РЕЛЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯМИ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ Российский патент 2014 года по МПК F16H61/12 H01H3/00 

Настоящее изобретение, в целом, относится к системе управления переключениями коробки передач и соответствующему способу управления системой управления переключениями коробки передач транспортного средства, в частности, экскаваторов-погрузчиков.

Настоящее изобретение относится, в целом, к области трансмиссионных систем для строительной техники, такой как экскаваторы-погрузчики. Экскаваторы-погрузчики могут выполнять множество различных задач на строительной площадке. Трансмиссионные системы, используемые в подобного рода технике могут быть либо механическими, либо гидравлическими. Настоящее раскрытие изобретения преимущественно направлено на гидравлическую систему, в которой трансмиссия может приводиться в действие при помощи электромагнитных клапанов.

У трансмиссионной системы обычно имеется три режима использования: режим для движения вперед, режим для движения назад и нейтральное положение. Режимы для движения вперед и назад могут использоваться для перемещения транспортного средства по рабочей площадке, а нейтральное положение может использоваться при остановке или парковке транспортного средства.

Подобные транспортные средства могут быть очень тяжелыми, поэтому важно исключить самопроизвольное движение транспортного средства, например в результате поломки электрической системы. В известных подсистемах системы управления переключениями коробки передач могут использоваться «односторонние» средства управления трансмиссионными электромагнитными клапанами. В подобных системах может коммутироваться лишь одна сторона электромагнитного клапана, а другая сторона может быть либо непосредственно соединена с источником питания, либо с клеммой заземления.

К сожалению, в случае короткого замыкания электромагнитный клапан может случайно включаться, и транспортное средство может самопроизвольно начинать движение. Короткое замыкание может возникать из-за соединения перемычкой положительной или отрицательной клеммы коммутирующего устройства, в зависимости от того, какой клеммой включается электромагнитный клапан. В целях предотвращения неуправляемого перемещения подобного транспортного средства используется система с двусторонней коммутацией, в которой переключатель может прерывать подачу питания на обе стороны электромагнитного клапана, т.е. на положительную и отрицательную клеммы клапана. За счет этого, в случае внештатного соединения между источником питания и клеммой заземления, включения электромагнитных клапанов не происходит.

В транспортном средстве, у которого переключение в положение движения и положение парковки осуществляется при помощи рычага, подобный рычаг может быть связан с цепью переключения. Цепь переключения может либо включать один или несколько электромагнитных клапанов, либо оставлять их в выключенном положении.

При отказе вышеописанной системы вследствие отказа одного элемента, клапана могут включаться в результате контакта между входной клеммой и источником питания, что может приводить к нежелательному перемещению транспортного средства. В целях недопущения этого, известные транспортные средства оборудуются системой, которая может рассоединять источник питания и клемму заземления, когда транспортное средство работает на холостом ходу или находится в положении парковки. Подобное двустороннее коммутируемое размыкание позволяет обеспечивать дополнительную степень удобства, однако может быть связано с использованием дополнительных кабелей и переключателей при его реализации на стандартном транспортном средстве с односторонним управлением.

Поэтому, может быть желательно использовать одностороннее управление системой управления переключениями коробки передач без снижения способности систем выдерживать отказ вследствие отказа одного элемента, т.е. исключающее перемещения транспортного вперед или назад в случае короткого замыкания.

Таким образом, очевидно, что существует потребность в усовершенствованном органе управления системой управления переключениями коробки передач, который был бы экономически эффективен, прост в обслуживании и мог использоваться в различных транспортных средствах.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена система управления переключениями коробки передач транспортного средства, содержащая: контур коробки передач с установленным в нем исполнительным устройством коробки передач для включения соответствующего электромагнитного клапана, а также переключатель, управляющий движением электрического тока в контуре коробки передач; управляющий контур выполнен с возможностью включения упомянутого переключателя; а управляющий орган выполнен с возможностью обеспечения электрической связи с исполнительным устройством коробки передач и управляющим контуром для поочередного включения контура коробки передач и управляющего контура.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ управления переключениями коробки передач, содержащий: включение органа управления, выполненного с возможностью электрической связи с контуром коробки передач и управляющим контуром, контур коробки передач содержит исполнительное устройство коробки передач для включения соответствующего электромагнитного клапана и запитывающего переключателя, управляющий контур выполнен с возможностью включения переключателя, причем после переведения органа управления происходит поочередное включение контура коробки передач и управляющего контура для управления движением электрического тока в контуре коробки передач.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - принципиальная схема системы управления переключениями коробки передач, находящейся в нейтральном положении, согласно настоящему изобретению;

фиг.2 - принципиальная схема системы управления переключениями коробки передач, находящейся в положении для движения вперед, согласно настоящему изобретению;

фиг.3 - вид в изометрической проекции рычага системы управления переключениями коробки передач, согласно настоящему изобретению.

