Система управления коробкой передач самоходной машины Советский патент 1985 года по МПК B60K41/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к управлению фрикционными муфтами ступенчатых коробок передач тракторов и автомобилей.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет уменьшения буксования фрикционной муфты включаемой передачи.

На фиг. 1 показано положение элементов системы управления при остановленной машине; на фиг. 2 - то же, при трогании на двух передачах; на фиг. 3 - то же, при установившемся движении машины на первой передаче.

Система управления содержит гидронасос 1 гидросистемы коробки передач с переливным клапаном 2, гидрораспределитель 3, связанный с силовыми гидроцилиндрами 4-7 фрикционных муфт первой, второй, третьей и четвертой, передач соответственно, клапан управления, состоящий из корпуса 8, связанного с педалью 9, золотника 10, имеющего осевое отверстие 11, шарика 12, пружин 13 и 14, переключатель 15, состояший из двухпояскового золотника 16, пружин 17 и 18 и корпуса 19, дополнительный гидронасос 20, дроссель 21.

Корпус 8 клапана управления соединен гидролиниями 22 и с гидронасосом 1, гидролинией 23 с гидрораспределителем 3, каналом 24 со сливной гидролинией 25.

Выход гидронасоса 1 через гидролинию 26 соединен со входом дросселя 21. Выход дросселя 21 соединен с полостью А переключателя 15. Выход дополнительного гидронасоса 20 через гидролинию 27 соединен с полостью Б переключателя 15. Полости А и Б переключателя 15 соединены со сливом.

Корпус 19 переключателя 15 через канал 28 соединен с гидролинией 23, а через гидролинии 29 и 30 с силовым гидроцилиндром 5 фрикционной муфты второй передачи.

Дополнительный гидронасос 20 приводится во вращение от вторичного вала 31 коробки передачи, связанного с ведомыми элементами дисков трения фрикционных муфт.

При выжатой педали 9 (фиг. 1) золотник 10 клапана управления занимает левое крайнее положение, отсекая гидронасос 1 от гидрораспределителя 3. При этом положении золотника 10 усилие пружины 13 минимальное и шарик 12 открывает осевое отверстие 11, через которое рабочая жидкость из силового гидроцилиндра 4 по гидролинии 23 и каналу 24 попадает на слив.

Фрикционная муфта первой передачи оказывается выключенной. Гидронасос 1 через дроссель 21 подает масло в полость А переключателя 15. При этом золотник 16 ftepeмещается, сжимая пружину 17 и подключает через переключатель 15 гидролинии 23 и

28 к силовому гидроцилиндру 5 подключаемой второй передачи.

При трогании машины гидрораспределитель 3 (фиг. 2) устанавливается в положение включенной первой передачи. По мере отпускания педали 9 под действием пружины 14 сжимается пружина 13 и сообщается напорная гидролиния 22 с гидролинией 23. Рабочая жидкость поступает от гидронасоса 1 через гидрораспределитель 3 в силовой гидроцилиндр 4 первой передачи, а также через переключатель 15 в силовой гидроцилиндр 5 второй передачи. Давление в муфтах первой и второй передач увеличивается по закону, обеспечиваемому клапаном управления. С

5 увеличением крутящего момента, передаваемого фрикционными муфтами, вторичный вал 31 коробки передач начинает вращаться, приводя в движение дополнительный гидронасос 20. Рабочая жидкость поступает в полость Б переключателя 15 и по мере увеличения в ней давления начинает перемещать золотник 16, сжимая пружину 18.

При равенстве частот вращения ведущих и ведомых частей дисков фрикционных муфт, что соответствует моменту замыкания муфты 1 передачи, золотник 16, перемещаясь отсекает подачу рабочей жидкости в силовой гидроцилиндр 5.

Для обеспечения отсечки подачи рабочей жидкости в рабочий гидроцилиндр 5 при равенстве утечек через сливные отверстия

0 переключателя 15 необходимо, чтобы гидронасос 20 обеспечил расход рабочей жидкости, существенно превышающей утечки и вызывающий увеличение давления в полости Б к моменту замыкания дисков муфты первой передачи. Регулировка соотношения давле НИИ в полостях А к Б производится с помощью дросселя 21, которым корректируется подача от гидронасоса в полость А переключателя 15.

Вторая передача отключается, а дальнейший разгон машины осуществляется на первой передаче.

При трогании машины без нагрузки, когда нет необходимости в подключении дополнительно фрикционной муфты высшей передачи, а также при маневрировании, достаточно установить частоту вращения коленчатого вала двигателя, близкую к частоте вращения на холостом ходу. В этом случае расход рабочей жидкости через дроссель 21 и сливное отверстие полости Л переключателя 15 получается одинаковым. Золотник 16 переключателя 15 занимает положение, определяемое пружинами 17 и 18, отсекая гидролинию 28 от сливного гидроцилиндра 5 фрикционной муфты подключаемой второй передачи. Происходит трогание и разгон аг регата на фрикционной муфте основной передачи.

Переключение передач в процессе движения осуществляется поворотом гидрораспределителя 3 в положение, соответствующее выбранной передаче.

