Гидромеханическая передача транспортного средства Российский патент 2023 года по МПК F16H41/22 F16H45/02 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин.

В трансмиссиях самоходных машин различного назначения широко применяются гидромеханические передачи, в которых используются гидродинамические трансформаторы вращающего момента (далее - гидротрансформаторы) (Нарбут А.Н. Гидромеханические передачи автомобилей. М.: ООО "Гринлайт+", 2010). Наиболее широко в трансмиссиях самоходных машин используются гидротрансформаторы прямого хода, для которых направление вращения ведущего (входного) и направление вращения ведомого (выходного) валов совпадают. С целью получения в трансмиссии режима обратного (заднего) хода самоходной машины, которая приводится от нереверсируемого двигателя, гидротрансформатор прямого хода сопрягается с реверс-редуктором или коробкой передач, при помощи которых обеспечивают режимы переднего и заднего хода самоходной машины.

Известные также гидромеханические передачи, в которых режим заднего хода самоходной машины осуществляется за счет реверсирования выходного вала гидротрансформатора путем изменения порядка соединения рабочих колес гидротрансформатора с выходным валом (патенты США №№2456328, 2590472, 2695533, 2890602, 3030823; а.с. СССР №№126751, 138494, 249889, 669136, 1756179; патент РФ №2695471). Общим недостатком гидромеханических передач с реверсируемыми гидротрансформаторами является наличие в них согласующих зубчатых передач, а также механизмов (муфт) свободного хода, что также усложняет их конструкцию.

В качестве прототипа выбрана гидромеханическая передача транспортного средства по патенту РФ №2695471, содержащая гидротрансформатор с реактором зависимого вращения, насосным и турбинными колесами, соединенными соответственно с входным и выходными валами передачи, трехзвенный планетарный механизм, состоящий из водила с сателлитами, солнечной и коронной шестерен, тормозные устройства реактора, водила, турбинного колеса и коронной шестерни, три управляемые сцепные муфты, соединяющие соответственно турбинное колесо, водило и коронную шестерню с выходным валом, причем сцепные муфты расположены вне гидротрансформатора и с ним соосно со стороны входного вала или со стороны выходного вала. Недостатком прототипа является его сложная конструкция.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции гидромеханической передачи транспортного средства, приводимой от нереверсируемого приводного двигателя и содержащий реверсируемый гидротрансформатор, за счет отказа от зубчатых передач и механизмов свободного хода, а также сокращения устройств управления.

Поставленная задача достигается тем, что в гидромеханической передаче транспортного средства, содержащей гидротрансформатор с реактором зависимого вращения, насосным и турбинными колесами, соединенными соответственно с входным и выходными валами передачи, тормозные устройства реактора и турбинного колеса, две управляемые сцепные муфты, расположенные вне гидротрансформатора и с ним соосно со стороны входного вала или со стороны выходного вала, первая из которых соединена с турбинным колесом и с выходным валом, а вторая управляемая сцепная муфта соединена с реактором гидротрансформатора и с выходным валом.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены два варианта принципиальной кинематической схемы гидромеханической передачи транспортного средства на основе одноступенчатого трехколесного гидротрансформатора комплексного типа. Первый вариант кинематической схемы гидромеханической передачи транспортного средства по фиг. 1 предусматривает соосное расположение вала приводного двигателя и входного вала передачи, второй вариант кинематической схемы по фиг. 2 -несоосное расположение вала приводного двигателя и входного вала передачи.

Элементы гидромеханической передачи транспортного средства смонтированы в неподвижном корпусе (на схеме не обозначен). Гидромеханическая передача содержит гидротрансформатор 1, который содержит насосное колесо 2, соединенное с входным валом 3, турбинное колесо 4, соединенное с промежуточным валом 5, реактор 6, который через муфту свободного хода 7 связан с промежуточным валом 8. Промежуточные валы 5 и 8 посредством элементов управления - управляемых сцепных муфт 9 и 10 соответственно соединены с выходным (ведомым) валом 11. С промежуточными валами 5 и 8 связаны тормозные устройства (тормоза) 12 и 13 соответственно. Управление муфтами 9 и 10, тормозами 12 и 13 предусматривают от гидравлической системы гидротрансформатора 1.

