Система управления фрикционной муфтой блокировки гидротрансформатора Советский патент 1992 года по МПК B60K20/00 

Изобретение относится к транспортной технике, а конкретно - к устройствам управления гидромеханическими передачами, в которых блокировка гидротрансформатора осуществляется с помощью многодисковой фрикционной муфты.

Хорошо известны механизмы плавного включения фрикционных муфт дроссельного типа, содержащие регулирующий золотник и гидроаккумулятор. Известные устройства либо не обеспечивают снижения давления в исполнительном гйдроцилиндре муфты при окончании его заполнения в начале сжатия фрикционных дисков муфты, что приводит к ударному включению ее и увеличению динамических нагрузок в трансмиссии, либо включение муфты с самого начала происходит при пониженном давлении за счет открытия сливной гидролинии, что приводит к замедленному перемещению поршня муфты и увеличению времени включения.

Кроме того, указанные устройства не обеспечивают изменения темпа включения муфты в зависимости от режима работы гидротрансформатора в момент его блокировки.

Известен механизм плавного включения дроссельного типа, содержащий гидроаккумулятор с поршнем и пружиной и подпружиненный регулирующий золотнике двумя дроссельными отверстиями.

При заполнении исполнительного гидроцилиндра муфты полость гйдроаккумуля- тора указанного устройства соединена со сливом, а полость левого торца регулирующего золотника одним дроссельным отверстием соединена с входной и выходной гидролинией, а другим - со сливной гидролинией. На левый торец золотника действует меньшее давление, чем в выходной гидролинии, и золотник находится под действием пружины в крайнем левом положении, обеспечивая слив жидкости из напорной полости гидроцилиндра муфты через указанные два дросселя . В конце движения поршня муфты при сжатия ее дисков давление в напорной полости гидроцилиндра резко возрастает, соответственно возрастает давление жидкости, поступающей через дроссель под левый торец золотника, и он перемещается, перекрывая сливную гидролинию и одновременно соединяя напорную полость гидроцилиндра муфты через дроссель с напорной полостью гидроаккумулятора. Поршень гидроаккумулятора начинает перемещаться сжимая пружину и обеспечивая плавное нарастание давления в гидроцилиндре муфты.

Одним из недостатков таких устройств

является открытие сливной гидролинии с

начала заполнения гидроцилиндра муфты,

что приводит к снижению давления в напорной полости гидроцилиндра и уменьшению скорости движения его поршня В итоге время включения муфты возрастает

Другим недостатком таких устройств является невозможность обеспечения с по0 мощью их изменения темпа нарастания давления при включении муфты блокировки в зависимости от режима работы гидротрансформатора.

В качестве прототипа изобретения

5 выбран механизм плавного фрикционной муфты, содержащий гидроаккумулятор с поршнем и пружиной и подпружиненный золотник с дросселем, а также входную, выходную и сливные гидролинии

0 При подаче давления на вход механизма на его выходе, подключенным к гидроцилиндру фрикционной муфты появляется давление и поршень гидроцилиндра муфты начинает перемещаться В конце хода пор5 шня давление в гидроцилиндре муфты возрастает до величины при которой золотник механизма, двигаясь вместе с поршнем гидроаккумулятора, открывает сливную гидролинию После этого под действием давления

0 жидкости, поступающей через дроссель золотника в напорную полость гидроаккумулятора и усилия пружины золотника поршень гидроаккумулятора отрывается от золотника и, перемещаясь сжимает пружи5 ну гидроаккумулятора Давление в гидроцилиндре муфты нарастает в соответствии с увеличением усилия пружины гидроаккумулятора. После достижения поршнем крайнего положения давление жидкости с обеих

0 сторон на золотник выравнивается и он под действием пружины перекрывает сливную гидролинию. После включения фрикционной муфт гпоршень гидроаккумулятора под действием пружины, преодолевая усилие

5 более слабой пружины золотника возвращается в исходное положение до соприкосновения с золотником

Одним из недостатков такого устройства является уменьшение усилия возвратной

0 пружины золотника по мере перемещения поршня гидроаккумулятора в процессе включения муфты блокировки, что снижает надежность закрытия сливной гидролинии и может привести к буксованию ее дисков и

5 выходу муфты из строя.

Другим недостатком такого устройства является обеспечение лишь одного темпа нарастания давления при включении муфты, не зависящего от режима работы гидротрансформатора что приводит к возрастанию динамических нагрузок в трансмиссии и снижению соответственно надежности работы трансмиссии.

Цель изобретения - повышение надежности трансмиссии путем гарантированного перекрытия сливной гидролинии, а также за счет снижения динамических нагрузок в трансмиссии путем регулирования темпа включения муфты блокировки гидротрансформатора в соответствии с передаточным отношением гидротрансформатора в момент его блокировки.

