Коротко-базовое шасси
Коротко-базовое шасси крана КС-5371 содержит двигатель, от которого крутящий момент передается через гидротрансформатор и карданный вал к коробке передач 6 и далее с помощью карданного вала к переднему мосту и через карданный вал к заднему мосту 14.
Во время передвижения по строительной площадке, проселочной дороге или по дороге с уклоном коробку передач 6 переключают на тяговый режим работы. При этом автоматически включается передний мост. Задний мост включен постоянно. В процессе передвижения по дорогам с твердым покрытием коробка передач переключается на скоростной режим работы, в результате чего привод на передний мост отключается, а колеса заднего моста 14 фиксируются и ими не управляют.
Задний мост снабжен балансирной подвеской, которая при работе крановой установки без выносных опор стопорится стабилизатором 15. При этом исключается перемещение колес относительно рамы 16 в вертикальной плоскости. Передний мост 10 жестко прикреплен к раме 16, на которой расположены четыре выдвигаемые горизонтальные балки выносных опор 17, на концах которых закреплены вертикально расположенные гидроцилиндры.
На входных валах редукторов главных передач переднего и заднего мостов установлены стояночные тормоза.
Силовой агрегат предназначен для привода трансмиссии крана и насосов гидропривода крановых механизмов и рулевого управления, а также компрессора пневмосистемы. Состоит агрегат из двигателя 3 типа ЯМЭ-236, водяного и масляного радиаторов 5 в сборе, гидротрансформатора 2, глушителя 4. Двигатель оборудован пусковым подогревателем. Давление масла в двигателе измеряют преобразователем. а температуру охлаждающей жидкости — преобразователем 6.
Гидротрансформатор предназначен для бесступенчатого изменения частоты вращения вала турбинного колеса в зависимости от внешней нагрузки, действующей на него; защиты двигателя от перегрузок и уменьшения воздействия крутильных колебаний двигателя на элементы трансмиссии.
От двигателя крутящий момент через эластичную муфту 20 с роликами 19 передается на вал 22 насосного колеса 27, к которому болтами прикреплено зубчатое колесо 32, приводящее в действие насосы гидропривода исполнительных механизмов.
В полости, образованной насосным колесом и крышкой, размещены колесо со ступицей и реактор. Турбинное колесо установлено на валу, который через подшипник опирается на крышку 23, а через подшипник 37—на корпус. Колесо реактора снабжено роликовым механизмом свободного хода, содержащим ролики, пружины, крышки, шайбы и втулки. Механизм свободного хода установлен на валу реактора. Осевые силы, действующие на колесо реактора, воспринимаются ступицей турбинного колеса через бронзовую шайбу и регулировочные прокладки.
Гидротрансформатор работает следующим образом. Движение от двигателя через муфту с резиновыми роликами передается на насосное колесо и соединенное с ним зубчатое колесо, от которого через зубчатые колёса сообщается насосам. От насоса рабочая жидкость поступает в круг циркуляции гидротрансформатора. Крутящий момент от насосного колеса через циркулирующую жидкость передается турбинному колесу Р. При отсутствии нагрузки со стороны трансмиссии на колесо 9 направление и частота его вращения совпадают с направлением и частотой вращения насосного колеса 27. Реактор 8 при этом также вращается в том же направлении.
При крутящем моменте, действующем на турбинное колесо 9, равном или большем, чем момент на насосном колесе 27 или двигателе, изменяется направление крутящего момента, действующего на лопатки реактора 8. Это приводит к его фиксации на валу 35 колеса 9 с помощью роликовой муфты свободного хода. Вследствие этого к крутящему моменту на валу 35 колеса 5 добавляется момент, воспринимаемый реактором 8. Частота вращения колеса 9 уменьшается вплоть до полной остановки.
При уменьшении нагрузки от трансмиссии на колесо 9 частота его вращения увеличивается, а крутящий момент на реакторе 8 уменьшается. Когда частота вращения колеса 9 составляет 85% от частоты вращения насосного колеса 27 или двигателя, крутящий момент на реакторе 8 уменьшается до нуля, муфта свободного хода расфиксируется и реактор свободно вращается на валу 35. В этом случае гидротрансформатор работает в режиме гидромуфты.
Таким образом, при увеличении внешней нагрузки на турбинном колесе автоматически уменьшается частота его вращения и наоборот. При этом нагрузка и частота вращения насосного колеса не превышают допускаемых, что создает оптимальные условия для работы двигателя. Помимо этого сглаживаются динамические нагрузки на трансмиссию и крутильные колебания двигателя.
Шестеренные насосы 31 к 1 вращаются постоянно. Движение на насос передается через вал, установленный на подшипниках, и муфту.
Аксиально-поршневые насосы приводятся в действие через шестерни 8, закрепленные на валах, которые вращаются в подшипниках. Насосы включаются и выключаются путем перемещения муфты вилкой и валиком. Включается насос при подаче воздуха в пневмокамеру, воздействующую на валик.
Коробка передач — шести ступенчатая, позволяет получать шесть передач для движения вперед и одну для движения назад. Может работать в двух режимах — тяговом и скоростном. В каждом режиме используется по три передачи. В пределах каждого режима передачи переключаются под
рабочей нагрузкой без остановки. Переход с режима на режим производится после остановки крана путем ввода зубчатой муфты 19 в зацепление с шестернями 20 или 1. Задний ход включается зубчатой муфтой 3 также после остановки крана.
При соединении зубчатой муфты 19 с шестерней 20 получают на выходном валу 2 максимальный крутящий момент, что соответствует тяговому режиму. Когда зубчатая муфта 19 соединена с шестерней /, коробка передач работает в скоростном режиме. Муфта 18 позволяет включать и выключать передний мост. При переводе коробки передач на тяговый режим автоматически включается передний мост, а во время перевода на скоростной режим передний мост отключается.
