Электрогидравлическая система управления двухмоторного транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B62D11/18 

электрогидравлического крана содержит электромагнит, якорь которого кинематически посредством толкателя связан с упомянутым концом плунжера электрогидравлического крана, а в две из цепей питания обматки электромагнита включены датчики перемещения педали сцепления, в третью последовательно соединенные контакты, размещенные на упомянутом толкателе и корпусе электрогидравлического крана, и электрические датчики частоты вращения двигателей и перемещения рычагов переключения передач, а в четвертую - датчики рычагов переключения передач.

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВУХМОТОРНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая источники давления рабочей жидкости, входы которых связаны с резервуаром рабочей жидкости, а выходы - гидролиниями с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, выходы которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый из упомянутых гидродвигателей включает в себя корпус с размещенным в нем полым поршнем, в котором на внешней поверхности вьшолнены . . два пояскаj образующие с корпусом напорную, промежуточную и сливные полости.и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полостей, и подпружиненным штоком, с размещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты вращения двигателей и перемещения педалей сцепления и рычагов переключения передач, отличающаяся тем, что,с целью повышения надежности з работе, она снаб-жена электрогидравлическим краном. .состоящим из корпуса с вьтолненным в нем проточкой и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца плунжер, другой конец которого снабжен приводом, электрически связанным с упомянутыми датчиками, а устройство переключения выполнено в виде золотникового гидроаппарата, содержащего гильзу с двумя радиальными проточками и с отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца золотник, образующий с гильзой торцовую полость, при Э.ТОМ выходы источников давления рабочей жидкости гидролиниями связаны с напорной полостью первого исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полость образованную первой проточкой и отверстием упомянутого гидроаппарата, и через полость, образованную первой проточкой гидроаппарата - с напорной полостью второго исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полости, образованные .отверстием и проточкой электрогидравлического крана, причем сливная по:лость второго исполнительного гидродвигателя и полость, образованная второй проточкой упомянутого гидроаппарата, соединены с резервуаром .рабочей жидкости, первая через полость, образованную проточкой элект1)6гидравлического крана, а вторая -, непосредственно. , 2. Электрогидравлическая система уравления по п. 1, отлйчающ а я с я тем, что привод плунжера

Изобретение относится к транспор ному машиностроению, а именно К электрогидравлическим системам упра ления двухмоторных гусеничных тракторов . Известна гидравлическая система управления двухмоторного транспортного средства, содержащая источники давления рабочей жидкости, входы которых связаны с резервуаром рабочей жидкости, а выходы - гидролиния ми с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, вькоды которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый Из упомянутых гидродвигателей включает в себя корпус с размещенным в нем полым поршнем, в котйром на внешней поверхности вьшолнены два пояска, образующие с корпусом напор ную, промежуточную и. сливные полости, и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полос тей, и подпружиненньпу штоком, с раз мещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты враще ния двигателей и перемещения педале сцепления и рычагов переключения пе редач С Однако известная гидравлическая система не обеспечивает требуемой техники безопасности в результате недостаточной надежности в работе, автоматического предотвращения остановки двигателей внутреннего сгорания от перегрузки, автоматической остановки машины при самопроизволь-ном перемещении рычага переключения передач в нейтральное положение на одной из силовых установок. Кроме того, она не обеспечивает автоматическое затормаживание обоих движителей, что необходимо в целях обеспечения безопасности, например, при движении под уклон. В этом случае транспортное средство при внезапном разрыве силового потока к движителю одной установки и автоматическом воздействии на механизм поворота другой установки может продолжать неуправляемое движение под действием значительных сил инерции, обусловленных его .массой и замедлением. Цель изобретения - повьш1ение надажности в работе. Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система управления, содержащая источники дав.ления рабочей жидкости, входы которых связаны с резервуаром рабочей жидкости, а выходы - гидролиниями с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, выходы которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый из упомянутых Гидродвигателей включает в себя корпус с размещенным в нем полым поршнем, в котором на внешней поверхности выполнены два пояска, образунядие с корпусом напорную, промежуточную и сливные полости и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полостей, и подпружиненным щтоком, с размещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты вращения двигателей и перемещения педалей сцепления и рычагов переключения передач, снабжена электрогидравлическим краном, состоящим из корпуса с выполненными в нем проточкой и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца плунжер.

