Система управления гидромеханической коробкой передач транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60K41/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидромеханическим системам управления транспортных машин. Известна система управления гидромеханической коробкой передач транспортного средства, содержаш.ая два электромагнитных клапана включения передач, входы которых гидравлически соединены с источником давления рабочей жидкости, а выходы со входами элементом переключения передач выходы которых соединены гидролиниями с входами гидроцилиндров управления гидромеханической коробки передач 1. Однако указанная система управления не обеспечивает необходимой надежности работы, так как элементы переключения передач, управляемые давлением, выполнены в виде золотников. Даже при незначительных посторонних частицах в масле наличие кромок на золотнике и кромок или отверстий на гильзе приводит к заеданию золотников, что в итоге приводит к выходу из строя всей системы управления. Кроме того, необходимость обеспечить хорошее уплотнение и исключение утечек рабочей жидкости в золотниковой паре золотник-гильза, имеющее уплотнение металл по металлу, требует высокой точности и чистоты обработки, что очень трудоемко при изготовлении. Целью изобретения является повышение надежности в работе системы управления. Поставленная цель достигается .тем, что в системе управления гидромеханической коробкой передач транспортного средства, содержаш,ей два электромагнитных клапана включения передач, входы которых гидравлически соединены с источником давления рабочей жидкости, а выходы - с входами элементов переключения передач, выходы которых соединены гидролиниями с входами гидроцилиндров управления гидромеханической коробкой передач, элементы переключения передач выполнены в виде мембранных клапанов, каждый из которых имеет корпус с размещенным в нем ступенчатым затвором и двумя мембранами, расположенными между торцами затвора и корпусом и образующими рабочую и управляемую полости, при этом рабочие и управляемые полости гидравлически соединены с источйиком давления рабочей жидкости и выходом электромагнитного клапайа включения передач, а в гидролинии между управляемыми полостями установлен запорный клапан. Мембраны выполнены из листовой резины. Запорный клапан выполнен шарикового типа. На чертеже приведена кинематическая принципиальная схема системы управления трехступенчатой гидропередачи. 1 67J Система управления включает в себя два электромагнитных клапана 1 и 2 включения передач, включаемых электронным блоком управления (не показан), входы которых гидравлически соединены с источником давления рабочей жидкости, состоящего из маслянного насоса 3 и редукционного клапана 4, а выходы - с входами двух мембранных клапанов переключения передач: клапана 5 переключения с первой передачи на вторую; клапана 6 переключения со второй передачи на третью, выходы которых соединены гидравлически соответственно с входами гидроцилиндров 7 и 8 управления гидромеханической коробкой 9 передач. Гидроцилиндр 10 управления соединен с выходом электромагнитного клапана 2 включения. Каждый из мембранных клапанов включает в себя корпус 11 с размещенным в нем ступенчатым затвором 12 и двумя мембранами 13 и 14, расположенными между торцами затвора 12 и корпусом 11 и образующими управляемую 15 и рабочую 16 полости. Входы в управляемые полости 15, между которыми установлен запорный.клапан 17, являются входами соответствующих мембранных клапанов 5 и 6 переключения. Выходы рабочей полостей 16 являются выходами мембранных клапанов 5 и 6 переключения, а вход в рабочую полость 16 мембранного клапана переключения 5 соединен с источником давления рабочей жидкости (насос 3 и редукционный клапан 4). Вход в рабочую полость 16 мембранного клапана переключения 6 соединен с выходом ,электромагнитного клапана 1 включения. Вследствие того, что затвор 12 мембранных клапанов 5 и 6 переключения изолирован от масла мембранами 13 и 14, требования к зазору между затвором и его направляющей, а также к чистоту их изготовления самые незначительные, что ведет к снижению трудоемкости изготовления этих элементов системы управления. Повышает надежность работы системы управления клапанное исполнение как элементов включения, так и элементов переключения передач, при котором даже при недостаточной чистоте масла гидросистема работает безотказно. Система управления работает следующим образом. Включение 1-й передачи обеспечивается переводом зубчатой муфты 18 переключения передач переднего и заднего хода трехступенчатой коробки передач 9 в положение. Соответствующее включению переднего хода. При увеличении оборотов двигателя центробежная муфта 19 соединяет двигатель с насосным колесом гидротрансформатора 20, который приводит во вращение масляный насос 3. При появлении давления в магистрали масло через рабочую полость 16 мембранного клапана 5 переключения поступает в гидроцилиндр 7 первой передачи.

