Устройство для дистанционного управления гидромеханической трансмиссией транспортного средства Советский патент 1988 года по МПК B60K20/14 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам дистанционного управления многоступенчатыми гидромеханическими трансмиссиями, преимущественно для транспортных средств большой мощности и грузоподъемности. Цель изобретения - повыщение эффективности работы путем расширения пределов регулирования и уменьшение габаритов устройства.

На фиг. 1 показана гидравлическая схе- ма устройства для дистанционного управления гидромеханической трансмиссией транспортнО1 0 средства; на фиг. 2 - механизм плавности и компенсатор гидравлического сопротивления, общий вид; на фиг. 3 - график, характеризующий работу механизма плавности.

Гидромеханическая трансмиссия 1 (фиг. 1) состоит из многоступенчатой -коробки передач с несколькими (например, тремя) многодисковыми фрикционами для включения ступеней посредством нажимных гидроцилиндров 2-4, работающих поочередно, и гидротрансформатора с фрикционом его блокировки, имею:щим нажимной гидроцилиндр 5.

Гидросистема 6 трансмиссии содержит гидростанцию и устройства управления (не показаны), которые гидролиниями 7-9 подключены к гидроцилиндрам 2-4. Стрелкой 10 показано воздействие оператора на устройства управления. Гидролинии 7-9 подключены также к входам устройства 1 автоматической разблокировки гидротрансформатора при переключениях ступеней, выход 12 которого подключен к входу клапана 13 блокировки гидротрансформатора. Выход клапана 13 сообщен с гидроцилиндром 5. Управление клапаном 13 осуществляется устройствами, входящими также в гидросистему 6, по гидролинии 14.

Механизм 15 плавности сливного типа состоит из регуляторов 16-18 давления одинаковой конструкции по числу гидроцилинд- ров трансмиссии, по крайней мере одного порщневого гидроаккумулятора 19 и обратных клапанов 20-22. Соосно регуляторам 16-18 установлены компенсаторы 23-25, выполненные в виде двухпозиционных трехходовых распределителей, входы компенсаторов гидролиниями 26 - 28 подключены к гидролиниям 7-9 гидросистемы 6, а выходы - гидролиниями 29-31 к входам регуляторов 16-18 и через дроссели 32-34 зарядки и обратные клапаны 20-22 - к гид- ролинии 35, сообщенной с напорной полостью аккумулятора 19, с подклапанными полостями рег уляторов 16-18 и через дроссель 36 - с выходом 12 устройства разблокировки гидротрансформатора. Вторые выходы компенсаторов гидролиниями 37- 39 сообщены с гидроцилиндрами 2-4 и через дроссели 40-42 - со своими входами. Гидравлические сопротивления гидролиний 37-

5

0

0 п 5

0

5

5

39 условно изображены в виде дросселей 43-45.

Конструктивное исполнение элементов механизма 15 плавности показано на примере регулятора 16, компенсатора 23 и аккумулятора 19 (фиг. 2). Регулятор 16 содержит корпус 46, в отверстии которого соосно размещены затвор 47 и пружина 48, а также компенсатор 23, состоящий из корпуса 49 и затвора 50. Затвор 50 состоит из щтока 51, центрируемого в отверстии 52 корпуса 49 ребрами 53, и двух пластин 54 и 55, закрепленных на хвостовиках штока. В пластине 54 выполнен постоянный дроссель 40. Отверстие 52 сообщается с проточкой 56 отверстиями 57, которые образуют боковой отвод компенсатора. Входом последнего является пространство перед нижней пластиной 54 затвора, первым выходом - пространство над верхней пластиной 55, а проточка 56 - вторым выходом. Максимальный ход Хк затвора 50 компенсатора меньще хода Хр затвора 47 регулятора 16 до открытия им сливной проточки 58 корпуса 46, а диаметр DK отверстия 52 компенсатора, определяющий рабочую площадь пластин 54 и 55, меньше диаметра DP затвора регулятора.

В корпусе 46 имеются входное 59 и выходное 60 отверстия, сливное отверстие 61, а также отверстие 62 для подключения под- клапанной полости регулятора 16 к аккумулятору 19 и отверстие 63 для подключения дополнительного сливного дросселя 64 (показан пунктиром).

