Безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза

Реферат: Безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза включає розподільник потужності у вигляді симетричного диференціала, підсумувальний вал механічної частини, вал гідронасоса, гідронасос, гідромотор. UA 69559 U (54) БЕЗСТУПІНЧАСТА ТРАНСМІСІЯ ШАХТНОГО ДИЗЕЛЕВОЗА UA 69559 U UA 69559 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої техніки і може застосовуватися як безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза. Відома гідромеханічна трансмісія шахтного дизелевоза [Ющенко А.И. Справочник машиниста рудничного локомотива / А.И. Ющенко, В.П. Гудалов. - М.: Недра, 1981. - 200 с.], що складається з аксіально-поршневого насоса, що регулюється та двох гідромоторів, які через редуктори з'єднані з колісними парами, та не регулюються. Трансмісія характеризується повнопотоковим режимом роботи та циркуляціями рідини у трубопроводі при русі локомотива, завдяки цьому загальний ККД при встановлених режимах не перевищує 60 %. 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 А1; ІРС F16H 31/00, 33/20; PURDUE RESEARCH FOUNDANION, West Lafayette IN (US); Monika M. Tvantysynova, 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 двох гідромоторів, що регулюються, та механічної частини. Механічна частина представлена редуктором, зубчастими зачепленнями та планетарним механізмом, який включає три складових елементи - сонячну шестірню, водило та епіциклічну шестірню. 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. Робочий і транспортний діапазони є двопотоковими. Весь потік потужності, за виключенням втрат, в технологічному режимі роботи проходить від двигуна до ведучих коліс з таким процентним співвідношенням: через гідравлічну частину передається 75%, а через механічну - 25% потужності двигуна. Розробники декларують, що загальний ККД гідрооб’ємномеханічної трансмісії дорівнює 81%, але у разі її використання для шахтного дизелевоза розрахунковий ККД не перевищує 67%. Недоліком є технічне рішення системи передачі потужності, що призводить до такого розподілу потоків потужності в технологічному режимі роботи, що знижує загальний ККД трансмісії, а також 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, наявність третьої гідромашини потребує більш розвиненої 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 безступінчастої трансмісії шахтного дизелевоза, в якій шляхом введення нових елементів та їх нових взаємозв'язків досягається можливість іншого перерозподілу потоків потужності між гідравлічною та механічною гілками в технологічному режимі роботи трансмісії, значного зменшення механічних та гідравлічних втрат потужності за рахунок зниження перепадів тиску при спрощенні схеми, що сприяє розширенню діапазону робочого регулювання швидкості і тяги дизелевоза в обох напрямках руху, при спрощенні схеми та полегшенні її компонування незалежно від габаритів дизелевоза, за рахунок цього досягається підвищення ККД трансмісії, покращення умов її роботи, функціональності та надійності. Задача вирішується тим, що в безступінчасту трансмісію шахтного дизелевоза, що включає розподільник потужності, з'єднаний з підсумувальним валом механічної частини і палом гідронасоса, що регулюється, згідно з корисною моделлю, введено розподільник потужності виконаний у вигляді простого симетричного диференціала, а гідронасос, що регулюється, з'єднано з введеним гідромотором, що не регулюється, в свою чергу з’єднаним з підсумувальним валом механічної частими. На кресленні представлена схема трансмісії шахтного дизелевоза, яка складається з гідрооб’ємної передачі з гідронасосом 1, що регулюється, та гідромотором 2, що не регулюється, і механічної частини, яка складається з простого симетричного диференціального механізму 3, зубчастої передачі 4, гепоїдної передачі 12, пристрою перемикання діапазонів і напрямків руху 5, редукторів 6, 7, підсумувального вала 8 та ведучої шестерні 11. Двигун 9 з'єднаний з валом 10 ведучої шестерні 11. Ведуча шестірня 11 через гепоїдну передачу 12 з'єднана з відомою шестернею 13 диференційного механізму 3, яку виконано разом з корпусом 14. На корпусі 14 розташовані планетарні шестерні - сателіти 15, з'єднані з сонячними 1 UA 69559 U 5 10 15 20 25 30 35 40 шестернями 16, 17. Перша сонячна шестірня 16 через зубчасту передачу 4 з'єднана з підсумувальним валом 8, друга сонячна шестірня 17 з'єднана з приводним валом гідронасоса 1, гідронасос 1 з'єднаний з гідромотором 2. Вал гідромотора 2 через редуктор 7 з'єднаний з підсумувальним валом 8, який кінематично з'єднаний з пристроєм перемикання діапазонів і напрямків руху 5. Пристрій 5 через редуктор 6 з'єднаний з колісними парами 18, 19 шахтного дизелевоза. Гідрооб'ємно-механічна трансмісія працює наступним чином. Крутний момент від двигуна 9 через вал 10 передається на ведучу шестерню 11, далі через гепоїдну передачу 12 на відому шестерню 13 диференційного механізму 3. У диференційному механізмі 3 через сателіти 15 і сонячні шестерні 16, 17 момент розподіляється на дві частини. Перша частина передається на першу сонячну шестерню 16 диференційного механізму 3, далі через зубчасту передачу 4 на підсумувальний вал 8. Друга частина передається на другу сонячну шестерню 17 диференційного механізму 3, далі на вал гідронасоса 1, який регулюється за рахунок зміни кута нахилу шайби. Гідронасос 1 перетворює механічну енергію на валу в енергію рідини, що під тиском витискається до гідромотора 2. Гідромотор 2 перетворює енергію рідини в механічну енергію на валу і через редуктор 7 передає момент на підсумувальний вал 8. Таким чином обидва потоки складаються на підсумувальному валу 8, звідки сумарний крутний момент через одну з передач пристрою перемикання діапазонів і напрямків руху 5 і редуктор 6 кінематично передаються до колісних пар 18, 19 шахтного дизелевоза. Таким чином з зазначеним пристроєм перемикання діапазонів і напрямів руху 5 забезпечується робота трансмісії на стількох діапазонах з безступінчастої зміни 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 за рахунок регулювання кута нахилу шайби гідронасоса 1 від мінімального до максимального у спрощеній схемі, яка сприяє значному зменшенню величини перепадів тиску, при постійному максимальному куті нахилу шайби гідромотора 2. Сукупність конструктивних рішень дозволяє отримати нову гідрооб'ємно-механічну 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 у разі її використання для шахтного дизелевоза досягає до 87%. Корисна модель може застосовуватися як безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Безступінчаста трансмісія шахтного дизелевоза, що включає розподільник потужності, з’єднаний з підсумувальним валом механічної частини і валом гідронасоса, що регулюється, яка відрізняється тим, що розподільник потужності виконано у вигляді простого симетричного диференціала, а гідронасос, що регулюється, з'єднано з введеним гідромотором, що не регулюється, в свою чергу з’єднаним з підсумувальним валом механічної частини. 2 UA 69559 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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