Гидростатическая трансмиссия транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к -гидростатическим трансмиссиям для транспортных средств и может быть исполь зовано в сельскохозяйственном, стро ительно-дорожном и горном машиностроении. Известна гидростатическая трансмиссия самоходной машины, состоящая из силовой части и гидросистемы управления силовой частью, связанной с ней посредством гидролиний. При этом силовая часть трансмиссии состоит из регулируемого насоса механически связанного с выходным валом двигателя машины, нерегулируе мого гидромотора, соединенного с движителями и связанного с насосом магистралями высокого и низкого дав ления и запорно-предохранительной аппаратуры. . Гидросистема управления содержит подпиточный насос, механически связанный с выходным валом двигателя машины, бак, направляющую и запорно П15едохранительную аппаратуру Cl j. Недостатком указанной трансмисси является низкая эксплуатационная надежность из-за разрушения магистралей высокого давления и отсутстви устройств, предотвращающих потери рабочей жидкости. Причем в разрушенную магистраль рабочую жидкость подает силовой насос, насос подпитки, восполняющий утечки, а при выводе силового насоса на нулевую производительность и запирании магистрали низкого давления - мотор, переходявдай в насосный режим вследствие движения машины по инерции. Потеря рабочей жидкости вызывает необходимость дозаправки трансмисси а также внеочередного технического ухода и простой машины во время его проведения. Кроме того, рабочая жид кость , в качестве которой применяют минеральные масла, попадая на технологический материал и почву, приводит к непригодности технологического материала и нарушению плодородия почвы. Таким образом, отсутствие устройств, предотвращающих потери рабочей жидкости при разрушении магис ралей высокого давления трансмиссий снижает экономическую эффективность при эксплуатации машин. Известна гидростатическая трансмиссия, содержащая силовую часть,вкл чающую один регулируемый насос х: нуль установителями,и по крайней мере один гидродвигатель, соединенньш с насосом магистралями высокого и низкого давления, а также гидросистему управления силовой частью, гидравлически связанную с силовой частью и Ёключающую подпиточный насос , направляющий аппарат, аккумулятор, запор но- регулирующую аппаратуру и бак С21 Применение этой гидросистемы в гидростатических трансмиссиях транспортных средств, в которых насос системы управления гидравлически связан с магистралями высокого давления, приведет к автоколебательному режиму работы агрегатов трансмиссии при разрушении магистралей высокого давления, так как при переключении золотника распределителя под воздействием пружины рабочая жидкость от насоса управления, воздействуя на гидравлически управляемый торец золдтника, переключает его в исходную позицию. Процесс переключения происходит кратковременно, а следовательно, распределитель будет работать в автоколебательном режиме с высокой частотой колебаний. Включение золотника вызывает отключение нуль-установителей и разворот статора насоса, пусковой бросок давления в магистрали высокого давления, падение давления и последующее отключение силового насоса, .т.е. и силовая часть гидросистемы будет работать в колебательном режиме, при этом оба насоса периодически будут подавать рабочую жидкость- в магистрали. Таким образом, в указанной гидросистеме не обеспечены условия устойчивой работы, а также невозможно избежать потерь рабочей жидкости при разрушении магистрали высокого давления, следовательно, применение указанной схемы в трансмиссиях с моходных машин неэффективно. Цель изобретения - повьш1ение экономичности путем предотвращения потерь рабочей жидкости при аварийном разрушении магистралей высокого давления. Поставленная цель достигается тем, что гидростатическая трансмиссия транспортного средства, содержащая силовую часть, включающую один регулируемый насос и по крайней мере один гидродвигатель, соединенный с насосом магистраля1 да высокого и низкого давления, а также гидросистему управления силовой частью, гидравлически связанную с силовой частью и включаювхую подпиточный насос, направляющий аппарат, аккумулятор, запорно-регулирующую аппаратуру и бак, снабжена направляющим аппаратом, вьшолненным в виде двухпозиционного гидравлически управляемого распределителя с пружинной фиксацией в исходной позиции, имеющего проходные и отсеченные каналы, в котором две выходные гидролинии в исходной позиции связаны с магистралями высокого и низкого давления силовой части и подключены через один из проходных каналов к насосу подпитки, а управляюрще гидролинии фиксации в исходной позиции и переключения в рабочую позицию соединены соответственно с указанными выходными гидролиниями, причем управляющая гидролиния переключения распределителя в рабочую позицию связана с выходной гидролинией через обратньй клапан, а магистрали низкого давления силовой части связаны с отсеченными кана лами распределит.