Механизм плавного включения фрикционной муфты трансмиссии транспортного средства Советский патент 1980 года по МПК B60K20/14 

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый механизм плавного включения фрикционной муфты; на фиг. 2 - вариант выполнения механизма; на фиг. 3 - графики изменения давления и расхода жидкости при включении муфты. Механизм плавного включения (см. фиг. 1) имеет регулятор давления 1 с корпусом 2, в цилиндрическом отверстии 3 которого помещен затвор 4, а в левой полости, сообщенной с отверстием 3, упругий элемент (пружина) 5. Ука занная полость служит также рабочей полостью аккумулятора. В затворе 4 имеется дроссель 6 для заполнения аккумулятора. Через отверстие 7регулятор давления гидролинией 8 подключен к гидроцилиндру 9 фрикционной муфты (на чертеже не показана) через эжектор 10. Всасывающий канал эжектора 10 гидролинией 11 через .обратный клапан 12 сообщен с полостью аккумулятора в нижней ее части. Гидролиния 13 управления муфтой подключена к гидролинии 8. Полость аккумулятора через обратный клапан 14 и дроссель 15 сообщена также с внутренней полостью трансмиссии (на чер теже не показана). Опора 16 пружины 5, на внешней цилиндрической поверхности которой имеются прорези 17, служит одновременно дефлектором струи, вытекающей из дросселя 6. 8корпусе 2 имеется сливное окно 18. Давление .в гидролинию 13 подается от механизма управления трансмиссии, условно изображенного в виде подвода 19 рабочей среды. В варианте механизма (см. фиг. 2) эластичная мембрана 20 отделяет полость аккумулято ра, заполняемую жидкостью, через дроссель 6 от воздушной полости, в которой также может устанавливаться дополнительный упругий элемент (пружина) 21 для возврата мембран 2 тз исходное положение. Механизм работает следующим образом. Для включения фрикционной муфты рабочую жидкость под давлением Р подают в гидроцилиндр 9 по гидролинии 13 от механизма управления трансмиссией. Включение муфты происходит в три этапа. I этап. Перемещение поршня гидроцилиндра При подаче давления яоршень гидроцилиндра 9 перемещается вниз, пока не выберутся зазоры между дисками муфты. На этом этапе в гидроцилиндре 9 устанавливается низкое дав ление Pj, зависящее только от сил сопротивле ния движению порщня. На затвор 4 регулятор давления 1 справа действует давление, превыщ ющее PI на величину гидравлического сопроти ления эжектора 10. Однако этого давления недостаточно для преодоления усилия пружины 5 и смещения затвора 4, так что сливное окно перекрыто. Весь расход жидкости Qr, поступающ в гидролинию 13, проходит через ежектор 10 в идроцилиидр 9. При прохождении расхода жидкости Qr во всасывающем канале эжектора 10 созается разрежение, под действием которого жидкость удаляется из полости аккумулятора через обратный клапан 12 по гидролинии 11, а вместо нее в полость аккумулятора поступает воздух из внутреннего объема трансмиссии через дроссель 15 и обратный клапан 14. Небольшое количество жидкости, поступающей в полость через дроссель 6, также отсасывается. Вследствие малого сечения дросселя 15 в полости аккумулятора создается разряжение. Таким образом, на данном этапе через эжектор 10 проходит расход Q, на заполнение гидроцилиндра 9, расход через регулятор давления равен нулю, а давления в гидроцилиндре и в полости аккумулятора соответствуют кривым PJ, и Р (см. фиг. 3). Ц этап. Нарастание давления в гидроцилиндре 9. При остановке порщня гидроцилиндра 9 s результате сжатия им пакета дисков муфты течение жидкости через эжектор 10 прекращается, и давление в его всасывающем канале уравнивается с давлением Pj, в гидроцилиндре. Орратный клапан 12 закрывается, и давление воздуха Р в полости аккумулятора начинает возрастать в результате поступления в нее жидкости через дроссель 6. При этом также закрывается обратный клапан 14, и полость аккумулятора остается сообщенной с гидросистемой только через дроссель 6. Давление в гидролиниях 8, 11, 13 начинает нарастать. При достижении некоторого давления, несколько превышающего Р и определяемого настройкой пружины 5, затвор 4 смещается влево и открывает сливное окно 18. Через регулятор давления I на слив протекает расход О , изменение которого во времени показано на фиг. 3. В гидроцилиндре 9 и сообщенных с ним гидролнниях устанавливается давление, равное давлению настройки регулятора 1. Из условия равновесия сил на затворе 4 следует, что на данном этапе Р Р + ДР, ДР 1гаэгде F - усилие пружины. 