КОЛЕСНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
HAND-OPERATED WHEELED VEHICLE

Изобретение относится к колесным транспортным средствам (КТС) со всеми ведущими управляемыми полноповоротными колесами и кузовом.
За прототип приняты технические решения по патентам на изобретение РФ №22918082003 «Колесное транспортное средство», №23422752008 «Механизмы колесного транспортного средства», №23904582010 «Плавательное оборудование колесного транспортного средства», №23921592010 «Центральный редуктор колесного транспортного средства».
Конструкция КТС с ручным управлением содержит герметизированные колесную платформу с четырьмя колесными парами и поворотный относительно нее кузов, башню с механизмом стабилизации ее положения, опорные ролики, двигатель со сцеплением и коробкой передач, центральный редуктор, трансмиссию, привод управления, два механизма обеспечения возможности движения по двум колеям, тормоза, амортизацию и плавательное оборудование. Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к колесным парам через первую коническую зубчатую передачу центрального редуктора, ведомое колесо которой соединено с солнечным коническим зубчатым колесом, дальше к каждой колесной паре через две конические зубчатые передачи, соединенные валом, на ведущий вал межколесного дифференциала колесных пар. Поворот кузова относительно центральной вертикальной оси колесной платформы осуществляется от рулевого колеса с валом через цепную передачу и червячный редуктор на вертикальную коническую шестерню центрального редуктора. Эта шестерня находится в постоянном зацеплении с верхним коническим зубчатым колесом, жестко соединенным центральной вертикальной осью с корпусом колесной платформы. Поворот всех колесных пар в ту же сторону и на такой же угол, что и кузов, происходит от нижнего конического зубчатого колеса, находящегося в постоянном зацеплении с вертикальной конической зубчатой шестерней центрального редуктора привода поворота кузова при ее вращении. При этом зубчатое колесо соединено трубой с ведущими звездочками двух цепных передач, которые передают вращение на поворотные колонки, обеспечивая поворот колесных пар. Плавательное оборудование включает: четыре запасных колеса, водяные один гребной винтовой и четыре колесных водометных движителя, складной обтекатель. Колесные водометные движители (водометы) имеют постоянный привод от ведущих шестерней межколесных дифференциалов колесных пар.
Недостатками прототипа являются:
- кратковременность возможности движения КТС по двум колеям;
- сложность приводов поворота кузова и колесных пар;
- отсутствие возможности переключения механизма отключения от поворота и фиксации двух задних колесных пар из кузова для движения КТС по двум колеям;
- отсутствие механизма отключения колесных водометов при движении КТС по суше.
Технический результат изобретения - обеспечение беспробуксовочного вращения колесных пар на поворотах при движении по двум колеям, упрощение конструкции приводов поворота кузова и колесных пар, обеспечение управления механизмом отключения от поворота и фиксации двух задних колесных пар из кузова и повышение долговечности колесных водометных движителей.
Заявленная конструкция КТС содержит герметизированные колесную платформу с четырьмя колесными парами и поворотный относительно нее кузов, башню с механизмом стабилизации ее положения, опорные ролики, двигатель со сцеплением и коробкой передач, центральный редуктор, трансмиссию, привод управления, два механизма обеспечения возможности движения по двум колеям, тормоза, амортизацию колес, четыре запасных колеса, гребной винтовой движитель, четыре водометных движителя, складной обтекатель. Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя со сцеплением и коробкой передач через первую коническую передачу центрального редуктора к солнечной зубчатой конической шестерне. Далее к каждым двум смежным колесным парам посредством вал-шестерни на межколесный дифференциал с механизмом его блокировки, от которого к каждой колесной паре через другую вал-шестерню и ведомое коническое колесо на ведущий вал межколесного дифференциала колесных пар. Поворот кузова относительно центральной вертикальной оси колесной платформы осуществляется от рулевого колеса через цепную передачу и конический редуктор, далее на вторую коническую передачу центрального редуктора, ведомое колесо которой жестко соединено с колесной платформой. Поворот колесных пар происходит от трубы, жестко соединенной с ведущей звездочкой нижней цепной передачей и с кузовом при его повороте относительно колесной платформы. Ведущая звездочка верхней цепной передачи перемещается в верхнее I или нижнее II фиксированное положение с помощью трубчатой тяги, соединенной с этой звездочкой и являющейся частью привода переключения с места водителя в кузове. На всех корпусах межколесных дифференциалов колесных пар устанавливаются механизмы отключения водометов, состоящих из шлицевой втулки, соединенной с ведомым коническим зубчатым колесом и способной перемещаться вдоль шлицев вала гребного винта, подшипниковой муфты переключения, свободно установленной на этой втулке и вилке-рычаге, шарнирно соединенной с муфтой. Вилка-рычаг с шарнирной опорой на корпусе межколесного дифференциала имеет два фиксированных положения: I - включения водомета, II - его выключения.
Конструкция КТС поясняется чертежами, где представлено: на фиг.1 - кинематическая схема трансмиссии и привода управления (вид сбоку, правая колесная пара условно повернута на 90°, гребной винтовой движитель и обтекатель в положении для движения по суше); на фиг.2 - кинематическая схема трансмиссии (вид сверху без кузова); на фиг.3 - кинематическая схема механизма отключения водометов (вид спереди и сбоку).
