ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРС-РЕДУКТОРОМ Российский патент 2003 года по МПК B63H23/08 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для управления реверс-редукторами катеров и малых судов.

Известен реверс-редуктор, содержащий корпус с масляной ванной, расположенные в корпусе ведущий и ведомый валы, редуктор с прямым и реверсивным рядами шестерен постоянного зацепления, установленные на ведущем валу две соосное гидроуправляемые муфты сцепления (патент РФ 2010139, М кл. F 16 H 3/08, Бюл. 6, 30.03.94).

Данный реверс-редуктор обеспечивает включение прямой и обратной передачи, а также переключение реверс-редуктора на холостой ход.

Недостатки данной конструкции:
- невозможность применения гидросистемы управления для управления реверс-редуктором, в котором переключение передач происходит с разрывом потока мощности;
- необходимость постоянно поддерживать давление масла в управляющей магистрали при включенной передаче;
- неизбежное ведение фрикционных дисков при выключенной передаче и, как следствие, повышенный износ;
- относительно большое время переключения передач.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является гидравлическая система управления и смазки судового винторедукторного агрегата, содержащая единый насос с приводом от редуктора последнего, гидрораспределители управления механизмами агрегата в контурах высокого и среднего давления и соответствующими линиями управления, а также предохранительные регулируемые клапаны контура смазки и контура среднего давления, управляемый нормально открытый клапан, установленный параллельно регулируемому клапану контура среднего давления, и управляемый нормально открытый предохранительный клапан, установленный между контуром высокого давления и контурами смазки и среднего давления, при этом линия управления упомянутого нормально открытого клапана сблокирована с линией управления механизмами в контуре среднего давления, а линия управления упомянутого нормально открытого предохранительного клапана сблокирована с линией управления механизмами в контуре высокого давления (патент РФ 2053162, М кл. В 63 Н 21/38, 3/08, Бюл. 3, 27.01.96).

Недостатками данного устройства являются:
- наличие нескольких контуров с разными давлениями в них;
- использование масла для смазки и управления редуктором из одной емкости, что требует дополнительной очистки масла в контуре управления;
- недостаточно высокая скорость переключения с переднего на задний ход и обратно.

Предлагаемым изобретением решается задача создания простой, надежной конструкции для управления реверс-редуктором с разобщительной муфтой и сцеплением, обеспечения высокой скорости переключения с переднего на задний ход и обратно.

Для достижения указанного технического результата известная гидравлическая система управления реверс-редуктором с разобщительной муфтой, содержащая насос, гидрораспределители с соответствующими линиями управления, контур высокого давления, предохранительные клапаны, дополнительно содержит трехпозиционный гидроцилиндр, кинематически связанный с разобщительной муфтой, а также гидроцилиндр выключения сцепления и механизм автоматического выключения сцепления, содержащий вал с рычагом управления и установленные на валу кулачки с возможность воздействия на механические гидрораспределители, связанные линиями управления с гидроцилиндром выключения сцепления и трехпозиционным гидроцилиндром, при этом реверс-редуктор снабжен сцеплением.

Отличительным признаком предлагаемой гидравлической системы управления реверс-редуктором является то, что система снабжена трехпозиционным гидроцилиндром, кинематически связанным с разобщительной муфтой, а также гидроцилиндром выключения сцепления и механизмом автоматического выключения сцепления, содержащим вал с рычагом управления и установленные на валу кулачки с возможность воздействия на механические гидрораспределители, связанные линиями управления с гидроцилиндром выключения сцепления и трехпозиционным гидроцилиндром, что позволяет создать автономную гидравлическую систему управления, в которой применяется специальное масло для гидравлических систем, и тем самым добиться создания простой и надежной конструкции. За счет малых объемов масла, участвующих в управлении, обеспечивается высокое быстродействие системы.

Применение реверс-редуктора с сцеплением позволяет значительно упростить конструкцию заявляемой системы.

Заявителю не известны гидравлические системы управления реверс-редуктором с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условиям "новизна" и "изобретательский уровень".

На чертеже представлена принципиальная схема заявляемой гидравлической системы.

Гидравлическая система управления реверс-редуктором, на ведущем валу которого установлено сцепление 2 и жестко закреплены шестерни, а на вторичном валу 3 свободно закреплены шестерни с зубчатыми муфтами, снабжена механизмом автоматического управления сцеплением. Механизм автоматического управления сцеплением состоит из вала 4, установленных на последнем рычага 5 и кулачков 6. Кулачки 6 кинематически связаны с толкателями механических гидрораспределителей 7 выключения сцепления и гидрораспределителей 8 и 9 муфты переключения реверс-редуктора. Гидрораспределитель 7 выключения сцепления управляет гидроцилиндром 10 выключения сцепления, при этом шток последнего является золотником клапана блокировки подачи масла. Гидрораспределители 8 и 9 управляют трехпозиционным гидроцилиндром 12 муфты переключения передач реверс-редуктора, при этом шток 13 гидроцилиндра 12 своим выступом кинематически связан с толкателем гидрораспределителя 14 блокировки вала 4. Полости А и Б гидроцилиндра 12 связаны с бачком 15 и цилиндром 16 блокировки соответственно. Масляный насос 17 служит для создания давления в системе. Для возможности переключения передач при остановленном двигателе в системе установлены пневмогидроаккумулятор 18, обратный клапан 19 и предохранительный клапан 20.