Настоящее изобретение, в целом, относится к системе управления переключениями коробки передач транспортного средства. Согласно одному из вариантов выполнения оно относится к компоновке реле, размыкающего контур коробки передач транспортного средства.

Согласно другому варианту выполнения, изобретение относится к способу размыкания системы управления переключениями коробки передач с помощью реле.

На фиг.1 показан предпочтительный вариант выполнения системы 1 управления переключениями коробки передач. Система 1 управления может иметь контур 28 коробки передач, а также управляющий контур 29. Система 1 управления может иметь исполнительные устройства 3, 4 реле, а также исполнительные устройства 5, 6 коробки передач. Исполнительные устройства могут находиться в корпусе 21 и могут быть совместно соединены с органом 2 управления, например, с рычагом. Рычаг 2 может иметь три положения: нейтральное положение для работы на холостом ходу или для парковки транспортного средства, положение вперед, для перемещения транспортного средства вперед, а также положение назад, для перемещения транспортного средства назад.

Исполнительные устройства 5, 6 коробки передач соединены с электромагнитными клапанами 7, 8, которые включают другие элементы коробки передач. Исполнительные устройства 5 и 6 могут быть расположены в контуре 28 коробки передач параллельно. Исполнительное устройство 5 может быть соединено с электромагнитным клапаном 8, который может отвечать за переключение коробки передач для движения вперед. Исполнительное устройство 6 может быть соединено с электромагнитным клапаном 7, который отвечает за переключение коробки передач для движения назад. Исполнительное устройство 5 может быть соединено с первой выходной клеммой 13 корпуса 21.

Клемма 13 соединена через первый соединительный элемент 23 с входной клеммой 25 электромагнитного клапана 8 переднего хода. Исполнительное устройство 6 может быть соединено со второй выходной клеммой 14 корпуса 21. Клемма 14 может быть соединена через второй соединительный элемент 22 с входной клеммой 24 электромагнитного клапана 7 заднего хода. Когда оба исполнительных устройства 5, 6 выключены, контур 28 коробки передач может быть разомкнут и система 1 управления может находиться в нейтральном положении. В нейтральном положении транспортное средство может работать на холостом ходу или находиться в режиме парковки.

Выходные клеммы электромагнитных клапанов 7, 8 могут быть соединены с входной клеммой 18 через входную клемму 27 реле 9. Входная клемма 18 может быть центральным контактом релейного выключателя 26.

Релейный выключатель 26, в первом положении, может быть соединен со второй выходной клеммой 20, которая может быть соединена с клеммой 11 заземления. Релейный выключатель 26, во втором положении, может быть соединен с выходной клеммой 19, у которой может отсутствовать электрический контакт. Во втором положении контур 28 коробки передач может быть разомкнут. Релейный выключатель 26 может включаться катушкой 15 реле, например магнитной катушкой реле 9.

Исполнительные устройства 3, 4 могут быть подключены между источником 10 питания и реле 9. Исполнительные устройства 3, 4 могут быть расположены последовательно или в виде гирляндной сети. Исполнительные устройства 3, 4 реле соединены с рычагом 2 вместе с исполнительными устройствами 5, 6 коробки передач и могут быть расположены в том же самом корпусе.

Третья выходная клемма 14 может быть соединена с входной клеммой 16 катушки 15 реле 9. Выходная клемма 17 катушки 15 реле может быть соединена с клеммой 11 заземления. В режиме холостого хода система 1 управления переключениями коробки передач может находиться в нейтральном положении, при котором исполнительные устройства 5, 6 коробки передач могут не контактировать с соответствующими электромагнитными клапанами 7, 8, а исполнительные устройства 3, 4 реле могут находиться в обычном замкнутом положении. При обычном замкнутом положении исполнительных устройств 3, 4 реле может происходить запитывание катушки 15 реле таким образом, чтобы релейный выключатель 26 мог переключаться во второе положение, при котором контур 28 коробки передач размыкается, за счет соединения с первой выходной клеммой 19.

При перемещении рычага 2 вперед или назад может происходить размыкание одного из исполнительных устройств 3, 4 и соответственно, разрывание связи между источником 10 питания и входной клеммой 16 катушки 15 реле, что в результате может приводить к обесточиванию катушки 15 реле. Сила магнитного поля катушки 15 реле может быть потеряна, а контакт релейного переключателя 26 может перемещаться в первое положение и соединяться с выходной клеммой 20 реле, которая может быть соединена с клеммой 11 заземления.

