Способ трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки передач и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК B60K20/14 

/

щрв

/«

.8

ЯЕЗ

4,7

.8

ЕЗ

fa

/

п

1i

(Л

со

СО

05

оь

05

dfaif

ки передач (КП) производится при помощи гидроуправляемык фрикционных муфт (ФМ), Цель изобретения - повышение эффективности путем оптимизации трогания и разгона самдходной машины. Для этого гидроцилиндры ФМ 7- 10,, включая избранную для работы, с помощью селекторного механизма 1j золотникового 19 и управляемого 23 гидроаппаратов одновременно соедини-, ют с источником давления, а затем в процессе разгона при помощи датчика направления передачи низшей ступенью крутящего момента и клапана кинематически связанного с ним, а гидравлически - с гидроцилиндрами ФМ,, сливом

и с селекторным механизмом, последо- вательно отсоединяют от источника давления и соединяют со сливом ФМ низших временно использованных ступеней КП и продолжают движение на избранной для работы высшей ступени. При этом благодаря наличию датчиков и клапанов каждую из временно использованных ступеней отключают от источника давления и соединяют со сливом синхронно с возникновением в контуре с более высокой ступенью КП циркуляции паразитной мощности, т.е. в моменты времени, когда данная передача уже не участвует в разгоне СМ. 2 с.п. ф-лы 5 8 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к способам управления ступенчатыми трансмиссиями самоходных машин (СМ)« в которых включение ступеней нороб

Изобретение относится; к спр.собам

и устройствам управления ступенчатыми коробками передач самоходных маши в которых В1шючение,ступеней производится при помощи гидроуправляемьпс, фрикционных муфт.

Цель изобретения повьшгение эффективности путем оптимизации трога-; НИН и разгона самоходной машины.

На фиг. 1 представлена блок-схе- ма устройства, ре ализующего, способ трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки пере- :.дач 5 на фиг„ 2 - гидравх(ическая принципиальная схема устройства; на 1фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг.А - сечение Б--Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Г--Г на фиг.2| на фиг« 7 - схема, иллюстрирующая рас- пределение потоков мощности, переда- ваемых элементами устройства при трогании машины; на фиг. 8 - схема,

иллюстрирующая распределение потоков

МОЩНОСТИ в момент разгона машины до

скорости, соатветств тащей низшей из включенных при трогании ступеней.

Устройство содержит селекторный механизм 1: с ручным управлением, связанный каналами 2-6 п гидроцилинд рами фрикционных муфт 7-10 включения ступеней i,, ij ig коробки передач, каналами 11-13 через клапаны 14-16 - с гидроцилиндрами муфт 7-9,,

каналом 17 - с выходом 18 управления муфтами при трогании золотникового

гидроаппарата 19, каналом 20 - с управляющей полостью 21 указанного гидроаппарата, каналом 22 - через гидроаппарат .23, управляемый педалью 24 слива, по каналу 25 - с выходом 26 управления муфтами при переключении передач гидроаппарата 19, каналом 27 со сливом.

Вход 28 гидроаппарата 19 связан с источником давления (насос не показан) с помощью канала 29 и к нему параллельно подключен регулировочный клапан 30. Вход 31 гидроаппарата 19 по каналам 32 и 33 и через гидроаппарат 23 также связан с источником давления.

Гидроаппарат 23 каналом 34 связан со сливом.

Шток 35 золотника пздроаппарата 19 контактирует с кулачком 36 педали 24 слива, а с противоположной стороны золотник поджат упругим элементом 37, удерживающим его в положении, изображенном на фиг. 1 при отсутствии давления масла в управляющей полости 21.

Клапаны 14-16 образованы радиаль- ньми каналами 38-40 в ступицах фрикционных муфт 7-9, связанными с гидроцилиндрами последних, и радиальными каналами 41-43 в валу 44 с фрикционными муфтами, соединенными соответственно с каналам:; 11-13, выполненными в этом же валу.

Корпуса фрикционных муфт 7-9 уста- новлены на валу 44 с возможностью по-: ворота благодаря зазору в шлицевых соединениях вал - ступицы муфт таким образом, что при передаче мощности в прямом направлении (от вала к муфтам) клапаны 14-16 открыты (гидроцилиндры ig фрикционных муфт 7-9 связаны с каналами 11-13), а при передаче,мощности в обратном направлении (например, ; при возникновении в контуре с одно- . временно передающей мощность высшей 15 передачей циркуляции паразитной мощности) гидроцилиндры муфт отсоединены от каналов 11 -13 и связаны со сливом по каналам 38-40 и зазорам в шлицевых соединениях вал 44 - ступи- 20 цы муфт 7-9.