еля и соединены в рабочей позиции с баком через напорные золотники. На чертеже приведена принципиальная схема трансмиссии. Гидростатическая трансмиссия тран портного средства состоит из силовой части, включающей регулируемый насос 1 и гидррмотор 2, соединенньш с насо сом 1 магистралями высокого 3 и низкого 4 давления, а также гидросистемы управления силовой частью, связан ную с последней посредством гидролиний 5-8, .включающую подпиточный насос 9, направляющий аппарат 10 для вывода регулируемого насоса 1 на нулевую производительность, аккумулятор 11, запорно-регулирующую аппаратуру и бак 12. Направляющий annajpaT 10,выполненньй в виде ДВУХПОЗИ1ЩОННОГО гидравли чески управляемого распределителя, имеет проходные 13, 14 и 15 отсеченньй 16 входные каналы в исходной позиции, две выходHbie линии 17 и 18 связаны с магистралями 3 и низкого 4 давления силовой части и подключены через проходной канал 13 к насосу подпитки 9. Управляющие гид ролинии 19 и 20 фиксации распредели13теля 10 в исходной и в рабочей позициях соответственно соединены с выходными гидролиниями 17 и 18, Управляющая линия 20 переключения распределителя 10 в рабочую позицию связана с выходной линией 18 посредством обратного клапана 21. Золотник распределителя 10 фиксируется в исходной позиции также пружиной 22, которая обеспечивает возвращение золотника из рабочей в исходную позицию после выключения подпиточного насоса 9. Жесткость пружины 22 подобрана таким образом, что сила давления пружины на торец золотника равна 0,5-0,7 силы давления рабочей жидкости. Таким образом обеспечивается фиксация золотника в исходной позиции при нормальной работе трансмиссии и его переключение при разрушении магистрали высокого давления. Торцы золотника распределителя 10 вьтолнены равными по площади. Магистраль низкого давления 4 силовой части трансмиссии связана с отсеченным каналом 16 распределителя 10 через напорный золотник 23 и гидролинию 24. Силовая часть трансмиссии включает также гидроцилиндр 25 регулирования произво; ительности насоса 1 и предохранительные клапаны 26 и 27 для защиты силовой части трансмиссии от перегрузок. Насос 1 соединяется с двигателем мапмны посредством вала 28, а мотор с движителями посредством вала 29. Запорно-регулирующая аппаратура системы подпитки и управления включает обратные клапаны 30 и 31, предохранительный клапан 32, распределитель 33 управления производительностью силового насоса 1. На чертеже также показана гидролиния 34, соединяющая насос подпитки 9 с распределителем 10, гидролиния 35, соединя1сицая каналы распределителя 10 в рабочей позиции с баком 12. Гидростатическая трансмиссия работает следующим образом. При неработакнцем двигателе машины регулируемый насос 1 установлен в положении нулевой производительности, золотник распределителя 10 пружиной 22 установлен в исходной поэиции. Давление в трансмиссии равно нулю. $ 11 Запускают двигатель машины, который приводит во вращение вал 28 насосов 1 и 9. Насос подпитки 9 подает рабочую жидкость в гидролинию 34 и через распределитель 10 в гидролинии 17 и 18 через проходной канал, 13 распределителя 10. Рабочая жидкость из гидролиний 17 и 18 поступает через гидролинии 5 и 6 в магист рали высокого 3 и низкого 4 давления трансмиссии, в управляющие гидролинии 19 и 20, к распределителю 33 и в аккумулятор 11, заряжая его. При поступлении рабочей жидкости через управляющие гидролинии 19 и 20 к торцам золотника распределителя 10 его позиция не изменится, так как площади торцов равны и силы, действующие на торцы золотника от давления жидкости, взаимно уравновешиваются, В магистралях силовой части трансмиссии, гидролиниях системы подпитки и управления устанавливается давление, определяемое настройкой пре.