Со ссылкой на фиг.2, рычаг 2 может переключаться вперед, для перемещения транспортного средства вперед. Система 1 управления переключениями коробки передач может находиться в положении для движения вперед, при котором исполнительное устройство 3 реле может размыкаться, а исполнительное устройство 5 коробки передач может устанавливать контакт с выходной клеммой 13.

При нахождении исполнительного устройства 3 реле в разомкнутом положении, соединение между источником 10 питания и входной клеммой катушки 15 реле может размыкаться, в результате чего происходит обесточивание катушки 15 реле. Сила магнитного поля катушки 15 реле может быть потеряна, а контакт релейного выключателя 26 может перемещаться и соединяться, в первом положении, с выходной клеммой 20, которая может быть соединена с клеммой 11 заземления.

При контакте исполнительного устройства 5 коробки передач с выходной клеммой 13 и контакте релейного выключателя 26 с выходной клеммой 20 устанавливается электрическое соединение между источником 10 питания и электромагнитным клапаном 8 переднего хода.

Рычаг 2 может переключаться назад для перемещения транспортного средства назад. Система 1 управления переключениями коробки передач находится в положении для движения назад, при котором исполнительное устройство 4 реле размыкается, а исполнительное устройство 6 коробки передач устанавливает контакт с выходной клеммой 12.

При нахождении исполнительного устройства 4 реле в разомкнутом положении, соединение между источником 10 питания и входной клеммой катушки 15 реле может размыкаться, в результате чего может происходить обесточивание катушки 15 реле. Сила магнитного поля катушки 15 реле может быть потеряна, а контакт релейного выключателя 26 может перемещаться и соединяться, в первом положении, с выходной клеммой 20, которая может быть соединена с клеммой 11 заземления.

При контакте исполнительного устройства 6 коробки передач с выходной клеммой 12 и контакте релейного выключателя 26 с выходной клеммой 20 устанавливается электрическое соединение между источником 10 питания и электромагнитным клапаном 7 заднего хода.

На фиг.3 представлен рычаг 100 управления, который может быть одним из вариантов осуществления рычага 2, Рычаг 100 управления предназначен для использования в системе 1 управления переключениями коробки передач. Рычаг 100 управления может содержать входную часть 101, соединительную часть 102, а также корпусную часть 104. Рычаг 100 управления может позволять оператору транспортного средства использовать систему 1 управления переключениями коробки передач.

Входная часть 101 может перемещаться в одно из трех положений, например, положение вперед, нейтральное положение и положение назад. Соединительная часть 102 соединяет входную часть 101 с корпусной частью 103. Соединительная часть 102 может быть выполнена с возможностью обеспечения перемещения входной части 101 относительно корпусной части 103.

Корпусная часть 103 может содержать переключатель 105 для включения системы 1 управления переключениями коробки передач, а также крепежный элемент 104 для крепления рычага 100 управления в соответствующем месте, например, на панели управления в кабине транспортного средства. На корпусную часть 103 может быть нанесена маркировка 106, 107 и 108 для обозначения положения для движения вперед, нейтрального положения и положения для движения назад, соответственно.

В настоящем изобретении рассматривается устройство управления реле системы управления переключениями коробки передач, причем реле расположено между переключателем рычага и клеммой заземления источника питания. Реле выполнено с возможностью размыкания одного или более электромагнитных клапанов от клеммы заземления при переводе рычага в нейтральной положение, нейтральное положение определяется как положение, при котором транспортное средство неподвижно.

Промышленная применимость устройства управления реле системы управления переключениями коробки передач, как части трансмиссионной системы или как дополнительного устройства для существующих трансмиссионных систем, описанных здесь, будет без труда понятна из предшествующего описания. Кроме этого, устройство управления реле в компоновке системы управления переключениями коробки передач обеспечивает эффективное использование транспортного средства. В случае короткого замыкания реле размыкает электромагнитные клапана системы управления переключениями коробки передач таким образом, чтобы их нельзя было включить, тем самым, предотвращая неуправляемое перемещение транспортного средства. Также упрощается обслуживание системы, например, реле может быть легко заменено. Помимо этого, расходы на обслуживание подобной системы снижаются, а время простоя оборудования минимизируется.

Соответственно, настоящее изобретение включает любые изменения и аналоги объекта изобретения, изложенного в пунктах прилагаемой формулы изобретения, в соответствии с применимым законодательством. Кроме этого, любые комбинации описанных выше элементов в любых возможных вариациях включены в изобретение, если это не оговорено здесь иначе.

