Трансмиссия гусеничного трактора

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Бобровник Александр Иванович Котлобай Анатолий Яковлевич Котлобай Андрей Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Трансмиссия гусеничного трактора, содержащая кинематически соединенные двигатель, насос, коробку передач, конечные передачи, дифференциальный механизм поворота, включающий два суммирующих планетарных ряда, ведущие элементы которых кинематически соединены с выходным валом коробки передач, а выходные валы ведомых элементов - с конечными передачами и ведущими звездочками борта, и регулирующие элементы, установленные с возможностью вращения в разные стороны, и кинематически соединенные с гидромотором дифференциального механизма поворота, гидравлически связанного с насосом, отличающаяся тем, что оснащена дополнительными ведущими звездочками, установленными на опорных катках, кинематически соединенными с гидромоторами катков, гидравлически связанными с насосом. 2. Трансмиссия гусеничного трактора по п. 1, отличающаяся тем, что гидромоторы дифференциального механизма поворота и катков соединены с насосом во второй и заперты в первой позициях двухпозиционных гидрораспределителей с электромагнитным управлением. Полезная модель относится к транспортному машиностроению, преимущественно к трансмиссиям гусеничных тракторов. Известна трансмиссия гусеничной машины, содержащая двигатель, коробку передач,планетарные механизмы поворота, и бортовые передачи, связанные с ведущими звездочками 1. Известная трансмиссия гусеничной машины обеспечивает высокие тягово-сцепные качества при движении на низких передачах с малыми технологическими скоростями и относительно высокие транспортные скорости движения. Трансмиссия известной гусеничной машины обеспечивает маневрирование с расчетным радиусом поворота на каждой передаче. Недостатком известной трансмиссии гусеничной машины является ступенчатое изменение радиуса поворота, что не обеспечивает вписываемость машины в дорогу с большой кривизной. Чтобы вписаться в траекторию движения, кривизна которой переменная и часто весьма существенна, водитель вынужден снижать скорость, переходить на низшую передачу и тем самым уменьшать среднюю скорость. Кроме того, управление поворотом при этом усложняется. Известна трансмиссия гусеничного трактора, содержащая кинематически соединенные двигатель, насос, коробку передач, конечные передачи, дифференциальный механизм поворота, включающий два суммирующих планетарных ряда, ведущие элементы которых кинематически соединены с выходным валом коробки передач, а выходные валы ведомых элементов - с конечными передачами и ведущими звездочками борта, и регулирующие элементы, установленные с возможностью вращения в разные стороны и кинематически соединенные с гидромотором дифференциального механизма поворота, гидравлически связанного с насосом 2. Известная трансмиссия гусеничного трактора обеспечивает бесступенчатые вход в поворот и изменение радиуса поворота трактора без снижения скорости движения при маневрировании. Недостатком известной трансмиссии гусеничного трактора является низкая надежность. Низкая надежность трансмиссии гусеничного трактора объясняется тем, что при выполнении технологических процессов с высокими тяговыми нагрузками на низких передачах вся тяговая нагрузка гусеничного движителя, реализуемая опорной ветвью гусеничной цепи - от переднего до заднего опорных катков, воспринимается каждым пальцем гусеничной цепи на участке от заднего опорного катка до ведущей звездочки. Это приводит к изнашиванию шарниров гусеничных цепей и зубьев ведущей звездочки, нарушению зацепления их, снижению надежности работы трансмиссии и гусеничного трактора в целом. Задачей, решаемой полезной моделью, является увеличение надежности работы трансмиссии гусеничного трактора. Решение поставленной задачи достигается тем, что трансмиссия гусеничного трактора, содержащая кинематически соединенные двигатель, насос, коробку передач, конечные передачи, дифференциальный механизм