КОРОБКА ПЕРЕДАЧ Российский патент 2008 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться для переключения передач транспортного средства под нагрузкой без разрыва потока мощности.

Известен механизм переключения передач, включенный в гидравлическую систему, содержащую масляный бак, радиатор, гидронасос, маслораспределитель со вторичным валом, имеющим осевые каналы и радиальные отверстия, регулятор давления, гидромуфту, систему маслопроводов (Львовский К.Я., Чепак Ф.А., Серебряков И.Н. Трансмиссии тракторов. М.: Машиностроение. 1976 г., стр.54...55). Недостаток данной системы заключается в низкой надежности маслораспределителя из-за наличия большого количества интенсивно изнашиваемых уплотнительных колец. Кроме этого, данный маслораспределитель имеет большую массу.

Наиболее близким по своей технической сущности является гидравлическая система с механизмом переключения передач, содержащая масляный бак, радиатор, гидронасос, маслораспределитель со вторичным валом, имеющим осевые и радиальные отверстия, регулятор давления, гидромуфту, установленную на вторичном валу, систему маслопроводов (Львовский К.Я., Черпак Ф.А., Серебряков И.Н. Трансмиссии тракторов. М.: Машиностроение. 1976 г., стр.54...55).

Недостатками данной системы являются: она нетехнологична в исполнении, имеет большую массу, а маслораспределитель имеет большое количество интенсивно изнашиваемых уплотнительных колец, часто выходящих из строя. При изнашивании канавок для установки уплотнительных колец необходимо снимать вторичный вал и либо менять его, либо подвергать ремонту. Кроме того, данная система требует специальной установки гидроаккумулятора для маслораспределителя.

Технической сущностью, которую решает предлагаемое изобретение, является создание меньшего по массе и технологичного при ремонте механизма переключения передач.

Техническая сущность достигается тем, что в коробке передач, содержащей вторичный вал, механизм переключения передач, маслораспределитель с центральным валом, имеющим осевую полость, радиальное отверстие и канал клапана отсечки, регулятор давления подпора, корпус золотника и золотник с радиальными отверстиями, перекидные клапаны и клапан отсечки, систему маслопроводов, вторичный вал коробки передач в концевой части выполнен полым, центральный вал механизма переключения передач расположен в полости концевой части вторичного вала, а радиальные отверстия в корпусе золотника выполнены с возможностью поочередного совмещения с радиальным отверстием золотника.

На фиг.1 показана гидросхема;

На фиг 2 - механизм переключения передач (вид сбоку);

На фиг 3 - механизм переключения передач (вид сверху);

На фиг 4 - корпус золотника 16 (вид со стороны перекидных клапанов 11);

На фиг.5 - разрез корпуса золотника.

Гидравлическая система коробки передач 1 содержит масляный бак 2 (см. фиг 1 и 2), соединенный системой маслопроводов 3 с радиатором 4, гидронасос 4, фильтр 6, регулятор давления 7, перепускной клапан 8, предохранительный клапан 9, клапаны плавного снижения давления 10, маслораспределитель 11, перекидные клапаны 12 в отдельном корпусе 13, клапан отсечки 14, регулятор давления подпора 15, гидромуфты 16.

Распределитель 11 состоит из золотника 17, корпуса золотника 18, в котором размещены клапаны отсечки 14 и регулятор 15, центрального вала 19, имеющего осевое отверстие 20 переменного сечения, отверстие 21 для подачи рабочей жидкости к золотнику 17 и канал 22 для подачи масла к клапану отсечки 14, радиального отверстия 23 в золотнике 17, осевых каналов 24.1, 24.2, 24.3, 24.4 в корпусе золотника, соответственно 1, 2, 3 и 4-ой передач, переходной полости 25 каналов в корпусе 18, полости 26 между валом 19 и золотником 17, центрального осевого канала 27 в корпусе 18, осевого канала 28 (4 шт) в корпусе 13, вторичного вала 29 коробки передач 1, вилки 30 переключения передач и фиксатора 31.

Принцип работы проектируемого механизма.

Давление в гидросистеме (0,9 МПа) обеспечивает шестеренчатый односекционный насос 5 типовой конструкции и переливной клапан 8 и клапан 9 той же конструкции, что и у существующего механизма. Распределителем 11 золотникового типа распределяется поступление рабочей жидкости от насоса к муфтам 16. Часть масла от клапана 8 поступает в радиатор 4 и в дополнительный резервуар 2, откуда возвращается в картер коробки передач и снова поступает в фильтр насоса. В систему введен механизм безразрывного переключения передач с перекидными клапанами 12 и клапаном отсечки 14. Насос гидросистемы закреплен на днище раздаточной коробки.