Предлагаемая система управления позволяет автоматически изменять длительность подключения фрикционной муфты второй передачи в зависимости от нагрузки при трогании самоходной машины в различных дорожных условиях. Это определяется тем, что при трогании самоходной машины длительность буксования фрикционной муфты первой передачи прямо пропорциональна нагрузке, приложенной к вторичному валу 31 коробки передач, с которым жестко связаны ведомые элементы фрикционных муфт. Так как дополнительный гидронасос 20 кинематически связан с ведомыми элементами дисков трения фрикционных муфт, то темп нарастания производительности этого гидронасоса будет изменяться обратно пропорционально длительности буксования фрикционной муфты первой передачи и, соответственно, нагрузки, приложенной к вторичному валу 31 коробки передачи при трогании самоходной машины.

Таким образом, с увеличением нагрузки при трогании, темп нарастания давления рабочей жидкости в полости Б переключателя 15 уменьшается и длительность подключения фрикционной муфты второй передачи через переключатель-15 увеличивается и наоборот, с уменьшением нагрузки при трогании, длительность подключения фрикционной муфты второй передачи уменьшается.

Следует отметить, что заполнение полости А рабочей жидкостью и увеличение давления в ней происходит при условии, что подача гидронасоса 1 превышает утечки через сливное отверстие. Это условие выполняется при определенном соотношении между сечениями канала, по которому рабочая жидкость поступает в переключатель 15, и сливным отверстием. Аналогично осуш,ествляется заполнение рабочей жидкостью и увеличение давления в полости Б.

В предлагаемой системе управления подключение фрикционной муфты второй передачи осуществляется в том случае, когда давление рабочей жидкости в полости Б переключателя 15 меньше, чем в полости А. После окончания процесса трогания фрикционная муфта первой передачи не буксует. Таким образом, производительность дополнительного гидронасоса 20 прямо пропорциональна частоте вращения ведущих элементов фрикционной муфты первой передачи, которые кинематически связаны с первичным валом 32 коробки передач. Вследствие того, что гидронасос 1 кинематически связан с первичным валом 32 коробки передач, то производительность гидронасоса 1 и дополнительного гидронасоса 20 будет изменяться синхронно, в зависимости от скорости вращения первичного вала 32 коробки передач. Поэтому, давление рабочей жидкости в полости Л и Б переключателя 15 будет перекрывать подачу рабочей жидкости в силовой гидроцилиндр 5 второй передачи постоянно, независимо от частоты вращения первичного вала 32 коробки передач.

При резком изменении режима работы во

5 время движения самоходной мащины возможна пробуксовка фрикционной муфты включенной передачи. Это приводит к снижению скорости вращения вторичного вала 31 коробки передач по отнощению к скорости вращения первичного вала 32 и, соответственно, к снижению производительности дополнительного гидронасоса 20 по отношению к производительности гидронасоса 1. Давление рабочей жидкости в полости Б переключателя 15 становится меньше,

5 чем в полости А и золотник 16 сдвигаясь, открывает подачу рабочей жидкости в силовой гидроцилиндр 5 второй передачи. Буксование фрикционной муфты второй передачи будет происходить до тех пор, пока скорость вращения ведущих и ведомых фрикционных элементов включенной передачи не станет одинаковой. Происходит выравнивание давлений в полостях Л и Б переключателя 15 и золотник .16 перекрывает подачу рабочей жидкости в силовой гидроцилиндр 5 второй передачи.

Так как при резком изменении режима работы фрикционная муфта включенной основной передачи может пробуксовать кратковременно, то время подключения фрикционной муфты второй передачи и, соответственно, работа буксования, будут незначительными.

При плавном изменении режима работы фрикционная муфта включенной основной передачи не буксует и фрикционная муфта второй передачи не подключается.

Таким образом, фрикционная муфта второй передачи будет подключаться только в тех случаях, когда величину крутящего момента, передаваемого включенной фрикционной муфтой основной передачи будет недостаточна для преодоления нагрузки, приложенной к вторичному валу 31 коробки передач.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ САМОХОДНОЙ МАШИНЫ, содержащая гидронасос, гидравлически соединенный с переливным клапаном и с входом клапана управления, кинематически соединенного с педалью управления, один выход которого соединен с входом гидрораспределителя, а другой - через обратный клапан - с гидробаком, выходы гидрораспределителя соединены с соответствующими силовыми гидроцилиндрами фрикционных муфт, и с гидробаком, а также переключатель, включающий корпус с установленным в нем золотником, вход которого гидравлически соединен с гидролиниеи, расположенной между клапаном управления и гидрораспределителем, а выход - с силовым гидроцилиндром фрикционной муфты, высшей передачи, отличающаяся тем что, с целью повышения надежности работы за счет уменьшения буксования фрикционной муфты включаемой передачи, она снабжена дополнительным гидронасосом, гидравлически соединенным с одним управляющим входом переключателя, выполненным в корпусе со стороны одного из торцов золотника, и дросселем, установленным в гидролинии, соединяющей гидронасос с другим управляющим входом переключателя, .расположенным в его корпусе со стороны другого торца золотника, а дополнительные выходы переключателя, выполненные с возможностью их соединения с соответствующими входами в каждом из положений золотника, соединены с гидробаком, причем гидронасос механически соединен с ведущими, а дополнительный гидронасос - с ведомыми элементами дисков трения фрикционных муфт, при этом золотник переключателя выполнен двухпоясковым и подпружинен с обеих сторон. го II Г} ( / па Ех