5; S - площадь торца затвора 4. Таким образом, кривая изменения давления в гидроцилиндре 9 аналогична кривой Р , но смещена относительно нее на величину Р. Время и характер нарастания давления в полости аккумулятора определяются ее объемом, сечением дросселя 6 и закономерностью сжатия воздуха жвдкостью. Обеспечению стабильности характеристик аккумулятора способствует дефлектор 17, препятствующий распылению в его полости струи жидкости, выходящей из дросселя 6, и ее хаотическому перемешиванию с воздухом. Объем аккумулятора и сечение дросселя 6 выбираются индивидуально в зависимос ти от параметров конкретной муфты. Ц этап заканчивается, когда давление в гидроцилиндре 9 достигает величины давления питания Р Давление в полости аккумулятора быстро уравнивается с давлением в гидродилиндре 9, и пружина 5 смещает затвор 4 вправо о упора. IJJ. этап. Работа включенной муфты. При выравнивании давлений по обе , стороны затвора 4 последний перекрывает сливное окно 18, и регулятор 1 прекращает работу. Давление в гидроцилиндре 9, а также во всех гидролиниях механизма плавности уравнивается с давлением питания Р Аккумулятор остается -заряженным (давления воздуха и жидкости в его полости равны Р„ ) Если имеются утечки возруха из аккумулятора, то он постепенно заполняется жидкостью полностью, что не влияет на дальнейшую работу муфты. В случае отказа обратного клапана 14 воздух в начале Ц этапа будет вытеснен жидкостью из полости аккумулятора, и далее жидкость из этой полости будет сливаться во внутреннюю полость трансмиссии через дроссель 15. При этом длительность Ц этапа значительно уменьшится- Однако благодаря наличию дросселя 15 в полости аккумулятора установится некоторое давление, за счет которого давление настройки регулятора 1 и давление в гидроцилиндре 9 всё же возрастут До величины, обеспечивающей включение муфты. Конкретное значение этой величины зависит от соотношения сечений дросселей и 15 и выбирается, исходя из соображений надежности для конкретной муфты. Следует отметить, что утечки воздуха на И этапе включения могут иметь место только через обратный клапан 14. Утечки по кольцевому зазору между затвором 4 и корпусом 2 невозможны, так как давление в полости аккумулятора меньше давления справа от затвора на величину ДР (см. выше). Исключению утечек жидкости через неисправный клапан 14 из полости аккумулятора способствует применение мембраны 20, разделяющей его полость на воздущную и жидкостную (см. фиг. 2). При этом отпадает необходимость в дефлекторе 16 и дросселе 15. Возврат мембраны 20 из рабочего положения, показанного пунктиром, в исходное осуществляется за счет разрежения в полости справа от нее на I этапе работы механизма. Дополнительно может исполь зоваться возвратная пружина 21. Преимуществом предлагаемой, конструкции механизма плавности является значительное (в 3-4 раза) уменьшение длины зеркала гильзы регулятора 1, которая в данном случае примерно равна длине затвора 4, а также усилия и габаритов пружины 5. Соответственно уменьшаются и габариты корпуса 2, так как необходимый объем аккумулятора можно выполнить в боковой крьщже корпуса. При этом полость аккумулятора может иметь сложную форму, так как эжектор 10 в любом случае обеспечит отсос из нее жидкости. В поршневых же аккумуляторах рабочий объем равен объему, описываемому порщнем, т.е. рассчитывается по зеркалу гильзы. Учитыв малый расход жидкости во всасывающем канале, эжектор 10 может иметь малые размеры и практически может выполняться в виде сверлений в корпусе 2. Клапаны 12 и 14 также легко размещаются в корпусе, так что механизм при его реализации представляет собой единый компактный блок. Формула изобретения I. Механизм плавного включения фрикционной муфты трансмиссии транспортного средства, содержащий регулятор давления рабочей жидкости с переменной настройкой, подключенный к напорной гидролинии гидроцилиндра включения фрикционной муфты, и аккумулятор давления для изменения настройки регулятора давления, сообщенный с упомянутой гидролинией через дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, он снабжен эжектором и двумя обратными клапанами, а аккумулятор давления выполнен в виде полости регулятора давления со-стороны упругого элемента, при этом эжектор установлен в напорной гидролинии входом к регулятору давления рабочей жидкости, а упомянутая полость регулятора давления через первый обратный клапан сообщена с всасывающим каналом эжектора и через второй обратный клапан с внутренней полостью трансмиссии транспортного средства, причем второй обратный клапан ориентирован входом в сторону указанной полости трансмиссии. 2.Механизм по п. 1,отличающийс я тем, что в полости регулятора давления установлена мембрана, разделяющая эту полость на две части, одна из которых со стороны упругого элемента сообщена со входом первого обратного клапана, а вторая часть полости, противоположная первой, сообщена с выходом второго обратного клапана. 3.Механизм по п. 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что во второй указанной части полости регулятора давления установлен дополнительный упругий элемент. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3691872, кл. 74-864, 1974. V V V V V .V /////Y//////Z

20 2 3 S В

Ч

пит

Ра

flr

1зтоп

Жзтвп

S этап