Приводное устройство Советский патент 1992 года по МПК F16H57/10 F16H3/54 F16H59/04 

«w

fe

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: приводное устройство с приводимой от гидромотора, переключаемой под нагрузкой и выполненной в виде планетарного редуктора двухскоростной коробкой передач, предназначенное, в частности, для передвижного экскаватора и подобных строительных машин, имеет две передачи, которые выборочно включаются и выключаются посредством управляемых гидравлически фрикционных муфт. Обе фрикционные муфты выполнены в виде управляемых давлением масла пружинных сцеплений. Обе фрикционные муфты монтируются одна в другой в радиальном направлении и могут использоваться как для включения передач, так и в качестве стояночного и вспомогательного рабочего тормозов. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и представляет собой устройство, предназначенное, в частности, для передвижных экскаваторов и подобных строительных машин и приподимой приводным двигателем переключаемой под нагрузкой двухскоростной коробкой передач, переключаемой двумя управляемыми гидравлическими фрикционными муфтами.

Для строительных машин, которые могут ездить со скоростью более 25 км/ч, таких, например, как передвижной экскаватор и колесный погрузчик, существуют сформулированные задатчиком различные предписания и инструкции в отношении тормозов. Наряду с обыкновенными рабочими тормозами для одноконтурной тормозной системы должны иметься вспомогательные тормоза. Также необходимы стопорные или стояночные тормоза.

Известно приводное устройство, в частности, для передвижных экскаваторов и подобных строительных машин, содержащее приводной двигатель, переключаемую под нагрузкой двухстопорную коробку передач, выполненную в виде планетарного редуктора. Последний составлен из двух центральных колес с наружными и внутренними зубьями и водила с сателлитами. Две гидравлически управляемые фрикционные муфты выполнены в виде пружинных энергоаккумуляторов для выборочного переключения. Одна из муфт установлена между корпусом и центральным колесом с внутренними зубьями 1.

Целью изобретения является использование для установки на передвижных экскаваторах и подобных строительных машинах приводного устройства, меньшего пространства и упрощение конструкции тормоVIX (Л

О

ю о

СА

зов и прокладки гидравлических трубопроводов.

Эта цель может быть достигнута с помощью указанного в п. 1 формулы изобретения приводного устройства за счет того, что обе фрикционные муфты приводятся независимо одна от другой и что внутренняя, радиально расположенная, фрикционная муфта устанавливается непосредственно между внутренней и наружной центральными шестернями двухступенчатой коробки передач для выборочной фиксации обеих шестерен друг с другом.

Предпочтительные и целесообразные варианты исполнения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения. При использовании фрикционных муфт в качестве стояночного и вспомогательного рабочего тормозов в приводное устройство введен тормозной клапан для стравливания воздуха; фрикционные муфты имеют расположенный между ними общий дискодержатель, который жестко соединен с центральным колесом с внутренними зубьями; для прерывания силовой цепи привода он имеет сту- пень цилиндрических шестерен и разъединяющую муфту, установленную между последней и корпусом; для отделения полости корпуса с двухскоростной коробкой передач от полости для сбора утечек масла между корпусом и входным валом установлено уплотнительное кольцо, а полость для сбора утечек масла связана с цен- тральным бачком для сбора масла нагнетательным трубопроводом.

На фиг. 1 схематично изображен поперечный разрез приводного устройства; на фиг. 2 - частичный разрез представленного на фиг. 1 устройства в увеличенном масштабе; на фиг. 3 - частичный разрез представленного на фиг. 1 устройства в увеличенном масштабе, для случая его применения на передвижном экскаваторе,

В корпусе 1 с возможностью вращения установлен входной вал 2, который приводится от приводного двигателя 3. Приводной двигатель 3 выполнен с бесступенчатым преобразованием числа оборотов и крутящего момента, при начальном числе оборотов равном нулю. Для этой цели особенно подходит гидромотор, но возможно также и применение электродвигателя. Установленная в корпусе 1 двухскоростная коробка передач 4 выполнена в виде планетарного редуктора, имеющего центральное колесо 5 с наружными зубьями, соединенное с входным валом 2 без возможности поворота, центральное колесо 6 с внутренними зубьями и несколько сателлитов 7, которые установлены на водиле 8,