поворота, включающий два суммирующих планетарных ряда, ведущие элементы которых кинематически соединены с выходным валом коробки передач, а выходные валы ведомых элементов - с конечными передачами и ведущими звездочками борта, и регулирующие элементы, установленные с возможностью 2 69312010.12.30 вращения в разные стороны и кинематически соединенные с гидромотором дифференциального механизма поворота, гидравлически связанного с насосом, оснащена дополнительными ведущими звездочками, установленными на опорных катках, кинематически соединенными с гидромоторами катков, гидравлически связанными с насосом. При этомгидромоторы дифференциального механизма поворота и катков соединены с насосом во второй и заперты в первой позициях двухпозиционных гидрораспределителей с электромагнитным управлением. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обеспечивают передачу тягового усилия на гусеничный движитель основными ведущими звездочками и дополнительными, установленными на опорных катках гусеничного трактора, что позволит рассредоточить усилие, передаваемое на каждую гусеничную цепь, и пропорционально уменьшить нагрузку каждого пальца гусеничной цепи и проушин траков, их износ, и увеличить надежность работы трансмиссии гусеничного трактора. На фигуре представлена схема трансмиссии гусеничного трактора. Трансмиссия гусеничного трактора содержит двигатель 1, муфту сцепления 2, регулируемый насос 3, коробку перемены передач 4, механизм поворота 5, тормозные механизмы 6, карданные валы 7, конечные передачи 8, 9, ведущие звездочки 10, 11,взаимодействующие с гусеничными цепями 12, 13, датчики частоты вращения 14, 15 ведущих звездочек 10, 11. Трансмиссия гусеничного трактора включает ведущие звездочки 16, 17, установленные на передних опорных катках 18, 19, также взаимодействующие с гусеничными цепями 12, 13. Ведущие звездочки 16, 17 кинематически соединены с регулируемыми гидромоторами 20, 21 опорных катков 18, 19. Опорные катки 18, 19 со звездочками 10, 11 могут быть установлены на ступицах гидромоторов 20, 21 опорных катков 18, 19, выполненных в виде мотор-колес с высокомоментными аксиально-поршневыми гидромоторами 3. Механизм поворота 5 состоит из корпуса, в котором установлены два суммирующих планетарных ряда 22. Эпициклические шестерни 23 суммирующих планетарных рядов 22 соединены шестернями 24 с шестерней 25, установленной на выходном валу коробки перемены передач 4. Водила 26, являющиеся ведомыми элементами суммирующих планетарных рядов 22, жестко установлены на выходных валах 27 механизма поворота 5. Солнечные шестерни 28, являющиеся регулирующим элементом, соединены между собой шестернями 29 и с шестерней 30, установленной на валу гидромотора 31 дифференциального механизма поворота с возможностью осевого перемещения. Гидромоторы 31 дифференциального механизма поворота и 20, 21 катков соединены с насосом 3 во второй и заперты в первой позициях двухпозиционных гидрораспределителей 32, 33 с электромагнитным управлением. Трансмиссия гусеничного трактора работает следующим образом. Включается двигатель 1, насос 3, работающий с нулевой подачей, выжимается сцепление 2, включается необходимая передача коробки перемены передач 4, отжимается сцепление 2 и трактор трогается. При прямолинейном движении трактора поток мощности поступает от двигателя 1 через сцепление 2 на коробку передач 4, из которой на механизм поворота 5. В механизме поворота 5 поток мощности раздваивается посредством шестерен 25, 24 и в равных значениях поступает на эпициклические шестерни 23 суммирующих планетарных рядов 22. Подача насоса 3 отсутствует, гидрораспределители 32, 33 находятся в первой позиции,при которой гидрораспраспределитель 32 запирает полости гидромотора 31, и вал его вместе с шестерней 30 застопорен, а гидрораспределитель 33 соединяет полости гидромоторов 20, 21 опорных катков 18, 19, обеспечивая звездочкам 16, 17 ведомый режим. Вместе с шестерней 30 застопорены шестерни 29 и солнечные шестерни 28 суммирующих планетарных рядов 22. Выходные