Гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины Советский патент 1987 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а именно к доиолнитель- ным устройствам трансмиссий - ходоумень- шителям, предназначенным для обеспечения движения машин на пониженных (менее 1,0 км/ч) скоростях.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности гидрообъемного ходо- уменьшителя.

На чертеже изображена гидрокинематирая может свободно вращаться на оси 25. В ходоуменьшитель введена зубчатая муфта 26, ведуший элемент которой расположен на центральном валу 20 на подшипниках с возможностью осевого перемещения. Ведуший элемент имеет наружный зубчатый венец 27, которым он постоянно зацеплен с входной шестерней 28 ходоуменьшителя, свободно вращаюш.ейся на оси. Ведуший эле.мент муфты также имеет зубчатый венец-29 внутческая схема гидрообъемного ходоуменьши- 10 реннего и наружного 30 зацеплений. Ведо- теля с коробкой передач (КП).мые элементы муфты состоят из левого 31

Гидрообъемный

15

25

ходоуменьшитель состоит из насоса 1 постоянного рабочего объема, приводимого от двигателя внутреннего сгорания (ДВС) через зубчатый дифференциальный редуктор 2. К насосу 1 присоединены всасывающая 3 и напорная 4 гидромагистрали. Напорная магистраль 4 соединена с входом (точка «а) дроссельного регулятора потока (РП) 5, выход которого (точка «б) соединен гидравлической магистралью 6 со сливом. Всасывающая магистраль 3 имеет ответвление (например, от точки «с) перед насосом 1 в виде дополнительной гидролинии 7, снабженной дросселем 8 постоянного сечения, конец которой соединен с гидравлической магистралью 6 на выходе РП (в точке «б).

Ходоуменьшитель имеет предохранительный клапан 9, подключенный к напорной магистрали 4 насоса 1 и связанный со сливом. Ходоуменьшитель снабжен двухпозицион- Q ным гидрораспределителем 10, соединенным с напорной магистралью 4 насоса 1 и со сливом. В нормальном положении (нижняя позиция на фиг. 1) гидрораспределитель разъединяет напорную магистраль 4 и слив. При переключении (верхняя позиция) 35 он соединяет обе магистрали. Управление гидрораспределителем сблокировано с педалью 11 муфты сцепления са.моходной ма- щины. Гидросистема ходоуменьшителя имеет фильтр 12 на сливе и маслобак 13.

Редуктор 2 ходоуменьщителя содержит зубчатый дифференциальный механизм с входным (солнечной шестерней 14), выходным (водилом 15) и реактивным (коронной шестерней 6) звеньями. Солнечная шестер(зубчатая шестерня со сдвоенными венцами внутреннего зацепления) и правого 32 (зубчатый венец наружного зацепления, жестко скрепленный с шестерней 21) элементов. Левый ведомый эле.мент муфты может вращаться относительно центрального вала в наружном подшипнике, установлен- но.й в корпусе редуктора. Один венец левого элемента 31 постоянно зацеплен с шестер- 20 ней 19, а другой венец может при переключении ведущего элемента .муфты 26 влево зацепляться с ее венцом 30. Правый элемент 32 муфты при переключении ведущего элемента 26 вправо зацепляется с венцом 29. Ходоуменьшитель соединен с ДВС 33 и движителями (колесами) 34 через коробку передач 35.

На чертеже показаны только те элементы, которые участвуют в передаче мощности от ДВС к движителям при работе трактора в режиме хОлЧоуменьшителя. Входная шестерня 28 ходоуменьшителя кинематически соединена с валом ДВС через шестерни КП 36-39, первичный вал 40, понижающий редуктор 41 и муфту 42 сцепления. Понижающий редуктор 41 может задавать две скорости вращения первичного вала КП, а следовательно, и входной п.1естерни 28 ходоуменьщителя. При включении муфты 43 вправо шестерня 44 соединяется с щестерней 45, что соответствует пря.мой передаче. При включении муфты 43 влево илестерня 45 соединяется с шестерней 46 и через блок промежуточных шестерен 47 - с щестерней 44, что соответствует пониженной передаче.

