Гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины Советский патент 1992 года по МПК B60K17/10 

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а именно к дополнительным устройствам трансмиссий - ходоу- меиьшителям, предназначенным для обеспечения движения машин на пониженных скоростях, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1504114. Известный гидрообъемный ходоуменьшитель (ГХУ) самоходной машины, содержит зубчатый трехзвенный дифференциальный

механизм, входное звено которого связано с двигателем, выходное - с движителями, а промежуточное - с реверсивным насосом постоянного рабочего объема, гидролинии которого соединены с дроссельным регулирующим устройством и гидробаком, причем гидролинии снабжены четырьмя обратными клапанами, попарно расположенными во всасывающей и напорной гидролиниях. При этом клапаны всасывающей гидролинии расположены проводимостью в сторону насоса, а клапаны напорной гидролинии - в сторону дроссельного регулирующего устройства.

Одной из характерных особенностей ГХУ, выполненных по типу гидротормоза с одной гидромашиной и дифференциальным механизмом, является невозможность регулирования скорости хода самоходной машины при движении ее на холостом ходу или с малыми тяговыми усилиями. При этом для любой настройки дроссельного регулирующего устройства в ГХУ самоходная машина будет двигаться с максимальной скоростью пониженного диапазона, заданного кинематикой дифференциального механизма. Это свойство работы ГХУ обусловлено тем, что нагрузки от тягового усилия, будучи приведенными к валу насоса ГХУ, оказываются столь малы, что не превышают момента страгивания насоса. Присущая особенность ГХУ может быть недостатком в том случае, когда, исходя из технологии работ, при движении машины возникают малые тяговые усилия.

Другим недостатком известного ГХУ является отсутствие возможности быстрого реверсирования самоходной машины при

движении на пониженных скоростях в случае, когда в трансмиссии используются обычные коробки передач с зубчатыми ступенчатыми передачами. Тогда для реверси- рования хода машины водителю необходимо совершить ряд последовательных операций: выжать муфту сцепления, затем рычагом коробки передач включить передачу реверса и потом включить муфту сцепления. При необходимости выполнения водителем для реверсирования маши- ны указанной последовательности операций теряется производительность машины, а в некоторых случаях возможны даже аварийные ситуации.

Цель изобретения - повышение эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения.

Эта цель достигается путем обеспечения в ГХУ возможности бесступенчатого регулирования скорости самоходной машины на холостом ходу и малых тяговых нагрузках, а также быстрого реверсирования хода. При этом гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины по авт.св. № 1504114 дополнительно снабжен дополнительным

насосом, кинематически связанным с двигателем и двухпозиционным гидрораспределителем, сообщенным с этим насосом дополнительной напорной гидролинией, а дополнительной сливной гидролинией - с

0 гидробаком, причем гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии и с одним из обратных клапанов

5 напорной гидролинии, и гидролинией низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с другим обратным клапаном всасывающей гидролинии и с другим обратным клапаном напорной гид0 ролинии. При этом в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напорная линия сообщена с рабочей гидролинией, а дополнительная сливная гидролиния - с гидролкнией низкого давления, в другой по5 зиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с дополнительной сливной гидролинией, а гидролиния низкого давления и рабочая гидролиния заперты.

0На чертеже приведена гидрокинематическая схема предлагаемого ГХУ.

ГХУ состоит из трехзвенного зубчатого дифференциального механизма 1, у которого солнечная шестерня 2 (входное звено)

5 соединено через коробку 3 передач с двигателем 4 внутреннего сгорания, водило 5 (выходное звено) через задний мост 6 соединено с движителями 7 самоходной машины, а эпициклическая шестерня 8 (проме0 жуточное звено) кинематически связана с реверсивным насосом 9 ходоуменыиителя. Насос своей всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниями соединен с гидробаком 12 и с дроссельным регулирующим устройством

5 13. Во всасывающей гидролинии 10 проводимостью к насосу установлены обратные клапаны 14 и 15, а в напорной гидроличии проводимостью к дроссельному регулирующему устройству - обратные клапаны 16 и

0 17 л предохранительный клапан 18. Напорная гидролиния 11 соединена с входом дроссельного регулирующего устройства 13, а его выход соединен сливной гидролинией 19 с гидробаком 12. ГХУ снабжен до5 полнительным насосом 20, кинематически связанным с двигателем 4, и двухпозиционным гидрораспределителем 21. Гидрораспределитель соединен с насосом 20 дополнительной напорной гидролинией 22, а дополнительной сливной гидролинией

23 - с гидробаком 12. Гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией 24, сообщенной одновременно с реверсивным насосом 9, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии, например клапаном 14, и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, например клапаном 16. Кроме того, гидрораспределитель снао- жен гидролинией 25 низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом 9, с другим обратным клапаном 15 всасывающей гидролинии, и сдругимобрат- ным клапаном 17 напорной гидролинии. При этом в одной (I) позиции гидрораспределителя 21 дополнительная напорная гидролиния 22 сообщена с рабочей гидролинией 24, а дополнительная сливная гидролиния 23 - с гидролинией низкого давления 25, в другой (II) позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния 22 сообщена с дополнительной сливной гидролинией 23, а гидролиния низкого давления 25 и рабочая гидролиния 24 заперты. Дополнительный насос 20 соединен с гидробаком 12 дополнительной всасывающей гидролинией 26.

