МЕХАНИЗМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2006 года по МПК B60K20/02 

Изобретение относится к строительным машинам типа одноковшовых экскаваторов.

Известен механизм переключения передач экскаватора ЭО-3323, включающий шток, пружины, мембранный пневмотолкатель, вилку, рычаг и выбранный в качестве прототипа (см. Раннев А.В. Одноковшовые строительные экскаваторы. М.: Высшая школа, 1991, с.119, 120). Механизм обеспечивает включение двух передач. Специальное отверстие в рычаге позволяет установить механизм в нейтральное положение.

К причинам, препятствующим получению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что пневмотолкатель не имеет средств определения среднего положения диапазона своего перемещения и фиксации в этом положении, и то, что для выключения передачи используется пружина, усилие которой при включении передачи нужно преодолевать дополнительно к рабочему усилию переключения.

Сущность изобретения заключается в следующем.

1. Заявленное изобретение направлено на решение задачи надежности и долговечности работы механизма переключения передач.

2. При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат:

а) обеспечиваются три статических положения механизма переключения передач (две передачи и нейтраль), определяемых положением уступов корпуса механизма и ступенчатого поршня, получаемых механической обработкой при изготовлении, то есть строго определенных, неизменных, не зависящих от условий эксплуатации, не требующих регулировки и не подверженных разрегулировке;

б) отсутствие противодействия элементов механизма, обеспечивающих выключение передачи, во время ее включения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что статические положения механизма зависят только от геометрических размеров деталей, получаемых при механической обработке, и не зависят от эксплуатационных параметров, таких как величина и небольшая разница давлений у противоположных торцов поршней, и тем, что механизм содержит элементы, параметры которых в процессе эксплуатации не изменяются (в отличие, например, от пружин). Кроме того, при наличии давления рабочей жидкости у противоположных торцов ступенчатого поршня возникает состояние его гидравлического равновесия и не создается дополнительное противодействие его перемещению, кроме рабочего усилия переключения. Перемещение гидравлически уравновешенного ступенчатого поршня обеспечивается воздействием дополнительных поршней при подаче давления к наружным торцам и возникновении разности давлений, так как из полостей у внутренних торцов дополнительных поршней постоянно осуществляется слив рабочей жидкости, обеспечивая постоянное отсутствие давления.

При исследовании отличительных признаков описываемого механизма переключения передач не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся использования гидравлически уравновешенного поршня для реализации процесса переключения передач, что позволяет минимизировать количество деталей механизма, повышает надежность и долговечность работы механизма переключения передач. Этот технический результат достигается при наличии совокупности существенных признаков, изложенных в формуле изобретения.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков формулы и техническим результатом доказывает существенность признаков формулы изобретения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

На чертеже изображен продольный разрез механизма переключения передач.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Предлагаемый механизм переключения передач состоит из корпуса 1 гидроцилиндра, ступенчатого поршня 2 гидроцилиндра, дополнительных поршней 3 гидроцилиндра, вилки 4 и гаек 5. Резьбовой конец 6 ступенчатого поршня выполняет функцию штока.

Работа механизма переключения передач осуществляется следующим образом.

На нейтрали рабочая жидкость под давлением подается через отверстия А и Г к противоположным торцам поршней. Ступенчатый поршень 2 при этом гидравлически уравновешен. Каждый из дополнительных поршней 3 под действием разности давлений рабочей жидкости и (постоянного) слива через отверстия Б и В перемещается до тех пор, пока не упрется в уступ корпуса 1. При этом один из дополнительных поршней воздействует на уступ ступенчатого поршня, перемещая его. Расстояние между уступами корпуса и ступенчатого поршня выполнено одинаковым. За счет этого ступенчатый поршень принудительно устанавливается подвижными поршнями в строго определенное положение, выбранное за нейтральное (среднее). В этом положении шток 6 ступенчатого поршня при установке механизма переключения передач на коробку передач жестко соединяется с помощью гаек 5 с вилкой 4, положение которой при сборке определяется положением муфты, переключающей передачи (принадлежность коробки передач на фиг.1 не показана).

Для включения передачи подается рабочая жидкость в полость гидроцилиндра, например к левым торцам поршней через отверстие А, а противоположная полость, например правая, сообщается через отверстие Г со сливом. Ступенчатый поршень под действием разности давлений рабочей жидкости и слива перемещается вправо. Своим уступом он воздействует на правый дополнительный поршень, перемещая и его до тех пор, пока последний не упрется в уступ корпуса 1. Ступенчатый поршень занимает правое крайнее строго определенное положение включенной передачи. Перемещаясь, ступенчатый поршень перемещает и вилку 4.

При подаче рабочей жидкости в правую полость через отверстие Г и сообщении через отверстие А со сливом левой полости гидроцилиндра правый подвижный поршень перемещается до упора в корпус 1, а ступенчатый поршень перемещается до упора в левый дополнительный поршень. Передача выключается, ступенчатый поршень достигает нейтрального (среднего) положения. Перемещаясь далее, ступенчатый поршень перемещает и левый дополнительный поршень до тех пор, пока последний не упрется в уступ корпуса 1. Ступенчатый поршень занимает левое крайнее строго определенное положение другой включенной передачи. Перемещаясь, ступенчатый поршень перемещает и вилку 4.

Таким образом, усилие, развиваемое механизмом переключения передач, сначала выключает передачу, а затем включает другую. То, что усилие выключения одной передачи не действует во время включения другой, позволяет выполнить диаметр ступенчатого поршня, перемещающего вилку 4, минимально возможным.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроительной, в приводе хода строительных машин типа одноковшовых экскаваторов;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Преимущество изобретения состоит в том, что механизм переключения передач состоит из меньшего количества конструктивных элементов, в нем не создаются нагрузки, кроме необходимых для перемещения рабочего органа - вилки, а отсюда увеличиваются надежность и долговечность работы механизма переключения передач и, таким образом, всей коробки передач.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Механизм переключения передач может быть применен для переключения коробки передач экскаватора. Механизм содержит толкатель, шток, вилку. Толкатель представляет собой гидроцилиндр со ступенчатым поршнем и дополнительными поршнями, установленными на ступенчатом поршне с возможностью возвратно-поступательного перемещения как относительно ступенчатого поршня, так и относительно корпуса гидроцилиндра. Использование механизма переключения передач позволяет обеспечить три статических положения при переключении передач, не зависящих от условий эксплуатации. При работе механизма во время включения передачи отсутствует противодействие элементов механизма, обеспечивающих выключение передачи. 1 ил.

Механизм переключения передач транспортного средства, например экскаватора, содержащий толкатель, шток, вилку, отличающийся тем, что толкатель выполнен в виде гидроцилиндра, включающего ступенчатый поршень и установленные на нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения как относительно самого ступенчатого поршня, так и относительно корпуса гидроцилиндра дополнительные поршни, при этом в корпусе гидроцилиндра выполнены отверстия для возможности подвода рабочей жидкости из гидросистемы транспортного средства к наружным торцовым поверхностям ступенчатого и дополнительных поршней и постоянного слива рабочей жидкости в упомянутую гидросистему со стороны внутренних торцовых поверхностей дополнительных поршней.