Выходная шестерня 24 ходоуменыиителя

40

ня 14 кинематически соединена с внутрен- 45кинематически соединена с колесами через

ним зубчатым венцом 17 коронной тестер-шестерни КП 48-52 (прямая первая перени и водилом посредством сателлитов 18.дача) или 48-51,53 и 54 (прямая вторая

Солнечная шестерня 14 выполнена заоднопередача), или 48, 49, 55. 56, 51 и 52 (перс зубчатым венцом 19 и может свободновая передача заднего хода), или 48, 49,

вращаться на центральном валу 20. Водило55, 56, 51, 53 и 54 (вторая передача задимеет жесткое крепление на одном конце 50него хода), а далее во всех случаях - через центрального вала, а коронная щестерня может свободно вращаться относительно этого вала. На другом конце центрального вала

вторичный вал 57 и задний мост 58 (для упрощения кинематика заднего моста не показана) .

Гидросистема привода вспомогательных зубчатый венец 22 коронной шестерни соеди- , устройств (ГПВ) может представлять собой нен с шестерней 23 привода вала насоса 1. навесную гидросистему трактора, а также Шестерня 21 пocтoя п o заценлена с выходной шестерней 24 ходоуменьшителя, котожестко закреплена шестерня 21. Наружный

гидросистему привода рабочего оборудования, например отвала бульдозера, обратной

рая может свободно вращаться на оси 25. В ходоуменьшитель введена зубчатая муфта 26, ведуший элемент которой расположен на центральном валу 20 на подшипниках с возможностью осевого перемещения. Ведуший элемент имеет наружный зубчатый венец 27, которым он постоянно зацеплен с входной шестерней 28 ходоуменьшителя, свободно вращаюш.ейся на оси. Ведуший эле.мент муфты также имеет зубчатый венец-29 внут5

5

Q

(зубчатая шестерня со сдвоенными венцами внутреннего зацепления) и правого 32 (зубчатый венец наружного зацепления, жестко скрепленный с шестерней 21) элементов. Левый ведомый эле.мент муфты может вращаться относительно центрального вала в наружном подшипнике, установлен- но.й в корпусе редуктора. Один венец левого элемента 31 постоянно зацеплен с шестер- 0 ней 19, а другой венец может при переключении ведущего элемента .муфты 26 влево зацепляться с ее венцом 30. Правый элемент 32 муфты при переключении ведущего элемента 26 вправо зацепляется с венцом 29. Ходоуменьшитель соединен с ДВС 33 и движителями (колесами) 34 через коробку передач 35.

На чертеже показаны только те элементы, которые участвуют в передаче мощности от ДВС к движителям при работе трактора в режиме хОлЧоуменьшителя. Входная шестерня 28 ходоуменьшителя кинематически соединена с валом ДВС через шестерни КП 36-39, первичный вал 40, понижающий редуктор 41 и муфту 42 сцепления. Понижающий редуктор 41 может задавать две скорости вращения первичного вала КП, а следовательно, и входной п.1естерни 28 ходоуменьщителя. При включении муфты 43 вправо шестерня 44 соединяется с щестерней 45, что соответствует пря.мой передаче. При включении муфты 43 влево илестерня 45 соединяется с шестерней 46 и через блок промежуточных шестерен 47 - с щестерней 44, что соответствует пониженной передаче.