Переключение с первой передачи происходит следующим образом. Рабочая жидкость через каналы 20, 21, полость 26, далее каналы 22, 23, 24.1, 25 и 28 маслораспределителя и осевые сверления во вторичном валу 29 поступает в гидроцилиндр гидромуфты первой передачи. Включена первая передача. Перемещая золотник 17 вдоль оси вала 19 до совмещения канала 23 с каналом 24.2 (см. фиг.4, 5), связывающего с гидромуфтой второй передачи, и у которого радиальное сверление расположено в плоскости, параллельной оси вала на некотором расстоянии от радиального сверления канала 24.1 (см. фиг.5), рабочая жидкость начнет поступать в гидроцилиндр гидромуфты второй передачи. При этом золотник 17 зафиксирует свое положение при помощи фиксатора 31. В полости 26 между центральным валом 19 и золотником 17 произойдет падение давления P₁ рабочей жидкости. В связи с этим, под действием пружины, отсечной клапан 14 переместится (на схеме вверх), открывая канал 27, связывающий канал 20 с перекидными клапанами 12 и далее с гидроцилиндром гидромуфты первой передачи. Из гидроцилиндра гидромуфты первой передачи, через канал 24.1, рабочая жидкость поступает на слив. Рабочая жидкость продолжает поступать в гидроцилиндр первой передачи до того момента, пока в гидроцилиндре второй передачи давление P₁ не превысит силу пружины Р₂ клапана отсечки 14. После того как P₁>P₂ клапан отсечки перекроет подачу масла в гидроцилиндр первой передачи. При этом под действием P₁ со стороны гидроцилиндра второй передачи перекидные клапаны 12 поменяют положение, открывая канал, связывающий с клапаном отсечки 14. В этот момент в гидроцилиндре первой передачи давление начнет быстро снижаться до нуля, а в гидроцилиндре второй передачи - подниматься до номинального. Включится вторая передача. Так как регулятор давления подпора 15 отрегулирован на давление 0,6 МПа, то в выключаемой гидромуфте первой передачи при переключении на вторую передачу давление упадет до 0,6 МПа. При перемещении клапана 14 в положение, перекрывающее канал 27, происходит перекрытие отверстия, связывающего с клапаном 15.

Модификация коробки передач с передним расположением диапазонной части (прототип - коробка передач трактора Т-150).

В трансмиссии разделение силовой цепи на два параллельных привода (к правому и левому бортам) осуществлено непосредственно в коробке передач. В каждом из бортов переключение передач производится своим рычагом, что позволяет включить в правой и левой силовых цепях различные передачи. Нагнетание давления рабочей жидкости осуществляется насосом. В гидросистеме установлен полнопоточный фильтр. Регулирование давления 0,9 МПа (рабочее давление) осуществляют клапаны. Далее рабочая жидкость поступает к регуляторам 9 плавного снижения давления. Подача масла к маслораспределителям (левый и правый) проходит через маслопроводы.

Рабочая жидкость, проходя через маслопроводы и каналы, поступает через сверления в ведомом валу к гидроцилиндрам гидромуфт и к перекидным клапанам. При включении передачи происходит перемещение золотника по валу до совмещения канала 23 с каналом включаемой передачи (24.1, 24.2, 24.3, 24.4) (см. фиг.2, 5).

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться для переключения передач транспортного средства под нагрузкой без разрыва потока мощности. Во вторичном валу коробки передач установлен механизм переключения передач. Механизм переключения передач содержит центральный вал (19) с осевым отверстием (20). Радиальные отверстия золотника (17) при вращении совмещаются с отверстиями корпуса (18) золотника, позволяя тем самым гидравлической системе изменять передаточное соотношение коробки передач. Это позволяет уменьшить массу коробки перемены передач. 5 ил.

Коробка передач, содержащая вторичный вал, механизм переключения передач, маслораспределитель с центральным валом, имеющим осевую полость, радиальное отверстие и канал клапана отсечки, регулятор давления подпора, корпус золотника и золотник с радиальными отверстиями, перекидные клапаны и клапан отсечки, систему маслопроводов, отличающаяся тем, что вторичный вал коробки передач в концевой части выполнен полым, центральный вал механизма переключения передач расположен в полости концевой части вторичного вала, а радиальные отверстия в корпусе золотника выполнены с возможностью поочередного совмещения с радиальным отверстием золотника.