Двухпоточная электромеханическая передача тягового средства Советский патент 1990 года по МПК B60K17/12 

F

Г1

(Л

Изобретение относится к машиностроению, главным образом сельскохозяйственному, строительно-дорожному и промышленному: к тракторам, трубоукладчикам, бульдозерам, самоходным машинам, работающим в широком диапазоне изменения скорости движения. Цель изобретения - снижение динамических нагрузок в передаче в процессе переключения. Блок 35 совпадения частот вращения элементов механизма 4 фиксирует совпадение частот вращения солнечной шестерни 9 с водилом 12 или шестерни 9 с валом 8 в зависимости от направления перемещения. 4 ил.

ел ю со ю ю |Ь.

fO

J

Изобретение относится к машиностроению, главным образом сельскохозяйственному, строительно-дорожному и промышленному, к тракторам, трубоукладчикам, бульдозерам и другим самоходным машинам, работающим в широком диапазоне изменения скорости движения, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1521623.

Цель изобретения - снижение динамических нагрузок в передаче в процессе переключения.

На фиг. 1 показана принципиальная схема тягового средства с двухпоточной электро механической переключаемой передачей; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства перемещения; на фиг. 3 - принципиальная схема системы автоматического управления; на фиг. 4 - функциональная схема блока совпадения.

Двухпоточная электромеханическая переключаемая передача 1 тягового средства соединяет первичный двигатель 2 с движителями 3 (фиг.1) и состоит из планетарного механизма 4 и двух электрических машин - генератора 5 и двигателя 6, из которых первый связан посредством передачи 7 с двигателем 2 и валом 8 первого входного звена планетарного механизма 4 - солнечной шестерней 9, а .второй - с вторым входным звеном- коронной шестерней 10 посредством передачи 11. Выходное звено - водило 12 с сателлитами 13 связано с движителями 3 посредством межколесного дифференциала 14 и имеет зубчатый венец 15. Шестерня 9 может перемещаться в осевом направлении, выходя из шлицевого зацепления с валом 8 и входя в зацепление с венцом 15 водила 12, тем самым теряя связь с валом 8 и превращая механизм 4 в редуктор между двигателем 6 и движителями 3, так как сателлиты 13 остаются в зацеплении с шестерней 9.

Перемещение шестерни 9 обеспечивает устройство 16 перемещения, имеющее для этого шток 17. Устройство 1 б выполнено трехпозиционным, имеющим три электро- . магнитные катушки 18-20управления. Первые две из них управляют стопорами 21 и 22, фиксирующими первые две позиции устройства 16 перемещения. Шток 17 перемещается вправо, в третью позицию, под . действием пружины 23 и обратно в первую . под действием катушки 20.

С устройством 16 связан блок 24 позиционных датчиков, контакты которых замыкаются по мере перемещения штока 17. В первой позиции устройства 16 перемещения размыкающий контакт 25 разомкнут а

и

0

15

20

25

30

35

40

замыкающий 26 замкнут, во второй позиции замкнут контакт 27, а в третьей - контакт 28. Электрический двигатель 6 связан с генератором 5 посредством регулятора 29 частоты вращения. Управление частотой осуществляет блок 30 управления. Управление переключением осуществляет водитель посредством, элемента 31 управления, связанного с системой 32 управления переключением, соединенной с устройством 16 перемещения шестерни 9 и блоком 30 управления скоростью электродвигателя 6,

Система 32 управления переключением включает (фиг.З) катушки 18-20 и сигнальную лампу 33, подключаемые к напряжению питания контактами 25-28 блока 24, контактами элемента 31 и контактом 34. Система 32 управления соединена также с блоком 35 совпадения частот вращения. Последний управляет контактом 34 системы 32 управления и представляет собой (фиг.4) исполнительный блок 36, связанный с блоком 37 сравнения, нуль-органом, связанным посредством коммутатора 38 с датчиком 39 частоты вращения вала 8, датчиком 40 шестерни 9 и датчиком 41 водила 12. Коммутатор 38 связан с блоком 31 управления и определяет, какие два из трех датчиков свя- заны в момент переключения с блоком 37: при переключении из первой позиции (двух- поточная передача) в третью (электрическая) - датчики 40 и 41, при обратном переключении - датчики 39 и 40.