Аккумулятор 19 состоит из корпуса 65, в центральном отверстии которого помещены порщень 66 с дросселем 36 и пружина 67. Отверстия 68 и 69 служат для подключения к напорной и пружинной полостям аккумулятора. В качестве устройства 11 автоматической разблокировки может использоваться любая из известных конструкций, широко применяемых в серийных трансмиссиях для прекращения подачи давления на выход 12 на период, несколько больший времени переключения.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении гидроцилиндры 2-5 (фиг. 1) сообщены со сливом через устройства управления гидросистемы 6, что соответствует нейтрали в трансмиссии 1.

Для включения какой-либо ступени подают давление от гидросистемы 6 в один из гидроцилиндров, например в гидроцилиндр 2, через гидролинии 9, 26, 37 и компенсатор 23. Включение ступени происходит в три этапа.

I этап. Заполнение гидроцилиндра 2.

Заполнение гидроцилиндра 2 происходит при движении его поршня вниз до выбора зазоров между дисками фрикциона (не показан). Е5 это время в нем устанавливается низкое давление Рг, зависящее лишь от сопротивления движению поршня, а в полостях компепсатора - давление Ргш, превышающее РГ на величину ДР (фиг. 3), равн ую потерям на преодоление гидравлического сопротивления 43 гидролинии 37. Давление .r действует на затвор 50 вверх, однако нружина 48 отрегулирована на усилие, достаточное для удержания его в нижнем положении (фиг. 2). Жидкость проходит из гидролинии 26 в гидролинию 37 через полностью открытое проходное сечение компенсатора 23. При этом полость между затворами 47 и 50 через дроссели 32 и 36, клапан 20 и устройство I 1 разблокировки дренажируется, и давление в ней отсутствует.

II этап. Работа механизма плавности и компенсатора.

При останоке поршня гидроцилиндра 2 в нижнем (включенном) положении движение жидкости в гидролинии 37 прекращается, и давление во всех связанных с ней элементах начинает одновременно повышаться. При достижении величины давления, соответствующей настройке пружины 48, затвор 50 компенсатора перемещается вверх и одновременно смеш,ает затвор 47 регулятора 16. Через щель между пластиной 55 и корпусом 49 жидкость поступает в полость между затворами 47 и 50 и, ввиду малых размеров утечек через дроссели 32 и 36, давление в указанной полости уравнивается с давлением Pn.i. Поскольку площадь затвора 47 значительно больше площади затвора 50, усилие сжатия пружины 48 скачкообразно возрастает, в результате чего затвор 47 быстро перемещается вверх, отрывается от затвора 50 и открывает слив в проточку 58. Затвор 50 останавливается, когда его нижняя пластина упрется в торец корпуса 49. При этом перекрывается вход в отверстие 52 снизу, и жидкость в него подается из гидролинии 26 лишь через дроссель 40.

В результате в отверстии 52 и сообщенных с ним полостях устанавливается давление Рпл.мин меньше Рпл. Величина Рпл.мнн, зависящая от усилия пружины 48 и соотношения площадей затворов 47 и 50, выбирается исходя из желаемой характеристики нарастания давления в гидроцилиндре 2 и обычно примерно равна давлению в конце хода поршня, т. е. в конце 1 этапа.

Одновременно начинается зарядка аккумулятора 19 через дроссель 32. Поршень 66 движется вправо и давление в напорной полости аккумулятора нарастает в соответствии с характеристикой пружины 67. Скорость движения поршня зависит от соотношения сечений дросселей 32 и 36. Давление из напорной полости по гидролинии 35 поступает в подклапанную полость регулятора 16 и совместно с пружиной 48 действует на затвор 47. В результате давление настройки регулятора увеличивается пропорционально давлению в аккумуляторе. В конце II этапа в момент окончания зарядки аккумулятора (посадки порщня на упор) оно достигает .величины Рпл.мэкс. Таким образом, в течение II этапа давление в полости между зат5

ворами 47 и 50 и в гидроцилиндрс оди наново и изменяется по плавной Kiiiinoii и интервале Pn.i.«,in-Р.м.макс (фиг. 3).

