RU2392159C1

RU2392159C1 - Central reduction gear of wheeled vehicle

Info

Publication number: RU2392159C1
Application number: RU2009114638/11A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Соловьёв (RU); Анатолий Иванович Соловьёв; Сергей Анатольевич Соловьёв (RU); Сергей Анатольевич Соловьёв; Елена Анатольевна Соловьёва (RU); Елена Анатольевна Соловьёва
Original assignee: Анатолий Иванович Соловьёв; Сергей Анатольевич Соловьёв; Елена Анатольевна Соловьёва
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2010-06-20
Also published as: RU2009114638A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: wheeled vehicle comprises wheel platform q with four wheel pairs 2, rotary body 3, turret 4 with stabiliser, support rollers 5, engine with clutch and gearbox 6, central reduction gear 13, transmission, steering drive, two mechanisms allowing running in two tracks, brakes and wheels dampers. Body 3 turns about central vertical axis 8 of wheel platform 1, driven by steering wheel 9 with shaft via chain gear 10 and screw reducer 11 to bevel gear 12 of central reduction gear 13. Wheel pairs 2 turn in the same direction and through the same angle driven by lower bevel gear 15 in permanent mesh with running gear 12. Lower bevel gear 15 is coupled by tube 16 with drive sprockets 17 and 19 of two chain gears 18 that transfer rotation to driven sprockets 20 to turn wheel pairs 2. Brake hydraulic system working fluid is fed from braking fluid tank and main braking cylinder to central transfer unit via pipelines, and, further, via hole into special channel of central vertical axle 8, wherefrom is comes via for distribution unions into wheel braking cylinders. Turret 4 is stabilised thanks to toothed coupling 33 that stays in engagement with helical gear 14 rigidly coupled by central vertical axle 8 with housing of wheel platform 1. Drive toothed half-coupling is rigidly coupled with upper bevel gear 14, while drive half-coupling is fitted on shaft 35 rigidly coupled with turret 4 and has two fixed positions: lower I - stabilisation ON position, upper II - stabilisation OFF position.

EFFECT: simplified turret control and stabilisation control and drive mechanism.

2 dwg

Description

Изобретение относится к колесным транспортным средствам (КТС) со всеми ведущими управляемыми полноповоротными колесами и кузовом.The invention relates to wheeled vehicles (KTS) with all leading steered full-circle wheels and a body.

За прототип принято техническое решение по патентам на изобретение РФ №2291808, 2003. «Колесное транспортное средство» и №2342275, 2008. «Механизмы колесного транспортного средства».The technical solution for patents for the invention of the Russian Federation No. 2291808, 2003. “Wheel vehicle” and No. 2342275, 2008. “Mechanisms of a wheeled vehicle” was adopted as a prototype.