другой конец которого снабжен приводом, электрически связанным с упомянутыми датчиками,а устройство переключения вьтолнено в виде золотникового гидроаппарата, содержащего гильзу с двумя радиальными проточками и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца золотник, образующий с гильзой торцовую, полость, при этом вькоды- источников давления рабочей жидкости гидролиниями связаны с напорной полостью .первого исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полость, образованную первой проточкой и отверстием упомянутого гидроаппарата, и через полость, образованную первой проточкой 1;идроаппарата с напорной полостью второго йспол- нительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полости, образованные отверстием и проточкой электрогидравлического крана, причем сливная полость второго исполнительного гидродвигателя и полость, образованная второй проточкой упомянутого гид.роаппарата, соединены с резервуаром рабочей жидкости, первая через полость, образованную проточкой электрогидравлического крана, а вторая непосредственно.

Кроме того, привод плунжера электрогидравлического крана содержит электромагнит, якорькоторого кинематически посредством толкателя связан с упомянутым кон1(ом плунжера электрогидравлического крана, а в две из цепей питания обмотки электромагнита включены датчики перемещения педалей сцепления, в третью - последовательно соединенные контакты, размещенные на упомянутом толкателе и корпусе электрогидравлического крана, и электрические датчики частоты вращения двигателей и перемещения рычагов переключения передач, а в четвертую - датчики рычагов переключение передач.

На фиг. 1 изображена электрогидравлическая схема гидравлической системы управления транспортного средства в исходном положении на фиг. 2 - схема управления муфтами сцепления-, на фиг. 3 - схема подключения датчиков перемещения к ползунам переключения передач; на фиг.4раарез А-А на фиг.,3.

Система состоит (фиг. 1) из двух гидронасосов 1 и 2, общий расход рабочей жидкости которых поступает в поршневые исполнительные гидродвигатели 3 и 4 с золотниками 5 и6 ручного управления, поршнями 7 и 8, снабженными двумя рядами радиаль.ных отверстий 9-12, внутренними осевыми отверстиями 13 и 14 и двумя уплотнительными поясками, образующими в цилиндрах напорные 15 и 16, промежуточные 17 и 18 и сли-вяые 19 и 2С полости. Золотники закреплены на тягах 21 к 22 и возвращаются в исходное положение пружинами 23 и 24. Для предохранения, от перегрузок система содержит предохранительный клапан 25.

Напорная полость 15 гидродвигателя 3 трубопроводом 26 постоянно соеднена с гидронасосами. Промежуточная полость 17 через проточки 27 и 28 устройства 29 переключения соединена со сливной полостью 19. Устройство 29 переключения содержит возвратную пружину 30 и плунжер 31, образующий с 1ильзой торцовую полость 32, трубопроводом 33 постоянно соединенную с промежуточной полостью 18 гидродвигателя 4, а также проточку 34, трубопроводом 35 постоянно соединенную с баком 36, Кроме того, промежуточная полость 17 гидродвигателя 3 через проточку 27 трубопроводом 37 постоянно соединена с напорной полостью 16 гидродвигателя 4.

Промежуточная полость 18 гидродвигателя 4 трубопроводом 38 через проточки 39 и 40 электрогидравлического крана 41 соединена со сливной полостью 20, которая через трубопровод 42 и проточку 40 постоянно соединена с баком. Электрогидравлический кран содержит также пружину 43, пару электрических контактов 44 и плунжер 45, кинематически связанный с якорем (не показан) электромагнита 46 посредством толкателя 47, снабженного шайбой 48, замыкающей электрические контакты 44. .