III этап. Выдержка аккумулятора в заряженном состоянии.

На данном этапе поршень 66 аккумулятора удерживается в крайнем правом положении и регулятор 16 поддерживает постоянное давление Рил.макс, несколько меньшее давления питания.

0 Конец данного этапа-соответствует моменту окончания работы устройства 11 разблокировки. В этот момент на его выходе 12 появляется давление питания,которое поступает также в пружинную полость аккумуляг тора 19. Давление по обе стороны поршня 66 выравнивается, и он возвращается в исходное положение под давлением пружины 67. Избыток жидкости вытесняется из напорной полости через дроссель 36 и устройство 11 разблокировки в гидросистему 6. Одновре0 менно с давлением питания через дроссель 36 и гидролинию 35 сообщается подклапанная полость регулятора 16, и затворы 47 и 50 возвращаются в исходное положение под действием пружины 48. Слив жидкости из гидролинии 26 в проточку 58 прекращается, и давление в гидролинии 37 и гидроцилиндре 2 уравнивается с давлением питания в гидролинии 26.

При возвращении поршня 66 в исходное положение аккумулятор 19 разряжается, и

0 механизм плавности подготавливается к очередному срабатыванию (включению гидроцилиндров 3 и 4).

Па I этапе срабатывания механизма - - во вре.мя заполнения гидроцилиндров 2 или 3, 4 - регуляторы 16-18 отключены от

5 гидролиний 37-39 затворами компенсаторов 23-25. Вследствие этого высокое давление на входах в указанные гидролинии, обусловленное их гидравлическими сопротивлениями (условно изображенными в виде дросселей 43-45), не оказывает воздействия на регуляторы и, следовательно, не накладывает ограничений на величину их начальной настройки. Эта величина задается усилием пружины 48 и площадью затвора 47 и может произвольно назначаться изменением соотношения площадей затворов 47 и 50. Благодаря этому давление на входе в гидроли-, нию 37 (или 38, 39) при перех оде от I этапа к II понижается от величины Рпл до Рп.тлпш, разность между которыми зависит от гидравлических потерь в гидролиниях 37 (38, 39).

0 Таким образом, здесь практически исключено влияние гидравлических сопротивлений на начальную настройку регулятора.

Величины расходов через регуляторы 16-18 ограничены дросселями 40-42 и могут быть уменьшены до минимального уров5 ня, при котором возможна стабильная работа регуляторов. Это позволяет существенно уменьшить размеры последних по сравнению с известными устройствами.

0

5

Помимо описанной конструкции регуляторов, в данном устройстве могут нрименять- ся и другие известные кбиструкции - с индивидуальными аккумуляторами, с иной связью аккумулятора с регуляторами и т. д. В частности, при применении индивидуальных аккумуляторов исключаются клапаны 20-22, а вместо дросселя 36 и устройства 11 могут использоваться дренажные дроссели 64 (фиг. 2).

Формула изобретения

. Устройство для дистанционного управления гидромеханической трансмиссией

10

ными дросселями, двухпозиционным механизмом автоматической разблокировки гидротрансформатора, а каждый из компенсаторов выполнен в виде двухпозиционного гидрораспределителя с затвором, установленным соосно с затвором регулятора давления с возможностью механического взаимодействия с ним, при этом вход каждого гидрораспределителя сообщен с соответствующим гидроцилиндром фрикционной муфты посредством постоянного дросселя, а гидроаккумулятор состоит из корпуса, подпружиненного порщия, разделяющего корпус на две полости, соединенные между собой посредством дроссельного отверстия, выполнентранспортного средства, содержащее пере-, j. ного в порщне, и первая из которых сооб- ключающий механизм, вход которого сооб-щена с полостью регулятора давления, в щен с источником давления рабочей жидкое-которой размещена пружина затвора регуля- ти, а выходы посредством соединительныхтора давления, и посредством последователь- магистралей - с гидроцилиндрами фрик-но установленных обратного клапана и дрос- ционных муфт .трансмиссий, механизмыселя - с входом регулятора давления, а плавности включения фрикционных муфт, со-20 вторая полость аккумулятора сообщена с стоящие из регуляторов давления, в однойдвухпозиционным механизмом автоматической разблокировки гидротрансформатора, в первой позиции сообщающим эту полость со сливом, а во второй - с источником давления рабочей жидкости, при этом в первой позиции компенсатора его вход разобщен с первым выходом, а во второй соединен с ним.

