Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Силова передача транспортного засобу, переважно трактора, що містить тепловий двигун, з'єднаний з ним електрогенератор, ведучі мости з колісними рушіями, функціонально зв'язаними за допомогою колісних редукторів з тяговими електродвигунами, співвісно встановленими в корпусах ведучих мостів, блок керування та перетворювачі частоти тягових електродвигунів, при цьому тягові електродвигуни із перетворювачами частоти включені в загальний електричний ланцюг із блоком керування та електрогенератором, а вали колісних редукторів безпосередньо пов'язані з колісними рушіями, яка відрізняється тим, що вона оснащена встановленими в корпусах ведучих мостів узгоджувальними планетарними редукторами, кінематично пов'язаними з тяговими електродвигунами та колісними редукторами, і додатковим перетворювачем частоти, підключеним входами до електрогенератора та блока керування, а виходами - до перетворювачів частоти тягових електродвигунів, при цьому згадані планетарні редуктори розміщено між тяговими електродвигунами та колісними редукторами.

2. Силова передача за п. 1, яка відрізняється тим, що електрогенератор і тягові електродвигуни виконано синхронними змінного струму.

Текст

Реферат: Силова передача транспортного засобу, переважно трактора, містить тепловий двигун, з'єднаний з ним електрогенератор, ведучі мости з колісними рушіями, функціонально зв'язаними за допомогою колісних редукторів з тяговими електродвигунами, співвісно встановленими в корпусах ведучих мостів, блок керування та перетворювачі частоти тягових електродвигунів. При цьому тягові електродвигуни із перетворювачами частоти включені в загальний електричний ланцюг із блоком керування та електрогенератором, а вали колісних редукторів безпосередньо пов'язані з колісними рушіями. Для поліпшення експлуатаційних характеристик трактора силова установка оснащена встановленими в корпусах ведучих мостів узгоджувальними планетарними редукторами, кінематично пов'язаними з тяговими електродвигунами, та колісними редукторами і додатковим перетворювачем частоти, підключеним входами до електрогенератора та блока керування, а виходами - до перетворювачів частоти тягових електродвигунів. При цьому згадані планетарні редуктори розміщено між тяговими електродвигунами та колісними редукторами. UA 101881 C2 (12) UA 101881 C2 UA 101881 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі машинобудування, а саме до силових передач тягових або інших транспортних засобів із електромеханічним приводом, зокрема тракторів. Існує електрична силова передача транспортного засобу, що містить тепловий двигун, синхронний електрогенератор змінного струму, кінематично з'єднаний з тепловим двигуном та електрично зв'язаний через перетворювач із тяговими електродвигунами постійного струму, з'єднаними через планетарні бортові передачі з колесами транспортного засобу [1]. Однак існуюча силова передача не завжди забезпечує оптимальну роботу тягових електродвигунів, особливо в широкому швидкісному та навантажувальному діапазонах. Для забезпечення роботи силової передачі з максимальними КПД і потужністю у всьому швидкісному діапазоні застосовують тягові електродвигуни з більшим крутним моментом і з більшою потужністю, для регулювання частоти обертання яких необхідно застосовувати силові перетворювачі, розраховані на більшу потужність, а це значно збільшує витрати на дорогі матеріали, витрати у виробництві та собівартість продукції. Існує робоча машина або трактор з комбінованою силовою установкою, що містить електрогенератор, з'єднаний з тепловим двигуном та електрично пов'язаний з електродвигунами, з'єднаними з ведучими колесами машини через індивідуальні редуктори або безпосередньо для їхнього привода, і програмувальний контролер, що керує роботою електрогенератора та електродвигунів [2]. Недоліком аналога є необхідність застосування в силовій передачі машини або трактора тягових електричних машин зі значною установною (паспортною) потужністю, що становить сумарно приблизно 200 % потужності привідного теплового двигуна, тому що повний потік потужності проходить спочатку через генератор і потім через електродвигуни до ведучих коліс. Ця обставина визначає досить високі габаритні та масові показники основного електроустаткування (тягових електромашин) і, як наслідок, витрату великої кількості кольорового металу, що істотно підвищує собівартість силової передачі машини або трактора. Існує комбінована енергетична установка повнопривідного транспортного засобу, що містить тепловий двигун та оборотну електричну машину, блоки перетворення електроенергії та трансмісію, що включає в себе приймально-розподільний пристрій для розподілу на ведучі мости транспортного засобу роздільних або підсумованих потоків потужності теплового двигуна та оборотної електричної машини, який має корпус, вал привода заднього моста та вал привода переднього моста, розташовані в корпусі на різних осях, і передавальний механізм [3]. Приймально-розподільний пристрій виконано з можливістю додаткової зміни передаточного числа трансмісії за допомогою вузла зміни передаточного числа, сполученого зі згаданим передавальним механізмом, і оснащено валом прийому потоку