ходовая часть безрельсового транспортного средства

Формула изобретения

Ходовая часть безрельсового транспортного средства, например автомобиля-самосвала, содержащая мотор-колеса, подключаемые к бортовой электросети в режиме тяги или к нагрузочному резистору в режиме торможения, ведущие мосты, на каждом из которых укреплена пара мотор-колес, гидроэлектропривод с золотниковым механизмом, управляемым электромагнитами левого и правого поворота ведущих мостов, раму, на которой укреплены ведущие мосты и гидроэлектропривод, и блок управления мотор-колесами, включающий педаль-переключатель для подсоединения каждого мотор-колеса или к бортовой электросети, или к нагрузочному резистору, отличающаяся тем, что на раме вращательно установлены пара передних и пара задних мостов, каждая из которых связана с гидроэлектроприводом, а блок управления выполнен в виде двух коммутаторов, один из которых связан с парой левых мотор-колес передних мостов и парой правых мотор-колес задних мостов, а второй - с парой правых мотор-колес передних мостов и парой левых мотор-колес задних мостов, в каждый из коммутаторов блока управления введена цепь из четырех параллельно соединенных контакторов с нормально замкнутыми контактами и цепь из четырех параллельно соединенных контакторов с нормально разомкнутыми контактами, избирательно подключаемых к обмотке электромагнита золотникового механизма педаль-переключателем, а каждое мотор-колесо подключено к бортовой электросети и к нагрузочному резистору через соответствующие гасящие резисторы, причем параллельно гасящим резисторам бортовой электросети подключены главные нормально замкнутые контакты контакторов, а параллельно гасящим резисторам нагрузочных резисторов - главные нормально разомкнутые контакты контакторов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к элементам конструкции автомобилей и может быть использовано, в частности, в качестве ходовой части карьерного автомобиля-самосвала.

Известна ходовая часть безрельсового транспортного средства, например, автомобиля-самосвала, содержащая мотор-колеса, подключаемые к бортовой электросети в режиме тяги или к нагрузочному резистору в режиме торможения; ведущие мосты, на каждом из которых укреплена пара мотор-колес; гидроэлектропривод с золотниковым механизмом, управляемым электромагнитами левого и правого поворота ведущих мостов; раму, на которой укреплены ведущие мосты и гидроэлектропривод; и блок управления мотор-колесами, включающий педаль-переключатель для подсоединения каждого мотор-колеса или к бортовой электросети или к нагрузочному резистору. Таковой является, например, ходовая часть автомобиля-самосвала “БелАЗ-7551” (журнал “Автомобильный транспорт”, №1 за 1993 г.). Ходовая часть этого автомобиля имеет один задний и один передний мост, каждый из которых для выполнения поворотов связан с гидроэлектроприводом. Для управления движением ходовой части каждая пара мотор-колес, представляющих собой электродвигатели постоянного тока, избирательно (с помощью управляемого педалью переключателя) параллельно подключается или к бортовой электросети в режиме тяги, или к резистору нагрузки в режиме торможения.

Оба моста этого автомобиля-самосвала имеют достаточно протяженную базу, что снижает маневренность, столь необходимую в условиях работы в карьерах.

Главной целью данного изобретения является создание высокоманевренной ходовой части автомобиля-самосвала с надежным управлением, которая бы совмещала как управление в режиме “тяга - торможение”, так и в режиме поворота.

Поставленная цель достигается тем, что в известной ходовой части безрельсового транспортного средства, например, автомобиля-самосвала, содержащей мотор-колеса, подключаемые к бортовой электросети в режиме тяги или к нагрузочному резистору в режиме торможения; ведущие мосты, на каждом из которых укреплена пара мотор-колес; гидроэлектропривод с золотниковым механизмом, управляемым электромагнитами левого и правого поворота ведущих мостов; раму, на которой укреплены ведущие мосты и гидроэлектропривод; и блок управления мотор-колесами, включающий педаль-переключатель для подсоединения каждого мотор-колеса или к бортовой электросети, или к нагрузочному резистору, на раме вращательно установлены пара передних и пара задних мостов, каждая из которых связана с гидроэлектроприводом, а блок управления выполнен в виде двух коммутаторов, один из которых связан с парой левых мотор-колес передних мостов и парой правых мотор-колес задних мостов, а второй - с парой правых мотор-колес передних мостов и парой левых мотор-колес задних мостов, в каждый из коммутаторов блока управления введена цепь из четырех параллельно соединенных контакторов с нормально замкнутыми контактами и цепь из четырех параллельно соединенных контакторов с нормально разомкнутыми контактами, избирательно подключаемых к обмотке электромагнита золотникового механизма педаль-переключателем, а каждое мотор-колесо подключено к бортовой электросети и к нагрузочному резистору через соответствующие гасящие резисторы, причем параллельно гасящим резисторам бортовой электросети подключены главные нормально замкнутые контакты контакторов, а параллельно гасящим резисторам нагрузочных резисторов - главные нормально разомкнутые контакты контакторов.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена ходовая часть, вид сверху; на фиг.2 - электрическая схема блока управления мотор-колесами в режиме тяги, на фиг.3 - электрическая схема блока управления мотор-колесами в режиме торможения.

