Коробки отбора мощности
Коробка отбора мощности (КОМ) предназначена для привода всевозможных рабочих органов оборудования, установленного на автомобильном шасси, посредством карданного вала или гидравлического насоса.
Коробка отбора мощности представляет собой механическую коробку передач, тип и характеристика которой зависят от назначения того оборудования, которое она приводит в действие. В соответствии с количеством дополнительного оборудования на одном ТС может быть установлено от одной до трех коробок отбора мощности.
Коробки отбора мощности различаются по:
- числу ступеней и значению передаточных чисел;
- числу и взаимному расположению валов;
- наличию или отсутствию реверса;
- типу привода управления.
В зависимости от нагрузки на дополнительное оборудование коробки отбора мощности передают до 40 % максимальной мощности силовой установки. Стандартами определены основные размеры мест крепления и модули зубчатых колес коробок отбора мощности.
Рис. Схема реверсивной коробки отбора мощности с редуктором:
1 — рычаг включения коробки отбора мощности; 2 — шток вилки переключения; 3 — вилка переключения; 4 — шариковый фиксатор; 5 — каретка с зубчатым колесом; 6 — шарикоподшипник; 7 — ведомый вал; 8 — ось промежуточной шестерни; 9 — промежуточная шестерня; 10 — ось блока шестерен; 11 — блок шестерен; 12 — фланец ведомого вала
Коробки отбора мощности, как правило, монтируют сбоку или с торца на картерах КП или раздаточных коробок в верхней или нижней их частях. Ведущие звенья коробки отбора мощности через люки агрегатов трансмиссии соединяются с деталями этих агрегатов, от которых и происходит отбор мощности.
Передача мощности может осуществляться от шестерни агрегата трансмиссии на ведущую шестерню коробки отбора мощности. Обе шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом, и включение отбора мощности производится подвижной кареткой, которая вводит в зацепление зубья шестерен в коробке отбора мощности. Мощность может отбираться и от вала агрегата трансмиссии. В этом случае коробка отбора мощности крепится на торце картера агрегата трансмиссии, а ее ведущий вал располагается соосно с валом, от которого отбирается мощность.
Включение коробки отбора мощности осуществляется зубчатой муфтой, соединяющей оба вала, при отсутствии нагрузки на коробке. Коробкой отбора мощности управляют из кабины ТС. Привод управления может быть механическим, пневматическим, электропневматическим и т.д.
Способ смазывания деталей коробки отбора мощности определяется местом ее крепления к агрегату трансмиссии. При боковом креплении смазка разбрызгивается на детали коробки из картера основного агрегата или собственного картера. При верхнем креплении в конструкции коробки отбора мощности предусмотрен насос, который забирает смазку из картера агрегата трансмиссии и подает ее к деталям коробки.
Реверсивная коробка отбора мощности с редуктором и продольным расположением валов
Реверсивная коробка отбора мощности с редуктором и продольным расположением валов устанавливается на нижней боковой части картера КП. Отбор мощности осуществляется от шестерни промежуточного вала КП, с которой постоянно сцеплена одна из шестерен блока 11. Другая шестерня этого блока находится в зацеплении с промежуточной шестерней. Блок шестерен и промежуточная шестерня 9 установлены на осях, закрепленных на картере.
Ведомый вал 7 коробки отбора мощности вращается на двух шарикоподшипниках 6. По шлицам этого вала с помощью вилки переключения перемещается каретка 5 с зубчатым колесом. Вилка 3 переключения закреплена на подвижном штоке 2, связанном с рычагом 1 включения коробки отбора мощности, установленным в кабине ТС. Рычаг имеет три фиксированных положения. Фиксация штока осуществляется шариковым фиксатором 4 с пружиной. В правом положении штока каретка с зубчатым колесом находится в зацеплении с промежуточной шестерней, что обеспечивает передачу прямого хода. В левом положении штока зубчатое колесо сцеплено с большей шестерней блока 11, что обеспечивает передачу обратного хода. В среднем положении штока коробка отбора мощности выключена, и ведомый вал не вращается. На конце ведомого вала имеется фланец 12 для крепления вала привода дополнительного оборудования.
