Гидравлическое устройство для управления фрикционными элементами переключения передач транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к транспортному мащиностроению, в частности к гидравлическим устройствам для управления фрикционными элементами переключения передач ступенчатых трансмиссий транспортных средств. Известно гидравлическое устройство для управления фрикционными элементами переключения, передач транспортного средства, содержащее селекторный механизм, имеющий основной поворотный золотник со сливными отверстиями и дополнительный поворотный золотник, посредством которых исполнительные гидроцилиндры связаны с устройством для изменения времени перекрытия передач .). Недостатком данного устройства является невысокая надежность работы, обусловленная ступенчатым изменением времени перекрытия передач при их переключении. Цель изобретения - повыщение надежности в работе устройства. Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом устройстве для управления фрикционными элементами переключения передач транспортного средства, содержащем селекторный механизм, имеющий основной поворотный золотник со сливными отверстиями и дополнительный поворотный золотник, посредством которых исполнительные гидроцилиндры связаны с устройством для изменения времени перекрытия передач, устройство для изменения времени перекрытия передач соединено со сливом и выполнено в виде клапанов, образованных радиальными отверстиями в валу контура переключаемых передач и элементах передачи мощности, установленных на нем с возможностью поворота, каналов, выполненных в указанном валу и двух пазов основного поворотного золотника селекторного механизма. При этом клапаны могут быть выполнены в валу, свободном от фрикционных элементов, и в ступицах, установленных на нем с возможностью поворота шестерен переключаемых передач или в валу с фрикциоиными элементами и корпусах последних. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - селекторный механизм; на фиг. 3 - разрез А-А Б-Б и В-В на фиг. 2; на фиг. 4 - вал контура переключаемых передач; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 4. Устройство содержит селекторный механизм 1, связанный каналами 2-5 с исполнительными гидроцилиндрами фрикционных элементов 6-9 переключения передач. каналом 10 - с нагнетательной полостью гидронасоса, каналом 11 - через дроссельное отверстие 12 со сливбм, каналами 19 и 20 - с рабочими полостями 21 и 22 гидроаккумулятора 23, каналом 24 - со сливом. Селекторный механизм 1 содержит основной поворотный золотник 25 с ручным управлением и дополнительный поворотный золотник 26, которые соосно расположены во втулке 27 и соединены между собой с помощью выступа и паза, допускающих относительное перемещение на величину поворота между смежными включениями. Каналы 2-5, соединяющие исполнительные гидроцилиндры фрикционных элементов 6-9 с основным поворотным золотником 25, выполнены в корпусе селекторного механизма 1, и соединение их с дополнительным золотником 26 производится при помощи пазов 28, выполненных на внещней стороне втулки 27 вдоль ее оси от сеченкя А-А по сечению В-В. Каналы 13, 14 и 15, соединяющие основной золотник 25 с клапанами, выполнены также в корпусе селекторного механизма 1 и соединены с отверстиями 29, 30 и 31 во втулке 27 и с каналами 32, 33 и 34, выполненными в валу с шестернями переключаемых передач. Основной золотник 25 имеет кольцевую проточку 35 для подвода масла от насоса и диаметрально расположенные пазы 36 для подвода масла к каналам, соединяющимосновной золотник 25 с исполнительными гидроцилиндрами фрикционных элементов 6-9, диаметрально расположенные пазы 37 для соединения исполнительных цилиндров фрикционных элементов 6, 7 и 8 с клапанами 16, 17 и 18: смещенные против направления переключения передач с повышением относительно пазов 36 на расстояние по дуге, равное расстоянию между смежными включениями, сливные отверстия, из которых соседние с пазами 36 выполнены меньшего диаметра. Дополнительный золотник 26 имеет две кольцевые проточки 38 и 39, два паза 40 и 41, диаметрально расположенные и занимающие по окружности золотника 26 дуги, равные расстоянию между смежными включениями, соединяющие кольцевые проточки 38 и 39 с каналами 2-5. Кольцевые проточки 38 и 39 постоянно соединены с каналами 19 и 20, соединяющими селекторный механизм 1 с рабочими полостями 21 и 22 гидроаккумулятора 23, выполненного с одним упругим элементом и двумя поршнями 43 и 44. На свободном от фрикционных элементов валу 45 контура переключаемых передач установлены с возможностью поворота, благодаря зазору в щлицевых соединениях, шестерйи 46, 47 и 48 первой - третьей передач соответственно. В валу 45 и щестернях 46, 47 и 48 выполнены радиальные отверстия 49, 50, 51 и 52, 53, 54 соответственно, образующие клапаны 16, 17 и 18, соединенные каналами 32, 33, 34 и 13, 14, 15 с отверстиями 29, 30 и 31 во втулке 27, и соединяются с исполнительными гидрог цилиндрами фрикционных элементов 6, 7 и 8 с помощью пазов 37 и каналов 2, 3 и 4. Устройство работает следующим образом. При включенной, например, второй передаче, если передачи возрастают, масло от насоса поступает в кольцевую проточку 35 основного поворотного золотника 25, откуда через паз 38 и канал 2 - в исполнительный гидроцилиндр фрикционного элемента 7 второй передачи. Цилиндры остальных фрикционных элементов соединены со сливом, который из цилиндра фрикционного элемента первой передачи 6 производится через клапан Дб по каналу 2, пазу 37, каналам 13 и 32 и отверстиям 49 и 52. Кроме того, масло с помощью паза 41, кольцевой проточки 39 дополнительного поворотного золотника 26 и канала 20 