Гидрораспределители 7, 8, 9, вал 4 с рычагом 5 и кулачками 6, цилиндр 16 блокировки образуют единый блок и связаны с остальными элементами системы только гидравликой. Этот блок управления может быть установлен в любом удобном месте.

Трехпозиционный гидроцилиндр 12 и гидроцилиндр 10 выключения сцепления с клапаном 11 блокировки подачи масла выполнены как отдельные узлы и закреплены на реверс-редукторе.

Исходное положение системы: от двигателя (не показан) крутящий момент передается через сцепление 2, ведущий вал 1 реверс-редуктора, жестко закрепленные на нем шестерни на шестерни с зубчатыми муфтами, свободно закрепленные на вторичном валу 3. Масляный насос 17, установленный на двигателе, создает давление в системе, рычаг 5 управления гидросистемой находится в среднем положении, сцепление 2 включено, гидрораспределитель 7 выключения сцепления выключен. Шток 13 находится в среднем положении. При этом положении выходной вал 3 редуктора не вращается. После начала поворота рычага 5 для движения катера вперед кулачок 6 вала 4 нажимает на толкатель гидрораспределителя 7 выключения сцепления, сцепление выключается, шток цилиндра 10 выключения сцепления открывает доступ масла к гидрораспределителям 8 и 9 муфты переключения реверс-редуктора. Через гидрораспределители 8 и 9 масло подается в правую и левую полости гидроцилиндра 12 переключения муфты реверс-редуктора, удерживая его в среднем положении. После дальнейшего поворота вала 4 толкатель гидрораспределителя 8 соскальзывает с кулачка и масло из полости А трехпозиционного гидроцилиндра 12 муфты переключения передач реверс-редуктора сливается в бачок 15. Начинается перемещение штока трехпозиционного гидроцилиндра 12 под действием давления в полости Б. Выступ штока 13 нажимает на толкатель распределителя 9. Масло подается в цилиндр блокировки 16 и вал 14 остается неподвижным до завершения перемещения муфты реверс-редуктора. Затем вал разблокируется, при его дальнейшем повороте толкатель гидрораспределителя 7 выключения сцепления соскальзывает с кулачка, сцепление 2 выключается. Начинается движение катера вперед. При включении сцепления золотник клапана 11 блокировки перекрывает доступ масла к гидрораспределителям 8 и 9. Трехпозиционный гидроцилиндр 12 разгружается от давления масла.

При переключении из положения "движение вперед" в положение "холостой ход" кулачок 6 вала 4 нажимает на толкатель гидрораспределителя 7, сцепление выключается, масло подается к гидрораспределителям 8 и 9. После нажатия кулачка на толкатель гидрораспределителя 8 давление в полостях А и Б трехпозиционного гидроцилиндра 12 уравнивается. Муфта выводится в среднее положение, затем включается сцепление. Давление в трехпозиционном гидроцилиндре 12 снимается.

При переключении рычага из положения "холостой ход" в положение "движение назад" происходит тот же процесс, что и при движении вперед, только масло сливается из полости Б трехпозиционного гидроцилиндра 12.

Заявляемое устройство просто в исполнении и надежно в работе, обеспечивает высокую скорость переключения с переднего на задний ход и обратно.

Гидравлическая система управления реверс-редуктором может быть выполнена на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для управления реверс-редукторами катеров и малых судов. Гидравлическая система управления реверс-редуктором представлена механизмом автоматического управления сцеплением, на валу которого установлены рычаг и кулачки. Кулачки кинематически связаны с толкателями механических гидрораспределителей выключения сцепления и гидрораспределителей муфты переключения реверс-редуктора. Гидрораспределители управляют трехпозиционным гидроцилиндром муфты переключения передач реверс-редуктора. Шток трехпозиционного гидроцилиндра своим выступом кинематически связан с толкателем гидрораспределителя блокировки вала. Масляный насос служит для создания давления в системе. Для возможности переключения передач при остановленном двигателе в системе установлены пневмогидроаккумулятор, обратный клапан и предохранительный клапан. Технический результат - создание простой, надежной конструкции для управления реверс-редуктором, обеспечение высокой скорости переключения с переднего на задний ход и обратно. 1 ил.

Гидравлическая система управления реверс-редуктором с разобщительной муфтой, содержащая насос, гидрораспределители с соответствующими линиями управления, контур высокого давления, предохранительные клапаны, отличающаяся тем, что реверс-редуктор снабжен сцеплением, гидравлическая система управления реверс-редуктором дополнительно содержит трехпозиционный гидроцилиндр, кинематически связанный разобщительной муфтой, гидроцилиндр выключения сцепления и механизм автоматического выключения сцепления, содержащий вал с рычагом управления и установленные на валу кулачки с возможностью воздействия на механические гидрораспределители, связанные линиями управления с гидроцилиндром выключения сцепления и трехпозиционным гидроцилиндром.