Для включения П-й передачи на обмотку якоря магнита электромагнитного клапана включения подается напряжение. При поднятии сердечника электромагнита, за счет разности диаметров (dt dj) дросселирующих отверстий электромагнитный клапан 1 включается и масло из магистрали поступает как к гидроцилиндру 8 через рабочую по лость 16 мембранного клапана 6, так и в управляющую полость 15 мембранного клапана 5 переключения с первой передачи на вторую, который, благодаря ступенчатому затвору 12, обеспечивающему разность площадей поперечного сечения рабочей 16 и управляемой 15 полостей, разделенных с затвором 12 мембранами 13 и 14 (площадь поперечного сечения рабочей полости 16 меньще площади поперечного сечения управляемой полости 15), прекращает подачу масла в гидроцилиндр 7 первой передачи. , Запорный клапан 17 препятствует проникновению масла в управляемую полость 15 мембранного клапана 6 переключения.

Переключение с 1-й передачи на П-ю производится с перекрытием. Гидроцилиндр 7 1-й передачи не отключается до тех пор, пока в гидроцилиндре 8 второй передачи (и соответственно в управляемой полости 15 мембранного клапана 5 переключения) не будет достигнуто давление, способствующее перемещению ступенчатого затвора 12 и перекрытию потока масла из рабочей полости 16 мембранного клапана 5 переключения.

Достигнутое давление в гидроцилйндре 8, при котором происходит переключение с перрой передачи на вторую, обеспечивает это переключение без рывков и без разрыва потока мощности.

Такой момент перекрытия, способствующий плавности переключения передач, обеспечивается подбором диаметров ступенчатого затвора и его направляющей. В конструкции блока управления, выполненного по предложенной схеме, диаметры рабочей 16 и управляемой 15 полостей, при которых получена приемлемая плавность переключения трехступенчатой вальной гидромеханической коробки передач, соответственно равны 16 и122 мм.

Для включения 111-й передачи к уже включенному электромагнитному клапану 1 включения подключается электромагнитный клапан 2 включения, обеспечивающий подачу

масла как в гидроцилиндр 10 третьей передачи, так и в управляемую полость 15 мемг бранного клапана переключения передач 6 со второй передачи на третью, который отключает подачу масла к гидроцилиндру 8 второй передачи таким же образом, как мембранный клапан 5 переключения с первой передачи на вторую.

С целью ликвидации включения двух передачи одновременно при включении 111-й

0 передачи электромагнитный клапан 2 включения обеспечивает маслом не только гидроцилиндр 10 третьей передачи и управляемую полость 15 мембранного клапана 6 переключения передач со второй передачи на третью, но и управляемую полость 15 мембранного клапана.5 переключения передач с первой передачи на вторую через запорный клапан 17. Это необходимо в случае выхода из строя электромагнитного клапана 1 включения при включенной третьей передаче, что

0 предотвращает возможность включения еще и первой передачи.

Обратное переключение с 111-й передачи на П-ю и со П-й на 1-ю осуществляется последовательным отключением электромагнитных клапанов 2 и 1 включения.

Включение передачи заднего хода обеспечивается переводом зубчатой муфты 18 переключения передачи переднего и заднего хода в положение, соответствующее включению заднего хода с одновременным вклю0 чением в гидросистеме 1-й передачи.

Технико-экономические преимущества предложенной системы по сравнению с известными заключаются в том, что снижается трудоемкость изготовления элементов переключения передач вследствие изоляции за5 твора клапана от масла при помощи мембран, выполненных из листовой резины, при которой нет особых требований к точности и чистоте изготовления затвора и его направляющей; клапанное исполнение как элементов включения, так и элементов пере ключения передач повыщает надежность системы управления, в результате чего система управления безотказно работает даже на недостаточно чистом масле.

Ступенчатое исполнение клапана, управ5 ляемого давлением, позволяет получить-приемлемую плавность переключения передач трехступенчатой гидромеханической коробки передач.

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая два электромагнитных клапана включения передач, входы которых гидравлически соединены с источником давления рабочей жидкости, а выходы - с входами элементов переключения передач, выходы которых соединены гидролиниями с входами гидроцилиндров управления гидромеханической коробки передач, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее надежности /в работе, элементы переключения передач выполнены в виде мембранных клапанов, каждый из которых имеет корпус с размещенным в нем ступенчатым затвором и двумя мембранами, расположенными между торцами затвора и корпусом и образующими рабочую и управляемую полости, при этом рабочие и управляемые полости гидравлически соединены с источником давления рабочей жидкости и выходом электромагнитного клапана включения передач, а в гидролинии между управляемыми полостями установлен запорный клапан. 2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что мембраны выполнены из листовой резины. 3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что запорный клапан выполнен щарикового типа. IU3 6 / / / 15