Выходная шестерня 24 ходоуменыиителя

0

Гидросистема привода вспомогательных устройств (ГПВ) может представлять собой навесную гидросистему трактора, а также

гидросистему привода рабочего оборудования, например отвала бульдозера, обратной

лопаты и др. На тракторе эта гидросистема включает трехзолотниковый блок 59 гидрораспределителей (для упрощения условно показан в виде прямоугольника), шестеренный насос 60, соединенный всасывающей гидролинией 61 с маслобаком 62, а напорной гидролинией 63 подключенный к блоку 59 гидрораспределителей. Выводы блока 59 гидрораспределителей подключены к исполнительным механизмам привода вспомогали 65 по всасывающей магистрали 3 и подает ее под давлением по напорной магистрали 4 к входу (точка «а) РП. Рабочая жидкость, пройдя через РП, сливается по магистрали 6 через фильтр 12 в маслобак 13. Водитель с помощью рукоятки РП задает скорость вращения насоса 1 от максимальных оборотов (при полностью OTJ pblтом дросселе РП) до минимальных, обусловленных утечками в гидросистеме (при полтельных устройств, например гидроцилиндру ю ностью закрытом дросселе РП). При изме- 64 подъема механизма задней навески трак- нении скорости вращения насоса 1 изменяется также скорость выходной шестерни 24 ходоуменьшителя, а следовательно, скорость движителей и самоходной машины, соответственно от минимального значения

тора.

ГПВУ имеет сливную магистраль 65, через которую осуществляется постоянный слив рабочей жидкости, нагнетаемой к блоку 59 гидрораспределителей насосом 60. Ма- гистраль 65 через фильтр 66 соединена с маслобаком 62. ГПВУ и гидросисФема ходо- уменьщителя соединены друг с другом. Соединительная гидролиния 67 соединяет маедо максимального. Таким образом первая часть мощности ДВС затрачивается на привод хода самоходной машины, а вторая - на привод насоса 1 и поглощается в РП. При возникновении перегрузок самоход25

лобак 13 ходоуменыиителя с маслобаком 6220 ной машины давление в напорной магистраГПВУ, а всасывающая магистраль 3 ходе-ли 4 возрастает, превышая давление настуменьщителя подключена к сливной ма-ройки предохранительного клапана 9, когистрали 65.торый срабатывает, направляя все масло

Привод насоса 60 осуществляется от ва-на слив в маслобак 13. Насос I при этом via ДВС через шестерни 68, 69 и 70.

Для обеспечения работоспособности ходо- уменьи ителя рабочий объем насоса 1 и кинематику его приЕюда подбирают таким образом, чтобы производительность насоса при включенной пониженной передаче понижающего редуктора 41 составляла, по крайней о переключает щестерню 51 в правое положе- мере, не менее величины потока, подаваемо-ние, зацепляя ее с шестерней 53. Педаль 11 го насосом 60 к сливной магистрали 65.муфты сцепления при отжатии воздействует

Ходоуменьшитель работает следующимна рукоятку гидрораспределителя 10, переобразом,водя его кратковременно в верхнюю позицию.

Мопдность от ДВС через КП подводитсяПри этом напорная магистраль 4 напрямую

к входной шестерне 28 ходоуменьшителя и35 соединяется со сливом, и давление в ней

от нее - к ведущему элементу зубчатойпадает. За счет этого крутящий момент на

разгоняется до максимальных оборотов, и самоходная машина останавливается.

При переключении диапазона пониженной скорости, например, с первой на вторую передачу вперед водитель педалью 11 отжимает муфту 42 сцепления и рычагом КП

муфты 26. При перемещении водителем муфты 26 влево ее наружный зубчатый венец 27 продолжает находиться в зацеплении с шестерней 28, а другой наружный венец 30 зацепляется с внутренни.м зубчаты.м венцом левого элемента 31 муфты. Поэтому вращение передается через включенную левую часть муфты к венцу 19, солнечной шестерне 14 и сателлитам 18. Далее в ДМ проис40

валу насоса 1 падает, и обеспечивается процесс переключения передачи.

Гидросистема привода вспомогательных устройств работает обычным образом.

