Устройство управления многоступенчатой передачей транспортного средства

 

Изобретение относится к транспортным средствам. Цель изобретения - повышение надежности работы. Устройство управления содержит гидроцилиндры 8-10 фрикционов управления многопозиционного кранового распределителя 11, шаговьй механизм 14 привода.распреде- (Л со 1 Ч 1чЭ .t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН (50 4 B 60 К 41/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М,".;, „„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ атр ..„ "-

2 4 5 /

--- — - — (21) 3955804/27-11 (22) 23.11.85 (46) 30.09.87. Бюл. Р 36 (71) Минский автомобильный завод и

Институт надежности и долговечности машин при АН БССР (72) Л.Г. Красневский, И.Г. Шейнкер и М.Л. Солнце (53) 629 ° 113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф. 432685, кл. В 60 К 41/Об, 1970.

„„SU„„1341072 А1 (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспортным средствам. Цель изобретения— повышение надежности работы. Устройство управления содержит гидроцилиндры

8-10 фрикционов управления многопозиционного кранового распределителя 1.1 шаговый механизм 14 привода распреде- .

1341072 лителя, состоящий из храпового колеса 15, золотника распределителя, двух гидроцилиндров 16 и 17, двух электромагнитных клапанов, источника давления жидкости, контроллера 30, выключателя и устройства 25 принудитель,ного вывода на нейтраль. Устройство 25

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для управления многоступенчатыми механизмами и гидромеханическими передачами транспортных средств большой единичной мощ-5 ности и грузоподъемности.

Цель изобретения — повышение надежности в работе.

На фиг. 1 показана принципиальная гидравлическая схема устройства управления; на фиг. 2 — конструкция кранового распределителя; на фиг.3 разрез А-А. на фиг. 2.

Многоступенчатая передача 1 (фиг. 1) содержит коробку передач 2 и, как правило, гидротрансформатор

3. Для пояснения сущности изобретения выбрана известная коробка передач с тремя степенями свободы, состоящая из двух последовательно соединенных двухстепенных механизмов 4, 5, управляемых соответственно двумя группами фрикционов с гидроцилиндрами 6, 7, 8 и 9, 10.

Механизм управления трансмиссией

1 содержит крановый распределитель

11 с многопозиционным поворотным золотником, имеющий две конструктивно совмещенные секции 12, 13,цля раздель. ного управления механизмами 4, 5 и

30 шаговый механизм 14 привода распределителя. Механизм 14 содержит храповое колесо 15, связанное с золотником распределителя 11, и гидроцилиндры

16, 17 для поворота золотника распре- 35 делителя 11 в направлении высших и низших ступеней посредством собачек, закрепленных на штоках.

Секция 12 распределителя 11 имеет вход питания, сообщенный с магистралью 18 главного давления. Последняя подключена непосредственно к выходу гидронасоса 19. Вход питания секции снабжено электромагнитным клапаном 26 и дополнительным регулятором 21 давления. Принудительное включение нейтрали производится выключением гидроцилиндров 6-10 фрикционов и перекрытием питающей гидролинии золотника регулятора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл.

18 подключен к выходной гидролинии

20 регулятора 21 давления.

К магистрали 18 параллельно подключены регуляторы 21, 22 давления.

Регулятор 22, как принято в тяжелых трансмиссиях, выполнен в виде двухрежимного переливного клапана с целью повышения давления в магистрали 18 на ступенях коробки передач с повышенной нагрузкой на отдельные фрикционы (в планетарных коробках обычно на 1-ой ступени и заднем ходу)

Настройка регулируется изменением натяжения пружины регулятора с помощью гидролинии 23 от секции 12 и, например, гидроцилиндра 24.

Устройство 25 принудительного вывода передачи на нейтраль выполнено в виде управляемого электромагнитом пилотного клапана 26, дифференциального гидроцилиндра 27, размещенного с возможностью взаимодействия его штока с затвором регулятора 21 и электрического выключателя 28. Вход клапана 26 подключен к магистрали 17, а выход — к рабочей полости гидроцилиндра 27. Клапан 26 служит первым командным каскадом, а регулятор 21 вторым (исполнительным) каскадом устройства 25.

