САМОХОДНАЯ МАШИНА С ОБЪЕМНОЙ ГИДРОПЕРЕДАЧЕЙ Российский патент 2004 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к объемным гидропередачам транспортных, строительно-дорожных, сельскохозяйственных и других машин.

Изобретение целесообразно применять в машинах различного назначения, в том числе для технологического обслуживания электролизных ванн алюминиевого производства, где характерными особенностями технологических операций являются частые остановки и переезды.

Известно транспортное средство с объемной гидропередачей [1], содержащее регулируемый реверсивный гидронасос, соединенный кинематически со вспомогательным гидронасосом, а гидравлически - всасывающей и нагнетательной магистралями с реверсивным гидромотором, причем орган регулирования насоса кинематически соединен с подпружиненным штоком гидроцилиндра управления; трехпозиционный четырехлинейный распределитель управления производительностью гидронасоса, клапан подпитки, сливной клапан, предохранительные и обратные клапаны, гидроцилиндры колесных тормозов с пружинными энергоаккумуляторами, управляющие полости которых соединены гидравлически через двухпозиционный трехлинейный распределитель управления стояночным тормозом с напорной магистралью вспомогательного гидронасоса.

К недостаткам данного транспортного средства с объемной гидропередачей относится недостаточная безопасность его эксплуатации в связи с тем, что в применяемой гидропередаче возможно нарушение нулевой установки регулирующего органа насоса по причине его механического заклинивания, поломки пружины гидроцилиндра управления производительностью насоса или отказа распределителя управления производительностью насоса. Указанные неисправности ведут к потере управляемости насосом и к самопроизвольному движению машины, в том числе при пуске двигателя. В то же время применяемая конструкция стояночного тормоза не обеспечивает должной надежности вследствие ограниченной долговечности пружин гидроцилиндров тормозов с пружинными энергоаккумуляторами.

Известна близкая по технической сущности объемная гидропередача транспортного средства [2], содержащая реверсивный гидронасос, соединенный кинематически со вспомогательным гидронасосом, а гидравлически - силовыми магистралями с гидромотором; клапан давления и обратные клапаны, сообщающие нагнетательную магистраль вспомогательного насоса соответственно с гидробаком и силовыми магистралями. При этом нагнетательная магистраль вспомогательного насоса также соединена с первой линией двухпозиционного трехлинейного распределителя управления нормально замкнутым стояночным тормозом, вторая линия которого соединена с гидробаком, а третья - с одним из входов двухпозиционного подпружиненного клапана, второй вход которого соединен с гидробаком, а выход - с входом разделительного цилиндра, выход которого соединен с подпружиненными гидроцилиндрами тормозных фрикционов.

К основному недостатку данной передачи также относится недостаточная безопасность эксплуатации самоходных машин, обусловленная возможностью нарушения нулевой установки регулирующего органа насоса, отказа стояночного тормоза или ошибочного его отключения, например при пуске двигателя. Однако в этой передаче система управления стояночным тормозом несколько проще и надежнее.

Задачей изобретения является создание самоходной машины с объемной гидропередачей с более надежным и эффективным стояночным тормозом, обеспечивающим безопасную эксплуатацию машины.