Насос 60, приводимый от ДВС, засасывает масло из бака 62 по всасывающей гидролинии 61 и по напорной гидролинии 63 подает к блоку 59 гидрораспределителей. При включении одного из золотников (не

ходит разделение подводимой мощности на 45 показан) блока гидрораспределителей масло два потока. Первая часть подводится к во- подводится к исполнительному механизму дилу 15, а вторая - к коронной щестерне 16. От водила 15 вращение передается на центральный вал 20, шестерню 21 и выходную шестерню 24 ходоу.меньшителя, и далее первая часть мощности через шестерни КП, задний мост передается на движители 34, заставляя поступательно перемещаться самоходную машину на низких скоростях вперед или назад . Вторая часть мощности ДВС от коронной шестерни 16 передается к шестерне 23 привода вала насоса 1 ходоуменьшителя. При этом насос, вращаясь, засасывает рабочую жидкость из сливной магистра50

55

(гидроцилиндру 64). Отработавшее масло через блок 59 по магистрали 65 сливается через фильтр 66 в бак 62. В процессе работы ГПВУ в результате износа деталей и механизмов имеет место увеличение утечки масла. В результате возможно, что при включенной пониженной передаче в редукторе 41 производительность насоса 1 ходоуменьшителя станет большей величины потока рабочей жидкости в сливной магистрале 65. Чтобы устранить опасность кавитации в ходо- уменьшитель введена дополнительная гидролиния 7. Для рассматриваемого случая при

ли 65 по всасывающей магистрали 3 и подает ее под давлением по напорной магистрали 4 к входу (точка «а) РП. Рабочая жидкость, пройдя через РП, сливается по магистрали 6 через фильтр 12 в маслобак 13. Водитель с помощью рукоятки РП задает скорость вращения насоса 1 от максимальных оборотов (при полностью OTJ pblтом дросселе РП) до минимальных, обусловленных утечками в гидросистеме (при полностью закрытом дросселе РП). При изме- нении скорости вращения насоса 1 изменяется также скорость выходной шестерни 24 ходоуменьшителя, а следовательно, скорость движителей и самоходной машины, соответственно от минимального значения

до максимального. Таким образом первая часть мощности ДВС затрачивается на привод хода самоходной машины, а вторая - на привод насоса 1 и поглощается в РП. При возникновении перегрузок самоход

на слив в маслобак 13. Насос I при этом

переключает щестерню 51 в правое положе- ние, зацепляя ее с шестерней 53. Педаль 11 муфты сцепления при отжатии воздействует

разгоняется до максимальных оборотов, и самоходная машина останавливается.

При переключении диапазона пониженной скорости, например, с первой на вторую передачу вперед водитель педалью 11 отжимает муфту 42 сцепления и рычагом КП

валу насоса 1 падает, и обеспечивается процесс переключения передачи.

Гидросистема привода вспомогательных устройств работает обычным образом.

Насос 60, приводимый от ДВС, засасывает масло из бака 62 по всасывающей гидролинии 61 и по напорной гидролинии 63 подает к блоку 59 гидрораспределителей. При включении одного из золотников (не

45 показан) блока гидрораспределителей масло подводится к исполнительному механизму

50

55

(гидроцилиндру 64). Отработавшее масло через блок 59 по магистрали 65 сливается через фильтр 66 в бак 62. В процессе работы ГПВУ в результате износа деталей и механизмов имеет место увеличение утечки масла. В результате возможно, что при включенной пониженной передаче в редукторе 41 производительность насоса 1 ходоуменьшителя станет большей величины потока рабочей жидкости в сливной магистрале 65. Чтобы устранить опасность кавитации в ходо- уменьшитель введена дополнительная гидролиния 7. Для рассматриваемого случая при

работе ходоуменьшителя часть масла на выходе РП под действием возникшего избыточного перепада давлений между точками «б и «с направляется во всасывающую магистраль 3, устраняя при этом кавитацию.

Дополнительная гидролинйя 7 аналогии- ным образом предотвращает кавитацию в насосе 1 в случае включения в редукторе 41 прямой передачи, когда входная щестерня 28, а следовательно, и насос 1 вращаются на повыщенных оборотах и его производи- тельность (при настройке РП на максимальный расход) превышает поток рабочей жидкости в сливной магистрали 65.