КТС содержит колесную платформу с четырьмя колесными парами, поворотный относительно нее кузов, башню с механизмом стабилизации ее положения, двигатель со сцеплением и коробкой передач, центральный редуктор, трансмиссию, привод управления, два механизма возможности движения по двум колеям, амортизацию и тормоза. Между колесной платформой и кузовом установлены опорные ролики. Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к колесным парам через первую коническую зубчатую передачу центрального редуктора, ведомое колесо которой соединено с солнечным коническим зубчатым колесом, дальше к каждой колесной паре через две конические зубчатые передачи, соединенные валом, на ведущий вал межколесного дифференциала колесных пар. Поворот кузова относительно колесной платформы производится от рулевого колеса с валом через цепную передачу и червячный редуктор на вторую коническую зубчатую передачу центрального редуктора, ведомое колесо которой соединено с колесной платформой. Привод поворота колес включает механизм отключения от поворота и фиксации двух задних колесных пар для обеспечения возможности движения КТС по двум колеям. Поворот колесных пар обеспечивается при повороте кузова относительно колесной платформы посредством соединенного с ним нижнего вала центрального редуктора и двух цепных передач. Нижняя ведущая звездочка установлена на этом валу жестко, а верхняя установлена на нем свободно и может перемещаться по нему вверх и вниз, выполняя роль двусторонней кулачковой муфты сцепления. Для этого на ее боковых поверхностях имеются дополнительные зубья (кулачки), такие же как и на верхней поверхности нижней звездочки и верхней части колесной платформы. При нижнем ее положении она соединяется с нижней звездочкой, обеспечивая поворот всех колес, а при верхнем положении она соединяется с колесной платформой, исключая поворот двух задних колес. Вторым механизмом обеспечения возможности движения по двум колеям является ограничитель поворота кузова и двух управляемых колесных пар на угол до 180°, состоящий из двух упоров на колесной платформе и одного подвижного пальца, установленного на днище кузова. Амортизация колес осуществляется установкой пружинных рессор и амортизаторов на телескопические поворотные колонки колесных пар. Рабочий тормоз гидравлического типа обеспечивает торможение всех колес, педаль которого установлена в кабине. Стояночный тормоз механического типа установлен между коробкой передач и первой конической зубчатой передачей центрального редуктора. Стабилизация башни относительно сторон света достигается при поворотах КТС путем поворота ее относительно кузова в обратную сторону и на такой же угол с помощью дополнительных цилиндрической и конической зубчатых передач в центральном редукторе.The KTS contains a wheeled platform with four wheelsets, a body swiveling relative to it, a tower with a mechanism for stabilizing its position, an engine with a clutch and gearbox, a central gearbox, a transmission, a control drive, two mechanisms for moving along two tracks, shock absorption and brakes. Support rollers are installed between the wheel platform and the body. The transmission transmits torque from the engine to the wheelsets through the first bevel gear of the central gearbox, the driven wheel of which is connected to the sun bevel gears, then to each wheel pair through two bevel gears connected by a shaft to the drive shaft of the wheel differential between wheels. The rotation of the body relative to the wheel platform is carried out from the steering wheel with the shaft through a chain gear and a worm gear to the second bevel gear of the central gear, the driven wheel of which is connected to the wheel platform. The wheel turning drive includes a turning-off and locking mechanism for two rear wheelsets to allow the movement of the CCC along two tracks. The rotation of the wheelsets is provided when the body is rotated relative to the wheel platform by means of the lower shaft of the central gearbox and two chain gears connected to it. The lower drive sprocket is rigidly mounted on this shaft, and the upper one is mounted on it freely and can move up and down along it, acting as a two-way cam clutch. For this, on its lateral surfaces there are additional teeth (cams), the same as on the upper surface of the lower sprocket and the upper part of the wheel platform. In its lower position, it connects to the lower sprocket, ensuring the rotation of all wheels, and in the upper position, it connects to the wheeled platform, excluding the rotation of the two rear wheels. The second mechanism for ensuring the possibility of movement along two tracks is the limiter of rotation of the body and two steered wheelsets at an angle of up to 180 °, consisting of two stops on the wheel platform and one movable finger mounted on the underbody. Wheel depreciation is carried out by installing spring springs and shock absorbers on telescopic rotary columns of wheel pairs. The hydraulic service brake provides braking for all wheels, the pedal of which is installed in the cab. A mechanical parking brake is installed between the gearbox and the first bevel gear of the central gearbox. The stabilization of the tower relative to the cardinal points is achieved when the CCC is rotated by turning it relative to the body in the opposite direction and to the same angle using additional cylindrical and bevel gears in the central gearbox.

Недостатком прототипа является сложность конструкции механизма стабилизации положения башни.The disadvantage of the prototype is the complexity of the design of the mechanism for stabilizing the position of the tower.

Технический результат изобретения - изменение и упрощение конструкции привода управления, механизма стабилизации положения башни и рабочих тормозов.The technical result of the invention is a change and simplification of the design of the control drive, the mechanism for stabilizing the position of the tower and service brakes.