Электромагнит 46 подключен к бортовой электросети трактора четырьмя параллельными электрическим цепями. Первая и вторая электрические цепи содержат по одному постояйно разомкнутому датчику перемещения 49 и 50 педалей сцепления. Третья цепь содержит последовательно соединенные меж ду собой электрические контакты 44, датчики 51 и 52 частоты вращения двигателей, а также постоянно разом нутые датчики перемещения 53 и 54 рычагов переключения передач. Четвертая электрическая цепь включает два последовательно соединенные постоянно замкнутые датчики перемеще ния 55 и 56 рычагов переключения передач. Педали 57 и 58 сцепления (фиг.2) кинематически связаны соответственно с датчиками 49-50, а также тягами 59 и 60, содержащими прорези 61 и 62 - с гидродвигателями 3 и 4. Кинематическая связь датчиков 53 55 и 54, 56 (фиг. 3) с ползунами 63 и 64 переключения передач, снабженными трапецеидальными впадйн 1ми 65 и 66, осуществляется посредством качающихся рычагов 67 и 68, шарнирно закрепленных в крышках 69 и 70 коробок перемены передач и содержащих штифты 71 и 72 со сферическими головками. Гидросистема управления работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда двухмоторный трактор находится в покое при работакндих двигателях. При устойчиво работающих двигате лях, когда частота вращения коленча того вала вьш1е критической, контакты датчиков 51 и 52 замкнуты. Педали сцепления 57 и 58 отпущены, поэтому контакты датчиков 49 и 50 разомкнуты и ток через них не может поступить в электромагнит. Ползуны переключения передач находятся в нейтральном положении, при котором рычаги 67 и 68 под деис вием собственного веса занимают ниж нее -положение, упираясь сферическими головками штифтов 71 ч 72 в дно трапецеидальных впадин. При этом между рычагами и чувствительными эле ментами датчиков существует зазор, благодаря чему контакты датчиков 53 и 54 разомкнуты, а, контакты датчиков 35 и 56 замкнуты. Следовательно питание электромагнита осуществляется только по четвертой электрической цепи, включающей датчики 55 и 56. Подъемная сипа электромагнита перемещает его якорь, толкатель 47 и плунжер 45 в исходное (крайнее левое) положение , сжимая пружину 43. При этом проточка 39 соединй&тся с баком, а шайба 4S замыкает контакты 44. Золотники ручного управления 5 и 6 возвр атными пружинами 23 и 24, а также плунжер 31 возвратной пружиной 30 удерживаются в исходном (крайнем правом) положении. Рабочая жидкость от гидронасосов поступает в напорную полость 15 гидродвигателя 3, проходит через радиальные отверстия 9 в поршне, осевоз отверстие 13, радиальные отверстия 10 и попадает в промежуточную пблость 17,., а из нее через проточку 27 по трубопроводу 37 - в напорную полость 16 гидродвигателя 4. Сливная полость 19 через проточки 28 и 27 соединена с промежуточной полостью 17. Из полости 16 рабочая жидкость -через радиальные отверстия 11 в поршне, осевое отверстие 14 и далее через вторые радиальные отверстия 12 проходит в промежуточную полость 18, а из нее по трубопроводу 38 и проточкам 38 и 40 попадает в бак. Сливная полость 20 через проточку 40 всегда соединена с баком. Таким образом, наличие датчиков 55 и 56 обспечивает стоянку транспортного средства с работающими двигателями, а также их независимый запуск при отключейных гидродвйгателях, когда рабочая жидкость от гидронасосов свободно сливается в .ба.к. При ручном управлении необходиMji путем нажатия, например, на педаль сцепления 57, перемещать тягу 21 золотника, а вместе с ней и сам золотник 5 влево. При этом перекрьшаются радиальные отверстия 9 в поршне и повьш1ается давление в полости 15 до тех пор, пока создаваемое этим давлением усилие на поршне . не вызовет его перемещения. Поскольку поршень тягами соединен с приводом муфты сцепления и тормоза, то его перемещение вызовет из включение или выключение. В случае остановки золотника поршень, дойдя до определенного положения, также остановится. Таним образом, положение поршня определяется положением тяги золотника, т.е. происходит слежение по перемещению. Ручное управление гидродвигателем 4 или двумя гищродвигателями одновременно происходит аналогично описанному. Для трогания трактора с места вьпишчаются муфты сцепления путем нажатия на педали 57 и 58. При этом контакты датчиков 49 и 50 замыкаются и ток питает электромагнит одновременно по первой, второ и четвер той электрическим цепям. Затем вклю чаются нужные передачи на обеих силовых установках, для чего с помощью рычагов переключения передач (не показаны) перемещаются соответствующие ползуны переключения 63 и 64. При этом штифты 71 и 72, сколь зя сферическими поверхностями по наклонным поверхностям трапецеидаль ных впадин 65 и 66, поднимаются вверх вместе с рычагами 67 и 68, замыкая контакты датчиков 53 и 54 и размыкая контакты датчиков 55 и 56. Трапецеидальная форма впадин способствует уменьшению усилий на рычагах переключения. В этом положе нии электромагнит питается одновременно по первой, второй и третьей электрическим цепям и обеспечивает удержание плунжера 45 злектрогидрав лического крана в исходном положении. Поэтому при плавном отпускании педалей трактор трогается с мес та. Контакты датчиков 49 и 50 при этом размыкаются. При движении трактора питание электромагнита осуществляется только по первой электрической цепи и ручное управление гидродвигателями осуществляется аналогично описанному. Если в процессе движения произой дет самопроизвольное перемещение ры чага переключения передач в нейтральное положение, внезапная остановка двигателя или снижение частоты вращения его коленвала ниже критической на любой из силовых уста-; новок, то контакты соответствующего датчика 53 (54, 51 или 52) разомкну ся, электромагнит обесточится и пру жина 43 переместит плунжер. 45, толкатель 47 вместе с шайбой 48 и якор электромагнита в крайнее правое пол жение. При этом контакты 44 раз.Ф1каются, а плунжер 45 отсекает прото ку 39 электрогидравлического крана от проточки 40, т.е. перекрывается слив рабочей жидкости из системы. Давление в системе повышается до тех пор, пока не откроется предохра нительный клапан 25, через который 38 вся поступающая рабочая жидкость гли вается в бак. Возросшее давление по трубопроводу 33 передается в торцовую полость 32 золотника 29 и, сжимая пружину 30, перемещает плунжер 3 I до отказа влево. Последний полость 17 от полости 19 гидродвигателя 3, одновременно соединяя полость 19 через проточку 34 с баком. Поскольку повышенное давление в полости 17 создает равные, но противоположна направленные усилия на торцах уплотнительных поясков, а в полости 15 такие же усилия действуют на поршень и корпус, то последние создают неуравновешенность поршня в осевом направлении. По той же причине становится неуравновешенным и поршень гидродвигателя 4. Позтому поршни обоих гидродвигателей автоматически одновременно перемещаются до отказа влево под действием давления регулировки предохранительного клапана. При этом выключаются муфты сцепления и затормаживаются оба движителя. Педали сцепления 57 и 58 остаются в исходном положении благод&ря наличию прорезей 61 и 62 в тягах . Если автоматическое включение гид.родвигателей произошло от снижения частоты вращения коленвала двигателя ниже критической вследствие перегрузки, то при выключении муфты сцепления нагрузка на двигатель снизится и он наберет нормальные обороты, контакты соответствующего датчика частоты вращения замкнутся, но самопроизвольного резкого включения муфт сцепления не произойдет, так как при обесточивании электромагнита размыкаются контакты 44 и ток в электромагнит поступить не может. В этом заключается назначение электрических контактов 44. Для трогания с места нужно нажать на обе педдли сцепления. При этом контакты датчиков 49 и 50 замкнутся и ток одновременно по первой и второй электрической цепи начнет питать электромагнит. Последний переместит плунжер 45 в исходное положение, при котором рабочая жидкость от гидронасосов свободно перетекает на слив. При плавном отпусканиипедалей трактор тронется с места. Таким образом, наличие датчиков перемещения 49 и,50 обеспечивает