Рис. Коробка отбора мощности без редуктора:
1 — первичный вал раздаточной коробки; 2 — вал коробки отбора мощности; 3 — каретка; 4 — вилка включения; 5 — фиксатор с пружиной; 6 — шток вилки включения; 7 — фланец; 8 — эксцентрик; 9 — плунжер; 10 — нагнетательный клапан; 11 — обратный клапан; 12 — всасывающий клапан; 13 — крышка коробки отбора мощности; 14 — магистраль подачи масла к насосу
Коробка отбора мощности без редуктора
Кроме рассмотренной коробки отбора мощности с редуктором применяются и более простые по конструкции коробки без редуктора, обеспечивающие одну ступень с передаточным числом 1,0. Отбор мощности осуществляется от первичного вала 7 раздаточной коробки, имеющего на конце шлицы. Коробка отбора мощности крепится к торцу картера раздаточной коробки в верхней ее части. Вал 2 коробки отбора мощности на одном конце имеет такие же шлицы, как и у вала 7, а на другой его конец устанавливается фланец 7 крепления вала привода дополнительного оборудования. Включение коробки отбора мощности осуществляется блокировкой валов 1 и 2 с помощью каретки 3, Каретка перемещается вилкой включения 4, закрепленной на штоке, имеющем два фиксированных положения: в левом положении штока коробка отбора мощности включена, а в правом выключена. Изменение направления вращения вала коробки отбора мощности осуществляется при включении передачи ЗХ в коробке передач.
Особенностью конструкции данной коробки отбора мощности является наличие плунжерного насоса, который служит для смазывания деталей коробки отбора мощности и раздаточной коробки неподвижного ТС при работающем дополнительном оборудовании. Насос расположен в корпусе, установленном в приливе крышки 13 коробки отбора мощности, и состоит из плунжера Я нагнетательного 10, всасывающего 12 и обратного 11 клапанов. Привод насоса осуществляется от эксцентрика расположенного на валу коробки отбора мощности. Масло поступает в насос по магистрали 14 из картера раздаточной коробки и под давлением подается к деталям коробки отбора мощности и первичного вала раздаточной коробки.
Управление данной коробкой осуществляется рычагом, связанным со штоком 6 и установленным в кабине ТС.
Схемы коробок отбора мощности различных автомобилей
Рис. Схема коробки отбора мощности МАЗ 5334 АЦ-8: 1 — резиновая диафрагма; 2 — пружина; 3 — шток; 4 — корпус; 5 — вилка переключения; 6 — манжета; 7 — шлицевой вал; 8 — фланец; 9 — штифт; 10 — шестерня; 11 — паразитная шестерня; 12 — первичный преобразователь тахометра; а — камера
Рис. Схема коробки отбора мощности КСМ-68Б: 1 — шток переключения передач; 2 — корпус; 3 — рычаг переключения передач; 4 — вилка включения КОМ; 5 — шестерня (Z = 17); 6, 7, 10, 20 — подшипник; 8 — муфта; 9 — вал вторичный; 11 — крышка; 12 — сальник; 13 — муфта фланца; 14 — рукоятка; 15 — вилка переключения передач; 16 — шестерня (Z = 41); 17 — роликоподшипник; 18 — стержень включения КОМ; 19 — ось шестерни; 21 — вал первичный; 22 — шестерня первичного вала коробки передач; I — боковой зазор в зацеплении
