Устройство для переключения ступеней в коробке передач Советский патент 1976 года по МПК B60K41/00 

1

Изобретение относится к транопортному машиностроению, в частности к коробкам передач, переключаемым на ходу.

Известно устройство для переключения ступеней в коробке передач, содерл ащ,ее корпус и подпружиненный ступенчатый поршень, отделяющий силовой цилиндр включаемого фрикционного элемента от источника подачи жидкости под давлением и образующий с корпусом две гидравлические полости, сообщаемые дроссельным отверстием, одна из которых расположена между .ступенями торщня и корпусом, а Вторая-между ступенью поршня больщого диаметра и корпусом, причем полость, образованная между ступенью поршня большего диаметра и корпусом, сообщена с силовым цилиндром включаемого фрикционного элемента.

Известное устройство позволяет получить пла1В1Цое включение отдельных ступеней в коробке передач, однако одного такого устройства оказывается недостаточно для получения плавного включения всех ступеней.

Для повышения плавности включения всех ступеней в коробке передач в предлагаемом устройстве ступенчатый торщень подпружинен со стороиы ступени поршня малого диаметра, а полость, образованная между ступенями поршня и корпусом, сзязапа с источником подачи жидкости под давлением.

2

Кроме того, упомянутое дроссельное отверстие может быть выполнено в ступени поршня большего диаметра. С Целью исключения задержки заполнения

силового цилиндра включаемого фрикционного элемента при заклинивании ступенчатого поршня гидравлические полости, образованные указанным поршнем с корпусом устройства, могут быть .соединены между собой обратным клапаном.

На чертеже показана конструктивная схема рассматриваемого устройства н его уста.новка в гидравлической системе управления коробки передач.

Устройство содержит корпус 1, ступенчатый поршень 2, уплотняемый кольцами 3 и 4, пружипу 5 и крышку. Ступенчатый поршепь 2 образует с корпусом 1 гидравлические полости 7 и 8, которые сообщены между собой

дроссельным отверстием 9 и обратным клапаном, включающим шарик 10 и пружину 11. Полость расположения .пружины 11 соединена отверстием 12 с полостью 8, образованной ступенью поршня 2 большего диаметра икорпусом 1. Полость 7, образованная между ступенями порщ.ня 2 и корпусом 1, каналом 13 сообщается с насосом 14, а полость 8-с клапаном переключения ступеней 15 каналом 16. Отверстие 17 соединяет полость перед подпружиненным торцом поршня 2 с атмосферой.

Гидравлическая система управления включает в себя маслоза-бореик 18, насос 14, редукционный клачлан 19 с золотником 20, плунжером 21 и пружиной 22, клапаи переключения ступеней 15 с золотниками 23 и 24, датчик 25 скорости вращения насосного колеса и датчик 26 скорости вращения турбинного колеса гидротрансформатора. Датчики представляют собой трубки Пито и предназначены для регулирования давления в гидравлической системе управления в зависимости от режима работы гидротрансформатора. Для увеличения давления в системе управления при включении ступени заднего хода полость 27 редукпионного кла:па«а 19 каналом 28 сообщена с каналом 29 включения фрикционной муфты заднего хода.

Фрикционная муфта 30 служит для включения второй ступени в коробке передач. В гидравлическом силовом цилиндре 31 этой муфты размещен нажимной поршень 32 для сжатия .пакета 33 ведущих и ведомых дисков. Канал 34 соединяет гидравлический силовой цилиндр 31 с клапаном переключения ступеней 15.

Работа устройства на всех ступенях происходит одинаковым образом. Поэтому ниже его работа показана на примере включения одной второй ступени.

При включении в коробке передач второй ступени золотник 24 клапана переключения ступеней 15 сообщает канал 16 с каналом 34 подачи жидкости в силовой цилиндр 31 фрикционной муфты 30. Ра1вновесие ступенчатого поршня 2 при этом нарущается и он под действием давления жидкости в гидравлической полости 7 и усилия пружины 5 перемещается вправо, вытесняя жидкость из гидравлической полости 8 в силовой цилипдр 31 фрикционной муфты 30. По мере перемещения поршня 2 вправо давление жидкости в полости 8 продолжает постепенио понижаться вследствие уменьшения усилия пружины 5, и если пружина 5 не имеет деформации при крайнем правом положении 1поршня 2, то без учета потерь на трение поршня о стенки корпуса I, давление в полости 8 будет меньше давления в полости 7 во столько раз, во сколько площадь поршня со стороны полости 8 болБпле площади поршня 2 со стороны полости 7.