возможность трогания трактора с места.

П;ри выключенных передачах и отпущенных педалях сцепления питание электромагнита осуществляется по чет вертой электрической цепи, включающей датчики 55 и 56, Электромагнит перемещает плунжер 45 в исходное положение, открывая проход рабочей жидкости из полости 18 на слив. Благодаря этому давление в системе падает, предохранительный клапан закрывается , плунжер 31 устройства переключения 29 под действием пружины 30 также переместится в исходное положение, перекрывая проход рабочей жидкости на слив из полости 19 гидродвигателя 3 и одновременно соббщая эту полость с полостью 17, Jlopmни обоих гидродвигателей под деиствием возвратных пружин перемещаются в исходное (крайнее правое) положение, растормаживая трактор.

Таким образом, предлагаемая гидросистема повьппает безопасность вождения и надежность управления двухмоторного портального трактора, так как она обеспечивает автоматическое затормаживание обоих движителей в случае внезапного разрьша силового потока к. одному иэ них, происходящему по любой причине. При этом в кабине оператора не требуются дополнительные органы управления.

Кроме того, предлагаемая гвдросистема отличается от известной более высоким КПД ввиду отсутствия в ней постоянного дросселирования рабочей жидкости, а также статической неуравновешенности поршней гидродвигателей .

/

H -T-Й

2 55

Фиг.1

Ц

„ м

к

58

50

/

rloj

« 55

.ГТ

Ld.j

i

62

60

Фиг.2

оо

iTjTi

LULJ..J 67

7fA

,

ill . LU7I .j

ч.

v:

V

УЫМ

ЩШ 41 j

56--fop 2J2V 5V III Jl. Фмг.З Гоо