Устройство управления многоступенчатой передачей транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60K41/06 

лителя, состоящий из храпового колеса 15, золотника распределителя, двух гНДРоцилиндров 16 и 17, двух электромагнитных клапанов, источника давления жидкости, контроллера 30, выключателя и- устройства 25 принудитель- ,ного вывода на нейтраль. Устройство 25

1

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для управления многоступенчатыми механизмами и гидромеханическими передачами транспортных средств большой единичной мощ-З ности и грузоподъемности.

Цель изобретения - повьпление надежности в работе.

На фиг. 1 показана принципиальная

10

гидравлическая схема устройства уп

равления;- на фиг. 2 - конструкция кранового распределителя; на фиг.З - разрез А-А на фиг. 2.

Многоступенчатая передача 1 (фиг. 1) содержит коробку передач 2 и, как правило, гидротрансформатор 3. Для пояснения сущности изобретения выбрана известная коробка передач с тремя степенями свободы, состоящая из двух последовательно соединенных двухстепенных механизмов 4, 5, управляемых соответственно двумя группами фрикционов с гидроцилиндрами 6, 7, 8 и 9, 10.

Механизм управления трансмиссией

Iсодержит крановый распределитель

I1с многопозиционным поворотным золотником, имеющий две конструктивно совмещенные секции 12, 13 для раздел кого управления механизмами 4, 5 и шаговый механизм 14 привода распределителя. Механизм 14 содержит храпово колесо 15, связанное с золотником распределителя 11, и гидроцилиндры

16, 17 для поворота золотника распре делителя 11 в направлении высших и низших ступеней посредством собачек, закрепленных на штоках.

Секция 12 распределителя 11 имеет вход питания, сообщенный с магистра- лью 18 главного давления. Последняя родключена непосредственно к выходу гидронасоса 19. Вход питания секции

снабжено электромагнитным клапаном 26 и дополнительным регулятором 21 давления. Принудительное включение нейтрали производится выключением гидроцилиндров 6-10 фрикционов и перекрытием питающей гидролинии золотника регулятора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.

З

0

0

5

5

0

0

18 подключен к выходной гидролинии 20 регулятора 21 давления.

К магистрали 18 параллельно подключены регуляторы 21, 22 давления.

Регулятор 22, как принято в тяжелых трансмиссиях, вьтолнен в виде двухрежимного переливного клапана с целью повышения давления в магистрали 18 на ступенях коробки передач с повьшенной наг1зузкой на отдельные фрикционы (в планетарных коробках обычно на 1-ой ступени и заднем ходу) Настройка регулируется изменением натяжения пружины регулятора с помощью гидролинии 23 от секции 12 и, например , гидроцилиндра 24.

Устройство 25 принудительного вывода передачи на нейтраль выполнено в виде управляемого электромагнитом пилотного клапана 26, дифференциального гидроцилиндра 27, размещенного с возможностью взаимодействия его штока с затвором регулятора 21 и электрического вьжлючателя 28. Вход клапана 26 подключен к магистрали 17, а выход - к рабочей полости гидроцилиндра 27. Клапан 26 служит первым командным каскадом, а регулятор 21 - вторым (исполнительным) каскадом устройства 25.

Электрогидравлический командный блок 29 состоит из контроллера 30 и двух электромагнитных клапанов 31,

32.Контроллер 30 содержит контакты

33,34, которые при воздействии на рычаг 35 управления вверх или вниз поочередно замыкаются и подключает электромагниты клапанов 31, 32 и ёор- товой электросети 36. Входы клапанов 31, 32 подключены к магистрали 18,

а выходы - к гидроцилиндрам 16, 17 шагового механизма 14; К магистрали 18 может также быть подключен механизм М (фиг. 1) автоматического управления, показанный пунктиром.

Выходы кранового распределителя 11 гидролиниями 37-41 подключены к гидроцилиндрам 6-10 коробки передач 2. На этих гидролиниях установлено устройство 42 известной конструкции для плавного включения гидроцилиндров. В каждом из положений золотника распределителя 11 гидролинии 37-41 сообщаются с гидролинией 18 или 20 в комбинациях, обеспечивающих включение ступеней передачи It в соответствии с таблицей. Гидролинии, не во- шедщие в указанные комбинации, сообщаются с дренажом.

