Устройство для управления многоступенчатой коробкой скоростей моторных повозок Советский патент 1935 года по МПК F16H59/24 F16H3/02 B60K41/06 

Изобретение относится к устройствам лля распределения подачи сжатого воздуха, управляющего в зубчатых многоступенчатых коробках скоростей муфтами сцепления, посредством которых првизводятся сцеплгние одной из зубчаток каждой ступени с несущим ее валом. Извевтны такого рода устройства, в которых распределение подачи сжатого воздула осуществляется при помощи плоско о поворотного золотника с автоматическим выключением подачи топлива в двигатель на время перехода с одной ступени на другую более высшую. Чтобы предотвратить удары в передаче, необхедимо, чтобы выключение и включение ступеней передачи происходила при определенных значениях оборотов диигатеяя. При не автоматическом управлении золотником уласлиЕание надлежащих :оментов для соответствующего поворачивания золотника, с целью приведения в действие муфты сцепления, ярляется крайне затруднительным. Применение в таких случаях раз.йчных контрольных ре истраторов, например, регистраторов скорости движения повозки, числа оборотов двигателя и т. п. делает управление чрезвычгйно напряженным и в то же время не исключает возможности несвоевременного включения передачи, а вместе с этим ударов н даже разрущений. В предлагаемом устройстве, с целью устранения упомянутого недостатка не автоматического управления золотником, применены стопоры, которые сопряжены с центробежным регулятором двигателя и автоматически расклинивают золотник лишь при определенных оборотах двигателя, а кроме того исключают возможность переключения передачи через промежуточную ступень.

На чертеже фиг, 1 изображает разрез устройства по оси золотника; фиг. 2-разрез устройства яо линии АВ фиг. 1; фиг. 3-разрез устройства по

(378)

линии CD фиг. 1; фиг. 4 - разрез устройстга по линии EF фиг. 1; фиг. 5-разрез устройства по лини ОЛ фиг. 1; фиг. 6-план зеркала золотника; фиг. 7,- вид золотника сверху; фиг. 8 -зависимость скорости движения повозки от числа оборотов двигателя на разных (четырех) ступенях передачи.

Корну с, в котором .-аключено устройство, составлен из двух частей: - верхней 3, 6 и нижкей 9. Верхняя имеет меньщий диаметр и заключает в себе тот расиределительный орган, который ведает включением и выключением муфты путем распределения сжатого воздуха. В нижней части заключен весь блокирующий механиз.ч, позволяющий производить переключения только в моменты состЕетствующнх оборотов двигателя. В верхней части корпуса помещен распределительный вращающийся золотник 4, насаженный нпглухо писредстЕОМ щурупа 2 на пусгстелый щпипдель 5, H.I котором в нижней корпуса насажен посредством щпонкн 23 стакан 17, служащий для вращения и для удерживания золотника 4 в положении, устанавливаемом блокирующим механизмом в зависимости от оборотов двигателя. В цилиндрической стенке стакана 17 сделаны гнезда для западающих в них стопоров 46, 53, 54, которые удержигают стакан 17 от поворачивания Б ту или дру.ую сторону. Гнезда эти расположены в количестве 8 штук в плоскости сеченвя EF, причем ось рукоятки золотника совпадает с одним из этих гнезд, и в количестве 8 щтук в плоскости сечения АВ, причем последние гнезда смещены относительно первых на

45

угол -- 22,5°. На выступающей цилиндрической части дна стакана 17 расположено кольцо 16, снабженное тремя кулачками с углом в 45° между ними и жестко укрепленное на теле стакана посредством шурупа 22. При вращении стакана 17 по часовой стрелке, чго всегда соответствует переключению на высшую скорость, в промежуточкох положениях рукоятки золотника один из кулачкон зацепляет ролик 15 и поворачивает на некоторый угол двуплечий рычажок 12 в положение, указанное на фиг. 3 пунктиром. Вторым концом рычажок 12 зацепляется за выступающие шпеньки топливной тяги 14 и увлекает последнюю с собой, воздействуя тем самым на клапан топливного насоса, с которым связана тяга 14, и прекращая доступ горючего и двигатель. Ось вращения 10 рычажка 12 расположена на полосовой накладке 1, укрепленной жестко на корпусе 9 посредством винтов 57. При постановке рукоятки золотника в ociiOBiioe положение ролик скатывается с рычажка 12 и последний принимает нормальное положение, указанное па фиг. 3, а топливная тяга 14 приходит в. прежнее положение под лействием пружины 60, п подача горючего восстанавливается. При вращении рукоятки золотника, а следовательно и стакана 17, против чаговой стрелки, что соответствует переключению на 1изщую скорость, кулачки, хотя и зацепляют за ролик 15, нр яа топливную тягу 14 никакого воздействия не оказывают, так как рычажок 12 имеет дуговой вырез, благодаря которому зацепления со шпеньками быть не может, и тяга 14 1зсе время находится и нормальном положении, т. е. подача топлива не прекращается, что и требуется при указанных переключениях Для того, чтобы рычажок J2 не мог находиться в произвольном положении, применена пружина 59, восстанавливающая его но 1мальное положение.

