Устройство за задвижване на ротора на зърнокомбайна
Собственици на патент RU 2507735:
Изобретението се отнася до селскостопанската техника и може да се използва в комбайни с ротационен тип. Устройството за задвижване на ротора на зърнокомбайна съдържа скоростна кутия за отвеждане на мощност, съединител, карданен вал, скоростна кутия за задвижване на ротора. Предавателната кутия на ротора включва хидростатична помпа, хидростатичен двигател, конусна предавка, междинна предавка, планетарна предавка, изходящ вал и система против запушване. Почистващата система се състои от хидравличен цилиндър със запушалка и храпово колело. Стоперът е конфигуриран да блокира храповото колело. Храповото колело е твърдо свързано с вал към централната предавка на планетарната предавка. ЕФЕКТ: опростяване на дизайна, надеждност и увеличаване на задвижващия момент. 2 т.п. f-ly, 3 ил.
Изобретението се отнася до селскостопанската техника и по-специално до методи и устройства за задвижване и управление на скоростта на въртене на вършачния ротор в вършачното и сепариращо устройство на роторни зърнокомбайни.
Известен е метод и устройство за задвижване на ротор с CVT с клиновиден ремък (комбайни "Дон-2600", "Дон-2600R", произведени от ООО "Комбайнов завод" Ростселмаш "и др.) [1].
Известно е роторно задвижващо устройство, използващо сумираща скоростна кутия с предавателна кутия, в която промяната на скоростта се извършва в рамките на две стъпки (комбайн "Torum-740", произведен от LLC "Комбайнов завод" Rostselmash "и др.) [2, 3].
Най-близкият аналог на претендираното устройство за задвижване на ротора и промяна на оборотите е системата на комбайна "Torum-740" съгласно патент RU 2370695 C2 [3]. Задвижващият механизъм на ротора се осъществява чрез предаване на въртящ момент от вътрешния двигателизгаряне през скоростната кутия за отвеждане на мощността и през карданния вал до сумиращата скоростна кутия и след това, в зависимост от избрания диапазон на работа на скоростната кутия на задвижващата скоростна кутия на ротора, роторът се задвижва с управление на скоростта в работния диапазон на скоростите на ротора. В този случай роторът е разположен коаксиално неподвижно с изходящия вал на задвижващата скоростна кутия на ротора.
Недостатъците на най-близкия аналог на претендираното роторно задвижващо устройство са: ниска надеждност поради сложността на дизайна на устройството и необходимостта от превключване на скоростите при избора на стойности на скоростта на ротора, които са оптимални при условия на прибиране на реколтата, което е невъзможно поради редукторни зъбни предавки и е неприемливо при авариен старт след запушване на ротора, т.к. усукване, т.е. премахване на запушването на пространството между ротора и палубата чрез обратно въртене на ротора, възниква само в първия (от два) диапазона на скоростта; недостатъчен въртящ момент, предаван от двигателя към ротора, поради факта, че хидравличният мотор не е блокиран по време на усукване и неговият въртящ момент е ограничителят на въртящия момент, предаван от двигателя към ротора; коаксиално твърдо разположение (връзка) на изходния вал на скоростната кутия и оста на въртене на ротора, което намалява надеждността на връзката при ударни натоварвания.
Целта на изобретението е да се повиши надеждността на задвижването на ротора чрез опростяване на неговия дизайн, увеличаване на въртящия момент, предаван от двигателя към ротора, и осигуряване на безстепенно управление на скоростта на ротора.
Тази цел се постига благодарение на факта, че в задвижващото устройство на ротора на зърнокомбайна, съдържащо механично свързана силоотводна кутия, задвижвана от двигателя на комбайна, съединител, карданен вал искоростна кутия за задвижване на ротора, която включва хидравлично свързана хидростатична помпа и хидростатичен двигател, конусно зъбно колело, междинно зъбно колело, планетарно зъбно колело, изходящ вал с главина, коаксиално свързана с ротора, докато хидростатичната помпа е механично свързана с карданния вал и е хидравлично свързана с хидростатичния двигател, хидростатичният двигател е механично свързан с вътрешната предавка на планетарната предавка ar, конусната предавка, междинната предавка и планетарната предавка са механично свързани към изходящия вал, въведена е система за почистване на ротора от запушване, състояща се от хидравличен цилиндър със запушалка и храпово колело, докато запушалката блокира храповото колело, здраво свързано с вала към централната предавка на планетарната предавка, изходният вал на планетарната скоростна кутия е свързан към роторът с шлицева дюза, а безстепенната промяна на скоростта на въртене на вършачния ротор се извършва чрез избор на предавателни отношения на скоростите на въртене на хидростатичния двигател и вътрешната предавка на планетарната предавка. В същото време изходящият вал на задвижващата скоростна кутия на ротора е свързан към оста на въртене на ротора с помощта на шлицова дюза и зъбно съединение под определен ъгъл, промените в скоростта на въртене на хидростатичния двигател се постигат чрез промяна на дебита на работния флуид с помощта на хидростатична помпа в хидравличната система.
