RU2368512C1

RU2368512C1 - Towing coupler of articulated truck

Info

Publication number: RU2368512C1
Application number: RU2008119284/11A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Анатольевич Арискин (RU); Вячеслав Анатольевич Арискин; Борис Николаевич Белоусов (RU); Борис Николаевич Белоусов; Дмитрий Сергеевич Комиссаров (RU); Дмитрий Сергеевич Комиссаров; Сергей Дмитриевич Попов (RU); Сергей Дмитриевич Попов; Глеб Борисович Сосульников (RU); Глеб Борисович Сосульников; Михаил Александрович Шпак (RU); Михаил Александрович Шпак; Виктор Андреевич Штыков (RU); Виктор Андреевич Штыков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Центр технического сотрудничества" при МГТУ им. Н.Э. Баумана"
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-09-27

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: towing coupler of articulated truck comprises two forks (7, 8), which are connected to each other by axis (6), one of which is fixed to tractor truck, two hydraulic cylinders (11 12), installed in horizontal plane on both sides from axis, some ends of which are connected to trailer, and the other ones - with tractor truck, extensible pipe (18), having fixed link (19), which is rigidly fastened to tractor truck, and extensible link (20), which is rigidly connected to fork. The latter is connected by means of tension spring (21) with tractor truck. Pressure source (24) communicated with hydraulic tank (25) and hydraulic distributor are installed on articulated truck. Stem cavities of each hydraulic cylinder are pairwise communicated with piston cavities of opposite hydraulic cylinder. Stem and piston cavities of each hydraulic cylinder are communicated between each other via hydraulic damper (17). Hydraulic distributor is arranged with the possibility of pressure source communication with all cavities (13, 14, 15, 16) of hydraulic cylinders at the same time.

EFFECT: improved operational properties.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано, например, в транспортных средствах высокой проходимости.The invention relates to the field of automotive industry and can be used, for example, in high-cross-country vehicles.

Известно сцепное устройство автопоезда, имеющего гидроцилиндры раздельного включения тормозов тягача и прицепа, содержащее направляющую и выдвижную части, соединенные между собой силовым гидроцилиндром, подключенным к распределителю жидкости гидравлической системы тягача, при этом штоковая и поршневая полости силового гидроцилиндра связаны трубопроводами соответственно с гидроцилиндрами раздельного включения тормозов тягача и прицепа (авторское свидетельство СССР №575236, МПК B60D 1/14, 1975 г.).A towing device for a road train is known having separate hydraulic cylinders for the brakes of the tractor and trailer, comprising a guide and sliding parts interconnected by a power hydraulic cylinder connected to a fluid distributor of the hydraulic system of the tractor, while the rod and piston cavities of the power hydraulic cylinder are connected by pipelines respectively to the separate cylinders of the separate brakes tractor and trailer (USSR author's certificate No. 575236, IPC B60D 1/14, 1975).

Это устройство позволяет увеличить проходимость автопоезда, однако его недостатком является неудобство эксплуатации, поскольку установка и извлечение стопорного пальца осуществляется вручную. К недостаткам этого устройства можно отнести также отсутствие демпфирующих приспособлений в сцепном устройстве, что может привести к быстрому износу частей сцепного устройства и, как следствие, - к снижению его срока службы.This device allows you to increase the patency of the road train, but its disadvantage is the inconvenience of operation, since the installation and removal of the locking finger is carried out manually. The disadvantages of this device can also be attributed to the absence of damping devices in the coupling device, which can lead to rapid wear of parts of the coupling device and, as a result, to a decrease in its service life.

Известно сцепное устройство автопоезда, содержащее соединенные между собой осью две вилки, установленные на полурамах тягача и прицепа, установленные с двух сторон от оси в горизонтальной плоскости гидроцилиндры, прикрепленные к полурамам тягача и прицепа, и демпферы (авторское свидетельство СССР №1085857, МПК B60D 1/00, 1983 г.). Возникающие в сцепном устройстве этого автопоезда вертикальные, продольно-угловые и поперечно-угловые колебания гасятся совместным действием пружин кручения гидравлических демпферов и силового цилиндра, что повышает эксплуатационные характеристики автопоезда.A towing device for a road train is known, comprising two forks connected to each other by an axis mounted on the tractor’s and trailer’s semi-frames, hydraulic cylinders mounted on two sides of the axle in the horizontal plane, attached to the tractor and trailer half-frames, and dampers (USSR author's certificate No. 1085857, IPC B60D 1 / 00, 1983). The vertical, longitudinal-angular and transverse-angular oscillations arising in the coupling device of this road train are damped by the combined action of the torsion springs of the hydraulic dampers and the power cylinder, which increases the operational characteristics of the road train.