Нейтраль

II

III

IV

3x1

3x2

Накат

9 или 10

Режимы, на которых для гидроцилиндров 9 необходимо повышенное давление.

Повьшенное давление соответствует первому из режимов работы (первой настройке) регулятора 22, Второй режим (настройка) регулятора 22 соответствует нормальному давлению, необходимому гидроцилиндрам 6.-10 на всех режимах, а также гидроцилиндру 9 на режимах, не отмеченных звездочкой.

Давление настройки регулятора 21 несколько выше давления второй настройки регулятора 22.

Конструктивно крановый распределитель 11 вьшолнен в виде корпуса 43 (фиг. 2), в сквозном отверстии КОТОРОГО помещен составной поворотный золотник 44, кинематически связанный с

храповым колесом 15 (не показано) ura- гового механизма 14, закрепленного на торце корпуса 43. Золотник 44 выполг |нен в виде двух концентричных гильз - наружной 45 и внутренней 46, соединенных между собой, например, штифтом 7.

На верхней и нижней площадках корQ пуса 43 имеются входные отверстия 48, 49 для соединения его с гидролинией 18 и клапаном 26, выходные отверстия для соединения с гидроцилиндрамн 6- 10, из которых четьфе отверстия 505 53 показаны в плоскости чертежа.

На гильзе 45 имеются кольцевые канавки 54-57, расположенные в промежутках между выходными отверстиями 50-53, а на гильзе 46 - две проточ0 ки 58, 59, первая из которых отверстиями 60, 61 сообщена с канавкой 54 и внутренней полостью гильзы 46. В указанной полости расположены золотник 62 регулятора 21 давления с от5 верстием 63 и плунжер 64, пространство между которым-и дроссельным отверстием 65 сообщено с проточкой 59. Здесь же размещена пружина 66 регулятора 21, опирающаяся на резьбовую

O втулку 67. В гильзе 45 помещены плунжер 68, шток которого упирается в плунжер 64, и заглушка 69, зафиксированная штифтом. Полость между плунжером 68 и заглушкой 69 отверстием 70 сообщена с кольцевой канавкой 57. Проточка 71 гильзы 46 отверстием 72 сообщена с проточкой 69. Золотник 44 зафиксирован в осевом направлении штифтом 73, входящим в канавку 74. Правый торец корпуса 43 закрыт крышкой 75. Гильза 45 имеет в плоскостях расположения выходных отверстий корпуса 43 чередующиеся сквозные отверстия 76 и пазы 77, сообщающие их с проточкой

дс 58 или 59, а также с кольцевыми канавками 55, 56.

Устройство работает следующим образом.

Переключение ступеней передачи 1 вручную осуществляется воздействием на рычаг 35 контроллера 30. При этом контакт 33 или 34 включает электромагнитный клапан 31 или 32, через которые жидкость из магистрали 18 поступает в гидроцилиндр 16 или 17 шагового механизма 14. Выходное звено 15 при каждом срабатывании гидроцилиндра 16 и 17 поворачивается на один шиг и устанавливает золотник 44 рас5

0

0

5

пределителя 11 в положение, избранно водителем. В каждом положении давление от распределителя 11 по гидролиниям 37-41 подается в комбинации гидроцилиндров 6-10 в соответствии с таблицей, что обеспечивает включение нужной ступени.