Рис. Коробка отбора мощности крана CMK-10 (a) и ее кинематическая схема (б): 1, 5 — фланцы, 2 — подшипник; 3, 4 — входной и выходной валы; 6 — корпус; 7 — венец; 8 — муфта переключения; 9 — зубчатый венец; 10 — ступица; 11 — шкив; 12 — пальцы
Рис. Коробка отбора мощности РК-5: 1 — блок шестерен PK-5-11A; 2 — ось РК—5-13; 3 — корпус коробки PK-5-01; 4 — насос НШ10; 5 — вал насоса РК-5-16Б; 6 — вилка РК-5-26А; 7 — валик переключении РК-5-21; 8 — валик переключения РК-5-26; 9 — вилка РК-5-27А; 10 — шестерня РК-5-14А; 11 — вал отбора РК-5-31А; 12 — шестерня РК-5-15А
Рис. Коробка отбора мощности ЗИЛ-131: 1 — шток вилки включения передач; 2 и 23 — манжеты: 3 — уплотнительное кольцо; 4 — вилка включения; 5 — шариковый фиксатор; 6 — заглушка штока; 7 — крышка заднего подшипника; 8 — шариковый подшипник; 9 — зубчатое колесо включения передач; 10 — главный вал; 11 — ось зубчатого колеса постоянного зацепления; 12 — опорная шайба; 13 — промежуточное зубчатое колесо постоянного зацепления; 14 — ось блока зубчатых колес; 15 — картер коробки передач; 16 — блок зубчатых колес; 17 — роликовый подшипник; 18 — опорная шайба; 19 — распорное кольцо; 20 — прокладка крышки подшипника; 21 — крышка переднего подшипника; 22 — фланец; 24 — опорная шайба фланца; 25 — заливная пробка; 26 — рычаг включения коробки отбора мощности; 27 — сливная пробка; 28 — гайка; 29 — контргайка; 30 — кронштейн рычага; 31 — прокладка
Рис. Коробка отбора мощности МАЗ: 1 — шестерня промежуточная; 2 — корпус; 3 — шестерня ведомая; 4 — вилка; 5 — болт стопорный; 6 — шайба замковая; 7 — ось; 8 — подшипник шариковый; 9 — подшипник роликовый; 10, 14 — крышки; 11 — стакан; 12 — пружина; 15 — гайка; 15 — пневмокамера; 16 — диафрагма; 17 — шайба; 18 — шайба упорная; 19, 23, 25 — прокладки; 20 — винт; 21 — кольцо уплотнительное; 22 — шток; 24 — вал
Рис. Коробка отбора мощности от раздаточной коробки (КОМ-1) (для спецтехники): 1 — картер; 2 — распорная втулка; 3 и 20 — гайки; 4 и 18 — крышки подшипника; 5 — вал; 6 и 23 — шариковые подшипники; 7 — каретка; 8 — заглушка; 9 — крышка люка; 10 — щиток; 11 — выключатель; 12 — камера включения; 13 — мембрана; 14 — пружина; 15 — шток; 16 — прокладка; 17 — регулировочная шайба; 19 — фланец; 21 — пружинная шайба; 22 и 28 — опорные шайбы; 24 — стопорное кольцо; 25 — зубчатое кольцо постоянного зацепления; 26 — пробка; 27 — ось; 29 — роликовый подшипник; 30 — распорное кольцо; 31 — вилки; 32 — предохраните клапан; 33 — стопорный болт; 34 — стопорная пластина
Рис. Схема электрооборудования коробки отбора мощности: 1 — выключатель контрольной лампы включения коробки отбора мощности; 2 — электромагнит воздушного клапана; 3 — трехклеммовая соединительная панель; 4 — реле включения коробки отбора мощности; 5 — реле включения переднего моста; 6 — двухгнездовой соединитель; 7 — выключатель; 8 — контрольная лампа включения коробки отбора мощности; 9 — предохранитель на 20 А
Источник статьи: http://ustroistvo-avtomobilya.ru/bez-rubriki/korobki-otbora-moshhnosti/
Способы управления коробкой отбора мощности автомобиля
Способы управления коробкой отбора мощности автомобиля.