На втулку нижней части 9 корпуса и бронзовую втулку 36 СЕободно насажено колесо 30, к которому привернут шурупами 44 зубчатый сектор 21, находящийся в зацеплении с червяком 20 вала, связанного с регулятором двигателя. Возвратно-поступательное движение муфты регу.лятора преобразуется в возвратно-вращательное движение вала червяка и, следовательно, колесаЗО. Максимальный угол поворота червяка соответствует максимальной скорости двигателя, а все промежуточные положения - меньшей скорости двигателя. Поворот колеса 30 против движения часовой стрелки соответствует увеличению скорости двигателя, по часовой стрелке-наоборот. На ободе колеса 30 расположены накладки 45, 52, 49 и 56 различного профиля. Накладки могут быть передвинуты по дуге обода колеса, с целью регулировки их положения, и затем жестко закреплены на этом же ободе посредством щурупов. Описанная чериячная передача представляет собой приводной мзханизм блокирующего приспособления.

Собственно блокирующее приспособление смонтировано на двух дисках 29 и 33. На верхHSM диске 29 жестко укрепле} о полукольцо 32, а на нижнем 33 - полукольцо 31. Между дисками внутри кольцо 31-32 (фиг. 5) расположена втулка За с внутренним квадратным отверстием для пустотелого хвостовика5 зэлотника. Одним концом к этой втулке и другим к полукольцу 31 прикреплена спиральная пружина 34, возвращающая стакан 17 и, следовательно, золотник 4 к нулевому положению, поворачивая их против часовой стрелки. Диски 29, 33 центрируются посредством внутренней втулки 35 и кольца 31-32, половинки которого сопряжены дрзг с другом так (фйг. 5), что не могут допустить углового смещения дисков относительно друг друга. В обоих дисках 29 и 33 сделаны четыре отверстия для валиков 42 блокирующего приспособления. На каждый валик насажен рычаг 39, расположенный между дисками 29, 33 и заклиненный на валике посредством щуру па. Один конец каждого рычага снабжен поворотным роликом 47. который своей наружной поверхностью катится по внутренней боковой поверхности соответствующей профильной накладки. На выступающий конец валика 42 насажен рычаг 41 и закрепляется на нем посредством шурупа. Таким образом, угол между рычагами 39 и 41 остается постоянным. На конце рычага 41 щарнирно укреплена тяга 51 со стопором, движущимся поступательно в направляющей коробке 26 и сопряженным при посредстве пружины 55 с тягой 51 скользяще вдоль последней. Положение рычажков 39, 41 определяется положением ролика 47 на соответствующей профилироианной накладке, к связи с чем стопор каждого рычага, в зависимости от того, находится ли ро;шк на выпуклой части накладки или во впадине, выступает из своей направляющей коробки или находится внутри нее. Выступая из коробки, стопор попадает в гнездо станка 17 при ус ювин. если это гнездо расположено против стопора. Два стопора 54.0 следовательно и связанные с ним два рычага служат для удерживания стакана от поворота иб часовой стрелке (стопора переднего хода) и два стопора 53 - для удерживания стакана от поворота против часовой стрелки (столора заднего хода). Конструктивная разница в стопорах заключается в том, что, как указано на фиг. 4, стопоры. 54 имеют скос с одной стороны, а стопоры 53 с противоположной, б.чагодаря чему стопоры 54 переднего хода удерживают стакан от поворота по часовой стрелке, но не задерживают от поворота против часовой стрелки, а стопоры 53 заднгго хода, нзобс-рот, удерх-снвают стакан 17 от фащения против часовой стрелки, но не удерживают от вращения по часовой стрелке.

На двух ва.чиках 42 переднего хода, более длинных, чем валики заднего хода, ;кестко насажены дополнительные рычаги 40 (фиг. 2), на конце которых шарпирно же укреплены тяги со стопорами 46, не имеющими на конце скоса и служащими для удерживания золотника в начальный момент постановки его в какое-либо положение при вращении его по часовой стрелке. Стопоры 46 расположены над стопорами 53 заднего хода и двигаются в таких же направляющих коробках 25; расположенных над коробками 26. Коробки 25 и 26 в атом случае сделаны за одно целое.