В конструкции КТС без изменения, как у прототипа, остаются (фиг.1): герметизированные колесная платформа 1 с четырьмя колесными парами 2 и кузов 3, башня 4 с механизмом стабилизации ее положения, опорные ролики 5, двигатель со сцеплением и коробкой передач 6, два механизма обеспечения возможности движения по двум колеям, тормоза, амортизация колес, четыре запасных колеса 7, водяной гребной винтовой движитель 8, складной обтекатель 10.
Отличия конструкции КТС от прототипа показаны на фиг.1, 2, 3.
Трансмиссия КТС прототипа обеспечивает кратковременную возможность движения по двум колеям при включении двух механизмов вследствие пробуксовки колес на поворотах. Это снижает долговечность колес 2. Предлагаемая конструкция трансмиссии исключает этот недостаток путем введения двух дополнительных межколесных дифференциалов 11 (на фиг.1, 2 межколесные дифференциалы условно показаны двойными коническими редукторами), между двумя смежными передними и задними колесными парами 2. Корпуса межколесных дифференциалов 11 закреплены на колесной платформе 1. Крутящий момент от двигателя со сцеплением и коробкой передач 6, коническую передачу 12 центрального редуктора 13 к солнечной зубчатой конической шестерне 14. Далее к каждым двум смежным передним (правым) и задним (левым) колесным парам 2 посредством вал-шестерни 15 межколесного дифференциала 11. Затем к каждой колесной паре 2 через вал-шестерню 16 и ведомое коническое колесо 17 на ведущий вал 18 межколесного дифференциала 19. На случай буксования КТС предлагается использовать колесные межколесные дифференциалы 11 с известными механизмами их блокировки.
Упрощен привод поворота кузова, в состав которого у прототипа входят три передачи: цепная 20, червячная и коническая 21. Предлагается червячную передачу заменить на более простую коническую передачу 22. Поворот кузова относительно центральной вертикальной оси 23 колесной платформы 1 осуществляется от рулевого колеса 24 через цепную передачу 20 и конический редуктор 22. Далее крутящий момент передается на вторую коническую передачу 21 центрального редуктора 13, ведомое колесо которой жестко соединено с колесной платформой 1.
Упрощен и изменен привод поворота колесных пар 2 (фиг.1) в ту же сторону и на такой же угол, что и кузов 3, при его повороте относительно колесной платформы 1 путем исключения в конструкции центрального редуктора 13 прототипа нижнего зубчатого конического колеса, входящего в зацепление с шестерней конической передачи 21 привода поворота кузова, и соединения трубой 25 ведущей звездочки 26 цепной передачи 27 с опорой 28 горизонтальных валов в центральном редукторе 13, а значит, и с кузовом 3. Поворот колесных пар 2 происходит при повороте кузова относительно колесной платформы 1 посредством трубы 25, жестко соединенной с кузовом 3 и с ведущей звездочкой 26 цепной передачи 27. При этом поворот задних колесных пар происходит в случае сцепления звездочек 26 и 28, то есть во II (нижнем) положении звездочки 28.
Для включения и выключения механизма отключения и фиксации двух задних колесных пар 2, входящего в привод поворота колес, для обеспечения движения КТС по двум колеям в конструкцию центрального редуктора 13 вводится трубчатая тяга 29 (фиг.1). Ведущая звездочка 28 верхней цепной передачи 30, установленная свободно на трубе 25, перемещается вдоль нее в фиксированные положения I (верхнее) или II (нижнее) с помощью трубчатой тяги 29, жестко соединенной с этой звездочкой и являющейся частью привода переключения с места водителя в кузове 13.
На прототипе все колесные водометы 9 имеют неотключаемый привод от шестерни 31 межколесного дифференциала 19 колесных пар 2 при движении по суше. Это снижает долговечность работы водометов. Предлагаемый механизм отключения водомета состоит из шлицевой катушкообразной втулки 32, подшипниковой муфты переключения 33 и вилки-рычага 34. Втулка 32 жестко соединена с зубчатым коническим колесом 35 и способна перемещаться по шлицам вдоль левого конца вала 36 гребного винта 40. Муфта 33 свободно установлена на втулке 32, а внутренняя обойма ее подшипника упирается в коническое зубчатое колесо 35. Вилка-рычаг 34 установлен на шарнирной опоре 37 корпуса межколесного дифференциала 19 и вилкой шарнирно соединен с наружной обоймой подшипника муфты 33. Подшипник этой муфты исключает износ вилки при включении водомета 9. Вилка-рычаг 34 обеспечивает зубчатому коническому колесу 35 два фиксированных положения: I - включения водомета 9 путем введения в зацепление зубчатого колеса с шестерней 31 межколесного дифференциала 19, II - выключения водомета путем вывода из зацепления зубчатых колес 31 и 35. Включение водометов производится водителем на остановленном КТС перед входом в воду, а выключение - после выхода из воды при снятии или установке защитных крышек 38 и 39. Для облегчения включения водомета допускается покачивание рукой гребного винта 40, соединенного валом 36 с коническим зубчатым колесом 35.
Таким образом, предлагаемые изменения конструкции КТС устраняют указанные выше недостатки прототипа, повышая надежность и долговечность ее работы.