Введение ответвления перед насосом 1 в виде дополнительной гидролинии, конец которой соединен с гидравлической магистралью на выходе регулятора потока, устраняет в некоторых режимах кавитацию в насосе ходоуменьщителя и тем самым способствует повыщению его надежности и долговеч- ности. Для предотвращения возможности в некоторых случаях перетекания рабочей жидкости из магистрали 65, минуя насос 1, по дополнительной гидролинии 7 непосредственно в магистраль 6 и на слив устанавливается дроссель постоянного сечения 8, что также способствует нормальной работе насоса 1.

Повышению надежности и долговечности насоса 1 ходоуменьшителя способствует также введение между входным звеном (солнечной щестерней) и выходным (води- лом) ДМ переключаемой муфты 26, кинематически связанной с две. Благодаря этому, при неработающем ходоуменьщителе возможно отключение от ДВС солнечной шестерни, а следовательно, и насоса 1, что пре- дотвращает его холостую прокрутку и тем самым снижает износ.

Снабжение ходоуменьшителя муфтой, установленной между входным и выходным

5

0

о 5

звеньями дифференциального механизма, кинематически связанной с двигателем и установленной с возможностью осевого перемещения, обеспечивает работу самоходной машины на основных скоростях с отключенным ходоуменьшителем. При этом кинематика привода в ходоуменьщителе от входной шестерни к выходной подбирается таким образом, чтобы передаточное число КП было таким же, как и при снятом с трактора ходоуменьшитёле, когда шестерня 48 перемещается влево до зацеситения с шестерней 36.

Формула изобретения

Гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины, содержащий гидросистему привода вспомогательных устройств, включающую гидролинии, насос постоянного рабочего объема, к напорной магистрали которого подключен регулятор потока, а его всасывающая магистраль подключена к сливной магистрали гидросистемы привода вспомогательных устройств, и зубчатый дифференциальный механизм, .входное звено которого кинематически связано с двигателем самоходной машины, выходное - с движителями последней, а реактивное - с валом насоса, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности и долговечности, он снабжен дополнительной гидролинией, соединенной с всасывающей магистралью насоса и с гидравлической магистралью на выходе регулятора потока, дросселем постоянного сечения, установленным на дополнительной гидролинии, и муфтой, установленной между входным и выходным звеньями дифференциального механизма, кинематически связанной с двигателем для передачи врашения входному звену дифференциального механизма и установленной с возможностью осевого перемещения.

IG

J3

44irf

Й /M

« J:

f

ШК

Г

.-i- /

7

О

58

О

Г 03Sl

.-i- / g I57/

T

.

J5

СИ37 -Ъб-Ж

J

53

.64

52

/

Изобретение относится к трансмиссиям тракторов и строительно-дорожных машин, в частности к дополнительным устройствам этих трансмиссий - ходоумень- шителям. Цель изобретения - повышение надежности долговечности и гидрообъемного ходоуменьшителя. Ходоуменьшитель снабжен дополнительной гидролинией 7 с дросселем постоянного сечения 8 между всасывающей 3 магистралью насоса ходоуменьшителя и выходом его регулятора 5 потока, а также зубчатой муфтой между входным и выходным звеньями дифференциального механизма, связанной с двигателем внутреннего сгорания, самоходной машины. При давлении во всасываюш,ей магистрали насоса ходоуменынителя меньшем, чем на выходе регулятора 5 потока, часть рабочей жидкости с.выхода регулятора по дополнительной гидролинии 7 попадает обратно во всасывающую 3 магистраль, что исключает появление кавитации и преждевременный выход насоса из строя. Износ уменьшителя за счет отключения в зубчатой муфтой насоса от двигателя внутреннего сгорания при работе самоходной машины на основных скоростях. I ил. (Л to со со 00 4