Такое построение блока 35 обеспечивает реализацию им логической функции уп- равления X по соотношению

(,) г а)н при переходе в режим ходоуменьшения;

(0 - при переходе в нормальный режим, - разрешающий сигнал на переХ 1

где

т.е. включенное состояние кон45

50

55

ключение, такта 34;

Шс частота вращения солнечной шестерни 9;

О) 1- частота вращения вала 8;

Шн - частота вращения водила 12.

Двухпоточная переключаемая передача работает следующим образом.

Механизм 4 может находиться в одном из трех положений. В-первом положении (первой позиции устройства 16) солнечная шестерня 9 связана с валом 8, и механизм 4 представляет собой дифференциальный суммирующий планетарный механизм. Режим работы передачи двухпоточный. Во. втором положении механизм расцеплен, и передача имеет разрыв потоков мощности. В третьем положении солнечная шестерня

9 и сателлиты 13 жестко связаны с водилом 12. Механизм 4 становится редуктором между электрическим двигателем 6 и движителями 3. Режим работы передачи электрический, тяговое средство работает в режиме ходоуменьшения.

Переключение начинается подачей водителем сигнала на переключение посредством блока 31. Происходит включение контакта последнего в системе 32, благодаря чему включается катушка 18 или 20 и шток 17 устройства 16 размыкает звенья механизма 4, переводя его во вторую позицию. При этом включается контакт 27 и на блок 30 поступает сигнал, по которому частота вращения двигателя 6 снижается, последний реверсируется и разгоняется. Скорость солнечной шестерни 9, связанной с двигателем 5, меняется и сближается: при переключении в первую позицию - со скоростью вала 8, при переключении в третью позицию - со скоростью водила 12.

Блок 35 совпадения частот вращения элементов механизма 4 фиксирует совпадение частот вращения солнечной шестерни 9 с водилом 12 или шестерни 9 с валом 8 в зависимости от направления переключения, для чего коммутатор 38 соединяет с блоком 37 сравнения соответствующую пару датчиков. Блок 37 в момент совпадения сигналов датчиков по величине выдает сигнал на блок 36, который замыкает контакты 34 системы 32 управления, благодаря чему катушка 19 освобождает стопор 22, и устройство 16 производит замыкание механизма 4 в первую или третью позицию.

Операция на этом заканчивается, механизм 4 оказывается в одной из фиксированных позиций, система 32 возвращается в исходную позицию, сигнал с блока 30 снимается и электрическая ветвь передачи начинает работать в обычном режиме.

Таким образом, переключение передачи осуществляется автоматически в момент совпадения частот вращения всех переключаемых (замыкаемых) звеньев передачи,

Тем самым переключение производится без удара, а динамические нагрузки в передаче оказываются минимальными и связаны только с динамическим режимом электрической передачи при переключении, который

может быть улучшен системой управления электрической передачи.

Формула изобретения Двухпоточная электромеханиче- екая передача тягового средства по а ВТ.св. N: 1521623, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических нагрузок в передаче в процессе переключения, она дополнительно снабжена блоком совпа- дения частот вращения звеньев планетарного механизма и тремя датчиками частоты вращения, из которых один датчик связан с входным валом планетарного механизма, другой - с солнечной шестерней и третий - с водилом, а их выходы соединены с блоком совпадения частот вращения, который связан с устройством автоматического управления переключением и органом управления переключением и выполнен реализующим логическую функцию управления

ioJc при переключении в режим ходоуменьшения; Ос (1П при переключении в двухпо - точный режим,

где X - разрешающий сигнал на переключение;

О) с- частота вращения солнечной шестерни;

йл- частота вращения входного вала планетарного механизма;

- частота вращения водила.

Фиг. г

LНд/1онуЗО

Фаг.З

У 57ffAy 32 От длона 31 N

5

J

KzLtSH

J

31

33

71

w

J