Недостаток этого автопоезда состоит в отсутствии механизма демпфирования и блокировки продольного изгиба автопоезда, что может привести к возникновению горизонтально-плосткостных колебаний и переизгибу автопоезда во время маневров и при резком торможении.The disadvantage of this road train is the lack of a damping mechanism and blocking the longitudinal bending of the road train, which can lead to horizontal-plane fluctuations and over-bending of the road train during maneuvers and during sharp braking.

Наиболее близким к предложенному является тягово-сцепное устройство автопоезда, содержащее выполненные в виде петель первый и второй сцепные элементы, последние из которых установлены в пазах замкового механизма, с которым шарнирно одними концами связаны продольно расположенный жесткий элемент и симметрично размещенные относительно продольной оси гидроцилиндры, причем вторые концы жесткого элемента и гидроцилиндров шарнирно соединены с поперечиной, при этом устройство снабжено дополнительным гидроцилиндром, размещенным в жестком элементе, шток которого соединен с первым сцепным элементом, а жесткий элемент связан с поперечиной шаровым шарниром (патент РФ №2101196, МПК В60D 1/00, 1998 г.)Closest to the proposed one is a towing device of a road train, comprising first and second coupling elements made in the form of loops, the last of which are mounted in the grooves of the locking mechanism, to which a longitudinally mounted rigid element and hydraulic cylinders symmetrically placed relative to the longitudinal axis are connected pivotally at the same time, moreover the second ends of the rigid element and hydraulic cylinders are pivotally connected to the cross member, while the device is equipped with an additional hydraulic cylinder located in the rigid an element, the rod of which is connected to the first coupling element, and the rigid element is connected to the cross member by a ball joint (RF patent No. 2101196, IPC B60D 1/00, 1998)

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности перемещения соединенного с его помощью автопоезда по крутому склону.The disadvantage of this device is the inability to move the road train connected with it along a steep slope.

Техническим результатом заявленного устройства является улучшение эксплуатационных качеств за счет обеспечения этой возможности.The technical result of the claimed device is to improve performance by providing this capability.

На фиг.1 изображена схема установки сцепного устройства.Figure 1 shows the installation diagram of the coupling device.

На фиг.2 - конструктивная схема сцепного устройства.Figure 2 is a structural diagram of the coupling device.