Заявеното устройство е илюстрирано със следните графики:
- фиг.1 - увеличена структурна схема на роторно задвижващо устройство;
- фигура 2 е подробна структурна схема на роторното задвижващо устройство;
- фигура 3 е графика на зависимостта на скоростта на въртене на ротора от скоростта на въртене на хидростатичния двигател.
Увеличена структурна схема на задвижващото устройстворотор от двигател с вътрешно горене включва следните структурни компоненти (фигура 1): 1 - скоростна кутия за отвеждане на мощност; 2 - роторна задвижваща скоростна кутия; 3 - фрикционен съединител; 4 - кардан.
Движението на роторното задвижване се предава от двигателя с вътрешно горене през задвижващата скоростна кутия 1 към задвижващата скоростна кутия на ротора 2 чрез фрикционния съединител 3, свързан към карданния вал 4.
Този механизъм се отнася до задвижването на ротора на зърнокомбайн с хидростатично-механична трансмисия. В този случай механично-хидравличната трансмисия задвижва ротора и дава възможност за непрекъснато регулиране на скоростта на ротора. Фрикционният съединител се задвижва от задвижването. Изходът на фрикционния съединител е механично свързан с входа на скоростната кутия на задвижването на ротора. Освен това, чрез цилиндрична предавка, валът на хидростатичната помпа и конусната предавка се задвижват към кухото колело на планетарната предавка. Хидростатичната помпа е хидравлично свързана с хидростатичния двигател. Хидростатичният двигател е свързан към конусното зъбно колело на централната предавка на планетарната скоростна кутия. Сателитният носач (изходящият вал) на планетарната предавка е свързан с ротора чрез шлицева връзка. На вала на централната предавка на планетарната скоростна кутия е монтиран храпов механизъм. В корпуса на скоростната кутия е предвиден хидравличен цилиндър за заключване на храповия механизъм със стопер в случай на аварийно отвиване на ротора.
Подробна структурна схема на устройството за задвижване на ротора от двигателя включва следните компоненти (фигура 2): 1 - скоростна кутия за отвеждане на мощност; 2 - роторна задвижваща скоростна кутия; 3 - фрикционен съединител; 4 - карданен вал; 5 - тяло; 6 - хидростатична помпа; 7 - хидростатичен двигател; 8 - входен вал; 9 - хидравлична помпаохладителни системи; 10, 11 - цилиндрични зъбни колела; 12 - задвижващ вал; 13, 14 - конусни зъбни колела; 15 - кух вал; 16 - външно зъбно колело; 17 - планетарна предавка; 18 - вал; 19 - централно зъбно колело; 20 - конусно зъбно колело; 21 - тресчотка; 22 - конусно зъбно колело; 23 - сателит; 24 - носач; 25 - изходящ вал; 26 - прорезна дюза; 27 - запушалка; 28 - хидравличен цилиндър.
Устройството работи по следния начин. Предавателната кутия 1 задвижва фрикционния съединител 3, който от своя страна през карданния вал 4 задвижва скоростната кутия 2 на ротора. На корпуса 5 на скоростната кутия 2 на ротора са фиксирани хидростатична помпа 6 и хидростатичен двигател 7, които са механично свързани към задвижването на ротора. Хидростатичната помпа 6 е хидравлично свързана (чрез хидравлични линии, непоказани на ФИГ. 2) към хидростатичния двигател 7, за да я задвижва.
Задвижващата скоростна кутия на ротора 2 има вход под формата на входящ вал 8, който се задвижва от кардан 4. Входящият вал 8 на задвижващата скоростна кутия на ротора 2 е директно свързан с вала на хидравличната помпа на охладителната система 9. На входния вал 8 е монтирано цилиндрично зъбно колело 10 без завъртане, което задвижва второто цилиндрично зъбно колело 11, монтирано на задвижващ вал 12 на хидростатичната помпа 6 и конусни зъбни колела 13. Конусните зъбни колела 13 задвижват втората конусни зъбни колела 14, която е монтирана на кухия вал 15 и задвижва външната предавка 16 на планетарната предавка 17.