Поставленная цель достигается тем, что система управления фрикционной муфтой блокировки гидротрансформатора, содержащая контур подпитки и механизм плавного включения муфты, имеющий гидроаккумулятор с поршнем и пружиной и подпружиненный золотник, размещенные в корпусе, а также входную, выходную и сливные гидролинии, снабжена упорной шайбой, установленной в корпусе, золотник выполнен с упором на одном из торцов, при этом пружина золотника упомянутого механизма плавного включения муфты установлена со стороны входной гидролинии системы между упорной шайбой в корпусе и упором на торце золотника, причем указанный механизм снабжен дополнительным поршнем, установленным в полости со стороны противоположной золотнику и взаимодействующим с пружиной гидроаккумулятора , а полость гидроаккумулятора сообщена с выходной гидролинией гидротрансформатора через дополнительно введенный регулятор давления с механизмом его настройки

Изменение характера работы пружины золотника таким образом, что ее усилие возрастает в процессе включения муфты блокировки по мере движения поршня гидроаккумулятора механизма плавности, а также ограничения хода золотника до величины, обеспечивающей лишь достаточное открытие сливной гидролинии, позволяет повысить надежность работы муфты и трансмиссии в целом, а введение связи между выходной гидролинией контура подпитки гидротрансформатора и механизмом плавного включения муфты блокировки обеспечивает реагирование системы на изменение передаточного отношения гидротрансформатора, что позволяет снизить динамические нагрузки в трансмиссии в момент его блокировки

На чертеже приведен чертеж системы управления фрикционной муфтой блокировки гидротрансформатора

Система содержит механизм плавного включения муфты 1, расположенный внутри

вращающегося вала 2 насосного колеса гидротрансформатора 3. Одновременно укя- занный вал является и корпусом механизма плавного включения муфты. Механизм 5 плавного включения включает гидрозкку- мулятор 4, содержащий поршень 5, пружину 6 и дополни тельный поршень 7. а также золотник 8, внутри которого выполнен дроссель 9, и возвратную пружи0 ну золотника 10. Система содержит входную гидролинию 11, выполненную внутри вала 12 турбинного колеса гидротрансформатора, выходную гидролинию ТЗ, которая подключена к напорной

5 полости 14 гидроцилиндра включения фрикционной1 муфты блокировки 15 гидротрансформатора, корпус которой выполнен заодно с валом 2 насосного колеса. Входная гидролиния 11 системы сообщает0 ся с напорной полостью 16 гидроаккумулятора через дроссель 9 в золотнике 8 Полость 17, в которой находится пружина 6 гидроаккумулятора, а также полость 16, в которой расположен золотник 8, подклю5 чены к сливу гидролиниями 18 и 19 соответственно. Устройство содержит упорную шайбу 20 с отверстиями, ограничивающую ход золотника 8. Указанная шайба 20 фиксируется упорным кольцом 21. Полость 22 гид0 роаккумулятора, в которой установлен плунжер 7 подключена с помощью гидролинии 23 к выходу регулятора давления 24, имеющего механизм его настройки 25, содержащий плунжер 26 и пружину 27 По5 лость пружины механизма подключена к сливу гидролинией 28. Плунжер 26 механизма настройки контактирует с пружиной 29 регулятора давления. Другая полость механизма настройки подключена к гидролинии

0 30, которая сообщается с выходной гидролинией 31 контура подпитки 32 большого круга циркуляции гидротрансформатора, подключенной через теплообменник 33, подпорный клапан 34 и фильтр 35 к гидро5 насосу 36. Напорная гидролиния 37 насоса сообщена с входной гидролинией 38 контура подпитки большого круга циркуляции гидротрансформатора и подключена к регулятору давления 39. Гидролиния 40 сбо0 ра утечек подключена к сливу. Давление Ргл подводится к муфте блокировки 15 через полый вал 12 турбинного колеса гидротрансформатора 3. Отвод поршня 41 муфты при ее выключении производится за

5 счет давления РГТ в полости гидротрансформатора, создаваемого при вращении насосного и турбинного колес, благодаря тому. что полость гидротрансформатора соединена с полостью муфты, в которой находятся фрикционные диски 42.

Устройство работает следующим образом.

