ПРИВОД ПЛАВНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F16H47/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидроприводам.

Известна гидравлическая система управления планетарным механизмом поворота транспортного средства (а.с. № 1518187, бюл. № 40 от 30.10.89 г.), содержащая гидромоторы-насосы, кинематически связанные с звеньями планетарных механизмов поворота и соединенные гидрораспределителями с пневмогидроаккумуляторами.

Известен гидрообъемный привод транспортного средства (SU № 1414665 А1, Белорусский ПИ), содержащий регулируемый реверсивный гидронасос, соединенный кинематически с вспомогательным гидронасосом, а гидравлически - всасывающей и нагнетательными магистралями, по крайней мере, с одним нерегулируемым реверсивным гидромотором, причем орган регулирования кинематически соединен с подпружиненным штоком гидроцилиндра управления, клапан подпитки, сливной клапан, предохранительные и обратные клапаны, гидроцилиндры тормозов с пружинными энергоаккумуляторами, управляющие полости которых соединены гидравлически через двухпозиционный трехлинейный распределитель управления тормозами, золотник которого кинематически связан с педалью управления тормоза, с вспомогательным гидронасосом.

Причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата является то, что данный привод предназначен для повышения плавности работы не гидравлических, а механических передач.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - повышение плавности включения исполнительного звена гидропривода наряду с упрощением гидравлической схемы.

Технический результат - снижение динамических нагрузок на энергетическую установку и повышение плавности работы исполнительного звена.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном приводе, содержащем двигатель, соединительную муфту, планетарный механизм, включающий солнечную шестерню, коронное колесо и водило с сателлитами, гидравлическую схему, включающую реверсивный гидронасос, подающий через магистраль рабочую жидкость в гидромотор, из другой полости которого жидкость по другой магистрали поступает к гидронасосу, предохранительные клапаны, два пневмогидроаккумулятора, и шлицевой вал, на котором установлена каретка с зубчатыми колесами, привод снабжен зубчатым колесом и барабаном, соединенным с коронным колесом, зубчатым колесом и барабаном, соединенным с водилом, и фрикционным колесом, установленным на каретке, с возможностью перемещения вместе с кареткой вдоль шлицевого вала благодаря направляющей, к фрикционному колесу шарнирно прикреплена тяга, которая в свою очередь соединена с рычагом реверса, имеющим фиксаторы для фиксации рычага в крайних положениях, при этом шлицевой вал имеет непосредственное соединение с валом реверсивного гидронасоса, а к полостям гидромотора подключен двусторонний гидрозамок, кроме того, солнечная шестерня через соединенную муфту связана с двигателем, а зубчатые колеса каретки выполнены с возможностью поочередного вхождения в зацепление с зубчатыми колесами, соединенными соответственно с коронным колесом или водилом, при этом фрикционное колесо затормаживает соответствующий барабан.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного объекта.

Следовательно, заявленное предлагаемое изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

На чертеже изображена схема привода.

Привод состоит из энергетической установки (двигателя) 1, соединительной муфты 2, планетарного механизма, состоящего из солнечной шестерни 3, сателлита 4, коронного колеса 5, с которым жестко соединены зубчатое колесо (ЗК) 6 и барабан 7, водила 8, с которым жестко соединены ЗК 9 и барабан 10. На шлицевом валу 11 установлена каретка 12 с ЗК 13 и ЗК 14, которые могут входить поочередно в зацепление с ЗК 6 и ЗК 9 соответственно. Причем число зубьев ЗК 6 и ЗК 13 одинаково, а число зубьев ЗК 14 и ЗК 9 должно быть подобрано таким образом, чтобы передаточное отношение от ЗК 9 к ЗК 14 относилось к передаточному отношению от ЗК 3 к водилу 8 при остановленном коронном колесе 5 как 1, т.е.

Выполнение этого условия позволит обеспечить одинаковую частоту вращения каретки 12 и соответственно вала 11 как от привода коронного колеса 5, так и от водила 8. На каретке 12 установлено фрикционное колесо 15, которое может перемещаться вместе с кареткой 12 вдоль шлицевого вала 11 благодаря направляющей 16. К колесу фрикционному 15 шарнирно крепится тяга 17, которая в свою очередь соединяется с рычагом реверса 18. Для фиксации рычага 18 в крайних положениях предусмотрены фиксаторы 19. Вал 11 имеет непосредственное соединение с валом реверсивного гидронасоса 20, подающего через магистраль 21 рабочую жидкость в гидромотор 22, из другой полости которого жидкость по магистрали 23 поступает к насосу 20. В гидравлическую схему включены компенсирующие пневмогидроаккумуляторы 24 и 25, которые дополнительно играют роль демпферов и предохранительные клапаны 26 и 27. Кроме того, для повышения устойчивой работы гидромоторы, к его полостям может быть подключен двусторонний гидрозамок 28.