Двухскоростная коробка передач 4 включается с помощью двух фрикционных муфт 9 и 10 Обе фрикционные муфты 9 и 10 расположены в радиальном направлении

одна в другой, причем в осевом направлении они простираются на одинаковое расстояние. Наружная радиально расположенная фрикционная муфта 10 выполнена в виде тормоза. Обе фрикционные

0 муфты 9 и 10 выполнены дисковыми. Внутренняя радиально расположенная и меньшая фрикционная муфта имеет внутренние диски 11, которые связаны с входным валом 2 без возможности вращения посредством

5 держателя 12. Наружные диски 13 внутренней фрикционной муфты 9 и внутренние диски 14 наружной радиально расположенной и большей фрикционной муфты 10 связаны с наружным центральным колесом 6 без

0 возможности вращения, с помощью диско- держателя 15. Наружные диски 16 наружной фрикционной муфты 10 установлены без возможности вращения в дискодержателе 17, который жестко соединен с корпусом 1.

5

Внутренняя фрикционная муфта 9 замыкается посредством тарельчатых пружин 18 через поршень 20. Наружная фрикционная муфта 10 замыкается посредством та0 рельчатых пружин 21 через поршень 22. Внутренняя фрикционная муфта 9 можетуп- равляться посредством давления масла, подводимого в цилиндрическую полость 23. Наружная фрикционная муфта 10 может уп5 равляться посредством давления масла,

подводимого в цилиндрическую полость 24.

Водило 8 устанавливается на валу 25,

который устанавливается в корпусе 1. На

валу 25 устанавливается цилиндрическая

0 шестерня 26 таким образом, что она входит в зацепление с соответствующей цилиндрической шестерней 27. Обе цилиндрические шестерни 26 и 27 образуют ступень 28 цилиндрических шестерен. Цилиндрическая

5 шестерня 27 крепится на выходном валу 30, который приводит в движение колеса строительной машины.

Между двухскоростной коробкой передач 4 и ступенью 28 цилиндрических шесте0 рен устанавливается разделяющее сцепление 31, посредством которого включается и отключается соединение между двухскоростной коробкой передач 4 и ступенью цилиндрических шестерен 28.

5Далее описывается работа приводного

устройства.

В положении покоя транспортного средства обе фрикционные муфты 9 и 10, выполненные в виде пружинных сцеплений, замкнуты усилием тарельчатых пружин 18 и

Для включения первой передачи внутренняя радиально расположенная фрикционная муфта 9 размыкается за счет того, что в цилиндрическую полость 23 под давлением подводится масло. Поршень 20 в результате этого перемещается влево, преодолевая усилие тарельчатых пружин 18. Если, например, двухскоростная коробка передач 4 выполнена с передаточным отношением 1 : 4, то наружная радмально расположенная фрикционная муфта удерживает крутящий момент, превышающий значение входного крутящего момента в три раза. На водило 8, которое связано через .замкнутое размыкающее сцепление 31 со ступенью 28 цилиндрических шестерен и, следовательно, с выходным валом 30, может быть передан выходной крутящий момент, в четыре раза превышающий значение входного крутящего момента,

Для включения второй передачи замыкается внутренняя фрикционная муфта 9, в то время как наружная фрикционная муфта 10 размыкается. После включения входной крутящий момент разделяется на две ветви: 75% входного крутящего момента передается через замкнутую внутреннюю фрикционную муфту 9, дискодержатель 15, центральное колесо 6. сателлиты 7 и водило 8, 25% входного крутящего момента передается напрямую с входного вала 2 через центральное колесо 5 и сателлиты 7 на водило 8. Водило 8 передает затем суммарную мощность на ступень 28 цилиндрических шестерен и на выходной вал 30.