из полостей каждого из которых размещен подпружиненный затвор, и по крайней мере одного гидроаккумулятора, при этом каждый регулятор давления соединен с гидроаккумулятором посредством дросселя и обратного клапана, компенсаторы гидравлических сопротивлений соединительных магистралей, каждый из которых имеет вход, сообщенный с выходом переключающего механизма.

25

кой разблокировки гидротрансформатора, в первой позиции сообщающим эту полость со сливом, а во второй - с источником давления рабочей жидкости, при этом в первой позиции компенсатора его вход разобщен с первым выходом, а во второй соединен с ним.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что постоянные дроссели размещены в тори два выхода, первый из которых сообщен с -зп цах затворов двухгюзиционных распределивходом механизма плавности, а второй - с входом гидроцилиндра трансмиссии, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эффективности работы: путем расщирения пределов регулирования и уменьщения габаритов устройства, оно снабжено постоянтелеи.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площади поперечных сечений и величины перемещений затворов регуляторов давления больще площади сечений и величин перемещений затворов компенсаторов.

ными дросселями, двухпозиционным механизмом автоматической разблокировки гидротрансформатора, а каждый из компенсаторов выполнен в виде двухпозиционного гидрораспределителя с затвором, установленным соосно с затвором регулятора давления с возможностью механического взаимодействия с ним, при этом вход каждого гидрораспределителя сообщен с соответствующим гидроцилиндром фрикционной муфты посредством постоянного дросселя, а гидроаккумулятор состоит из корпуса, подпружиненного порщия, разделяющего корпус на две полости, соединенные между собой посредством дроссельного отверстия, выполненного в порщне, и первая из которых сооб- щена с полостью регулятора давления, в которой размещена пружина затвора регуля- тора давления, и посредством последователь- но установленных обратного клапана и дрос- селя - с входом регулятора давления, а вторая полость аккумулятора сообщена с двухпозиционным механизмом автоматичес

кой разблокировки гидротрансформатора, в первой позиции сообщающим эту полость со сливом, а во второй - с источником давления рабочей жидкости, при этом в первой позиции компенсатора его вход разобщен с первым выходом, а во второй соединен с ним.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что постоянные дроссели размещены в тортелеи.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площади поперечных сечений и величины перемещений затворов регуляторов давления больще площади сечений и величин перемещений затворов компенсаторов.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для дистанционного управления многоступенчатыми гидромеханическими трансмиссиями (ГМТ), преимущественно для транспортных средств большой мощности и грузоподъемности. Цель изобретения - повыще- ние эффективности устройства В работе путем расширения пределов регулирования и у.меньшение габаритов устройства. «J 35 евS6 SS67 ;S / / . « so ча S3 S2 ройство содержит гидроцилиндры 2 фрикционных муфт трансмиссий, компенсаторы гидравлических сопротивлений с затворами 50, регуляторы давления с подпружиненными затворами 47 и гидроаккумулятор 19. Для включения одной из ступеней ГМТ давление от гидросистемы подается в соответствующий гидроцилиндр 2 через гидролинии 26 и 37 и компенсатор. На первом этапе включения, когда происходит выборка свободного хода порщня гидроцилиндра и зазоров между дисками, затвор 50 компенсатора остается в исходном положении и на его выходе устанавливается низкое давление. На втором этапе по мере сжатия дисков давление возрастает до величины, определяемой настройкой пружины 48 регулятора, затвор 50 компенсатора закрывает входное отверстие 59 и заполнение осуществляется через дроссель 40. Одновременно происходит зарядка гидроаккумулятора 19. На третьем этапе гидроаккумулятор остается заряженным, давление в пружинной полости регулятора возрастает и затвор 47 возвращает затвор 50 компенсатора в исходное положение, а в гидроцилиндре 2 устанавливается давление питания. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. вS6 SS67 ;S S. (Л со со со N5 Фиг. г

К

г, и - РПЛ.НОКС пл РГ

tL)

Фиг.. 5