Система управления гидромеханической трансмиссией Советский патент 1990 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частности тракторов.

Целью изобретения является повышение, надежности и долговечности пу- тем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии.

На фиг о 1 представлена гидравлическая схема системы управления гид- ромеханической% трансмиссией при включенной передаче; на фиг. 2 - то же, в момент переключения передач.

Система управления содержит гид- робак 1, насос 2, подключенный на- порной гидролинией 3 через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель k с пружинным возвратом, гидролинию 5, чере управляемый гидрораспределитель 6 переключения передач к гидроцилиндрам 7 и 8 управления фрикционными муфтами коробки передач и через клапанное устройство 9 к гидроаккумулятору 10. Гидроаккумулятор 10 обеспе- чивает перекрытие при переключении передач. Длительность перекрытия устанавливается дросселем 11 на сливе жидкости из гидрораспределителя 6, через который происходит разрядка гидроаккумулятора 10. Гидролиния 12 с гидроклапаном 13 связывает гидролинию 5 с входом гидротрансформатора 1, сливная гидролиния 15 которого сообщена с гидробаком 1 посредством подпорного клапана 16. Для ограничения давления в гидролинии 12 предусмотрен предохранительный клапан 17 связанный с гидробаком гидролинией 18. Гидротрансформатор И содержит насосное колесо 19 закрепленный на нем корпус 20, турбинное колесо 21 и реактор 22. Насосное, турбинное и реакторное колеса образуют рабочую

5

5

0

5

Q о 5

полость 23, сообщенную с атмосферой сапуном 2k.

Гидротрансформатор снабжен устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим установленный в корпусе 20 ступенчатый поршень 25, один из торцов которого образует с корпусом полость А, сообщенную каналами 26 с рабочей полостью 23, и полость Б, образованную другим торцом подвижного поршня, выполненную для обеспечения гидроуправления поршнем. Поршень 25 установлен подвижно в осевом направлении и поджимается пружинами 27, запирая рабочую полость 23. Полость Б для гидроуправления поршнем сообщена каналом 28 и гидролинией 29 через гидрораспределитель k с гидробаком 1. Гидрораспределитель 4 в зависимости от положения его золотника соединяет напорную гидролинию 3 с гидролинией 5 (для обеспечения работы коробки передач и питания гидротрансформатора)

или с гидролинией 29 (для регулирования характеристики гидротрансформатора). Управляющая полость гидрораспределителя 1 сообщена с гидролинией 5, соединяющей его с гидрораспределителем 6 переключения передач, при этом пружина гидрораспределителя настраивается на падение давления в гидролинии 5. Параллельно гидрораспределителю в гидролинии 30 установлен клапан 31 давления, управляющая полость которого сообщена с напорной гидролинией 3.

Система управления гидромеханической трансмиссией работает следующим образом.

При включенной передаче (фиг.,1) насос 2 нагнетает рабочую жидкость из гидробака 1 по напорной гидролн- нии 3, через гидрораспределитель А, по гидролинии 5, через гидрораспределитель 6 переключения передач в

гидроцилиндр 7 включенной фрикционной муфты коробки передач и через клапанное устройство 9 к гидроаккумулятору 10, заряжая его. Клапанное устройство

9обеспечивает соединение гидроакку- мулятора 10 с тем из гйдроцилиндров,

в котором давление рабочей жидкости выше, чем в других. Переливной гидроклапан 13 ограничивает давление в гидролинии 5, а следовательно, в гидроцилиндре 7 и в гидроаккумуляторе 10 поддерживая его постоянным. Это давление отжимает пружину распределителя 4 с гидроуправлением, обеспечивая пропуск рабочей жидкости от насоса 2 в гидролинию 5. Гидроклапан 13 отводит рабочую жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14, осуществляя его подпитку и охлаждение, а подпорный гидроклапан 16 по мере повышения давления в нем направляет рабочую жидкость по сливной гидролинии t5 в гидробак 1 о В случае повышения давления в гидролинии 12 сраба- тывает предохранительный клапан 17, сливая рабочую жидкость по гидролинии 18 в гидробак. Поршень 25 поджат усилием пружин 27 до упора и вращается совместно с корпусом 20 относи- тельно оси гидротрансформатора 14, обеспечивая его работу с заполненной рабочей полостью 23. Трактор движется на включенной передаче.