Кроме того, гидроцилиндры фрикционных муфт 7-10 постоянно связаны с помощью радиальных каналов 45-48, выполненных в ступицах муфт, и радиа 25 льных каналов 49-52 в валу 44 с каналами 2-5 в этом же валу соответственно, а гидроцилиндр муфты 10 (четвертой, последней в данном устройстве ступени) связан постоянно с по- ., зо ощью каналов 53 в ступице муфты и 54 в валу 44 с каналом 6 в этом же . валу.

Передаточные отношения ступеней коробки передач, включаемых фрикционными муфтами 7-10, находятся в зависимости i 7 i 7 i 7 i , при этом ступени образованы ведущими шестернями 55-58, связанными с ведомыми частями муфт 7-10 соответственно, , и ведомыми шестернями 59-62, жестко связанными с ведомым валом 63..

Устройство реализует предлагаеый способ следующим образом.

Перед тррганием с места выжимают педаль 24 слива в направлении, показанном на фиг. 2, перемещая золот- ник гидроаппарата 23 влево а золотник гидроаппарата 19 с помощью кулачка 36 педали 24 и штока 35, сжимая упругий элемент 36, - вправо, вследствие чего селекторный механизм 1 со- единяется со сливом по каналам 17, 32 и 33, а также по каналам 22 и 34, Гидроцилиндры фрикционных муфт вследствие этого соединяются со сливом. Ведущий вал 44 вращается в направлении, показанном на фиг. 3, а вал 63 остановлен. Благодаря наличию в от-Г

50

35

45

g 5

5 о

0

5

5

ключенных фрикционных муфтах так называемых моментов ведения корпуса их располагаются на валу 44 так, как- показано на фиг, 3-6.

Затем с помощью ручного привода селекторного механизма 1 устанавливают последний в положение, соответствующее избранной для работы передаче (например четвертой). При этом гидроцилиндры муфт с помощью селекторного механизма 1, каналов 11, 41, 38; 12, 42, 39; 13, 43,40; 6 54, 53 и 17 соединяются с выходом 18 управ- ленИ5С муфтами при трогании гидроаппарата 19; гидроцилиндр муфты 10 четвертой передачи с помощью каналов 48, 52, 5 селекторного механизма 1 и канала 22 соединяется с гидроаппаратом 23, а гидроцилиндр муфты 9 третьей передачи с помощью каналов 47, 50, 4 селекторного механизма 1 и канала 20 соединяется с управляющей полостью 21 гидроаппарата 19.

Далее отпускают педаль 24. При э.том золотники гидроаппаратов 23 и 19 стремятся вернуться в исходное положение, изображенное на фиг. 1, под действием оттяжной пружины педали 24 и упругого элемента 37. При прохождении ими промежуточных положений масло от источника давления по каналам 29 и 32, гидроаппарату 23 и каналу 33 поступает к входу 31 гидроаппарата 19 и далее с помощью каналов 1,, 11, 12, 13, 6 и селекторного механизма 1 - к гидроцилиндрам всех четырех муфт 7- 10, а из гидроцилиндра муфты 9 (предпоследней из включенных одновременно при трогании) по каналам 4 и 20 и селекторному механизму 1 - к управляющей полости 21 гидроаппарата 19. Таким образом, соединяют с источником давления гидроцилиндры фрикционных муфт нескольких (в нашем случае всех четырех)ступеней коробки пере- дач.

Сжимая упругий элемент 37 под действием давления масла в управляющей полости 21 золотник гидроаппарата 19 перемещается в правое крайнее положение, обеспечивая тем самым соединение селекторного механизма 1 по каналам 17, 33, 32, 29 и по гидроаппарату 23 с источником давления. Дальнейшее перемещение педали 24 и золотника гидроаппарата 23 при возврате в исходное положение не оказывает влияние на положение золотника гидроаппа

рата 19, который теперь управляется топько давлением масла в гидроцилиндре муфты 9 третьей передачи.