Тягово-сцепное устройство 1 предназначено для соединения частей автопоезда: тягача 2 и прицепа 3, все колеса 4 которых оснащены тормозами (не показаны). Тягово-сцепное устройство выполнено в виде шарнира 5, состоящего из оси 6 и двух вилок 7 и 8, которые закреплены соответственно на полураме 9 тягача 2 и на полураме 10 прицепа 3. С двух сторон от шарнира 5 в горизонтальной плоскости установлены гидроцилиндры 11 и 12 соответственно со штоковыми полостями 13 и 14 и поршневыми полостями 15 и 16. Гидроцилиндры 11 и 12 шарнирно прикреплены к полурамам 9 и 10 тягача 2 и прицепа 3. Штоковая полость 13 гидроцилиндра 11 сообщена с поршневой полостью 16 гидроцилиндра 12 напрямую. Штоковая полость 14 гидроцилиндра 12 сообщена с поршневой полостью 15 гидроцилиндра 11 также напрямую. Штоковая и поршневая полости каждого гидроцилиндра 11 и 12 сообщены между собой через гидравлический демпфер 17. К полураме 9 прикреплена двухзвенная телескопическая труба 18, состоящая из неподвижного звена 19 и подвижного звена 20. Звено 19 закреплено на полураме 9 тягача 2, а звено 20 - на вилке 7 шарнира 5. В трубе 18 установлена пружина растяжения 21, закрепленная одним концом 22 на полураме 9, а вторым концом 23 - на вилке 7, с которой жестко связано выдвижное звено 20. Имеется также источник давления 24, который сообщен с гидробаком 25 и связан со всеми четырьмя полостями 13, 14, 15, 16 дифференциальных гидроцилиндров 11 и 12 напрямую, гидрораспределитель 26, гидропневмоаккумулятор 27, датчик давления 28 с обратным клапаном 29, обратные клапаны 30, 31, 32, 33 и два предохранительных клапана 34 и 35.The towing device 1 is designed to connect the parts of the road train: tractor 2 and trailer 3, all of whose wheels 4 are equipped with brakes (not shown). The towing device is made in the form of a hinge 5, consisting of an axis 6 and two forks 7 and 8, which are mounted respectively on the half frame 9 of the tractor 2 and on the half frame 10 of the trailer 3. On both sides of the hinge 5, the hydraulic cylinders 11 and 12 are installed respectively, with the rod cavities 13 and 14 and the piston cavities 15 and 16. The hydraulic cylinders 11 and 12 are pivotally attached to the half frames 9 and 10 of the tractor 2 and the trailer 3. The rod cavity 13 of the hydraulic cylinder 11 is in direct communication with the piston cavity 16 of the hydraulic cylinder 12. The rod cavity 14 of the hydraulic cylinder 12 is in communication with the piston cavity 15 of the hydraulic cylinder 11 also directly. The rod and piston cavities of each hydraulic cylinder 11 and 12 are interconnected via a hydraulic damper 17. A two-link telescopic pipe 18 is attached to the half frame 9, consisting of a fixed link 19 and a movable link 20. The link 19 is fixed to the half frame 9 of the tractor 2, and the link 20 to the plug 7 of the hinge 5. In the pipe 18, a tension spring 21 is installed, fixed at one end 22 to the half frame 9, and the second end 23 to the fork 7, to which the retractable link 20 is rigidly connected. There is also a pressure source 24, which is in communication with the hydraulic tank 25 and connected with all four Four cavities 13, 14, 15, 16 of differential hydraulic cylinders 11 and 12 directly, a directional control valve 26, a hydraulic accumulator 27, a pressure sensor 28 with a non-return valve 29, non-return valves 30, 31, 32, 33 and two safety valves 34 and 35.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При движении по трассе тягово-сцепное устройство 1 обеспечивает демпфирование горизонтально-плосткостных колебаний автопоезда. Происходит это следующим образом. В процессе горизонтальных перемещений автопоезда изменяется угловое положение прицепа 3 относительно тягача 2, что вызывает перемещение штоков гидроцилиндров 11, 12, одного - на втягивание, другого - на выдвижение. Рабочая жидкость из поршневой полости 15 гидроцилиндра 11 и штоковой полости 14 гидроцилиндра 12 через обратный клапан 33, гидравлический демпфер 17 и обратный клапан 30 перетекает в поршневую полость 16 гидроцилиндра 12 и в штоковую полость 13 гидроцилиндра 11. Величина сопротивления движению потока определяется проводимостью гидравлического демпфера 17. Величина проводимости, выбираемая в зависимости от ряда параметров движения автопоезда, определяется системой управления, которая в данной заявке не рассматривается. Частным случаем работы этой системы является полное запирание гидравлического демпфера 17 при появлении опасности «складывания» автопоезда, например, в случае резкого торможения. Непрерывность потока рабочей жидкости в сцепном устройстве 1 автопоезда обеспечивается наличием постоянного наддува, создаваемого гидропневмоаккумулятором 27, и контролируется датчиком давления 28.When moving along the highway, the towing device 1 provides damping of horizontal-plane fluctuations of the road train. It happens as follows. In the process of horizontal movements of the road train, the angular position of the trailer 3 relative to the tractor 2 changes, which causes the displacement of the rods of the hydraulic cylinders 11, 12, one to retract, the other to extend. The working fluid from the piston cavity 15 of the hydraulic cylinder 11 and the rod cavity 14 of the hydraulic cylinder 12 through the check valve 33, the hydraulic damper 17 and the check valve 30 flows into the piston cavity 16 of the hydraulic cylinder 12 and into the rod cavity 13 of the hydraulic cylinder 11. The resistance to flow movement is determined by the conductivity of the hydraulic damper 17 The value of conductivity, selected depending on a number of parameters of the movement of the road train, is determined by the control system, which is not considered in this application. A special case of this system is the complete locking of the hydraulic damper 17 when there is a danger of “folding" the train, for example, in the case of sudden braking. The continuity of the flow of the working fluid in the coupling device 1 of the road train is ensured by the presence of constant boost created by the hydropneumatic accumulator 27, and is controlled by the pressure sensor 28.