Заявленная конструкция КТС содержит колесную платформу с четырьмя колесными парами, поворотный относительно нее кузов, башню с механизмом стабилизации ее положения, опорные ролики, двигатель со сцеплением и коробкой передач, центральный редуктор, трансмиссию, привод управления, два механизма обеспечения возможности движения по двум колеям, тормоза, амортизацию колес. Поворот кузова относительно центральной вертикальной оси колесной платформы осуществляется от рулевого колеса с валом через цепную передачу и червячный редуктор на вертикальную коническую шестерню центрального редуктора. Эта шестерня находится в постоянном зацеплении с верхним коническим зубчатым колесом, жестко соединенным центральной вертикальной осью с корпусом колесной платформы. Поворот всех колесных пар в ту же сторону и на такой же угол, что и кузов, происходит от нижнего конического зубчатого колеса, находящегося в постоянном зацеплении с той же вертикальной шестерней при ее вращении. При этом зубчатое колесо соединено трубой с ведущими звездочками двух цепных передач, которые передают вращение на поворотные колонки, обеспечивая поворот колесных пар. В гидросистеме рабочего тормоза тормозная жидкость из бачка и главного тормозного цилиндра по трубопроводам подается к центральному передатчику, установленному на центральной вертикальной оси центрального редуктора. Далее тормозная жидкость проходит по специальному каналу в центральной вертикальной оси и выходит через четыре раздаточных штуцера к колесным тормозным цилиндрам. Стабилизация положения башни относительно сторон света в горизонтальной плоскости при маневрировании средства достигается путем соединения ее с помощью зубчатой муфты сцепления с верхним коническим зубчатым колесом, жестко соединенным центральной вертикальной осью с нижней частью корпуса колесной платформы. При этом ведущая зубчатая полумуфта жестко соединена с коническим колесом, а ведомая полумуфта установлена на валу, жестко соединенном с башней, подвижно без вращения и имеет два фиксированных положения: нижнее I - включения, а верхнее II - выключения стабилизации положения башни.The claimed design of the KTS contains a wheeled platform with four wheelsets, a swivel body relative to it, a tower with a mechanism for stabilizing its position, support rollers, an engine with a clutch and gearbox, a central gearbox, a transmission, a control drive, two mechanisms for ensuring the movement on two tracks, brakes, wheel cushioning. The rotation of the body relative to the central vertical axis of the wheel platform is carried out from the steering wheel with the shaft through a chain transmission and a worm gear to a vertical bevel gear of the central gear. This gear is in constant engagement with the upper bevel gear rigidly connected by the central vertical axis to the casing of the wheel platform. The rotation of all wheelsets in the same direction and at the same angle as the body comes from the lower bevel gear, which is in constant engagement with the same vertical gear during its rotation. In this case, the gear wheel is connected by a pipe to the drive sprockets of two chain gears, which transmit rotation to the rotary columns, ensuring the rotation of the wheel pairs. In the service brake hydraulic system, brake fluid from the reservoir and the brake master cylinder is piped to the central transmitter mounted on the central vertical axis of the central gearbox. Further, the brake fluid passes through a special channel in the central vertical axis and exits through four dispensing nipples to the wheel brake cylinders. Stabilization of the position of the tower relative to the cardinal points in the horizontal plane when maneuvering the means is achieved by connecting it with the help of a gear clutch with an upper bevel gear rigidly connected by a central vertical axis to the lower part of the casing of the wheel platform. In this case, the leading gear half-coupling is rigidly connected to the bevel wheel, and the driven half-coupling is mounted on the shaft, rigidly connected to the tower, movably without rotation and has two fixed positions: lower I — on, and upper II — off stabilization of the tower position.

Конструкция КТС поясняется чертежами, где представлено: на фиг.1 - кинематическая схема основных механизмов (вид сбоку без амортизации колес, правая колесная пара условно повернута на 90°); на фиг.2 - схема рабочего тормоза (вид сбоку).The design of the CCC is illustrated by drawings, which show: in Fig. 1, a kinematic diagram of the main mechanisms (side view without depreciation of the wheels, the right wheel pair is conditionally rotated 90 °); figure 2 - diagram of the service brake (side view).

В конструкции КТС без изменения, как у прототипа, остаются (фиг.1): общая компоновка, колесная платформа 1 с четырьмя колесными парами 2, кузов 3, башня 4, опорные ролики 5, двигатель со сцеплением и коробкой передач 6, трансмиссия, два механизма обеспечения возможности движения по двум колеям, ручной тормоз 7, амортизация колес.In the design of the CCC, the prototype remains unchanged (Fig. 1): general layout, wheeled platform 1 with four wheel sets 2, body 3, tower 4, support rollers 5, engine with clutch and gearbox 6, transmission, two mechanism for the possibility of movement on two tracks, hand brake 7, shock absorption of the wheels.

Отличия конструкции КТС показаны на фиг.1, 2.The differences in the design of the CCC are shown in figures 1, 2.