Поставленная задача решается тем, что в самоходной машине, содержащей сообщенные между собой силовыми гидролиниями регулируемый гидронасос и гидромотор, кинематически связанные с двигателем и приводными колесами соответственно; вспомогательный гидронасос с установленным на входе фильтром, входом сообщенным с гидробаком, выход гидронасоса соединен посредством клапана давления с полостью корпуса насоса, а посредством обратных клапанов - с силовыми гидролиниями, между которыми установлены напорные клапаны; гидроуправляемый переключающий клапан и переливной клапан, вход которого сообщен с выходом переключающего клапана; двухпозиционный распределитель и гидроцилиндр управления нормально замкнутым стояночным тормозом, кинематически связанным с гидромотором; систему пуска двигателя, включающую в себя стартер, реле стартера, катушка которого выполнена с возможностью соединения посредством замыкающего контакта замка зажигания с плюсовым токопроводом; гидроцилиндр тормоза выполнен с возможностью двухстороннего действия, а двухпозиционный распределитель привода тормоза - четырехлинейным электроуправляемым, первая линия которого соединена с напорной магистралью вспомогательного насоса, вторая - с гидробаком, третья и четвертая - с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра тормоза. Причем в исходной позиции данного распределителя поршневая и штоковая полости гидроцилиндра сообщены с гидробаком и напорной магистралью вспомогательного насоса соответственно. Электромагнит распределителя стояночного тормоза соединен с плюсовым токопроводом источника питания посредством размыкающих контактов реле, вход и выход катушки которого соединены соответственно с плюсовым токопроводом и с выходом катушки реле стартера, соединенным с минусовым токопроводом через выполненный с механической фиксацией положения выключатель стояночного тормоза.

Сущность изобретения поясняется гидравлической и электрической схемами, представленными на фиг.1 и 2.

Самоходная машина с объемной гидропередачей содержит сообщенные между собой силовыми гидролиниями 1 и 2 регулируемый гидронасос 3 и гидромотор 4, кинематически связанные с двигателем 5 и приводными колесами 6 и 7 соответственно; вспомогательный гидронасос 8 с установленным на входе фильтром 9, входом сообщенным с гидробаком 10, выход гидронасоса 8 соединен посредством клапана 11 давления с полостью корпуса насоса 3, а посредством обратных клапанов 12 и 13 - с силовыми гидролиниями 1 и 2, между которыми установлены напорные клапаны 14 и 15, гидроуправляемый переключающий клапан 16 и переливной клапан 17, вход которого сообщен с выходом переключающего клапана 16, а выход - с полостью корпуса гидромотора 4. Насос 3 управляется трехпозиционным четырехлинейным распределителем 18, соединенным гидролиниями 19, 20, 21 и 22 с выходом вспомогательного насоса 8, с полостью корпуса насоса 3 и полостями гидроцилиндров 23 и 24 управления насосом 3. Подпружиненный золотник распределителя 18 соединен механической обратной связью 25 с наклонной шайбой 26 насоса 3. Полости корпусов насоса 3 и гидромотора 4 соединены между собой дренажной магистралью 27. Имеется двухпозиционный распределитель 28 и гидроцилиндр 29 управления стояночным тормозом 30, а также система пуска двигателя 5, включающая в себя стартер 31, реле 32 стартера, катушка 33 которого выполнена с возможностью соединения посредством замыкающего контакта 34 замка зажигания с плюсовым токопроводом 35. Причем гидроцилиндр 29 стояночного тормоза 30 выполнен с возможностью двухстороннего действия, а двухпозиционный распределитель 28 тормоза 30 - четырехлинейным электроуправляемым, первая линия которого соединена с напорной магистралью 19 вспомогательного насоса 8, вторая - со сливной магистралью 38, третья и четвертая - с поршневой и штоковой полостями 36 и 37 гидроцилиндра 29 стояночного тормоза 30.

В исходной позиции данного распределителя 28 поршневая и штоковая полости 36 и 37 гидроцилиндра 29 сообщены со сливной магистралью 38 и напорной магистралью 19 вспомогательного насоса 8 соответственно. Сливная магистраль 38 сообщена через теплообменник 39 с гидробаком 10. Электромагнит 40 распределителя 28 стояночного тормоза 30 соединен с плюсовым токопроводом 35 источника питания посредством токопровода 41, в котором установлен размыкающий контакт 42 реле 43. Вход и выход расположенной в токопроводе 44 катушки 45 реле 43 соединены соответственно с плюсовым токопроводом 35 и с выходом катушки 33 реле 32 стартера, соединенным с минусовым токопроводом 46 через выполненный с механической фиксацией положения выключатель 47 стояночного тормоза 30.