По мере роста давления в гидроци- ливдрах фрикционных муфт растет передаваемый ими суммарный момент и при достижении последним величины момента сопротивления троган1-по, приведенного к ведущему )зал:| 44., машина начи нает движение. При этом все муфты буксуют и передают мощность от вала 44 к ведомому валу 63 так, как показано на фиг. 7„ В дальнейшем по мере роста моментов,, передаваемых фрикционными муфтами ступеней коробки передач, разгона самоходной машины, а также вследствие неравенства передаточных отношений включенных одновременно ступеней i ,,- i 4 происходит перераспределение потока мощности в схеме коробки передач - увеличение доли мощности, передаваемой фрикционными муфтами высших передач, веду- щее к уменьшению доли мощности, не- редаваемой фрикционной муфтой 7. низшей ступени и уменьшению относительной скорости вращения ее ведущих и ведомых дисков. Наконец наступает мо MeHTj когда вся мощность передается только фрикционными муфтами передач i, а машина разгоняется до скорости, соответстБуюп11ей ступени i ij. В процессе дальнейшего разгона машины и роста моментов, передаваемых муфтами, происходит смена знака момента, передаваемого муфтой 7, ее ве домые диски стремятся вращаться быстрее ведущих, вследствие чего происходит поворот корпуса. 1чуфты 7 относительно вала 44, ее . ги;дроцилиндр отключается от канала 11 и соединяется со сливом по каналу 38 и зазору в шлицевом соединении вал - корпус муфты. Происходит выключение муфты 7 и первой передачи 1, а машина продолжает разгон на трех ступенях коробки передач.

Распределение потоков мощности в момент выключения передачи i показано на фиг. 8. При дальнейшем разго не машины в силовой цепи коробки пе редач постоянно происходит перераспределение потока мощности, аналогичное описанному выше; снижение долр мощности, передаваемой низшими сту- пенями, и рост доли мощности, передаваемой высшими., сопровождаемое последовательным отключением гидроци

5

0 5

5

0

5

0

5

линдров муфт низших ступеней от пита-, ющих магистралей и соединением их со сливом в моменты разгона машины до скоростей, соответствующих отключаемым ступеням (низшим из включенных при этом). Так происходит до тех пор пока машина не разгонится до скорости, соо тветствующей предпоследней из используемых для трогания и разгона передач (в данном примере - до скорости, соответствующей третьей передаче). При этом происходит поворот корпуса фрикционной муфты 9 относительно вала 44 по описанным вьш1е причинам, соединение ее гидроцилиндра со сливом по каналу 40 и зазору в шлицевом соединении вал - ступица муфты, а следовательно, - соединение со сливом по каналу 20 управляющей полости 21 гидроаппарата 19 через гидроцилиндр муфты 9 по каналу 40. Под действием упругого элемента 37 золотник гидроаппарата 19 возвращается в исходное положение (фиг. 1) и гидроцилиндр фрикционной муфты 10 (Четвертой передачи (последней из используемых для трогания и разгона, избранной для работы) соединяется с помощью канала 29, гидроаппарата 19, канала 26, гидрораспределителя 23, канала 22, селекторного механизма 1, каналов 5, 52 и 48 с источником давления, и дальнейший разгон машины до скорости, соответствующей ступени i., происходит только на одной муфте 10.

Длительность совместной работы используемых для трогания и разгона муфт автоматически изменяется в весьма широких пределах, зависящих от условий работы машины (сопротивление движению, момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс и других факторов),и оптимальна для каждого конкретного случая.

При работе машины также может встретиться режим торможения двигателем, когда мощность передается от корпуса муфты передачи, на которой движется машина, к входному валу 44. При этом гидроцилиндр муфты оказывается связанным со сливом, оставаясь подк.пюченным к нагнетательной магистрали (имеются в виду муфты 7-9, снабженные клапанами 14-16 соответственно), и может произойти чрезмерное снижение давления в гидроцилиндре, что приводит к выключению передачи.

Для предотвращения этого диаметры каналов 38, 39 и 40 выбираются такими, чтобы при указанном режиме работы в гидроцилиндре муфты поддерживалось давление, обеспечивающее передачу ею, как минимум, тормозного момента двигателя, приведенного к ней.

Формула, изобретения

1, Способ трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки передач, содержащей фрикционные муфты включения высших и низших ступеней, заключающийся в том, что одновременно включают фрикционные муфты с последующим в процессе разгона отключением муфты и продолжением движения на оставшейся включенной фрикционной муфте, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния эффективности путем оптимизации трогания и разгона самоходной машины, в процессе разгона отключают фрикционные муфты включения низших ступенеЙ и продолжают движение на оставшейся включенной фрикционной муфте включения высшей ступени, при этом фрикционные муфты отключают последовательно и синхронно с возникновением в контуре с соседними более высокими ступенями циркуляции паразитной мощности.

-| iia С

5

5

0

0

« WrtSWP

А-А

Фи1,3

в-в

43

Фи.5

Н

«2

Фиг. 4

г-г

10

S2Ч

Фиг.В

5y-J

57 -

55

Ш

10

«I