Если для ориентации обозначить направление движения автомобиля-самосвала стрелкой “А”, то, как показано на фиг.1, ходовая часть автомобиля-самосвала содержит раму 1, на которой с помощью четырех вертикальных осей 2 вращательно установлены два передних ведущих моста 3 и 4 с двумя парами мотор-колес 5 и 6 и два задних ведущих моста 7 и 8 с двумя парами мотор-колес 9 и 10. Все мосты 3, 4, 7 и 8 имеют одинаковую грузоподъемность. На раме 1 также укреплен гидроэлектропривод (для упрощения чертежа не показан) с двумя исполнительными гидроцилиндрами 11 (на фиг.1 показан только один из них, т.к. второй симметричен) и электроагрегат 12 с тяговым генератором 13 для электропитания мотор-колес и электрического оборудования гидроэлектропривода. Каждый мост содержит поперечные балансиры 14, на концах которых установлены мотор-колеса, и траверсы 15. При этом каждая пара траверс 15 передних и задних мостов связана с гидроэлектроприводом с помощью исполнительных гидроцилиндров 11 через рычажный механизм.

Вдоль продольной геометрической оси самосвала Б-Б под рамой 1 размещен пешеходный туннель 17, соединяющий две кабины 16 и 18, расположенные соответственно между ведущими передними мостами 3 и 4 и задними мостами 7 и 8. Тоннель 17, изгибаясь между передними и задними мостами средней частью вбок, сообщается с отсеком 19 для обслуживания находящегося там электроагрегата 12.

Генератор постоянного тока 13 электроагрегата 12 питает бортовую электросеть, к которой параллельно подключены все мотор-колеса 5, 6, 9 и 10, электромагниты 36 и 37 золотникового механизма управления 22 гидроэлектроприводом, показанного на фиг.2 и 3 условно пунктирным прямоугольником, а также все электрооборудование гидроэлектропривода (электрические моторы насосной станции, силовые электромагнитные клапаны и др.).

Блок управления мотор-колесами выполнен в виде двух коммутаторов 20 и 21. Коммутатор 20 связан с парой левых мотор-колес 5 передних мостов 3, 4 и парой правых мотор-колес 9 задних мостов 7, 8, а коммутатор 21 - с парой правых мотор-колес передних мостов и парой левых мотор-колес задних мостов. Эти коммутаторы на фиг.2 и 3 условно показаны пунктирными прямоугольниками, а подробно раскрыта только электрическая схема коммутатора 20 левого поворота, т.к. коммутатор 21 правого поворота имеет аналогичную электрическую схему.

Как показано на фиг.2, каждое мотор-колесо 5 и 9 одной шиной подключено к бортовой электросети и к нагрузочному резистору 25 через соответствующие гасящие резисторы 28 и 29, а другой шиной - к неподвижному контакту 26 переключателя 24 (выделен пунктирным прямоугольником), подвижный контакт 27 которого в режиме тяги подключает мотор-колеса к бортовой сети электропитания (фиг.2), а при нажатии на педаль торможения 23 - к нагрузочному резистору 25 (фиг.3). В каждый из коммутаторов блока управления введена цепь из четырех параллельно соединенных контакторов 32 с нормально замкнутыми контактами 30 и цепь из четырех параллельно соединенных контакторов 33 с нормально разомкнутыми контактами 31. Эти контакторы имеют возможность избирательно подключаться к обмоткам электромагнитов левого и правого поворотов 36 и 37 золотникового механизма 22 благодаря переключателю 24 (выделен пунктирным прямоугольником) с неподвижным 34 и подвижным контактом 35, которые срабатывают при нажатии на педаль торможения 23. Главные нормально замкнутые контакты 30 контакторов 32 включены параллельно резисторам 28, подключенным к бортовой электросети, а главные нормально разомкнутые контакты 31 контакторов 33 - параллельно гасящим резисторам 29 нагрузочных резисторов 25.

Работа ходовой части автомобиля-самосвала осуществляется следующим образом. Оператор запускает дистанционно с пульта управления, находящегося в одной из кабин 16 или 18, дизельный электроагрегат 12, находящийся в отсеке 19 пешеходного туннеля 17. Дизельный двигатель электроагрегата 12 вращает ротор генератора 13, распределяя электропитание по бортовой сети автомобиля-самосвала. Мотор-колеса 5, 6, 9 и 10, получая номинальное электропитание от бортовой сети, начинают свое вращение относительно неподвижных балансиров 14 передних и задних мостов 3, 4, 7 и 8, обеспечивая тягу для движения шасси автомобиля-самосвала.