При перемещении автопоезда вверх по склону с крутизной, превышающей возможность движения тягача, работа происходит в следующем режиме. В исходном положении затормаживаются все колеса 4 прицепа 3 и растормаживаются колеса 4 тягача 2. Включается источник давления 24, и гидрораспределитель 26 переводится в левое положение, вследствие чего рабочая жидкость из гидробака 25 подается под высоким давлением через обратные клапаны 29, 30, 32 одновременно во все рабочие полости 13, 14, 15, 16 гидроцилиндров 11, 12. Вследствие разности площадей поршневых 15, 16 и штоковых 13, 14 полостей дифференциальных гидроцилиндров 11, 12 происходит одновременное выдвижение их штоков, что вызывает растяжение пружины 21 и выдвижение звена 20 телескопической трубы 18 из звена 19. В результате звено 19, закрепленное на полураме 9 тягача 2, вызывает перемещение тягача вверх по склону. После выдвижения звена 20 на максимальную величину производится переключение тормозов колес 4. На тягаче 2 они включаются, на прицепе 3 - выключаются. После этого гидрораспределитель 26 переключается в правое положение, вследствие чего рабочая жидкость под высоким давлением открывает управляемый обратный клапан 29 и сообщает все рабочие полости 13, 14, 15, 16 гидроцилиндров 11, 12 через обратные клапаны 31, 33 и гидравлический демпфер 17 с гидробаком 25. В результате пружина 21 сжимается, подтягивая прицеп 3 к тягачу 2. По достижении давления наддува, определяемого зарядкой гидропневмоаккумулятора 27, датчик 28 выдает сигнал на отключение гидрораспределителя 26. Чередование описанных режимов обеспечивает перемещение автопоезда по склону, непреодолимому для известных автопоездов.When the road train moves up the slope with a steepness exceeding the ability of the tractor to move, work occurs in the following mode. In the initial position, all the wheels 4 of the trailer 3 are braked and the wheels 4 of the tractor 2 are braked. The pressure source 24 is turned on, and the valve 26 is moved to the left position, as a result of which the working fluid from the hydraulic tank 25 is supplied under high pressure through the check valves 29, 30, 32 at the same time all working cavities 13, 14, 15, 16 of the hydraulic cylinders 11, 12. Due to the difference in the areas of the piston 15, 16 and the rod 13, 14 cavities of the differential hydraulic cylinders 11, 12, their rods simultaneously extend, which causes the spring 2 to stretch 1 and the extension of the link 20 of the telescopic pipe 18 from the link 19. As a result, the link 19, mounted on the frame 9 of the tractor 2, causes the tractor to move up the slope. After the link 20 is extended to the maximum value, the brakes of the wheels 4 are switched. On the tractor 2 they turn on, on the trailer 3 they turn off. After that, the control valve 26 switches to the right position, as a result of which the working fluid opens the controllable check valve 29 under high pressure and communicates all the working cavities 13, 14, 15, 16 of the hydraulic cylinders 11, 12 through the check valves 31, 33 and the hydraulic damper 17 with the hydraulic tank 25 As a result, the spring 21 is compressed, pulling the trailer 3 to the tractor 2. Upon reaching the boost pressure, determined by charging the hydraulic accumulator 27, the sensor 28 gives a signal to turn off the valve 26. The alternation of the described modes provides There is the movement of a road train on a slope that is insurmountable for known road trains.

Claims

Trailer hitch of a road train containing two forks connected to each other by an axis, one of which is attached to the tractor, two hydraulic cylinders mounted in a horizontal plane on two sides of the axis, one ends of which are connected to the trailer, and the second to the tractor, a sliding pipe having a fixed link rigidly attached to the tractor and a retractable link rigidly connected to a second fork connected by a tension spring to the tractor, a pressure source in communication with the hydraulic tank, and a hydraulic distributor, wherein the rod cavities of each idrotsilindra mutually communicated with the piston chamber of the opposite cylinder, and the piston rod chamber of each cylinder communicated with each other through the hydraulic damper, and the control valve is configured to communicate with a pressure source of hydraulic cylinders all cavities simultaneously.