потужності від теплового двигуна, розташованого на осі вала привода заднього моста, і валом прийому потоку потужності від оборотної електричної машини, розташованим на осі вала привода переднього моста. Вали привода мостів виконано автономними (незалежними) від валів прийому потоків потужності, при цьому всі вали оснащено сполучними елементами, вибірково взаємодіючими між собою та з передавальним механізмом для забезпечення взаємозв'язку між валами прямо та через передавальний механізм. Істотним недоліком існуючого технічного рішення є наявність великої кількості механічних перетворюючих вузлів, які підвищують питому витрату палива та знижують у цілому експлуатаційні характеристики транспортного засобу. Існує також силова передача транспортного засобу з електромеханічним регулюванням потужності на колісно-гусеничний рушій, що містить двигун внутрішнього згоряння, контролери роботи двигуна, пов'язані із блоком керування роботою двигуна, що впливає на керовану муфту, генератор, жорстко пов'язаний з керованою муфтою, тягові електродвигуни, вбудовані в маточини ведучих коліс, електрично з'єднані з генератором, блок керування тяговими електродвигунами, електронний акселератор та енергоакумулятор з рекуперативним електричним гальмом, пов'язані із блоком керування [4]. Недоліком існуючої силової передачі є те, що тягові електродвигуни вбудовано в маточини ведучих коліс, а їхні вали безпосередньо з'єднані з колісними редукторами, що істотно знижує КПД передачі та звужує діапазони регулювання швидкісних режимів. Найбільш близькою з технічної суті до цього винаходу є силова передача транспортного засобу, що містить корпуси ведучих мостів з колісними рушіями, функціонально зв'язаними за допомогою двоступінчастих редукторів з тяговими електродвигунами, співвісно встановленими в корпуси ведучих мостів, тепловий двигун, з'єднаний з ним електричний генератор і блоки керування, при цьому тягові електродвигуни включені в загальний електричний ланцюг із блоком керування та генератором, а вали редукторів безпосередньо пов'язані з колісними рушіями мостів [5]. 1 UA 101881 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком найближчого аналога є те, що тягові електродвигуни кінематично з'єднані з колісними рушіями за допомогою колісних двоступінчастих редукторів, що істотно знижує КПД передачі та звужує діапазони регулювання швидкісних режимів. Задачею винаходу є створення силової передачі транспортного засобу, зокрема трактора, з більш високими техніко-економічними показниками за будь-яких режимів роботи. Для рішення поставленої задачі силова передача транспортного засобу, переважно трактора, містить тепловий двигун, з'єднаний з ним електрогенератор, ведучі мости з колісними рушіями, функціонально зв'язаними за допомогою колісних редукторів з тяговими електродвигунами, співвісно встановленими в корпуси ведучих мостів, блок керування та перетворювачі частоти тягових електродвигунів. При цьому тягові електродвигуни з перетворювачами частоти включені в загальний електричний ланцюг із блоком керування та електрогенератором, а вали колісних редукторів безпосередньо пов'язані з колісними рушіями. Відповідно до винаходу, силову передачу оснащено встановленими в корпуси ведучих мостів узгоджувальними керованими планетарними редукторами, кінематично пов'язаними з тяговими електродвигунами та колісними редукторами, і додатковим перетворювачем частоти, підключеним входами до електрогенератора та блока керування, а виходами - до перетворювачів частоти тягових електродвигунів. При цьому згадані планетарні редуктори розміщено між тяговими електродвигунами та колісними редукторами. В окремому випадку електрогенератор і тягові електродвигуни виконано синхронними змінного струму. Технічним результатом винаходу є поліпшення експлуатаційних характеристик трактора. Це досягається за рахунок застосування тягових електродвигунів меншої потужності, а отже, менших габаритів і маси, забезпеченням їхньої роботи в зоні максимальних КПД і редукування їхнього крутного моменту відповідно до необхідного навантаження на ведучі колеса. Розміщення узгоджувальних керованих планетарних редукторів між тяговими електродвигунами та колісними редукторами дає можливість сконцентрувати максимальні крутні моменти в кінцевих передачах і забезпечити роботу тягових електродвигунів у зоні вихідних кінематичних параметрів. Крім цього, забезпечено незалежну роботу ведучих мостів і кожного ведучого колеса окремо. За рахунок цього тягові зусилля всіх ведучих коліс можна використати тільки при більших тягових навантаженнях, а при невеликих і середніх навантаженнях використовувати тільки один ведучий міст. Одночасно поліпшується можливість транспортування трактора буксируванням, а також забезпечується, за необхідності, рух накатом через перемикання узгоджувальних редукторів у нейтральне положення за допомогою блоку керування, при якому обертання від коліс трактора не передається на тягові електродвигуни. Індивідуальні перетворювачі тягових електродвигунів дозволяють регулювати незалежний крутний момент на кожному колесі, що забезпечує необхідні кінематичні параметри під час маневрування та руху на пересіченій місцевості, коли потрібно забезпечити незалежне