На вала 18 на централното зъбно колело 19 на планетарното зъбно колело 17 без въртене са фиксирани конусно зъбно колело 20 и храпово колело 21. Конусното зъбно колело 20 задвижвадруго конусно зъбно колело 22, което е фиксирано без въртене върху вала на хидростатичния двигател 7. В този случай зъбните колела 20 и 22 образуват ъглово предаване. Фигура 3 показва графика на зависимостта на скоростта на въртене на вършачния ротор от скоростта на въртене на хидростатичния двигател 7, обяснявайки изпълнението на безстепенно или плавно изменение на скоростта на въртене на ротора.
Планетното зъбно колело 17 има няколко сателита 23, които са разположени между външното зъбно колело 16 и централното зъбно колело 19 и са монтирани с възможност за въртене върху носача 24 на планетите. Носачът 24 на сателитите 23 има изходен вал 25, който е изходът на планетарната предавка 17, върху която е монтирана шлицева дюза 26, поради което роторът може да бъде изкривен спрямо изходния вал 24, което предпазва конструкцията от ударни натоварвания.
Храповото колело 21 служи за блокиране на централната предавка 19 на планетарната предавка 17 по време на авариен старт, след като роторът е запушен с технологична маса. За заключване в момента на стартиране, колелото на Ratchet 21 се ангажира с колелото Ratchet 21, което се издърпва от пръта на хидравличния цилиндър 28, монтиран на корпуса на скоростната кутия 5. Поради това целият въртящ момент от двигателя пада на ротора, за разлика от прототипа, в който хидростатичният двигател не се блокира, а за това и за количеството на въртящия момент, който се предава на ротова.
Въвеждането на заключващ механизъм в задвижващото устройство на ротора, състоящ се от хидравличен цилиндър 28, храпово колело 21 и стопер 27, който зацепва хидравличния цилиндър 28, който блокира хидростатичния двигател 7 по време на авариен старт и е проектиран да предава по-висок въртящ момент от двигателя към ротора, за да развие последния след запушване,позволява по-надежден процес на предене. Изборът на предавателни отношения на предавките на редуктора позволява да се намали теглото на комбайна поради изключването на скоростната кутия от скоростната кутия на задвижването на ротора и елиминира възможността за "зъб на зъб" при превключване на диапазони, което позволява на оператора да регулира скоростта на ротора, както и да елиминира запушването на пространството между ротора и палубата, без да напуска работното място. Смазването на структурните компоненти на предложеното устройство, което се случва без налягане, подобрява надеждността на устройството.
1. Самоходни зърнокомбайни "Дон-2600" и комбайни за оризово зърно "Дон-2600-Р". Ръководство за експлоатация и поддръжка RSM-12 IE. - Ростов на Дон: KZ RSM LLC, 2000.
2. Самоходен зърнокомбайн RSM-181 "Torum-740". Ръководство за експлоатация и поддръжка RSM-181 IE. - Ростов на Дон: KZ RSM LLC, 2008.
1. Устройство за задвижване на ротора на зърнокомбайн, включващо механично свързана скоростна кутия за отвеждане на мощност, задвижвана от двигателя на комбайна, съединител, кардан и предавателна кутия за задвижване на ротора, включително хидравлично свързана хидростатична помпа и хидростатичен двигател, конусна предавка, междинна предавка, планетарна предавка, изходящ вал с главина, коаксиално свързана с ротор, докато хидростатичната помпа е механично свързана с карданния вал и е хидравлично свързана с хидростатичния двигател, хидростатичният двигател е механично свързан с вътрешната предавка на планетарната предавка, конусната предавка, междинната предавка и планетарната предавка са механично свързани към изходния вал, характеризиращ се с това, че има система против запушване, състояща се от хидравличен цилиндър със запушалка ихрапово колело, докато ограничителят блокира храповото колело, здраво свързано с вал към централната предавка на планетарната предавка, изходният вал на планетарната скоростна кутия е свързан към ротора чрез шлицова дюза и безстепенната промяна на скоростта на въртене на вършачния ротор се извършва чрез избор на предавателни отношения на скоростите на въртене на хидростатичния двигател и вътрешната предавка на планетарната предавка .
2. Устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че свързването на изходния вал на задвижващата скоростна кутия на ротора с оста на въртене на ротора посредством шлицова дюза и зъбно съединение се извършва под определен ъгъл.
3. Устройство съгласно претенция 2, характеризиращо се с това, че промените в скоростта на въртене на хидростатичния двигател се постигат чрез промяна на налягането посредством хидростатична помпа в хидравличната захранваща система.