валы 27, карданные валы 7 и ведущие звездочки 10, 11 69312010.12.30 вращаются с одинаковой скоростью, обеспечивая одинаковую скорость гусеничным цепям 12, 13. При движении гусеничного трактора тормозные механизмы 6 разблокированы. При прямолинейном движении гусеничного трактора, при выполнении технологических операций, требующих реализации высоких тяговых усилий, гидрораспределитель 33 переводится во вторую позицию, соединяя магистрали гидромоторов 20, 21 опорных катков 18, 19 с насосом 3. По сигналам датчиков частоты вращения 14, 15 звездочек 10, 11 подача насоса 3 увеличивается, достигая значений, при которых скорости звездочек 16, 17 опорных катков 18, 19 согласуются со скоростями гусеничных цепей 12, 13. Выполнение гидромоторов 20, 21 с переменным рабочим объемом обеспечивает расширение диапазона регулирования частоты вращения звездочек 16, 17 опорных катков 18, 19. При высоком тяговом усилии и малой технологической скорости движения трактора объемы гидромоторов 20, 21 максимальные. Тяговое усилие передается на остов трактора через ведущие звездочки 10, 11 и звездочки 16, 17 опорных катков 18, 19. Рассредоточенная передача движущей силы двигателя 1 на гусеничные цепи 12, 13 обеспечивает разгрузку гусеничных цепей 12, 13 в зоне контакта с опорной поверхностью, снижает износ шарниров гусеничных цепей 12, 13, повышает надежность работы трансмиссии гусеничного трактора. При маневрировании гусеничного трактора, гидрораспределитель 33 возвращается в первую позицию, переводя звездочки 16, 17 опорных катков 18, 19 в ведомый режим. Для изменения направления движения гусеничного трактора при повороте рулевого колеса (не показано) гидрораспределитель 32 переводится во вторую позицию. Включается и увеличивается подача рабочей жидкости насоса 3 к гидромотору 31, например, по гидролинии . Мощность от двигателя 1 на механизм поворота 5 передается двумя потоками один через коробку передач 4, шестерни 25, 24 на эпициклы 23 суммирующих планетарных рядов 22,а второй - от гидромотора 31 через шестерни 30 и 29 на солнечные шестерни 28. Учитывая, что солнечные шестерни 28 вращаются в разные стороны, в одном из суммирующих планетарных рядов 22 происходит суммирование скоростей вращения эпицикла 23 и солнечной шестерни 28 на водиле 26, а во втором - вычитание скоростей на ту же величину. Вследствие этого скорость вращения одного из выходных валов 27 и связанной с ним через карданную передачу 7 конечную передачу 8 ведущей звездочки 10 увеличивается, а скорость ведущей звездочки 11 уменьшается на ту же величину. Соответственно поступательная скорость движения гусеничной цепи 12 выше поступательной скорости движения гусеничной цепи 13. Гусеничный трактор поворачивает вправо. Чем больше поворот рулевого колеса (не показано), тем больше рабочей жидкости поступает из насоса 3 в гидромотор 31 и тем больше разность в скоростях ведущих звездочек 10, 11 и гусеничных цепей 12, 13. При этом средняя скорость движения трактора не уменьшается. При повороте рулевого колеса в другую сторону рабочая жидкость подается от насоса 3 к гидромотору 31 по гидролинии . Гидромотор 31 вращается в противоположную сторону,обеспечивая увеличение скорости ведущей звездочки 11 и гусеничной цепи 13 и уменьшение скорости ведущей звездочки 10 и гусеничной цепи 12 трактор поворачивается влево. При буксировке трактора шестерня 30 выводится из зацепления с шестернями 29, а поворот трактора осуществляется торможением одного из выходных валов 27 тормозом 6. Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения обеспечивают передачу тягового усилия с остова гусеничного трактора на движитель основными ведущими звездочками и дополнительными, установленными на опорных катках гусеничного трактора, что позволит рассредоточить усилие, передаваемое на каждую гусеничную цепь, и пропорционально уменьшить нагрузку каждого пальца гусеничной цепи и проушин траков,их износ и увеличить надежность работы трансмиссии гусеничного трактора. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4