Трансмиссия типового автомобиля грузового класса предназначена для передачи энергии от двигателя к колёсам. На автомобильном шасси этого класса собирается большое разнообразие специальных автомобилей, и их мы можем наблюдать ежедневно не один десяток на дорогах. Это различного рода машины по уборке и содержанию дорог, автоэвакуаторы, специальные автомобили, предназначенные для строительных и монтажных работ, перевозке жидких и сыпучих грузов. Возникает актуальная задача по организации трансмиссии мощности от двигателя автомобиля к различным механизмам спецавтотехники (насос гидропривода, компрессор или насос для перекачки жидкого груза, приводы различных механизмов и т.д.).
Первым звеном этой трансмиссии является коробка отбора мощности (КОМ), устанавливаемая на один из агрегатов базовой трансмиссии автомобильного шасси. Традиционно в большинстве случаев КОМ устанавливается на коробку передач автомобиля. Более редкими, но встречающиеся в современной спецавтотехнике решения: установка на раздаточной коробке и в разрезе карданного вала (от КПП до главной передачи).
При этом в большинстве случаев КОМ является механизмом с возможностью включения/выключения передаваемого вращения. Это связано с тем, что оборудование, установленное на спецавтомобиле в процессе движения автомобиля не должно работать, например насос гидропривода самосвала или крана, топливоперекачивающий насос автомобиля для перевозки жидкого топлива или газовоза. Механизм КОМа включается для выполнения работ при остановленном движении автомобиля, при положении коробки передач «нейтраль». Однако есть виды специальных автомобилей, чьи механизмы должны быть задействованы в процессе движения, подметально-уборочные машины, автомобили для мойки ограждений — в этих случаях применяются КОМы, позволяющие отбирать мощность в процессе движения, независимо от положения коробки передач. Для автомобилей с автоматической коробкой передач наиболее логичным решением является КОМ, установленный в зацеплении с насосным колесом гидротрансформатора (входной вал АКПП). Более редкими и технически сложными случаями является установка постоянно включенного КОМа на механической коробке передач или на раздаточной коробке.
В этой статье подробнее рассмотрим три основных способа управления включением/выключением КОМа по их физическому принципу: пневматический, механический и вакуумный.
Большинство автомобильных шасси грузового класса оснащаются пневматически приводными тормозами, на таких автомобилях по умолчанию установлен компрессор, ресивер и вся необходимая аппаратура для управления пневмосистемой. Наиболее логичным в этом случае способом управления является управление избыточным давлением воздуха — КОМ с пневмоуправлением.
Рис.1. КОМ 01006200175 с пневмоуправлением и установленным на нём аксиально-поршневым насосом.
К преимуществам этого решения относятся:
- удобство прокладки пневматических трубок по автомобилю (в сечении до 10 мм)
- небольшой допустимый радиус изгиба.
Рис.2. КОМ 01004302176 с пневмоуправлением на два выхода. Установлены насос (вверху) и фрикционная муфта механической передачи (внизу).
Пневматические трубки, фитинги и клапаны изготавливаются в большом разнообразии и в подходящем для автомобильного применения: коррозионностойком и климатическом исполнениях. Для управления КОМом из кабины доступны эргономичные и современные пневматические переключатели для тех случаев, когда допускается прокладка пневматических трубок в кабину и не требуется автоматическая блокировка для повышения безопасности.
Рис.3. Пневмопереключатель N-GAGE 10000100515 со встроенным индикатором.
Установка системы пневмоуправления на автомобиль не представляется сложной задачей. Комплекты пневматического управления представлены на 12В и 24В; в него входят: пневматическая трубка, кабель, фитинги, электроуправляемый пневматический клапан, вспомогательные элементы. При установке этой системы в кабину прокладывается электрический кабель управления клапаном.
Рис.4. Комплект пневматического управления на 24В 46010700406.
Серьёзным преимуществом КОМа с пневмоуправлением является возможность автоматизации функций безопасности управления. Случайное включение КОМа при движении автомобиля может привести к поломке приводимого оборудования или коробки передач автомобиля. Поэтому установка электроуправляемого пневматического клапана в линию включения КОМа может быть эффективной мерой для предотвращения включения во время движения автомобиля.