Стопоры 54 переднего и 53 заднего хода расположены в плоскости сечения EF и попадают сво:1одно в гнезда стакана 17, когда последние располагаются против них, а дополнительные стопоры 46 расположены в плоскости сечения Ли и не всегда попадают в гнезда стакана 17, даже если они расположены против последних, а лищь тогда, когда дополнительный стакан 18 не перекрывает этих гнезд.

Стакан 18 также имеет 8 гнгзд, расположенных симметрично по всей окружности и в нормальном положении не совпадающих с гнездами стакана 17. Такое положение удерживается под действием спиральной пружины 19, прикреплепной одним концом к доиолнительному стакану 18, а вторым - к стакану 17, и шурупа 24, ввинченного в стаклН 17 и скользящего в дуговом вырезе дополнительного стакана. Относительное смещение дисков на 22.5 равно углу поворота рукоятки золот1 ика из одного положения в другое.

золотник устроен таким образом, что в четыргх своих основных положениях он сообщает «воими сквозными каналами соответствующие муфты, чзрез располо/кенное над ним простоанство, с источником воздуха, сжатого приблизительно до 2;5 атм. В промежуточных положениях золотника пространство над ним и источник сжатого воздуха разобщаются, а воздух из муфт направляется через внутренний канал хвостовика золотника в атмосферу.

Для плотного прилегания золот ика к зеркалу хвостовик его поджимается снизу прзжиной 37 и гайкой 38. Для устранения перетекания воздуха из одной муфты в другую и утечхи ia зеркале корпуса сделано уплотнение в виде ряда кольцевых выточек.

При нулевом положении рукоятки золотника все муфты сообщены с атмосферой н,Следовательно, выключены. От движения назад рукоятку удерживает постоянный упор на нарзХ.ной поверхности корпуса, а от движения вперед - стопор переднего хода, управляемый профяли рованной накладкой 49, так как ролик находится в это время па выступающей части накладки, а, следовательно, стопор находится в гнезде стакана 17 и не дает последнему возможности повернуться иперед ло тех пор, пока двигатель яе разовьет число оборотов Нд --- п ,,, при каковом числе оборотов двигателя ролик 47 скатывается во впадину профилированной накладки, и стопор выходит из гнезда стакана (положение на фиг. 4 соответствует нздевомз положению рукоятки золотника).

При Яд„ц, - n|.,i рукоятка ставится в 1-е положение.

1-е положение рукоятки сохраняется при изменении Лдяцр от до «rnax удерживается от дальнейшего поворота вперед стопором переднего хода, упраиляемым профилированно) накладкой 45, а от поворота назад дв,,, от -уг(„йдо . - стопором заднего хода, упраг ляемым профилиоовзиной накладкой 56; в начальный же момент постановки рукоятки п при изменении п от д „,„ до включительно удерживается дополнительным стопором, управляемым профилированной накладкой 49.

Происходит это следующим образом. При Н}левом положении рукоятки перед перестановкой ее в 1-е положение, когда Пд,„г| «min ролик 47 находится во впадине накладки 49 и дополнительный стопор 46 входит в гнездо дополнительного стакана 18, но упирается в стакан 17, так как соответствующее гнездо последнего и стопор 46 еще не совпадают. При повороте рукоятки в 1-е положение гнездо стакана 17 совпадает со стопором 46, который засто орит стакан и рукоятку и удержит их в этом полон ении. Когда , станет больше «„;„, ролик накатится на

выступ профилированной накладки 49, и дополнительный стопор уйдет внутрь направляющей короЗки, а дополнительный стакан 18, отставщи от стакана 17 на угол в (удерживал стопор 46), догонит последний стакан под действием пружины 19 и встанет в нормальное положение, перекрыв гнездо с стакане 17. С этого момента стакан 17, как уже было сказано, будет удерживаться от обратного движения сгопо1)ом, управляемым профилированной накладкой 56, п сможет снова встать в иулеисе положение только тогда, когда Пдв„,. -«„,„.

Чтобы переключиться при . «„mj на следующую высшую ступень, необходимо рукоятку золотника предварительно поставить в 1-е промежуточное положение, чгобы обороты двигателя упали с „,.,, до «,„;„. Возможность перестаноЕкн рукоятки обеспечивается тем, что при Идвпг, mai стопор 54, управляемый пакладк и 43, уходит внутрь направляющей коробки.