В процессе блокировки гидротрансформатора при подаче давления Ргл во входную гидролинию 11 системы в ее выходной гидролинии 13, подключенной к гидроцилиндру муфты блокировки 15, появляется давление и поршень 41 муфты перемещается, преодолевая противодавление РГт, создаваемое при вращении насосного и турбинного колес гидротрансформатора. Одновременно рабочая жидкость через дроссель 9 золотника 8 поступает в напорную полость 16 гидроаккумулятора 4, создавая в ней давление, которое при превышении давления, создаваемого регулятором 24 и поступающего по гидролинии 23 в полость 22 гидроаккумулятора под поршень 7, перемещает вместе поршень 5, пружину б и дополнительный поршень 7 гидроаккумулятора 4 до упора в конец вала 2 насосного колеса, В конце хода поршня 41 давление в цилиндре муфты резко возрастает, золотник 8 механизма начинает перемещаться, преодолевая усилие пружины 10 и усилие на золотнике, создаваемое давлением в напорной полости 16 гидроаккумулятора 4, и открывает сливную гидролинию 19. Далее перемещение золотника 8 ограничивается упорной шайбой 20, а поршень 5 гидроаккумулятора под действием возрастания давления в напорной полости 15 начинает перемещаться, сжимая пружину 6 гидроаккумулятора 4. При перемещении поршня 5 в крайнее положение давление жидкости с обеих сторон на золотник 8 выравнивается и он под действием пружины 10 перекрывает сливную гидролинию 19, В результате давление в цилиндре муфты 15 возрастает до максимального значения, соответствующего давлению в гидролинии подачи рабочей жидкости. Темп (плавность) включения муфты блокировки 15 зависит от начальной деформации пружины 6 гидроаккумулятора 4, которая определяется величиной давления под плунжером 7, создаваемого регулятором давления 24. Пружина 29 регулятора имеет переменную настройку, зависящую от положения плунжера 26 механизма его настройки 25, которое в свою очередь зависит от величины давления в гидролинии 30, наступающего с выходной гидролинии 31 большого круга циркуляции гидротрансформатора. С уменьшением передаточного отношения гидротрансформатора в момент блокировки и соответственно возрастания коэффициента трансформации крутящего момента увеличивается давление в большом круге циркуляции гидротрансформатора, которое с выходной гидролинии 31 подается по гидролинии 30 под плунжер 26 механизма настройки 25 регулятора давления 24 и усилие пружины 29 регулятора уменьшается. А результате давление на выходе регулятора и соответственно в канале 23, а также под торцом плунжера 7 гидроаккумулятора 4

снижается, и пружина 6 его удлиняется, обеспечивая тем самым снижение темпа (увеличение плавности) нарастания давления в напорной полости 14 гидроциличдра муфты блокировки 15 и соответственно

уменьшение динамических нагрузок в трансмиссии в процессе блокировки адро- трансформатора. С увеличением передаточного отношения гидротрансформатора в момент его блокировки происходит обратный процесс, рассмотренному выше, и пружина / гидроаккумулятора укорачивается, что обеспечивает увеличение темпа давления в муфте блокировки.

Формула изобретения

1. Система управления фрикционной муфтой блокировки гидротрансформатора, содержащая контур подпитки гидротрансформатора и механизм плавного включения

муфты, имеющий гидроаккумулятор с поршнем и пружиной и подпружиненный золотник, размещенные в корпусе, а также входную, выходную и сливные гидролинии, отличающаяся тем, что, с целью

повышения надежности трансмиссии путем гарантированного перекрытия сливной гидролинии, она снабжена упорной шайбой, установленной в корпусе, золотник выполнен с упором на одном из торцов, при этом пружина золотника упомянутого механизма плавного включения муфты установлена со стороны входной гидролинии системы между упорной шайбой в корпусе и упором на торце золотника.

2, Система по п. 1,отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем регулирования темпа включения муфты блокировки гидротрансформатора, гидроаккумулятор механизма плавного

включения муфты снабжен дополнительным поршнем, установленным в полости со стороны, противоположной золотнику, и взаимодействующим с пружиной гидроаккумулятора, при этом полость гидроаккумулятора сообщена с выходной гидролинией гидротрансформатора через дополнительно введенный регулятор давления с механизмом его настройки.

Использование: в устройствах управления гидромеханическими трансмиссиями 12 7 6 if 17 5 16 9 30 20 2/4/;j 111. транспортных средств, Сущность изобретения: система включает контур подпитки гидротрансформатора, механизм плавного включения муфты блокировки гидротрансформатора, содержащий гидроаккумулятор и с дополнительным поршнем 7 и подпружиненный золотник 8, а также регулятор давления с механизмом его настройки. При этом пружина золотника механизма плавного включения установлена со стороны входной гидролинии 11 системы между упорной шайбой 20 в корпусе механизма и упором на торце золотника, а полость гидроаккумулятора сообщена с выходной гидролинией контура подпитки гидротрансформатора через регулятор давления с механизмом его настройки. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. J (Л С VI ;оо Ю VI 00 О , w L t-T