Передачи переключают перемещением золотника гидрораспределителя 6 переключения передач (фиг. 2), направляя рабочую жидкость в гидроцилиндр 8. При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 через дроссель 11 сооб- щаются со слив ом. Разряжаясь, гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, так как поддерживает давление в ее гидроцилиндре. Давление в гидроцилиндре 7 снижается соответственно перемещению поршня гидроаккумулятора

10и характеристике его пружины. Размеры дросселя 11 подобраны таким образом, чтобы в конце разрядки гидроаккумулятора выключаемая муфта еще не буксовала, т.е. величина давления

в ее гидроцилиндре в этот момент была бы достаточной для передачи полного крутящего момента двигателя.

В момент переключения передач за счет подключения дополнительного объема в виде поршневой полос ги гидроцилиндра 8 в напорной гидролинии 3 системы и в гидролинии 5 происходит

, 0 5 о

0

кратковременное падение давления. Закрывается переливной гидроклапан 13| перекрывая питание гидротрансформатора 14. Закрывается подпорный гидроклапан 16 на выходе из гидротрансформатора 14„ Пружина гидрораспределителя 4 перемещает золотник. Рабочая жидкость направляется от наоса 2 по гидролинии 29 в полость Б управления поршнем 25 гидротрансформатора 14. Гидролиния 5 запирается, Поршень 25 быстро перемещается, сжимая пружины 27, осуществляя динамическое опорожнение гидротрансформатора: под действием разрежения в полости А и центробежных сил в рабочей полости жидкость по каналам 26 интенсивно поступает из рабочей полости 23 в полость А. Сапун 24 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой. Существенно интенсифицирует процесс опорожнения то, что фрикционная муфта 7 еще включена, а следовательно, выходной вал гидротрансформатора находится под нагрузкой. Давление в полости Бив гидролиниях 29 и 3 возрастает соответственно перемещению поршня и характеристике его пружин. Когда давление в этих гидролиниях достигает давления срабатывания клапана 31 давления, последний открывается и нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 5 в обход гидрораспределителя 4. Клапан 31 позволяет регулировать величину опорожнения гидротрансформатора 14: изменяя давление срабатывания клапана, можно остановить поршень 25 в промежуточном положении или переместить его до упора. Положение поршня определяется равновесием сил давления в полости Б гидроуправления поршнем, избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости А и упругих сил пружин 27 При опорожненном гидротрансформаторе и еще включенной муфте 7 осуществляется заполнение гидроцилиндра 8 включаемой фрикционной муфты коробки передач. Давление в гидроцилиндре 8, а значит, и в гидролинии 5 быстро возрастает. Когда оно превысит давление настройки пружины гидрораспределителя 4, последний срабатывает и соединяет напорную гидролинию 3 с гидролинией 5, а жидкость из полости Б гидроуправления поршнем 25 направляет на слив в гидробак 1. Давление в гидролиниях

