СПОСОБ ОПОРОЖНЕНИЯ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1999 года по МПК F16H41/22 F16H41/04 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в гидромеханических передачах транспортных средств.

Решаемая задача - опорожнение гидротрансформатора перед глушением двигателя для облегчения последующего его запуска в зимнее время путем разобщения механизмов передачи с двигателем.

В ряде автомобильных, в частности автобусных, гидромеханических передач гидротрансформатор вращается в картерном отсеке, непосредственно примыкающем к двигателю и соединяемом с ним, в связи с чем этот отсек не может заполняться маслом, а от картера коробки передач он отделяется манжетным уплотнением. В качестве примеров можно указать фиг. 138 и 139 на стр. 240 и 242 книги: Лапидус В. И. и Петров В.А. Гидравлические трансмиссии автомобилей. -М. : Машгиз, 1957. Поэтому установка сливных клапанов, открывающихся после остановки двигателя, в подобные конструкции невозможна. В данной заявке они приняты за прототип.

В предлагаемом способе опорожнения используются качающие свойства насосного колеса гидротрансформатора, а само опорожнение производится до остановки двигателя. При этом предполагается, что гидротрансформатор содержит симметрично расположенные насосное и турбинное колеса и колесо реактора, установленное между ними в области внутреннего диаметра круга циркуляции, входной канал подпитки гидротрансформатора, связанный с напорной линией, выходной канал подпитки гидротрансформатора, связанный с теплообменником и далее с линией смазки или сливной линией. Сам способ заключается в том, что опорожнение осуществляется при работающем двигателе и вращающемся насосном колесе гидротрансформатора путем отключения входного канала подпитки от напорной линии и соединения его и выходного канала подпитки с внутренней полостью картера передачи или масляного бака, находящейся под атмосферным давлением, при одновременной остановке турбинного колеса гидротрансформатора.

Остановка турбинного колеса может осуществляться включением одной из передач в коробке передач транспортной машины и остановочного тормоза, удерживающего машину от движения.

Остановка турбинного колеса может осуществляться также и одновременным включением 2-х передач в коробке передач.

Сущность способа поясняется фиг. 1, на которой обозначено: 1 - насосное колесо гидротрансформатора, соединенное с двигателем (не показан), 2 - турбинное колесо, соединенное с входным валом коробки передач (не показан), колесо реактора 3, установленное на неподвижную опору через муфту свободного хода (не показана), 4 - входной канал подпитки, связанный с напорной линией 5, выходной канал подпитки 6, связанный с линией 7, отходящей к теплообменнику (не показан), или линии смазки передачи. В исходном положении каналы 9, выходящие во внутреннюю полость картера передачи, могут перекрываться или соединяться между собой в распределителе опорожнения 8. В качестве фрагмента типовой гидросистемы подпитки гидротрансформатора показан перепускной клапан 10, который следует сохранять и при опорожнении гидротрансформатора.

Работа гидротрансформатора осуществляется следующим образом.

После запуска двигателя и появления давлений масла в гидросистеме происходит заполнение гидротрансформатора от напорной линии 5 с последующим выходом масла в канал 7. Наличие масла в гидротрансформаторе обеспечивает ему возможность передачи мощности двигателя в коробку передач. При повышенных передаточных отношениях в гидротрансформаторе, а особенно при блокировке его насосного и турбинного колес фрикционной муфтой (не показана), повышается сопротивление гидротрансформатора прокачке масла и оно частично идет в обход через перепускной клапан 10.

Для опорожнения гидротрансформатора золотник распределителя 8 переводится во второе крайнее положение в направлении, указанном стрелкой (см. фиг. 1). В результате напорная 5 и сливная 7 линии оказываются отсеченными от входного 4 и выходного 6 каналов подпитки гидротрансформатора и перекрытыми. Сами же входной 4 и выходной 6 каналы подпитки гидротрансформатора становятся соединенными с каналами 9, выходящими в картер передачи. Весь расход масла, ранее шедший через гидротрансформатор, теперь проходит через перепускной клапан 10. Однако для того чтобы гидротрансформатор начал опорожняться через открытые каналы входа и выхода подпитки, необходимо создать циркуляцию масла в контуре насос - турбина - реактор. Для этого предусматривается остановка турбинного колеса одним из вышеуказанных способов с помощью механизма коробки передач. При остановленном турбинном колесе исчезает центробежное противодавление маслу, выходящему из насосного колеса и возникает максимально возможный расход циркуляции. Обтекая внутри замкнутое кольцо, состоящее из наружных торов насосного, турбинного и реакторного колес, масло создает центробежное давление на их стенки и устремляется наружу в промежутках между этими стенками, связанных с входным и выходным каналами подпитки. В результате гидротрансформатор опорожняется.

Схема распределителя 8 может быть выполнена по варианту, показанному на фиг. 2 (все обозначения на фиг. 1 и 2 совпадают). При использовании распределителя по фиг. 2 в режиме опорожнения гидротрансформатора напорная 5 и выходная 7 линии системы не перекрываются, а соединяются между собой в обход перепускного клапана. Такая схема распределителя может оказаться предпочтительной при повышенных прокачках масла через гидротрансформатор.

Экспериментальное исследование, выполненное авторами, показало, что предложенный способ обеспечивает достаточно интенсивное опорожнение гидротрансформатора. Так, на образце с активным диаметром D_a = 0,39 м на входной частоте вращения 1000 об/мин время опорожнения составляет 1,5-2,0 минуты.

Изобретение относится к области машиностроения. Предложенный способ опорожнения гидротрансформатора облегчает пуск двигателя в зимнее время, избавляет от необходимости применения центробежных сливных клапанов, устанавливаемых на наружный кожух гидротрансформатора, связанный с его насосным колесом, и выпускающих масло в картер передачи. Известный способ опорожнения не может использоваться в гидромеханических передачах, в которых гидротрансформатор расположен в собственном сухом картерном отсеке. Предлагаемый способ расширяет область применения опорожняемых гидротрансформаторов. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ опорожнения гидротрансформатора гидромеханической передачи транспортной машины, отличающийся тем, что опорожнение осуществляют при работающем двигателе и вращающемся насосном колесе гидротрансформатора путем отключения входного канала подпитки от напорной линии и соединения его и выходного канала подпитки с внутренней полостью картера передачи, находящейся под атмосферным давлением при одновременной остановке турбинного колеса гидротрансформатора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что остановку турбинного колеса осуществляют включением одной из передач в коробке передач транспортной машины и остановочного тормоза, удерживающего машину от движения. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что остановку турбинного колеса осуществляют одновременным включением двух передач в коробке передач. 4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в режиме опорожнения гидротрансформатора напорную и выходную линии системы соединяют между собой в обход перепускного клапана.