В режиме тяги обмотки электромагнитов 36 и 37 управления золотниковым механизмом 22 поворотов к бортовой сети электропитании не подключены и коммутатор 20 (и 21) находится в исходном состоянии (фиг.2), при котором переключатель 24 через неподвижный 26 и подвижный контакт 27 замыкает цепь бортовая сеть - мотор-колеса, а главный контакт 30 электромагнитного контактора 32 нормально замкнут.

Если в этом режиме возникает необходимость выполнить, например, левый поворот, то по при вращении рулевого колеса подается электропитание на электромагнит 36 левого поворота, благодаря чему смещается золотник золотникового управляющего устройства 22, а гидроцилиндр 11 через рычажную систему начинает самостоятельно поворачивать траверсы 15 передних и задних мостов 3, 4, 7 и 8, и одновременно через замкнутые неподвижный контакт 34 и подвижный контакт 35 переключателя 24 происходит срабатывание всех контакторов 32 коммутатора 20, благодаря чему их главные контакты 30 размыкаются. При размыкании контактов 30 на мотор-колеса 5 и 9 подается напряжение ниже номинального, т.к. при этом в их колесную электрическую цепь включаются гасящие резисторы 28, тяга мотор-колес 5, 9 по сравнению с остальными мотор-колесами уменьшается. Это приводит к появлению дополнительного момента, способствующего попарному повороту относительно укрепленных на раме 1 осей 2 передних мостов 3 и 4 влево, а задних 7 и 8 вправо, в пределах круговых зон, показанных пунктирной линией на фиг.1. При этом осуществляется поворот самого автомобиля-самосвала влево. Дополнительный момент может быть соизмерим по величине с моментом гидравлики поворота, однако недостаточным для того, чтобы без нее осуществить самостоятельный поворот. При этом нагрузка на гидравлику поворота уменьшается.

В режиме электродинамического торможения, который обеспечивается нажатием на педаль тормоза 23, подвижный контакт 27 переключателя 24 занимает позицию, показанную на фиг.3, обращая тем самым мотор-колеса 5 и 9 в генераторы.

Одновременно цепь из четырех контакторов 33 с нормально разомкнутыми главными контактами 31 подключается через замкнутые неподвижный контакт 34 и подвижный контакт 35 переключателя 24 к обмотке электромагнита 36. Если обмотка электромагнита 36 не подключена к бортовой электросети, то все главные контакты 31 остаются разомкнутыми и все мотор-колеса оказываются подключенными на последовательные цепи из нагрузочного резистора 25 и гасящего резистора 29. Мотор-колеса 6 и 10 коммутатора 21 работают аналогично, и все восемь мотор-колес тормозятся в одинаковой степени, после чего автомобиль-самосвал останавливается.

Если в режиме электродинамического торможения возникает необходимость выполнить левый поворот, то по при вращении рулевого колеса подается электропитание на электромагнит 36 левого поворота, благодаря чему одновременно гидроцилиндр 11 через рычажную систему начинает самостоятельно поворачивать траверсы 15 передних и задних мостов 3, 4, 7 и 8 и одновременно через замкнутые неподвижный контакт 34 и подвижный контакт 35 переключателя 24 происходит срабатывание всех контакторов 33 коммутатора 20. Благодаря этому главные контакты 31 контакторов 33 замыкаются и тем самым шунтируются гасящие сопротивления 29. При этом нагрузка мотор-колес 5, 9 возрастает, и при движении они тормозятся в большей степени, чем остальные. Это способствует, как и в режиме тяги, повороту автомобиля-самосвала влево.

При подаче питания на другой электромагнит, т.е. на электромагнит 37 золотникового механизма 22, автомобиль-самосвал начинает с помощью гидроцилиндров 11 осуществлять правый поворот. При этом в работу включается коммутатор 21, аналогичный по устройству и работе коммутатору 20.

Использование в колесных цепях резисторов 28 и 29, подключенных параллельно главным контактам 30 и 31 электромагнитных контакторов 32 и 33, позволяет уменьшить величину коммутируемых токов и дает возможность применения данного устройства в любой схеме и при любом способе питания мотор-колес. Следует заметить, что при повороте автомобиля-самосвала мотор-колеса переключены на другой режим тяги или электродинамического торможения только на период включения электромагнитов 36 или 37 золотникового механизма 22. В остальное время, когда поворот осуществляется уже повернутыми мостами 3, 4, 7 и 8 они работают в одинаковом режиме. Поэтому систему автоматического переключения режима мотор-колес 5 и 9 (6 и 10) при срабатывании гидравлики поворота нельзя отнести к системе поворота, а ее выход из строя не приводит к прерыванию поворота и потере управления автомобилем-самосвалом, что повышает надежность системы управления.