дЬхранительного клапана 52, равное О,15 МПа. Для включения привода машины переключают распределитель 33 в положение, соответствующее движению йперед, гидроцилиндр 25 при этом устанавливает регулируемый насос 1 в положение, соответствующее заданно му расходу. Работая жидкость от насоса 1 поступает через магистраль 3 к мотору 2, приводящему во вращение движители машины через вал 29. При этом давление в силовой части и сис теме подпитки и управления поддержи вается благодаря работе подпиточног насоса 9 не ниже 0,15 МПа. При аварийном разрушении магист.рали вьюокого давления 3 давление в силовой части трансмиссии и в связа ной с ней системе подпитки, кроме гидролиний 6 и 20, а также магистра ли низкого давления 4, закрытых обратными клапанами 21 и 31, падает до нуля. Аккумулятор 11, разряжаясь переводит золотник распределителя 10 в рабочее положение, преодолевая усилие пружины 22. Связь гидролинии 19 управления золотником распредели теля 10 с линией 5, в которой давле ние жидкости равно нулю, обеспечива ет слив рабочей жидкости с торца золотника. Гидролинии 7 и 8 управления цилиндром 25, регулирующим производи6тельность насоса 1, соединяются с баком через гидролинию 35. Цилиндр 25 благодаря действию пружин выводит насос 1 на нулевую производитель ность, прекращая таким образом подачу рабочей жидкости в разрушенную магистраль от насоса 1, При переключении распределителя 10 в рабочую позицию гидролиния 18 снова соединяется с подпиточным насосом 9, тем самым обеспечивается подача рабочей жидкости от насоса подпитки 9 к линии управления 20 и фиксация золотника распределителя 10 в рабочей позиции во время работы подпиточного насоса 9. Одновременно от насоса подпитки отсоединяется гидролйния 17, связанная с разрушенной магистралью 3. Таким образом, обеспечивается сохранность рабочей жидкости, подаваемой насосом подпитки 9. При падении давления в магистрали 3 вследствие движения машины по инерции мотор 2 трансмиссии переходит в насосньй режим, и при выведенном на нулевую производительность насосе 1, т.е. при закрытой насосом магистрали низкого давления 4, рабочая жидкость через магистрали 6, 24 и напорный золотник 23, настроенный на давление, несколько превьшающее 0,15 МПа, сливается через гидролинию 35 в бак, при этом обеспечивается плавное торможение машины. При отсутствии гидролинии 24 рабочая жидкость через предохранительный клапан 26 слилась бы в разрушенную магистраль 3. Таким образом, оснащение трансмиссии распределителем 10 позволяет избе жать потерь рабочей жидкости при разрушении магистрали высокого давления. После остановки двигателя аккумулятор 11 разряжается в магистраль 4, давление в линии 20 надает до нуля, и золотник распределителя 10 под действием пружины 22 возвращается в исходную позицию. Таким образом, предложенная трансмиссия позволяет предотвратить потери рабочей жидкости при разрушении магистралей выcoкQГO давления, и, следовательно, повысить экономическую эффективность эксплуатации машин. Кроме того, предотвращение потерь рабочей жидкости при разрушении магистралей позволяет эксплуатировать

7.11423138

машины до полного исчерпания ресурса тируемой заводами-изготовителями, рукавов высокого давления без их за- это также повьппает экономическую мены при достижении наработки гаран- эффективность эксплуатации машин.

ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая силовую часть, включающую в себя один регулируемый насос и по крайней мере йдин гидродвигатель, соединенньй с насосом магистралями высокого и низкого давления, а также гидросистему управления силовой частью, гидравлически связанную с силовой частью и включающую в себя подпиточный насос, направляющий аппарт, аккумулятор, запорно-регулирующую ап-. паратуру и бак, отлича ющая с я тем, что, с целью повьтения экономичности путем предотвращения потерь рабочей жидкости при аварийном разрушении магистралей высокого давления силовой части, направляющи, аппарат выполнен в виде двухпозиционного гидравлически управляемого распределителя с пружинной фиксацией в исходной позиции, имеющего проходные и отсеченные каналы, в котором две выходные гидролинии в исходной позиции связаны с магистралями высокого и низкого давления силовой част.и и подключены через один из проходных каналов к насосу подпитки, а з равляющие гидролииии О) фиксации в исходной позиции и пере-. ключения в рабочую позицию соединены соответственно с указанньгми выходными гидролиниями,причем управлякяцая гидролиния переключения распределителя в рабочую позицию связана с выходной гидролинией через обратный клапан, а магистрали низкого давления силовой части связаны с отсеченными каналами распределителя и соединены в рабочей позиции с баком через напорные золотники.

JJ Мя7«/ Лг / /