На ступени и 1-ом заднем ходу давление от распределителя 11 йодается также в гидролинию 23, в результате чего регулятор 22 поддерживает в гидролинии 18 высокое давление. Через отверстия 48, 60 корпуса 43 оно поступает в проточку 58 гильзы 46 (фиг. 2). Из проточки 58, которая соответствует секции 12 (фиг.1 через отверстие 50 высокое давление подается в гидроцштиндр 9, что необходимо для передачи соответствующим фрикциона л коробки передачи 2 повышенного крутящего момента на 2-ой ступени и 1-ом заднем ходу. На этих ступенях регулятор 21 поддерживает в гидролинии 20 давление меньшее, чем в магистрали 18, что предохраняет от перегрузки гидроцилиндры, подключенные к секции 13 распределителя 11 и предотвращает создание избыточного коэффициента запаса соответствующих фрикционов (конструктивно секции 13 и гидролинии 20 фиг. 1 соответствуют проточка 59 и отверстие 61 (фиг, 2), Золотник 62 регулятора 21 на данном режиме перемещается влево под действием давления, подаваемого к его правому торцу через дроссель ,65, и дросселирует левой кромкой своей средней шейки поступление жидкости из отверстия 61 в проточку 71 и далее через отверстие 72 - в проточку 59. Нарастание давления в проточке 59 сверх давления настройки предотвращается открытием слива из проточки 71 в отверстие 63 золотника 62 через щель, открываемую правой кромкой его средней шейки.

Одновременно давление, действующе слева на плунжер 64, отводит плунжеры 64, 68 вправо до упора, что исключает их влияние на работу регулятора 21, на режиме редуцирования или давления на 1-ой ступени и 1-ом заднем ходу. На всех остальных ступенях регулятор 22 настроен на нормальное давление.. Поскольку оно несколько ниже настройки регулятора 21, пружина 66 смещает золотник 62 вправо до упора в плунжер 64. В результате регулятор

5

g 0 5

5

0

5

0

5

0

21 не работает, а в обеих секциях- распределителя 11 и во всех гндроцилинд- рах коробки передач 2 устанавливается одинаковое давление, равное давлению в магистрали 18. Для перевода передачи 1 в пакет на любой ступени переключателем 28 включают электромагнитный пилотный клапан 26, которьй подает давление из магистрали 18 в рабочую полость гидроцилиндрз. 27 через отверстия 49, 70 и кольцевую канавку 57- (см. фиг. 2). При этом на плунжеры 64, 68 давление действует с противоположных сторон, и они работают как единый поршень дифференциального гидроцилиндра. Под действием избыточной силы плунжер 68 перемещается влево до упора в торец гильзы 46 и смещает влево плунжер 64 и золотник 62, средняя щейка которого разобщает проточку 71 и отверстие 61 и соединяет ее со сливом через отверстие 63. При этом .гидроцилиндры, подключенные к проточке 59, выключаются и передача 1 выходит на нейтраль, хотя золотник 44 распределителя 11 остается в прежнем рабочем положении. Возможность выхода в пакет значительно облегчает управление машиной при остановке.

Во время свободного выбега до остановки возможен беспрепятственный пошаговый церевод кранового распределителя 11 в нейтраль, поскольку он не Сопровождается переключением ступеней и вследствие этого может выполняться в быстром темпе независимо от скорости движения. При необходимости (например, при экстренной остановке) эта операция может выполняться при неподвижной машине.

Для продолжения движения в тяговом режиме на прежней ступени выключают клапан 26. При необходимости перед выходом из наката распределитель 11 может быть установлен в положение ступени, соответствующей скорости движения в момент выхода.

Возможны различные варианты и модификации данного устройства. В частности, повьш1енное. давление может поддерживаться на большем числе режимов и в большем числе гидроцилиндров.- Регулятор 21 может, помимо указанных функций, использоваться также для обеспечения плавности переключений совместно с устройством 42. Возможен также накат при движении в автоматическом режиме при работе механизма

М (фиг. 1) и т.д. Во всех этих вариантах устройство вывода на накат имее малые габариты, поскольку основные элементы его гидравлического исполни- тельного контура, пропускающие значительные расходы жидкости на включение гйдроцилиндров 6-8, совмещены с регулятором 21. Дополнительная установка в последнем элементе наката - плунжеров 64, 68 практически не влияет на размеры и сложность устройства В то же время достигнутьй перевод электромагнита в пилотный каскад уменьшает его размеры (до 5-10 раз по массе).

Установка регулятора 21 с элементами вьшода на накат непосредственно в золотнике распределителя 1-1 существенно упрощают конструкцию механизма управления, в частности уменьшает габариты наиболее сложной детали - корпуса в конечном счете облегчает применение таких механизмов на новых трансмиссиях большой мощности.