Изменен привод поворота кузова 3 относительно центральной вертикальной оси 8 колесной платформы 1. Поворота кузова осуществляется от рулевого колеса 9 с валом через цепную передачу 10 и червячный редуктор 11 на коническую шестерню 12 центрального редуктора 13. Шестерня 12 находится в постоянном зацеплении с двумя коническими зубчатыми колесами 14 и 15. Зубчатое колесо 14 жестко соединено центральной вертикальной осью 8 с нижней частью корпуса колесной платформы 1. При вращении рулевого колеса 9 коническая шестерня 12, обкатывая коническое зубчатое колесо 14, поворачивает кузов относительно колесной платформы 1. Число зубьев у конических зубчатых колес 14 и 15 должно быть одинаковым.The drive for turning the body 3 relative to the central vertical axis 8 of the wheel platform 1 has been changed. The body is rotated from the steering wheel 9 with the shaft through the chain gear 10 and the worm gear 11 to the bevel gear 12 of the central gear 13. The gear 12 is in constant engagement with two bevel gears 14 and 15. The gear 14 is rigidly connected by the central vertical axis 8 to the lower part of the housing of the wheel platform 1. When the steering wheel 9 rotates, the bevel gear 12 is rolling around the bevel gear the wheel 14, rotates the body relative to the wheel platform 1. The number of teeth of the bevel gears 14 and 15 should be the same.

Изменен привод поворота колесных пар 2. Их поворот в ту же сторону и на такой же угол, что и кузов 3, происходит от конического зубчатого колеса 15 при вращении конической шестерни 12. Зубчатое колесо 15 жестко соединено трубой 16 с ведущей звездочкой 17 правой цепной передачи 18. Ведущая звездочка 19 левой цепной передачи установлена на трубе 16 свободно и может перемещаться по ней, выполняя роль двусторонней кулачковой муфты сцепления, за счет дополнительных зубьев (кулачков) на ее боковых поверхностях, таких же как на колесе 17 и верхней части корпуса колесной платформы 3. При нижнем ее положении она соединяется со звездочкой 17, передавая цепью вращение на ведомые звездочки 20, жестко соединенные с поворотными колонками 21, обеспечивая поворот всех колесных пар. При верхнем положении она выходит из зацепления со звездочкой 17, соединяясь с корпусом колесной платформы 3 и исключая поворот двух задних смежных колесных пар для обеспечения возможности движения КТС по двум колеям.Changed the rotation drive of the wheelsets 2. Their rotation in the same direction and at the same angle as the body 3 comes from the bevel gear 15 when the bevel gear 12 rotates. The gear wheel 15 is rigidly connected by a pipe 16 to the drive sprocket 17 of the right chain drive 18. The drive sprocket 19 of the left chain drive is mounted on the pipe 16 freely and can move along it, acting as a two-way cam clutch, due to additional teeth (cams) on its side surfaces, such as on the wheel 17 and the upper part of the housing a wheeled platform 3. In its lower position it is connected to the sprocket 17, rotation of the conveying chain at the driven sprocket 20 rigidly connected to the rotary columns 21, providing rotation of wheelsets. In the upper position, it disengages from the sprocket 17, connecting with the casing of the wheel platform 3 and excluding the rotation of two rear adjacent wheelsets to allow the movement of the CCC along two tracks.

Изменена конструкция гидросистемы рабочего тормоза в центральной части КТС (фиг.2). При нажатии на педаль 22 тормозная жидкость из бачка 23 и главного тормозного цилиндра 24 по трубопроводу 25 подается к центральному передатчику 26. Центральный передатчик 26 установлен на опоре 32 горизонтальных валов и на центральной вертикальной оси 8 центрального редуктора 13. По устройству он идентичен колесным передатчикам 29 прототипа. Из внутренней полости центрального передатчика 26 жидкость через отверстие подается в специальный канал 27 центральной вертикальной оси 8. Далее через четыре резьбовых отверстия и раздаточные штуцера 28 в нижней части канала 27 она идет через передатчики 29 и гибкие шланги 30 к колесным тормозным механизмам 31.Changed the design of the hydraulic system of the service brake in the Central part of the CCC (figure 2). When you press the pedal 22, the brake fluid from the tank 23 and the brake master cylinder 24 is fed through a pipe 25 to the central transmitter 26. The central transmitter 26 is mounted on the support 32 of the horizontal shafts and on the central vertical axis 8 of the central gearbox 13. It is identical to the wheel transmitters 29 on the device prototype. From the inner cavity of the central transmitter 26, fluid is supplied through an opening to a special channel 27 of the central vertical axis 8. Then, through four threaded holes and dispensing fittings 28 in the lower part of the channel 27, it goes through transmitters 29 and flexible hoses 30 to the wheel brakes 31.