Необходимым условием для выполнения дополнительным насосом 20 поставленной цели является выбор его производительности с учетом объемного КПД большей производительности реверсивного насоса 9 в режиме остановки самоходной машины. Поскольку производительность насоса определяется произведением его рабочего объема на частоту вращения вала насоса, то приведенное выше условие может быть отражено следующим соотношением

qr m q2 -rj0

где qi и qa - рабочие объемы реверсивного 9 и дополнительного 20 насосов соответственно;

m - частота вращения реверсивного насоса в режиме остановки самоходной машины;

П2 - частота вращения дополнительного насоса 20;

/0 - объемный КПД дополнительного насоса.

Частота вращения реверсивного насоса в режиме остановки самоходной машины применительно к схеме ГХУ определяется зависимостью

- ПДВ рн 1 1тР1 -(К-1)

где пдв - частота вращения двигателя 4;

Тр1 - передаточное число коробки 3 передач;

ip.H передаточное число зубчатой передачи от эпициклической шестерни 8 до шестерни на валу насоса 9;

К - передаточное число от входа (солнечной шестерни 2) к выходу (водило 5) дифференциального механизма 1 при остановленном промежуточном звене (эпициклическая шестерня 8).

Предлагаемый ГХУ работает следующим образом.

Мощность, подводимая от двигателя 4 через коробку 3 передач к солнечной шес0 терне 2, делится в дифференциальном механизме 1 на два потока. Один из них от солнечной шестерни 2 подводится к водилу 5, далее к заднему мосту 6 и движителям, приводя их во вращение и создавая тяговое

5 усилие. Другой поток подводится от солнечной шестерни 2 к эпициклической 8 и далее через зубчатую передачу к реверсивному насосу 9, заставляя его вращаться. При переднем ходе гидрораспределитель устанав0 ливают в позицию II и ГХУ работает в режиме гидротормоза. При этом насос 9 засасывает масло из гидробака 12 по всасывающей гидролинии 10 и при переднем ходе через обратный клапан 14, который откры5 вается под действием разрежения, подает его к своей правой рабочей полости А, являющейся в рассматриваемом режиме всасывающей.

При наличии сопротивления движению

0 самоходной машины в левой рабочей полости Б насоса возникает давление, под действием которого клапан 17 открывается, и масло поступает по напорной гидролинии

11к дроссельному регулирующему устрой- 5 ству 13. При этом клапаны 15 и 16 оказываются закрытыми. Водитель, воздействуя на дросселирующее устройство 13 путем изменения рукояткой его настройки, задает различный расход масла, проходящий через

0 устройство, и при этом задается необходимая частота вращения насоса 9 и соответственно понижения скорость самоходной машины. В рассматриваемом режиме прямого хода дополнительный насос 20 рэбота5 ет вхолостую, засасы вая масло из гидроба ка

12по дополнительной всасывающей гидролинии 26 и возвращая его через гидрораспределитель 21 по дополнительной сливной гидролинии 23 обратно в гидробак 12, либо

0 насос 20 может быть в этом режиме вообще отключен от двигателя 4.

Для обеспечения быстрого реверсирования самоходной машины (не переключая при этом передачу в коробке передач) води5 тель переводит гидрораспределитель 21 в позицию I и ГХУ начинает работать в режиме двухпоточной передачи. При этом насос 20 подает масло по дополнительной напорной 22 и рабочей 24 гидролиниям одновременно к полости А реверсивного насоса 9,

обратному клапану 14 всасывающей гидролинии и обратному клапану 16 напорной гидролинии. Поскольку дополнительный насос 20 имеет большую производительность, чем реверсивный насос 9 в режиме остановки самоходной машины, последний при подаче к нему масла от насоса 20 начнет принудительно вращаться в том же направлении, что и в ранее рассмотренном режиме переднего хода, но с частотой вращения, большей его частоты вращения т, соответствующей режиму остановки самоходной машины. Здесь уже реверсивный насос 9 работает в режиме гидромотора. Тогда, исходя из закономерностей кинематики дифференциального механизма, его выходное звено (водило 5) начнет вращаться в обратном направлении, при этом реверсируется ход самоходной машины. При такой работе реверсивного насоса 9 полость А окажется под высоким давлением (напорной), определяемым сопротивлением движения машины, а полость Б под низким давлением (сливной). При этом под действием высокого давления клапан 14 закрывается, а клапан 16 открывается. Клапан 15 и 17 также оказываются закрытыми вследствие низкого давления в полости Б насоса. Поскольку клапан 16 открыт, масло будет одновременно подводиться также и регулирующему устройству 13, при изменении настройки которого водителем будет изменяться частота вращения реверсивного насоса 9 и, следовательно, изменяться скорость заднего хода самоходной машины.