Формула изобретения

1. Устройство управления многостуенчатой передачей транспортного средне ти. тва, содержащее гидроцилиндры фрикионов управления многоступенчатой оробкой передач, которые через устойство плавного включения соединены выходами многопозиционного крановоо распределителя, шаговый механизм ривода распределителя, состоящий из рапового колеса, связанного кинематиески с золотником распределителя, ва гидроцилиндра, два электромагнит-.Q

35

зол сто гид пор жут пол сел дел с и ним нов дро сть лос лен роц дву пре лен пор в п тре ктр ния поз тье цио соо

ча цио чае вер ный три нен пов кол ду и р ней сти вып ист вом са жен вну щен емо рег шим ра пор рег рен

ных клапана, входы которых соединены с источником давления жидкости, а выходы - с гидроцилиндрами, и электрически сообщен ерез контроллер с бортовой электросетью, устройство принудительного вывода передачи на нейтраль, включанщее двухпозицианный трехлинейный распределитель с электро магнитаым управлением, первая линия которого сообщена с источником давления жидкости, вторая - со-сливом, а электромагнит подключен через выключатель к бортовой электросети, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы, устройство принудительного вывода передачи на нейтраль снабженб регулятором давления, включакяцим в себя управляемый золотниковый распределитель

0

с

0

5

5

е ти. .Q

золотник которого подпружинен с одной стороны, а с другой связан с штоком гидроцилиндра о дифференциальными поршнями, образуюпщми рабочую, промежуточную между поршнями и плунжерную полости гидроцилиндра, а также дроссель регулятора, причем вход распределителя регулятора давления сообщен с источником давления, а выход - с одним из входов многопозиционного кранового распределителя, а также через дроссель сообщен с плунжерной полостью гидроцилиндра и управляющей полостью распределителя регулятора давления, при этом рабочая полость гидроцилиндра сообщена с третьей линией двухпозиционного трехлинейного распределителя с электромагнитным управлением, промежуточная полость между поршнями сообщена со сливом, при этом в первой позиции двухпозиционного трехлинейного распределителя с электромагнитным управлением вторая линия сообщена с третьей, а во второй позиции первая линия сообщена с третьей, причем другой вход многопозиционного кранового распределителя сообщен с источником давления жидкости.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что многопозиционный крановый распределитель включает в себя корпус с радиальными отверстиями, в котором размещен поворотный золотник, включакяций две концен- трично расположенные гильзы, соединенные штифтом, причем на наружной поверхности наружной гильзы вьтолнены кольцевые канавки, расположенные между радиальными отверстиями корпуса, и радиальные отверстия, а на внутренней гильзе выполнены радиальные отверстия и две проточки, одна из которых выполнена с возможностью сообщения источника давления жидкости посредством cootвeтcтвyющиx отверстий корпуса и отверстий концентрично расположенных гильз с внутренней полостью внутренней гильзы, в которой размещен подпружиненный золотник управляемого золотникового распределителя регулятора давления и поршень с меньшим диаметром гидроцилиндра регулятора давления, а связанный с упомянутым поршнем поршень с большим диаметром регулятора давления размещен во внутренней поЛости наружной гильзЫ, при

9134107210

этом упомянутый золотник выполнен при этом первая и вторая протбчки-вьН двухпоясковым, причем полость между полнены с возможностью сообщения с

соответствующими гидроцилиндрами фрипоясками выполнена с возможностью сообщения через дроссель регулятора с второй проточкой внутренней гильзы.

кционов управления многоступенчатой коробкой передач.

-н

т

кционов управления многоступенчатой коробкой передач.

-н

45 Л7 jyttO

I и

i Jj74 . fsA

so 31

бакатг jfSK

/

11

A-A

tpuf.Z

фи.Ъ

Редактор Н. Швыдкая

Составитель А. Барыков Техред Л.Олийнык

Заказ 1823/4 Тираж 558

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Н, Король

Подписное

Изобретение относится к транспортным средствам. Цель изобретения - повышение надежности работы. Устройство управления содержит гидроцилиндры 8-10 фрикционов управления многопозиционного кранового распределителя 11, шаговьй механизм 14 привода.распреде-(Л со 1 Ч 1чЭ .t