Изменен и упрощен механизм стабилизации положения башни 4 (фиг.1). При этом использована особенность конструкции КТС - постоянная ориентация корпуса колесной платформы 1 относительно сторон света в горизонтальной плоскости при маневрировании. Поэтому стабилизация положения башни достигается путем соединения башни с помощью зубчатой муфты сцепления 33 с коническим зубчатым колесом 14, жестко соединенным центральной вертикальной осью 8 с нижней частью корпуса колесной платформы 1. При этом ведущая полумуфта жестко соединена с коническим зубчатым колесом 14, а ведомая зубчатая полумуфта установлена на валу 34, жестко соединенном с башней 4, подвижно без вращения. Эта полумуфта способна перемещаться вдоль вала 34 и имеет два фиксированных положения: нижнее I - включения, а верхнее II - выключения стабилизации положения башни 4.Changed and simplified the mechanism for stabilizing the position of the tower 4 (figure 1). In this case, a design feature of the KTS was used - the constant orientation of the casing of the wheel platform 1 relative to the cardinal points in the horizontal plane when maneuvering. Therefore, the stabilization of the position of the tower is achieved by connecting the tower using a gear clutch 33 with a bevel gear 14, rigidly connected to the central vertical axis 8 with the lower part of the housing of the wheel platform 1. In this case, the drive coupling half is rigidly connected to the bevel gear 14, and the driven gear coupling half mounted on a shaft 34, rigidly connected to the tower 4, movably without rotation. This coupling half is able to move along the shaft 34 and has two fixed positions: the lower I - on, and the upper II - off stabilization of the position of the tower 4.

Таким образом, по сравнению с прототипом такая конструкция механизма стабилизации положения башни позволяет заменить три зубчатых колеса одной зубчатой муфтой сцепления.Thus, compared with the prototype, this design of the tower stabilization mechanism allows you to replace three gears with one gear clutch.

Такая конструкция привода управления и механизма стабилизации положения башни может быть использована на дистанционно управляемом КТС для повышения надежности и долговечности работы.This design of the control drive and the tower stabilization mechanism can be used on a remotely controlled CTS to increase reliability and durability.

Claims

A wheeled vehicle containing a wheeled platform 1 with four wheelsets 2, a body swiveling relative to it 3, a tower 4 with a mechanism for stabilizing its position, support rollers 5, an engine with a clutch and gearbox 6, a central gearbox 13, a transmission, a control drive, two the mechanism for providing the possibility of movement on two tracks, brakes, depreciation of the wheels, characterized in that the rotation of the body 3 relative to the central vertical axis 8 of the wheel platform 1 is carried out from the steering wheel 9 with the shaft through the flail gear 10 and the worm gear 11 to the bevel gear 12 of the central gear 13, which is in constant engagement with the upper bevel gear 14, rigidly connected by the central vertical axis 8 with the housing of the wheel platform 1, the rotation of the wheel pairs 2 in the same direction and on the same the angle, as the body 3, comes from the lower bevel gear 15, which is in constant engagement with the gear 12 during its rotation, while the lower bevel gear 15 is connected by a pipe 16 to the drive sprockets 17 and 19 of two chains x gears 18 transmitting rotation to the driven sprockets 20, providing rotation of the wheel pairs 2, in the hydraulic system of the service brake, the brake fluid from the reservoir 23 and the main brake cylinder 24 is supplied through pipelines 25 to a central transmitter 26 mounted on a support 32 of horizontal shafts and a central vertical axis 8 of the central gearbox 13, then the fluid through the hole is fed into a special channel 27 of the central vertical axis 8, from which through four dispensing nipples 28 it goes to the wheel brake cylinders 31, stabilization I the position of the tower 4 relative to the cardinal points in the horizontal plane when maneuvering the means is achieved by connecting it using a gear clutch 33 with the upper bevel gear 14, rigidly connected by the central vertical axis 8 to the housing of the wheel platform 1, while the leading gear coupling half is rigidly connected to the upper bevel gear 14, and the driven coupling half mounted on the shaft 34, rigidly connected to the tower 4, movably without rotation and has two fixed positions: lower I - inclusion, Top II - turn off the stabilization of the tower.