Питание стартера 31 осуществляется токопроводом 48 через замыкающий посредством втягивающей катушки 49 контакт 50. Ток на втягивающую катушку 49 подается по токопроводу 51 через замыкающий контакт 52 реле 32 стартера.

Для сигнализации включенного положения стояночного тормоза 30 предусмотрена лампа 53, установленная в токопроводе 54.

Стояночный тормоз 30 представляет собой нормально замкнутый двухколодочный тормозной механизм, колодки 55 которого размыкаются гидроцилиндром 29. Замкнутое состояние тормоза 30 обеспечивается пружиной 56 и гидроцилиндром 29. Тормозной барабан 57 стояночного тормоза 30 установлен на соединенном с валом 58 гидромотора 4 входном валу 59 редуктора 60. Выходной вал 61 редуктора 60 кинематически связан посредством передаточных механизмов ведущего моста 62 с приводными колесами 6 и 7.

Средство работает следующим образом.

Для пуска двигателя следует нажать на кнопку выключателя 47 стояночного тормоза 30. При этом в токопроводе 44 появляется ток: катушкой 45 размыкается контакт 42 в токопроводе 41 питания электромагнита 40 распределителя 28 стояночного тормоза 30. Вместе с этим появляется ток в токопроводе 54 и соответственно - оптический сигнал на лампочке 53, сигнализирующей о том, что стояночный тормоз 30 замкнут. При повороте ключа зажигания в положение "Пуск двигателя" замыкается контакт 34 и появляется ток в катушке 33 реле 32 стартера. При этом замыкается контакт 52 и появляется ток в токопроводе 51 и в втягивающей катушке 49, под действием которой замыкается контакт 50. В токопроводе 48 появляется ток, обеспечивающий пуск стартера 30 и, следовательно, двигателя 1, который приводит в действие насос 3 и вспомогательный насос 8. Последний подает рабочую жидкость в системы подпитки и управления насосом 3, а также управления стояночным тормозом 30. В рассматриваемом случае рабочая жидкость подается через распределитель 28 в штоковую полость 36 гидроцилиндра 37, под действием которого и пружины 56 обеспечивается замкнутое состояние стояночного тормоза 30. При исправной работе объемной гидропередачи в исходной позиции распределителя 18 наклонная шайба 26 насоса 3 находится в нулевом положении и рабочая жидкость не поступает в гидромотор 4.

В случае нарушения нулевой установки наклонной шайбы 26 насосом 3 будет подаваться рабочая жидкость, например, в гидролинию 1 и гидромотор 4, вал которого соединен с входным валом 59 редуктора 60. Благодаря тому, что стояночный тормоз 30 замкнут под действием пружины 56 и давления рабочей жидкости в штоковой полости 36 гидроцилиндра 29, вращение вала 58 гидромотора 4 и движение машины невозможны. Следует отметить также, что при разомкнутом контакте выключателя 47 стояночный тормоз 30 отключен и пуск двигателя 5 невозможен, т.к. в этом случае токопровод питания катушки 33 реле 32 стартера 31 разорван, т.е. имеет место блокировка пуска двигателя 5. Тем самым предотвращается возможность пуска двигателя 5 при неправильных действиях оператора.

Перед началом движения следует разомкнуть контакт 47 выключателя стояночного тормоза 30 - токопроводы 54 и 44 разорвутся и, соответственно, погаснет оптический сигнал на лампе 53 и замкнется контакт 42 реле 43, через который подается питание на электромагнит 40 распределителя 28. Последний переключится в верхнюю позицию, и рабочая жидкость будет поступать в поршневую полость 36 гидроцилиндра 29, а из штоковой 37 через сливную магистраль 38 и теплообменник 39 - в гидробак 10. Под действием давления жидкости шток гидроцилиндра 29 двигается, преодолевая усилие пружины, и размыкает колодки 55 стояночного тормоза 30. В данном случае вращение вала 58 гидромотора 4 может передаваться через редуктор 60 и передаточные механизмы ведущего моста 62 на приводные колеса 6 и 7.