В первом промежуточном поло-кении при изменении Ндв„, от ;;,,jj до п стакан 17 удерживается от дальнейщего поворота вперед стопором 54, управляемым ппкладкой 49, а от поворота назад- стопором 53, управляемым паклааKoii ,52 при изменеЕ ии оборотов двигателя от ДО двпг. гаи. первый же мо mai обратного хода стакан 17 удерживается опять дополнительным стопором 46, 1 равляемым профилированной накладкой 45, аналогично тому, как он удерживался в 1-ом положении, до вступления в работу стопора 53.

Работа блокирующего приспособления во всех основных и про.ежуточных положениях повторяется совершенно одинаково. При переключениях на более высокие ступени основные положения рукоятки золотника сопровождаются работой основных стопоров, управляемых накладками 45 и 56, ir дополнительных стопоров, управляемых накладками 49. а промежуточные положения- работой осноЁНых стопоров, управляемых накладками 45, При переключениях па низщзю скорость рабочими стопорами я.-ляются в основных тложепиях управляемые накладками 56 и 45, а в промежуточных положепиях - управляемые накладками 52 и 49.

Перестановка рукоятки прп переключении на высшую скорость (по часовой стре.чке) производится вручную, но лищь в зависимости от блокирующего приспособления. Перестановка рукоятки при переключении на нилпую скорость происходят автоматически, так как хвостовик золотника все вре.чя сгремится повернуться против стрелки часов под действием закручгнной сииральной пружины 34 и только соответст15уюП1ие стопоры 53 удерживают его, когда это требуется.

Предмет изобретения.

1. Устройство для управления Многоступенчатой коробкой скоростей моторных повозок, заключающее в себе муфты для сцепления одной из зубчаток каждой ступени с ее валом, включаемые посредством сжатого воздуха, контролируемого при помощи поворотного золотиика

с агзтоматическим выключением подачи топлива в ДЕигатель при перехода с низшей ступени 1гередачи на высшую, отлячающееся тем, что для возможности поворачивания золотника лишь при определенном для каждой ступени соотношении числа оборотов двигателя и ведущих колес повозки и автоматического заклинивания его при всяком другом соотношении этих оборотов применены стопоры, взаимодействующие против давления пружин, с одной стороны, с заклиниваемым ими золотником, а с другой, - с кулачковым кольцом, совершающим качательное движение около оси золотника под действием сопряженной с ним посредством соответствующей передачи подвижной муфты центрибежнсго регулятора двигателя.

2.Форма выполнения устройства по ir. 1. отличающаяся тем, что для взаимодейст ня со стопорами золотник 4 жестко связан со стаканом 17, снабженным двумя расположенными один над другим и смещенными относительно друг друга на угод в 22.5° рядами гнезд, находящихся друг от друга на расстоянии дуги в 45°.

3.Форма выполнения устройства но пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что для удержания золотника от поворачивания в сторону включения высших ступеней и обратно применены соответственно две пары стопоров 54 и 53, взаимодействующие с нижним рядом гнезд стакана 17, а для удерживания того же золотника от обратного поворота в момент установки его в новое положение при |переходе на высщую ступень применена пара стопоров 46, взаимодействующая с верхним рядом гнезд того же стакана.

4.Форма выполнения стройства по пп. 2 и 3 отличающаяся тем. что стопоры расположены на дисках 29, 33 и притом таким образом, что один сгопор каждой пары оказывается против соответствующего гнезда станка 17. когда другой стопор той же пары находится против середины глухой степкп сгакапа между гнездами.

5.Форма вьпюлньпия устройства по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что стопоры 46 взаимодействуют со стаканом 17 лишь при совпадении гнезд последнего с отверстиями в стенке дополнительного стакана 18, каковые гнезда и отверстия нормально смещены друг относительно друга на угол в 22,5-.

6.Форма выполнения устройства но п. 5, отличающаяся тем, что дополнительный стакан 18 расположен концентрически внутри стакана 17 и поворотно связан с последним посредством спиральной пружины 19 и пальца 24, ограничивающего относительное смещение стаканов углом в 22.5.

7.Форма выполнения усгвойства по пп. 1-6, отличающаяся тем, что для автоматического поворачивания золотника в обратном направлении при переходе с высших на низшие ступени передачи применена спиральная пружина 34, связываюп1ая диски 29, 33 с хвостовиком 5 золотника.

8.Применение в устройстве по пп. 1-6 кольца 16, жестко связанного со стаканом 17 и снабжгвно1о кулачками, взаимодействующими посредством поворотного рычага 12 с тягой 14 против давления пружины 60 для выключения подачк топлива в двигатель перед переходом с низшей па высшую ступень передачи, 1.. 1/ Фигб