Во время перемещения поршня 2 в полость 8 поступает жидкость из полости 7 через дроссельное отверстие 9. Если объема жидкости, вытесненной из полости 8 и поступившей через дроссельное отверстие 9, недостаточно для перемещения поршня 32 до соприкосновения дисков, то шарик 10 переместится и жидкость в силовой цилиндр 31 поступит дополнительно через отверстие 12 с понющью каналов 16 и 34. После заполнения жидкостью силового цилиндра 31 давление в гидравлической полости 8 возрастет, шарик 10 закроет канал 13, и поршень 2 будет перемещаться в исходное (левое) положение вследствие поступления жидкости в полость 8 через дроссельное отверстие 9. Давление жидкости в полости 8 и, следовательно, в силовом цилиндре 31 фрикционной муфты 30 будет постепенно увеличиваться благодаря увеличению усилия пружины 5. Скорость перемещения поршня 2 в исходное положение определяется величиной объема полости 8, плошадью дроссельного отверстия 9 и перепадом давления между полостями 7 и 8.

Этот период зависит от величины давления жидкости в канале 13, соотношения площадей поршня 2 со стороны полостей 7 и 8 и усилия пружины 5.

Для гарантироваяного перемещения поршня 2 в крайнее правое положение при включении ступеней в коробке передач гидравлическое сопротивление дроссельного отверстия 9 должно быть выше сопротивления магистрали от механизма плавного включения до цилиндра включаемой фрикционной муфты.

При изменении режима работы гидротрансформатора изменяются величины давлений в датчиках 25 и 26 и происходит перемещение золотника 20 редукционного клапана 19. Благодаря этому изменяется и величина давления в канале 13. Если давление в канале 13 увеличивается, то, соответственно, увеличивается и давление в силовом цилиндре 31 фрикционной муфты 30 в начале сжатия пакета 33 ведущих и ведомых дисков, что позволяет уменьшить их буксование.

Таким образом установка ступенчатого поршня дает возможность изменять начальную величину давления жидкости в силовом цилиндре 31 муфты при изменении давления в гидравлической системе управления, а пружина 5 обеспечивает 1постепенное увеличение его при отходе поршня 2 механизма плавного включения в исходное положение.

Для включения ступени заднего хода канал 29 соединяется золотником 23 с каналом 16. В этом случае жидкость поступает по каналу

28в полость 27 редукционного клапана. После заполнения цилиндра фрикционной муфты заднего хода жидкостью давление в канале

29постепенно увеличивается. Так как в полости 27 редукциопного клапана в этом случае увеличивается давление, то скорость увеличения давления в канале 29 и цилиндре фрикционной муфты заднего хода несколько выше, чем при включении ступеней переднего хода.

Вследст1вие того, что при перемещении поршня 2 из гидравлической полости 8 выталкивается больше жидкости, чем поступает от насоса 14 в полость 7, устройство позволяет кратковременно повысит ь расход жидкости и ускорить заполнение подводящих каналов и силового цилиндра включаемого фрикционного элемента. Это дает возможность сократить разрыв потока мощности при переключении ступеней и применить рассматриваемое устройство для плавного включения всех фрикционных муфт в коробке передач.

Установка обратного клапана, включающего щарик 10 и пружину 11, позволяет применить рассматриваемое устройство в тех случаях, когда объемы сило1вых цилиндров фрикционных муфт и каналов, нодводящих жидкость на включение муфт, различны для разных ступеней. Этот клапан дает возможность также без значительной задержки заполнить полость включаемой фрикционной муфты при заклинивании поршня 2 в корпусе 1 устройства. Формула изобретения

I. Устройство для переключения ступеней в коробке передач, содержащее .корпус и подпружиненный ступенчатый поршень, отделяющий силовой цилиндр включаемого фрикционного элемента от источника подачи жидкости под давлением и образующий с корпусом две гидравлические пол-ости, сообщаемые дроссельным отвер|стием, одна из которых расположена между ступенями поршня и корпусом, а вторая- между ступенью поршня большего диаметра и корпусом, причем полость, образованная между ступенью поршня большего диаметра и корпусом, сообщена с силовым цилиндром включаемого фрикционного элемента, отличающееся тем, что, с целью повыщения плавности включения всех ступеней в коробке передач, ступенчатый поршень подпружинен со стороны ступени поршня малого диаметра, а полость, образованная между ступенями поршня и корпусом, связана с источником подачи жидкости под давлением.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что упомянутое дроссельное отверстие выполнено в ступени поршня больщего диаметра.

3.Устройство поп. I, отличающееся тем, что, с целью исключения задержки заполнения силового цилиндра включаемого фрикционного элемента при заклинивании ступенчатого поршня, гидравлические полости, образованные этим поршнем с корпусом устройства, соединены между собой обратным клапаном.