заполняет рабочую полость 22 гидроаккумулятбра 23, поднимая давление до максимального в течение некоторого времени, обеспечивая этим плавное включение фрикционного элемента 7. При переключении, например, со второй передачи на третью водитель с помощью ручного привода селекторного механизма 1 переводит последний нз положения, соответствующего второй передаче, в положение, соответствующее третьей, жидкость от насоса с помощью каналов 10 н 4 поступает к гидроцилиндру фрикционного элемента 8 третьей передачи и одновременно с помощью каналов 10 и 19, паза 40 и кольцевой проточки 38 - к рабочей полости 21 гидроаккумулятора 23. Под действием давления жидкости поршень 43 перемещается, сжимая упругий элемент 42 гидроаккумулятора 23, обеспечивая плавное нарастание давления в исполнительном гидроцилиндре фрикционного элемента 8 третьей передачи до максимального, что ведет к плавному включению последнего. Одновременно с подключением гидроцилиндра фрикционного элемента 8 к насосу происходит отключение гидроцилиндра фрикциониого элемента 7 второй передачи от насоса и соединение его с помощью паза 37, каналов 14 и 33 с клапаном 17, который образован радиальным отверстием 50 в валу 45 и радиальным отверстием 53 в ступице ведомой щестерни второй передачи 47, установленной на валу 45 с возможностью поворота на такой угол, чтобы при передаче мощности через элементы второй передачи отверстия 50 и 53 перекрывались (клапан закрыт), а в случае, если вал 45 начинает обгонять Щестерню 47 - совмещались (клапан закрыт). Рабочая полость 22 гидроаккумулятора 23 при этом остается подключенной с помощью каналов 3 и 20 к исполнительному гидравлическому цилиндру фрикционного элемента 7 второй передачи. Под действием ранее сжатого упругого элемента 42 порщень 44 гидроаккумулятора 23 начинает перемещаться, подавая масло на заполнение ранее опорожненных каналов 14 и 33 с помощью канала 20, кольцевой проточки 39 и пазов 41, 28 и 37, поддерживая при этом в гидроцилиндре фрикционного элемента 7 второй передачи давление, необходимое для передачи из требуемого момента. Таким образом, происходит одновременная передача мощности от двигателя к движителям мащины двумя фрикционными элементами: включенным 7 и включаемым 8. По мере роста давления .масла в исполнительном гидроцилиндре фрикционного элемента 8 третьей передачи растет доля передаваемого им момеита, в то время как доля момента, передаваемого фрикционным элементом 7 второй передачи, уменьщает-. ся и, при достижении моментом, передаваемым фрикционным элементом 8, велнчнны, равной моменту сопротивления движению мащины, приведенного к фрикционному элементу 8, становится равной нулю. В дальнейшем при увеличении давления масла в гидроцилиндре фрикционного элемента 8 и росте передаваемого им момента, а также вследствие разницы передаточных чисел () переключаемых передач, происходит поворот вала, ведомого шестерней 48 третьей передачи, относительно шестерни 47 второй передачи, вследствие наличия зазора в шлицевом соединении вала 45 и шестерни 47, совмещение отверстий 50 и 53 и резкий слив масла из исполнительного гидроцилиндра фрикционного элемента 7 второй передачи - выключение последней. Таким образом, перекрытие передач происходит до тех пор, пока фрикционный элемент включаемой передачи не начнет передавать момент, преодолевающий момент сопротивления движению мащины, приведенный к нему, после чего происходит резкое отключение фрикционного элемента сменяемой передачи. Переключение с третьей на четвертую передачу производится аналогично изложенному, лишь меняются местами заполняемая и опорожняемая полости гидроцилиндра 23. Возникновение в замкнутом контуре переключаемых передач циркуляции паразитной мощности нормирует величину времени перекрытия передач. Очевидно большей загруженности мащины весовой или крюковой нагрузкой соответствует больщая продолжительность перекрытия передач, что и требуется на практике. Кроме того, использование явления циркуляции паразитной мощности в контуре переключаемых передач-позволяет осуществить нормированное перекрытие передач по моментам, что Обеспечивает наиболее оптимальные условия протекания переходного процесса в трансмиссии мащины, вызванного переключением передач на ходу (минимальные величины

5

динамических нагрузок, работ буксования зывается на надежности как фрикционных фрикционных элементов, потерь пути, уско- элементов переключения передач, так и рений и т. п.). Все это положительно ска- трансмиссии машины в целом. 36 I

2Г

1065257.

Д ij . /

Фаг.1

Г

1. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙ. СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее селекторный механизм, имеющий основной поворотный золотник со сливными отверстиями и дополнительный поворотный золотник, посредством которых исполнительные гидроцилиндры связаны с устройством для изменения времени перекрытия передач, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в ра(ПН боте, устройство для изменения времени перекрытия передач соединено со сливом и выполнено в виде клапанов, образованных радиальными отверстиями в валу контура переключаемых передач и элементах передачи мощности, установленных на-нем с возможностью поворота, каналов, выполненных в указанном валу, и двух пазов основного поворотного золотника селекторного механизма. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапаны выполнены в валу, свободноМ от фрикционных элементов, и в ступицах, установленных на нем с возможностью поворота шестерен переключаемых передач. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапаны выполнены в валу с фрикционными элементами и корпусах фрикционных элементов.