29 и 3 падает. В напорной гидролинии 3 падает до уровня, равного давлению в гидролинии 5, а в гидролинии 29 определяется гидравлическим сопротивле- нием сливу жидкости из полости Б поршня. Клапан 31 давления закрывается. Пружины 27 возвращают поршень 25 в исходное положение, впрыскивая рабочую жидкость по каналам 26 из по- лости А в рабочую полость 23 Сапун 2k сообщает рабочую полость гидро- рансформатора с атмосферой. Суммарная площадь поперечного сечения каналов 26 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстрое наполнение гидротрансформатора 1. Когда давление в гидроцилиндре 8 станет выше, чем давление, поддерживаемое гидро- аккумулятором 10 в гидроцилиндре 7 срабатывает клапанное устройство 9 переключающее гидроаккумулятор от выключаемого гидроцилиндра на включаемый. Поскольку этот момент времени практически совпадает с началом зап полнения гидротрансформатора Ik поршнем 25, то переключение передач происходит при опорожненном гидротрансформаторе, а следовательно, при значительно уменьшенном моменте, подводимом к фрикционам гидромеханической трансмиссии, что существенно снижает динамические нагрузки и суммарную работу буксования фрикционных муфт, повышая надежность работы узлов трансмиссии. Далее давление в гидроцилиндре 7 быстро ГЧижается, а давление в гидроцилиндре 8 плавно возрастает, что соответствует процессу дозарядки гидроаккумулятора 10, Когда давление в гидроцилиндре 8 включенной фрикционной муфты коробки передач, в гидроаккумуляторе 10 и в гидролинии 5 достигает номинального значения, открывается переливной гидроклапан 13 и отводит жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14. Начинается подпитка его рабочей полости 23. При наполнении гидро- трансформатора 1 плавно растет крутящий момент на его выходном валу, трактор разгоняется. С остановкой поршня 25 заканчивается наполнение гидротрансформатора 1, заканчивает- ся процесс переключения передач. После компенсации всех утечек подпиткой и повышения давления а рабочей полости 23 открывается подпорный гидроклапан 16, направляя жидкость в гидробак 1. Обеспечивается движение трактора на выбранной передаче.

Формула изобретения

1.Система управления гидромеханической трансмиссией, содержащая насос, напорная линия которого подключена через управляемый гидрораспределитель переключения передач к гидроцилиндрам управления фрикционными муфтами коробки передач, через клапанное устройство - к гидроаккумулятору и через гидроклапан - к входу гидротрансформатора, снабженного устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим подвижно установленный в корпусе гидротрансформатора в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом первую полость, сообщенную с рабочей полостью гидротрансформатора, другой торец поршня образует вторую полость, выполненную

с возможностью обеспечения гидроупраления поршнем, при этом сливная гидролиния сообщена с гидротрансформатором и с гидробаком посредством подпорного гидроклапана, управляемого рабочим давлением, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии, она снабжена клапаном давления, двухпозиционным четырехлинейным распределителем, линия управления которым постоянно соединена с первой линией распределителя в первой его позиции, причем первая линия сообщена с распределителем переключения передач, вторая линия соединена с напорной линией и с первой линией распределителя, третья линия одновременно сообщена с второй полостью поршня и с четвертой линией, связанной со сливной гидролинией, во второй позиции распределителя первая и четвертая его линии заперты, а вторая соединена с третьей, причем упомянутый клапан давления постоянно соединен с первой и второй линиями распределителя .

2.Система по п„ 1, отличающаяся тем, что, поршень гидротрансформатора снабжен пружиной возврата, подпружинивающей его в осевом направлении.

15 49806

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частности тракторов. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии. Система управления гидромеханической трансмиссией с гидротрансформатором 14 снабжена устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим установленный в корпусе 20 подвижно в осевом направлении поршень 25, один из торцов которого образует с корпусом полость А, сообщенную с рабочей полостью 23 гидротрансформатора, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня и обеспечивает гидроуправление поршнем. Поршень 25 гидротрансформатора 14 подпружинен пружиной 27 и управляется насосом 2 системы управления трансмиссией, для чего полость для гидроуправления поршнем 25 сообщена гидролинией 29 через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, установленный в напорной гидролинии 3, с гидробаком 1, а параллельно упомянутому распределителю установлен управляемый рабочим давлением клапан 31 давления. Переключение передач осуществляют перемещением золотника гидрораспределителя 6 переключения передач, направляя рабочую жидкость в гидроцилиндр 8. При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 через дроссель 11 сообщаются со сливом. Гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, снижая динамические нагрузки во фрикционных элементах трансмиссии. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.