки на дифференциал, соответствующие эксплуатационным режимам транспортного средства. Информация о нагрузках на дифференциал, в виде сигналов обратной связи от датчиков крутящих моментов 3, передается и регистрируется блоком 9.
После завершения программного цикла, блок ПЭБУ (9) дает команду на отключение электропитания от электродвигателей ТЭД и ЭД. Блок БЭМК (7) сливает масло из редуктора 5 и из тормозных муфт ГТФМ (1). Отсоединяются соединительные валы 4 от фланцев 19. Снимаются крышка 6 и крышки 18 и короткие шлицевые валы 15 демонтируются вместе со съемными стаканами 17. Из корпуса редуктора 5 удаляется ведомая шестерня 14 в сборе с дифференциалом 16.
При необходимости следующих испытаний ведомая шестерня 14 закрепляется на новый дифференциал и процесс монтажа дифференциала на стенде происходит в обратном порядке. Полезная модель готова к продолжению диагностики очередного дифференциала.