Вместе с тем, поскольку пониженный задний ход самоходной машины реализуется в ином режиме (режим двухпоточной передачи), чем при движении передним ходом (режим гидротормоза), то на заднем ходу устраняется недостаток переднего хода, т.е. становится возможным регулирование скорости машины при ее холостом ходе и малых нагрузках,

При движении задним ходом без быстрого реверсирования, т.е. когда в коробке передач водитель рычагом переключает передачу с переднего на задний ход, а гидрораспределитель 21 включается в позицию II, солнечная шестерня 2 реверсирует свое вращение. Одновременно изменяется направление вращения водила 5 и насоса 9. ГХУ работает так же, как и при переднем ходе в режиме гидротормоза, но теперь уже

открываются клапаны 15 и 16, а клапаны 14 и 17 закрываются, и полость Б насоса становится всасывающей, а полость А - напорной. В остальном работа ГХУ протекает

так же, как и на переднем ходу.

Для всех рассмотренных режимов возможно предохранение от перегрузки с помощью предохранительного клапана 18, который открывается при превышении нагрузки и сбрасывает давление в напорной гидролинии, при этом машина останавливается.

Эффективность использования самоходной машины достигается за счет введения дополнительного насоса, рабочие полости которого соответствующим образом соединены с основным насосом, что по- вышает стабильность регулирования скорости машины при малых нагрузках, т.е.

расширяет ее функциональные возможности.

Формула изобретения Гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины по авт.св. № 1504114, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения, он снабжен дополнительным насосом, кинематически связанным с двигателем, и двухпозиционным гидрораспределителем, сообщенным с указанным насосом дополнительной напорной гидролинией, а допол- нительной сливной гидролинией - с

гидробаком, причем гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии и с одним из обратных клапанов

напорной гидролинии, и гидролинией низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с другим обратным клапаном всасывающей гидролинии и с другим обратным клапаном напорной гидролинии, при этом в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с рабочей гидролинией, а дополнительная сливная гидролиния - с гидролинией низкого давления, в

другой позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с дополнительной сливной гидролинией, а гидролиния низкого давления и рабочая гидролиния заперты.

72

26

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а именно к дополнительным устройствам трансмиссий - ходоу- меньшителям, предназначенным для обеспечения движения машин на пониженных скоростях. Цель изобретения - повышение эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения. Гидрообъемный ходоуменьшитель содержит зубчатый трехзвенный дифференциальный механизм 1, входное звено которого связано с двигателем А, выходное - с движителями, а промежуточное - с реверсивным насосом 9 постоянного рабочего объема, гидролинии которого соединены с дроссельным регулирующим устройством 13 и гидробаком 12. Гидролинии снабжены четырьмя обратными клапанами 14, 15, 16 и 17, попарно расположенными во всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниях. Клапаны 14 и 15 всасывающей гидролинии 10 расположены проводимостью в сторону насоса 9, а клапаны 16 и 17 напорной гидролинии 11 - в сторону дроссельного регулирующего устройства 13. Он снабжен дополнительным насосом 29, кинематически связанным с двигателем 4, и гидрораспределителем 21, соединенным с насосом дополнительной напорной гидролинией 22, а дополнительной сливной гидролинией 23 - с гидробаком 12, рабочей гидролинией 24 подключенным одновременно к реверсивному насосу 9 и к одному ид обратных клапанов всасывающей гидролинии 10, а также к одному из обратных клапанов напорной гидролинии 11, гидролинией 25 низкого давления подключенным одновременно к реверсивному насосу 9 и к второму обратному клапану всасывающей гидролинии, а также к второму обратному клапану напорной гидролинии 11. Причем в одной позиции гидрораспределителя дополнительная, напорная гидролиния 22 соединена с рабочей гидролинией 24 и дополнительная сливная гидрояиния 23 - с гидролинией 25 низкого давления, в другой позиции гидрораспределителя 21 дополнительная напорная гидролиния 22 соединена с дополнительной сливной гидролинией 23, а гидролинии низкого давления 25 и рабочая 24 заперты.1 ил, &