Работа привода осуществляется следующим образом. В нейтральном положении (как изображено на чертеже). Двигатель 1 работает в холостом режиме, затрачивая энергию только на трение в подшипниках планетарного редуктора, при этом вращение от двигателя 1 через муфту 2 передается на солнечную шестерню 3 и через сателлит 4 на коронное колесо 5 и далее на ЗК 6 и барабан 7, одновременно вращается водило 8 с ЗК 9 и барабаном 10, причем вращение коронного колеса 5 и водила 8, а соответственно и ЗК 6 и ЗК 9 происходит в противоположных направлениях. Вал 11, имеющий непосредственное соединение с валом реверсивного гидронасоса 20, в этот момент не вращается, т.е. на его привод не затрачивается энергия.

Для вращения вала гидромотора 22 рычаг 18 перемещается вправо до упора и фиксируется в крайнем положении фиксатором 19. При этом рычаг 18 через тягу 17 перемещает фрикционное колесо 15 влево по направляющей 16, увлекая за собой каретку 12. Фрикционное колесо 15 начинает затормаживать барабан 7, одновременно ЗК 14 входит в зацепление с ЗК 9. Коронное колесо 5 по мере перемещения каретки 12 плавно затормаживается и все вращение постепенно передается только водилу 8, далее через зацепление ЗК 9 с ЗК 14 вращение передается щлицевому валу 11 и соответственно валу насоса 20. Рабочая жидкость от насоса 20 по магистрали 21 подается к гидромотору 22. Вытесняемая из гидромотора жидкость по магистрали 23 поступает к насосу 20. Пневмогидроаккумуляторы 24 и 25 выполняют роль компенсаторов, исключая разрыв потока жидкости. Таким образом, осуществляется плавная передача крутящего момента на вал гидронасоса 20, а соответственно и более плавный разгон вала гидромотора 22, что влечет снижение динамических нагрузок на двигатель 1 в момент пуска гидромотора 22. При резком повышении момента на валу гидромотора 22 сработает предохранительный клапан 26, а пневмогидроаккумулятор 25 выступит в роли демпфирующего элемента и накопителя гидравлической энергии, что опять же позволит, в конечном счете, снизить динамические нагрузки на двигатель 1.

При возвращении рычага 18 в нейтральное положение вал 11 насоса 20 остановится, но так как в гидросистему введены пневмогидроаккумуляторы 24 и 25, то система не обладает достаточной жесткостью, и при повышении статического усилия на валу гидромотора 22 он может вращаться, во избежание угловых смещений вала предусмотрен двусторонний гидрозамок 28.

Привод является реверсивным. Для вращения вала гидромотора 22 в противоположном направлении, вращение будет передаваться при остановившемся водиле 8 от коронного колеса 5, далее ЗК 6, ЗК 13, вала 11 к насосу 20, жидкость в этом случае будет подаваться в гидромотор 22 через магистраль 23.

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

- средство предназначено для снижения динамических нагрузок на энергетическую установку;

- средство, воплощающее заявленный объект, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Привод предназначен для повышения плавности работы исполнительного звена. В нейтральном положении привод работает в холостом режиме, при включении гидропривода происходит плавная передача крутящего момента через фрикционные колеса, в качестве компенсаторов выступают пневмогидроаккумуляторы, а для фиксации положения вала гидромотора предусмотрен двусторонний гидрозамок. Технический результат - снижение динамических нагрузок на привод и повышение плавности работы исполнительного звена. 1 ил.

Привод плавного включения, содержащий двигатель, соединенную муфту, планетарный механизм, включающий солнечную шестерню, коронное колесо и водило с сателлитами, гидравлическую схему, включающую реверсивный гидронасос, подающий через магистраль рабочую жидкость в гидромотор, из другой полости которого жидкость по другой магистрали поступает к гидронасосу, предохранительные клапана, два пневмогидроаккумулятора, и шлицевой вал, на котором установлена каретка с зубчатыми колесами, отличающийся тем, что привод снабжен зубчатым колесом и барабаном, соединенным с коронным колесом, зубчатым колесом и барабаном, соединенным с водилом, и фрикционным колесом, установленным на каретке, с возможностью перемещения вместе с кареткой вдоль шлицевого вала благодаря направляющей, к фрикционному колесу шарнирно прикреплена тяга, которая в свою очередь соединена с рычагом реверса, имеющим фиксаторы для фиксации рычага в крайних положениях, при этом щлицевой вал имеет непосредственное соединение с валом реверсивного гидронасоса, а к полостям гидромотора подключен двусторонний гидрозамок, кроме того, солнечная шестерня через соединенную муфту связана с двигателем, а зубчатые колеса каретки выполнены с возможностью поочередного вхождения в зацепление с зубчатыми колесами, соединенными соответственно с коронным колесом или водилом, при этом фрикционное колесо затормаживает соответствующий барабан.