Конструктору автомобиля также необходимо внимательно проанализировать риски включения КОМа при направлении вращения трансмисии в неприемлемом направлении (например, при установке КОМа на раздаточной коробке), в результате ошибочного включения может быть повреждён приводимый механизм (например, нереверсивный насос). Электроуправляемый пневматический клапан и в этом случае может быть необходимой и достаточной мерой безопасности.
К недостаткам данного способа управления является то, что его невозможно реализовать на автомобиле без пневмосистемы.
Для автомобилей, не имеющих бортовой штатной пневмосистемы, таких как: Газель, Hyundai HD-78, Isuzu NQR 75, Hino 300 и некоторые других, предлагаются КОМы с механическим управлением посредством тросового управления.
Рис.5. КОМ 08506300131, установленный на ГАЗЕЛЬ.
Самый простой и надёжный из возможных механизм управления. И он, к сожалению, не лишён недостатков при эксплуатации: усилие для управления КОМом заметно больше, по сравнению с пневматическим, при понижении температуры это усилие может серьёзно увеличиться из-за замерзания смазки между тросом и его внешней оболочкой и снижением эластичности самой оболочки.
Рис.6. Установленный трос механического включения КОМ в кабине.
Кроме того, от оператора автомобиля требуется повышенное внимание при управлении КОМом, не предусмотрена автоматическая защита от ошибочного включения при движении автомобиля. Да, на тросовом управлении есть фиксатор рычага, который не позволит его сдвинуть случайно, но построить простую автоматическую систему блокировки включения КОМа с механическим управлением при движении автомобиля не представляется возможным. Особые затруднения при установке такого КОМа могут возникнуть у установщика: достаточно жесткий трос имеет значительный допустимый радиус изгиба (порядка 400-600 мм).
Рис. 7. КОМ 06837900136 для Hyundai HD-78 c вакуумным управлением.
Указанные недостатки управления и монтажа для КОМа с механическим управлением отсутствуют у третьего вида управления — вакуумное управление. В автомобилях без пневмосистемы для привода тормозных механизмов может использоваться вакуум, возникающий при работе двигателя внутреннего сгорания. В управлении и монтаже этот вид КОМа сопоставим с пневмоуправляемым, но с точки зрения надёжности заметно ему уступает. В вакуумных трубках и в самой камере управления КОМом при работе создаётся пониженное (относительно атмосферы) давление. Любая неплотность соединения деталей механизмов приводит к тому, что в этих местах засасывается воздух из окружающей среды, который нередко содержит дорожную грязь, частицы раствора противогололедного реагента и прочий мусор. Как следствие — возникает ускоренная коррозия внутренних частей механизмов и их заклинивание. Необходимо также учесть, что энергетический потенциал вакуумной системы значительно уступает пневматической, поэтому установка дополнительного вакуумного механизма в штатную вакуумную систему управления тормозными механизмами автомобиля более серьёзно снижает надёжность автомобиля по сравнению с установкой пневмоуправляемого КОМа на автомобиль с штатным компрессором.
Рис.8. Электрокомпрессор серии AIR-PACK
Для задач, где клиент хотел бы сохранить удобство и надёжность пневмоуправляемого КОМа, при установке на автомобиль, не обладающий штатным компрессором, мы можем предложить автономный электрокомпрессор в блочном исполнении с ресивером серии AIR-PACK. Установка данного устройства позволит применить на автомобиле пневмоуправляемый КОМ со всеми его преимуществами в плане надёжности и удобства монтажа, а также иметь дополнительный источник сжатого воздуха для других маломощных потребителей.
Статью подготовил ведущий инженер «Группа Гидравликовъ»
Источник статьи: http://gidravlikov.ru/articles/sposoby-upravleniya-korobkoy-otbora-moshchnosti-avtomobilya/