Положительные результаты предложенного технического решения: повышение надежности и эффективности стояночного тормоза за счет применения нормально замкнутого посредством пружины и гидроцилиндра тормозного механизма; электрогидравлическая система управления стояночным тормозом предотвращает, во-первых, возможность пуска двигателя при выключенном тормозе и, во-вторых, возможность самопроизвольного движения машины при нарушении нулевой установки насоса и отказе системы управления производительностью насоса. Этим повышается безопасность эксплуатации машины с объемной передачей.

Представленные положительные результаты подтверждены проведенными на ОАО “Красноярский алюминиевый завод” производственными испытаниями самоходных машин с объемной гидропередачей, выполненных согласно формуле изобретения.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство SU 1414665 А1, кл. В 60 К 17/10, 1987 г.

2. Авторское свидетельство SU 1491746 А1, кл. В 60 К 17/10, 1987 г.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к объемным гидропередачам транспортных, строительно-дорожных, сельскохозяйственных и других машин. Самоходная машина с гидрообъемной передачей содержит регулируемый гидронасос, гидромотор, вспомогательный гидронасос, клапан давления, обратные клапаны, напорные клапаны, гидроуправляемый переключающий и переливной клапаны, двухпозиционный электроуправляюмый распределитель и гидроцилиндр управления стояночным тормозом. Регулируемый гидронасос и гидромотор сообщены между собой силовыми гидролиниями и кинематически связаны соответственно с двигателем и приводными колесами. Катушка реле стартера системы пуска двигателя соединяется посредством контакта замка зажигания с плюсовым токопроводом, а через выключатель стояночного тормоза - с минусовым токопроводом. Электромагнит распределителя стояночного тормоза соединен с плюсовым токопроводом источника питания посредством размыкающих контактов реле, вход и выход катушки которого соединены соответственно с плюсовым токопроводом и с выходом катушки реле стартера. Технический результат - повышение надежности и упрощение управления стояночным тормозом. 2 ил.

Самоходная машина с гидрообъемной передачей, содержащая сообщенные между собой силовыми гидролиниями регулируемый гидронасос и гидромотор, кинематически связанные соответственно с двигателем и приводными колесами, вспомогательный гидронасос, на входе которого установлен фильтр, входом сообщенный с гидробаком, выход гидронасоса соединен посредством клапана давления с полостью корпуса насоса, а посредством обратных клапанов - с силовыми гидролиниями, между которыми установлены напорные клапаны, гидроуправляемый переключающий клапан и переливной клапан, вход которого сообщен с выходом переключающего клапана, двухпозиционный распределитель и гидроцилиндр управления нормально замкнутым стояночным тормозом, кинематически связанным с гидромотором, систему пуска двигателя, включающую в себя стартер, реле стартера, катушка которого выполнена с возможностью соединения посредством выключателя замка зажигания с плюсовым токопроводом, отличающаяся тем, что гидроцилиндр стояночного тормоза выполнен с возможностью двухстороннего действия, а двухпозиционный распределитель привода тормоза - четырехлинейным электроуправляемым, первая линия которого соединена с напорной магистралью вспомогательного насоса, вторая - с гидробаком, третья и четвертая - с поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра тормоза, причем в исходной позиции данного распределителя поршневая и штоковая полости гидроцилиндра сообщены соответственно с гидробаком и напорной магистралью вспомогательного насоса, электромагнит распределителя привода тормоза соединен с плюсовым токопроводом источника питания посредством размыкающих контактов реле, вход и выход катушки которого соединены соответственно плюсовым токопроводом и с выходом катушки реле стартера, соединенным с минусовым токопроводом через выполненный с механической фиксацией положения выключатель стояночного тормоза.