Трансмісія шахтного дизелевоза

Реферат: Трансмісія шахтного дизелевоза виконана по двопотоковій схемі з механічною частиною, яка складається з планетарного механізму, зубчастих передач, редукторів, пристрою перемикання діапазонів і напрямків руху та підсумувального валу, електричної передачі із з'єднаних синхронного генератора, амплітудно-частотного перетворювача та асинхронного двигуна. Епіциклічна шестерня планетарного механізму через зубчасту передачу з'єднана з валом синхронного генератора електричної передачі. Асинхронний двигун електричної передачі через редуктор з'єднаний з підсумувальним валом, кінематично з'єднаним з пристроєм перемикання діапазонів і напрямків руху. UA 68617 U (54) ТРАНСМІСІЯ ШАХТНОГО ДИЗЕЛЕВОЗА UA 68617 U UA 68617 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничої техніки і може застосовуватися як безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза. Відома електромеханічна трансмісія шахтного дизелевоза [Москаленко В.Л. Обоснование и разработка основных технических параметров шахтного дизелевоза с электрической передачей: дис. на соискание ученой степени, канд. техн. наук: спец. 05.05.06. / B.Л. Москаленко. - Краматорск. - 1988. - С. 176.], що складається з генератора постійного струму з паралельним збудженням та двох двигунів постійного струму з послідовним збудженням, які через редуктори з'єднані з колісними парами. Джерелом енергії є дизель-генераторна установка. Трансмісія характеризується повнопотоковим режимом роботи, при цьому загальний ККД при усталених режимах не перевищує 62 %. Недоліком аналога є низький ККД трансмісії, що обмежує функціональні можливості дизелевоза. Найбільш близькою до корисної моделі, що заявляється, по сукупності ознак і ефекту, що досягається, є гідрооб'ємно-механічна трансмісія [US 2008/0081724 Α1; ІРС F16H 31/00, 33/20; PURDUE RESEARCH FOUNDANTON, West Lafayette TN (US); Monika M. Ivantysynova, Blake A. Carl, Kyle R. Williams; 03.4.2008.], що виконана по двопотоковій схемі і складається з гідрооб'ємної передачі з гідронасосом, що регулюється, і двома гідромоторами, що регулюються та механічної частини. Механічна частина представлена редуктором, зубчастими зачепленнями та планетарним механізмом, який включає три складових елементи - сонячну шестерню, водило та епіциклічну шестерню. Водило з'єднано з вхідним валом трансмісії, а сонячна та епіциклічна шестерні з'єднані з вихідним валом трансмісії. Трансмісія має блок, який забезпечує зміну напрямку руху. Недоліком є використання гідрооб'ємної передачі з двома гідромоторами, що регулюються, сумарний робочий об'єм яких - для зниження перепадів тиску - перевищує об'єм насосу. Це призводить до зниження надійності і значного ускладнення системи управління передачею, загалом гідрооб'ємна передача потребує комплектації допоміжними пристроями - фільтрами, насосами підпитки, клапанами, теплообмінниками, трубопроводами, що обмежує компонувальні рішення, потребує обережної експлуатації і обмежує можливості застосування в шахтних умовах. При русі заднім ходом в передачі виникають циркуляції потужності, які значно перевантажують гідравлічну частину передачі, що зменшує, зону робочого регулювання швидкості і тяги дизелевоза, загалом практично унеможливлюючи його експлуатацію в режимі заднього ходу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення трансмісії шахтного дизелевоза, шляхом введення нової електричної передачі та нових взаємозв'язків елементів досягається розширення діапазону робочого регулювання швидкості і тяги дизелевоза в обох напрямках руху, спрощення схеми та полегшення її компонування незалежно від габаритів дизелевоза, за рахунок цього досягається покращення функціональності та надійності трансмісії, умов її роботи. Задача вирішується тим, що в трансмісію шахтного дизелевоза, яка виконана по двопотоковій схемі з механічною частиною, яка складається з планетарного механізму, зубчастих передач, редукторів, пристрою перемикання діапазонів і напрямків руху та підсумувального валу, згідно з винаходом, введено електричну передачу із з'єднаних синхронного генератора, амплітудно-частотного