обертання коліс із різною частотою без циркуляції потужності. На кресленні зображено блок-схему силової передачі транспортного засобу, зокрема трактора. Силова передача транспортного засобу, переважно трактора, містить двигун внутрішнього згоряння (тепловий двигун) 1 і з'єднаний з ним електрогенератор 2. У корпусі 3 некерованого ведучого мосту співвісно встановлено тягові електродвигуни 4, кінематично зв'язані за допомогою узгоджувальних керованих планетарних редукторів 5 і колісних редукторів 6 з колісними рушіями 7. У корпусі 8 керованого моста співвісно встановлено тягові електродвигуни 9, кінематично зв'язані за допомогою узгоджувальних керованих планетарних редукторів 10, карданних передач 11 і колісних редукторів 12 з колісними рушіями 13. При цьому узгоджувальні планетарні редуктори 5, 10 розміщено відповідно між тяговими електродвигунами 4, 9 і колісними редукторами 6, 12. Електрогенератор 2 і тягові електродвигуни 4, 9 виконано, наприклад, синхронними змінного струму. Електрична схема силової передачі містить блок 14 керування, наприклад програмувальний контролер верхнього рівня, силовий перетворювач 15 частоти та силові перетворювачі 16, 17 частоти відповідно для тягових електродвигунів 4 та 9. Силовий перетворювач 15 підключено входами до електрогенератора 2 і блока 14 керування, а виходами - до перетворювачів 16, 17, які входами з'єднано із блоком 14 керування, а виходами - відповідно з тяговими електродвигунами 4 та 9. Пропонована силова передача транспортного засобу працює в такий спосіб. Крутний момент від теплового двигуна 1 передається на електрогенератор 2, вироблений змінний струм з якого надходить у силовий перетворювач 15, де перетвориться в постійний струм. З перетворювача 15 постійний струм надходить у силові перетворювачі 16, 17, які перетворюють його в змінний струм і регулюють частоту обертання тягових електродвигунів 4, 9 за допомогою керуючих сигналів, що надходять із блока керування 14. Із тягових 2 UA 101881 C2 5 10 15 електродвигунів 4, 9 крутний момент передається на узгоджувальні редуктори 5, 10, передаточні числа яких вибираються за умови оптимального узгодження тягової характеристики трактора. Потім крутний момент передається на колісні редуктори 6 і на колісні рушії 7 некерованого моста та через карданні передачі 11 - на колісні редуктори 12 і колісні рушії 13 керованого моста 8. Забезпечення оптимальної роботи тягових електродвигунів 4, 9 та узгодження їхніх граничних характеристик з потенційною тяговою характеристикою трактора роблять через вибір необхідних передатних відносин узгоджувальних редукторів, а також залежно від величини крутного моменту на кожному колісному рушії 7, 13, що формується блоком 14 керування. Джерела інформації: 1. Антонов А. С. Силові передачі колісних і гусеничних машин. М:, Машинобудування, 1975. С. 226. 2. WO, № 2006039520 А1, МПК: В60K 6/04, опубл. 13.04.2006p. 3. RU, № 2312030C2, МПК: В60K 6/04,17/34, опубл. 10.12.2007p. 4. RU, № 2340474 С1, МПК: В60K 17/356, 17/14, 6/26, опубл. 10.12.2008p. 5. BY, № 6060U, МПК: В60K 1/00, опубл. 28.02.2010p. (найближчий аналог). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 1. Силова передача транспортного засобу, переважно трактора, що містить тепловий двигун, з'єднаний з ним електрогенератор, ведучі мости з колісними рушіями, функціонально зв'язаними за допомогою колісних редукторів з тяговими електродвигунами, співвісно встановленими в корпусах ведучих мостів, блок керування та перетворювачі частоти тягових електродвигунів, при цьому тягові електродвигуни із перетворювачами частоти включені в загальний електричний ланцюг із блоком керування та електрогенератором, а вали колісних редукторів безпосередньо пов'язані з колісними рушіями, яка відрізняється тим, що вона оснащена встановленими в корпусах ведучих мостів узгоджувальними планетарними редукторами, кінематично пов'язаними з тяговими електродвигунами та колісними редукторами, і додатковим перетворювачем частоти, підключеним входами до електрогенератора та блока керування, а виходами - до перетворювачів частоти тягових електродвигунів, при цьому згадані планетарні редуктори розміщено між тяговими електродвигунами та колісними редукторами. 2. Силова передача за п. 1, яка відрізняється тим, що електрогенератор і тягові електродвигуни виконано синхронними змінного струму. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Power transmission of vehicle

Автори англійською

Uss Ivan Nikodimovich, Mielieshko Mikhail Hrihorievich, Stasilievich Andriei Hrihorievich, Kozlovskii Yurii Nikolaievich, Rachkov Andriei Nikolaievich, Kliuchnikov Alieksiei Vladimirovich

Назва патенту російською

Силовая передача транспортного средства

Автори російською

Усс Иван Никодимович, Мелешко Михаил Григорьевич, Стасилевич Андрей Григорьевич, Козловский Юрий Николаевич, Рачков Андрей Николаевич, Ключников Алексей Владимирович

МПК / Мітки

МПК: B60W 10/08, B60K 17/12, B60W 20/00, B60K 6/00

Мітки: транспортного, силова, засобу, передача

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-101881-silova-peredacha-transportnogo-zasobu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Силова передача транспортного засобу</a>

Подібні патенти