Если в каких-либо пунктах формулы изобретения технические признаки дополнены ссылочными позициями, то подобные ссылочные позиции используются с единственной целью сделать данные пункты формулы изобретения более понятными. Ни использование ссылочных позиций, ни их отсутствие не оказывает ограничительного эффекта на технические признаки в том виде как они описаны, или на объем правовой охраны любых элементов пункта формулы изобретения.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что изобретение может быть реализовано в другом виде, не отходя от самого изобретения или его существенных параметров.

Изложенные выше варианты выполнения, таким образом, следует рассматривать с любых точек зрения как иллюстративные, а не ограничивающие описанное здесь изобретение. Объем изобретения, следовательно, определен пунктами прилагаемой формулы изобретения, а не вышеизложенным описанием изобретения. Помимо этого, предполагается, что любые изменения, не выходящие за смысл и диапазон равноценности пунктов формулы изобретения, соответственно охватываются ими.

Группа изобретений относится к системе и способу управления переключениями коробки передач транспортного средства. Система содержит контур коробки передач с исполнительным устройством, переключатель управления движением электрического тока по контуру коробки передач, управляющий контур, орган управления. Исполнительное устройство приводит в действие электромагнитный клапан. Управляющий контур позволяет приводить в действие переключатель. Орган управления выполнен с возможностью осуществлять попеременное включение контура коробки передач и управляющего контура. Способ заключается в том, что активируют орган управления. При активировании органа управления осуществляется поочередное включение контура коробки передач и управляющего контура для управления движением электрического тока в контуре коробки передач. Технический результат заключается в предотвращении движения транспортного средства при коротком замыкании в системе управления переключением передач. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система (1) управления переключениями коробки передач транспортного средства, содержащая контур (28) коробки передач с установленным в нем исполнительным устройством (5, 6) для включения соответствующего электромагнитного клапана (7, 8), переключатель (26) для управления движением электрического тока по контуру (28) коробки передач, управляющий контур (29), выполненный с возможностью включения переключателя (26), а также орган (2) управления, выполненный с возможностью электрического соединения с исполнительным устройством (5, 6) коробки передач и контуром (29) управления для попеременного включения контура (28) коробки передач и управляющего контура (29).

2. Система по п.1, в которой контур (28) коробки передач содержит, по меньшей мере, два исполнительных устройства (5, 6) коробки передач, расположенных параллельно, для выборочного включения соответствующих электромагнитных клапанов (7, 8).

3. Система по п.1 или 2, в которой контур (28) коробки передач и управляющий контур (29) расположены параллельно.

4. Система по п.1 или 2, в которой управляющий контур (29) содержит, по меньшей мере, два исполнительных устройства (3, 4) реле, расположенных последовательно и предназначенных для управления движением электрического тока, проходящего через управляющий контур (29).

5. Система по п.1 или 2, в которой управляющий контур (29) содержит катушку (15) реле для включения переключателя (26).

6. Система по п.5, в которой катушка (15) реле предназначена для перевода переключателя (26) между первым и вторым положениями.

7. Система по п.1 или 2, в которой орган (2) управления выполнен в виде рычага.

8. Система по п.6, в которой рычаг (2) сопряжен с исполнительными устройствами (3, 4) реле.

9. Система по п.7, в которой рычаг (2) выполнен с возможностью перемещения в одно из трех положений для управления коробкой передач.

10. Система по п.9, в которой указанное положение для управления коробкой передач содержит положение для движения вперед, положение для движения назад и нейтральное положение.

11. Система по п.10, в которой при установке рычага (2) в положение для движения вперед или назад контур (28) коробки передач замкнут, а управляющий контур (29) разомкнут.

12. Система по п.10, в которой при установке рычага (2) в нейтральное положение контур (28) коробки передач разомкнут, а управляющий контур (29) замкнут.

13. Способ управления переключениями коробки передач, в котором активируют орган (2) управления, выполненный с возможностью электрического соединения с контуром (28) коробки передач и управляющим контуром (29), причем контур (28) коробки передач содержит исполнительное устройство (5, 6) коробки передач для включения соответствующего электромагнитного клапана (7, 8) и запитывающего переключателя (26), при этом управляющий контур (29) выполнен с возможностью включения переключателя (26), причем при активировании органа (2) управления осуществляется поочередное включение контура (28) коробки передач и управляющего контура (29) для управления движением электрического тока в контуре коробки передач.

14. Способ по п.13, в котором орган (2) управления переводят в одно из трех положений для управления коробкой передач: положение для движения вперед, положение для движения назад и нейтральное положение.

15. Способ по п.14, в котором замыкают контур (28) коробки передач, когда орган (2) управления находится в положении для движения вперед или назад, и размыкают контур (28) коробки передач, когда орган (2) управления находится в нейтральном положении.