На второй передаче, соответствующей движению транспортного средства по шоссе, центральное колесо 6 жестко соединяется с центральным колесом 5 через внутреннюю фрикционную муфту 9. В случае, если понадобится затормозить транспортное средство, когда рабочая система тормозов вышла из строя, из цилиндрической полости 24, через не показанный тормозной клапан дозирование удаляется воздух таким образом, что наружная фрикционная муфта будет постоянно замкнута. За счет наружного расположения фрикционной муфты 10 и получаемого в результате этого большого диаметра внутренних и наружных дисков 14 и 16 обеспечивается бла- гоприятный прием значительной по величине энергии торможения, возникающей на высоких скоростях движения транспортного средства. При торможении на первой передаче, при езде по бездорожью торможение осуществляется посредством

внутренней фрикционной муфты 9. Скорость движения транспортного средства при этом составляет лишь незначительную часть от скорости движения транспортного средства на второй передаче, таким образом внутренняя (меньшая) фрикционная муфта может воспринимать значительно меньшую энергию торможения.

Таким образом, приводное устройство

0 действует в качестве вспомогательного рабочего тормоза. Предписанное задатчиком полное торможение на максимальной скорости движения, т.е. при включенной второй передаче, может предпочтительно

5 осуществляться при расположении фрикционных муфт 9 и 10 в соответствии с изобретением, так как большие диски могут воспринимать большую энергию трения и, торможения и обеспечивают хороший отво,д

0 больших количеств образующегося тепла в металл корпуса 1.

В случае, если требуется отбуксировать транспортное средство при поломках или для его перестановки, размыкается разде5 ляющее сцепление 31. Этим самым приводной двигатель 3 и двухскоростная коробка передач 4 разъединяются со ступенью 28 цилиндрических шестерен. Привод со стороны кол ес транспортного средства осуще0 ствляется вплоть до ступени 28 цилиндрических шестерен. Набор колес двухскоростной коробки передач 4, а также фрикционные муфты 9 и 10 находятся при этом в нерабочем состоянии.

5Кроме названных преимуществ приводное устройство имеет еще и следующие достоинства: обе фрикционные муфты 9 и 10 настолько хорошо смазываются через расположенные в дискодержателях 12 и 15

0 сверления 32, 33, что образованный обеими фрикционными муфтами вспомогательный рабочий тормоз работает с очень малым износом. При применении приводного устройства на передвижном экскаваторе нет

5 необходимости в прокладывании через вращающийся шарнир отдельного трубопровода для привода стояночных тормозов. Трогание транспортного средства с места осуществляется при применении относи0 тельно небольшого масляного насоса и на низких оборотах, так как для размыкания обеих фрикционных муфт 9 или 10 требуется очень небольшое количество масла. Собственно, даже очень незначительный ход пор5 шня, приблизительно равный 0,2 мм, уже достаточен для освобождения дисков фрикционных муфт.

В результате учета требований безопасности исполнение приводного устройства в соответствии с изобретением имеет то преимущество, что разъединяющее сцепление является нормально замкнутым. За счетэтО го обеспечивается полная работоспособность вспомогательного и стояночного тормозов.

При установке приводного устройства на передвигающемся экскаваторе, кроме всего прочего, целесообразным и предпочтительным является то, что между входным валом 2 и корпусом 1 устанавливается уп- лотнительное кольцо 34 вала. В результате этого утечки масла, которое могло бы поступать в месте 35 присоединения трубопровода подачи масла под давлением, s цилиндрическую полость 23 между корпусом 1 и входным валом 2, ограничиваются полостью 36 корпуса, которая предусмотрена слева от уплотнительного кольца 34 вала (см. фиг. 3). В полости 36 корпуса вращаются лишь круговые цилиндрические части, такие как входной вал 2 и соединительные части приводного двигателя 3. Завихрение масла, например, посредством зубчатых частей невозможно. Утечки масла из полости 36 корпуса автоматически отводятся через нагнетательный трубопровод 37 в топливный бак, установленный в надрессорной части передвижного экскаватора.

Посредством расположения служащей для сбора утечек масла полости 36 корпуса, при котором она уплотняется со стороны двухступенчатой коробки передач 4, может отпасть необходимость в применении отдельного отсасывающего насоса.

Формула изобретения

одна в другой в радиальном направлении и имеют независимые друг от друга приведения в действие, внутренняя из которых установлена между центральными колесами для выборочной связи с последними.

21

/////%%ЛЈ////У///-

./

12

зг

1775020

f;ff/4

сриг.1

5

jjggpy

Фиг. г

J

21

ФигЗ