На валу 8 установлены дисковые муфты 12—14 для переключения передач во время движения крана. Муфты включаются с помощью гидропривода.
Дисковая муфта состоит из обоймы 1, установленной на шлицах вала коробки передач; ведомых дисков 7, расположенных на шлицах шестерен, и ведущих дисков 6, размещенных выступами в пазах обоймы /. В обойме 1 находится поршень 2, на который воздействует пружина 9. Уплотнительные кольца 5 и 10 создают герметичность поршневой полости, в которую рабочая жидкость поступает по каналу 3.
При включении передач в пределах заданных режимов жидкость подается через канал 3 к поршню 2, перемещая его вправо. При этом сжимается пакет дисков 6 и 7. В случае выключения скорости давление в канале 3 падает и поршень 2 под действием пружины 9 перемещается влево. Пакет дисков 6 и 7 разжимается.
Задний мост (рис. 96) содержит главную передачу 2, колеса 9 и //, в которые встроены колесные передачи, системы разворота и торможения. Колеса моста поворачиваются с помощью гидроцилиндра 6, воздействующего через рычажную систему и рулевую тягу 10 на поворотные кулаки 5 и 8. Рычажная система поворота колес во время передвижения по дорогам с твердым покрытием блокируется фиксатором 3. При этом управляют только колесами переднего моста.
Когда кран работает на площадке в стесненных условиях, рычажная система освобождается от фиксатора 3 и колеса заднего моста становятся управляемыми.
Редуктор главной передачи предназначен для увеличения крутящего момента двигателя и подачи его к редуктору колесной передачи. Ведущая коническая шестерня 21 выполнена за одно целое с валом, который одним концом установлен в двух роликовых конических подшипниках 13 и 14, а другим концом — в роликоподшипнике 22. Конические роликоподшипники 13 и 14 фиксируются от смещения в осевом направлении. Движение к шестерне 21 через фланец 16, закрепленный гайкой 15 на валу, передается от трансмиссии крана через карданный вал. Ведомая коническая шестерня 4 установлена на корпусе меж колесного дифференциала, предназначенного для распределения крутящего момента, подводимого от главной передачи, между правым и левым ведущими колесами. Дифференциал дает возможность колесам вращаться с разной частотой, что требуется для предотвращения скольжения колес при движении крана на поворотах и по неровностям дороги. В это время колеса, расположенные с обеих сторон шасси, проходят неравные отрезки пути. В редукторе главной передачи применен конический симметричный дифференциал, позволяющий передавать на правое и левое колеса одинаковые крутящие моменты. Шестерня 4, закрепленная на корпусе 7, вращается на конических роликоподшипниках 3 и 8, их регулируют гайками 9.
Между половинами корпуса дифференциала в плоскости разъема зажата крестовина 24, на шипах которой свободно установлены четыре конические шестерни 11 (сателлиты), каждая из которых находится в зацеплении с двумя коническими шестернями 5 и 6 полуосей. Полуоси 2 и 10 привода колес соединены с соответствующими полу осевыми шестернями 5 и 6 шлицами.
Крутящий момент от корпуса 7 передается на крестовину 24, а от нее через шестерни 11 — яг шестерни 5 и 6 полуосей. Шестерни, действуя с одинаковой силой на шестерни 5 и б полуосей, создают на них равные крутящие моменты, причем равенство моментов сохраняется как при неподвижных шестернях-сателлитах, так и во время их вращения. При одинаковом сопротивлении на колесах и одинаковых радиусах качения колес частота вращения шестерен 5 и 6 равна. В этом случае шестерни 11 заклинены и дифференциал работает как одно целое.
При разной частоте вращения колес, вызванной изменением радиуса качения колес, частота вращения шестерен неодинаковая и шестерни поворачиваются.
Редуктор колесной передачи приводится в движение от редуктора главной передачи через шарнир равных угловых скоростей, состоящий из наружной и внутренней полуосей, двух кулаков и диска. Полуоси оканчиваются вилками, которые охватывают кулаки. Во внутренние пазы кулаков вставлен диск 21, который соединяет полуоси, образуя шарнир, который позволяет полуосям вращаться с равной угловой скоростью при повороте колес. От осевых и радиальных перемещений полуоси фиксированы бронзовыми втулками 19 и 23, запрессованными в картер 17 и цапфу.
На полуоси предусмотрена солнечная шестерня 7. Она входит в зацепление с тремя шестернями (сателлитами), которые, в свою очередь, входят в зацепление с зубчатым венцом, соединенным с водилом 5, закрепленным на ступице 26. Венец 31 со ступицей установлены неподвижно на шлицах цапфы 24 поворотного кулака 16. Барабан 12 колесного тормоза закреплен болтами на ступице 26, а тормозные колодки 13 с помощью оси — на поворотном кулаке 16. Шины накачивают через вентиль 10.
Движение от внутренней полуоси 18 через шарнир равных угловых скоростей передается наружной полуоси 25 и далее через шестерни 4, 7— на водило 5. Далее через ступицу 26 движение передается на колесо.
Контрольные вопросы
1. В чем заключаются преимущества использования специальных шасси? 2. Каким образом снижается температура жидкости в системе охлаждения двигателя? 3. Из каких элементов состоит трансмиссия кранов? 4. Для чего предназначено сцепление? 5. Какую функцию выполняет карданная передача? 6. Что дает применение гидротрансформатора в конструк ции крана? 7. Какие режимы может обеспечить коробка передач коротко-базового шасси? 8. Из каких основных элементов состоит задний мост ко-роткобазового шасси? 9. Как работает редуктор главной передачи коротко-базового шасси?