перетворювача та асинхронного двигуна, а епіциклічна шестерня планетарного механізму через зубчасту передачу з'єднана з валом синхронного генератора електричної передачі, при тому асинхронний двигун електричної передачі через редуктор з'єднаний з підсумувальним валом, кинематично з'єднаним з пристроєм перемикання діапазонів і напрямків руху. На кресленні представлена схема трансмісії шахтного дизелевоза, яка складається з електричної частини з синхронним генератором 1, амплітудно-частотним перетворювачем 2 та асинхронним двигуном 3, і механічної частини, яка складається з планетарного механізму 4, зубчастих передач 5, 6, пристрою перемикання діапазонів і напрямків руху 7, редукторів 13, 14 та підсумувального валу 11. Двигун 8 з'єднаний з водилом 9 планетарного механізму 4. Сонячна шестерня 10 через зубчасту передачу 5 з'єднана з підсумувальним валом 11. Епіциклічна шестерня через зубчасту передачу 6 з'єднана з валом синхронного генератора 1, котрий через амплітудно-частотний перетворювача 2 з'єднаний з асинхронним двигуном 3. Вал асинхронного двигуна 3 через редуктор 13 з'єднаний з підсумувальним валом 11, який кинематично з'єднаний з пристроєм перемикання діапазонів і напрямків руху 7. Пристрій 7 через редуктор 14 з'єднаний з колісними парами 15, 16 шахтного дизелевоза. Трансмісія працює наступним чином. 1 UA 68617 U 5 10 15 20 25 30 Крутний момент від двигуна 8 передається на водило 9 планетарного механізму 4. У планетарному механізмі момент розподіляється на дві частини. Перша частина передається на сонячну шестерню 10 планетарного механізму 4, далі через зубчасту передачу 5 на підсумувальний вал 11. Друга частина передається на епіциклічну шестерню 12 планетарного механізму 4, далі через зубчасту передачу 6 на вал синхронного генератора 1. Синхронний генератор 1 перетворює механічну енергію в електричну і через амплітудно-частотний перетворювач 2 передає її до асинхронного двигуна 3. Асинхронний двигун 3 перетворює електричну енергію в механічну і через редуктор 13 передає момент на підсумувальний вал 11. Таким чином обидва потоки складаються на підсумувальному валу 11, звідки через пристрій перемикання діапазонів і напрямків руху 7 і редуктор 14 кінематично передаються до колісних пар 15, 16 шахтного дизелевоза. Таким чином з зазначеним пристроєм перемикання діапазонів і напрямів руху 7 забезпечується робота трансмісії на стількох діапазонах з безступінчастим зміненням загального передаточного числа в межах кожного, скільки застосовується передач в пристрої перемикання діапазонів. Зміна швидкості руху шахтного дизелевоза від мінімальної до максимальної в межах кожного діапазону в обох напрямках руху забезпечується регулюванням амплітудно-частотного перетворювача 2. Сукупність конструктивних рішень дозволяє отримати нову електромеханічну трансмісію шахтного дизелевоза, яка забезпечить розширення функціональності дизелевоза, діапазону робочого регулювання швидкості і тяги дизелевоза в обох напрямках руху, діапазону компонувальних рішень за рахунок зменшення номенклатури елементів трансмісії, а також підвищення надійності трансмісії та покращення умов її роботи. Розрахунковий ККД трансмісії досягає до 87 %. Корисна модель може застосовуватися як безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Трансмісія шахтного дизелевоза, яка виконана по двопотоковій схемі з механічною частиною, яка складається з планетарного механізму, зубчастих передач, редукторів, пристрою перемикання діапазонів і напрямків руху та підсумувального валу, яка відрізняється тим, що введено електричну передачу із з'єднаних синхронного генератора, амплітудно-частотного перетворювача та асинхронного двигуна, а епіциклічна шестерня планетарного механізму через зубчасту передачу з'єднана з валом синхронного генератора електричної передачі, при тому асинхронний двигун електричної передачі через редуктор з'єднаний з підсумувальним валом, кінематично з'єднаним з пристроєм перемикання діапазонів і напрямків руху. 2 UA 68617 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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