Муфта свободного хода 7 не является необходимым элементом в конструкции гидромеханической транспортного средства и может отсутствовать; в этом случае реактор 6 непосредственно соединяют с промежуточным валом 8.

Гидромеханическая передача транспортного средства имеет два основных режима работы - прямого и обратного хода - и работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы управления гидромеханической передачей транспортного средства находятся в выключенном состоянии, вращение от входного вала 3 на выходной вал 11 не передают.

На режиме переднего хода включают муфту 10, которая соединяет турбинное колесо 4 и связанный с ним промежуточный вал 5 с выходным валом 11, и тормоз 13, который останавливает промежуточный вал 8. Муфта 9 и тормоз 12 выключены. Приводной двигатель (на схеме не показан) через входной вал 3 приводит во вращение насосное колесо 2 гидротрансформатора 1, которое создает поток и напор рабочей жидкости. Рабочая жидкость поступает в турбинное колесо 4, приводит в движение промежуточный вал 5, движение далее через включенную муфту 10 передают на выходной вал 11. При наличии муфты свободного хода 7 в гидротрансформаторе 1 обеспечивают автоматический переход на режим гидромуфты.

На режиме обратного хода включают муфту 9, соединяющую промежуточный вал 8 с выходным валом 11, и тормоз 12, останавливающий промежуточный вал 5 и связанное с ним турбинное колесо 4. Муфта 10 и тормоз 13 выключены. Рабочая жидкость, выходящая из насосного колеса 2, поступает на лопатки неподвижного турбинного колеса 4, которое в данном случае играет роль неподвижного реактора. Рабочая жидкость, выходящая из неподвижного турбинного колеса 4 поступает на лопатки реактора 6 приводит его во вращение, которое является противоположным относительно направления вращения входного вала 3 и насосного колеса 2 (Петров А.В. Планетарные и гидромеханические передачи колесных и гусеничных машин. М.: Машиностроение, 1966, с. 274). Обратное движение от реактора 6 через заклиненную муфту свободного хода 7 далее передают на промежуточный вал 8, муфту 9 и выходной вал 11.

Предлагаемая гидромеханическая передача транспортного средства по сравнению с прототипом обладает более простой конструкцией, характеризуется уменьшенными габаритными размерами и массой. Гидромеханическая передача транспортного средства может найти применение, в частности, в трансмиссиях транспортно-погрузочных машин, оснащенных двигателями внутреннего сгорания, таких как вилочные и ковшовые погрузчики.

Изобретение относится к гидромеханической передаче. Гидромеханическая передача содержит гидротрансформатор с реактором зависимого вращения, насосным и турбинными колесами, и тормозные устройства реактора и турбинного колеса. Гидромеханическая передача также содержит две управляемые сцепные муфты со стороны входного вала или со стороны выходного вала. Первая управляемая сцепная муфта соединяет турбинное колесо с выходным валом. Вторая управляемая сцепная муфта соединяет реактор гидротрансформатора с выходным валом. Достигается упрощение конструкции гидромеханической передачи транспортного средства. 2 ил.

Гидромеханическая передача транспортного средства, содержащая гидротрансформатор с реактором зависимого вращения, насосным и турбинными колесами, соединенными соответственно с входным и выходными валами передачи, тормозные устройства реактора и турбинного колеса, две управляемые сцепные муфты, расположенные вне гидротрансформатора и с ним соосно со стороны входного вала или со стороны выходного вала, первая из которых соединена с турбинным колесом и с выходным валом, отличающаяся тем, что вторая управляемая сцепная муфта соединена с реактором гидротрансформатора и с выходным валом.