Электрогидравлический командный блок 29 состоит из контроллера 30 и двух электромагнитных клапанов 31, 32. Контроллер 30 содержит контакты

33, 34, которые при воздействии на рычаг 35 управления вверх или вниз поочередно замыкаются и подключают электромагниты клапанов 31, 32 и бортовой электросети 36. Входы клапанов

31, 32 подключены к магистрали 18, а выходы - к гидроцилиндрам 16, 17 шагового механизма 14. K магистрали

18 может также быть подключен меха1341072 низм M (фиг. 1) автоматического управления, показанный пунктиром.

Выходы кранового распределителя

11 гидролиниями 37-41 подключены к

5 гидроцилиндрам 6-10 коробки передач

2. На этих гидролиниях установлено устройство 42 известной конструкции для плавного включения гидроцилиндров..В каждом из положений золотника распределителя 11 гидролинии 37-4 1 сообщаются с гидролинией 18 или 20 в комбинациях, обеспечивающих включение ступеней передачи 1 в соответствии с таблицей. Гидролинии, не вошедшие в указанные комбинации, сообщаются с дренажом.

Включенный гидроцилиндр

Ступень

6 7 8 9 10 передачи

Нейтраль

III +

35

Зх1

Зх2

9 или 10

Накат

+ Режимы, на KoTopblx для гидроцилиндров 9 необходимо повышенное давление.

Повьппенное давление соответствует первому из режимов работы (первой 45 настройке) регулятора 22. Второй режим (настройка) регулятора 22 соответствует нормальному давлению, необходимому гидроцилиндрам 6.-10 на всех режимах, а также гидроцилиндру 9 на

50 режимах, не отмеченных звездочкой.

Давление настройки регулятора 21 несколько выше давления второй настройки регулятора 22.

Конструктивно крановый распределитель 11 выполнен в виде корпуса 43 (фиг. 2), в сквозном отверстии которого помещен составной поворотный золотник 44, кинематически связанный с храповым колесом 15 (не показано) шагового механизма 14, закрепленного на торце корпуса 43. Золотник 44 выпол нен в виде двух концентричных гильз наружной 45 и внутренней 46, соединенных между собой, например, штифтом

47.

На верхней и нижней площадках корпуса 43 имеются входные отверстия 48, 49 для соединения его с гидролинией

18 и клапаном 26, выходные отверстия для соединения с гидроцилиндрами 610, из которых четыре отверстия 5053 показаны в плоскости чертежа.

На гильзе 45 имеются кольцевые канавки 54-57, расположенные в промежутках между выходными отверстиями

50-53, а на гильзе 46 — две проточки 58, 59, первая из которых отверстиями 60, 61 сообщена с канавкой 54 и внутренней полостью гильзы 46. В указанной полости расположены золотник 62 регулятора 21 давления с отверстием 63 и плунжер 64, пространство между которым:и дроссельным отверстием 65 сообщено с проточкой 59.

Здесь же размещена пружина 66 регулятора 21, опирающаяся на резьбовую втулку 67. В гильзе 45 помещены плуижер 68, шток которого упирается в плунжер 64, и заглушка 69, зафиксированная штифтом. Полость между плунжером 68 и заглушкой 69 отверстием 70 сообщена с кольцевой канавкой 57. Проточка 71 гильзы 46 отверстием 72 сообщена с проточкой 69. Золотник 44 зафиксирован в осевом направлении штифтом 73, входящим в канавку 74. Правый торец корпуса 43 закрыт крьппкой 75. Гильза 45 имеет в плоскостях расположения выходных отверстий корпуса 43 чередующиеся сквозные отверстия 76 и пазы 77; сообщающие их с проточкой

58 или 59, а также с кольцевыми канавками 55, 56.

Устройство работает следующим образом.

Переключение ступеней передачи 1 вручную осуществляется воздействием на рычаг 35 контроллера 30. При этом контакт 33 или 34 включает электромагнитный клапан 31 или 32, через которые жидкость из магистрали 18 поступает в гидроцилиндр 16 или 17 шагового механизма 14. Выходное звено 15 при каждом срабатывании гидроцилиндра 16 и 17 поворачивается на один шиг и устанавливает золотник 44 рас1341072 пределителя 11 в положение, избранное водителем. В каждом положении давление от распределителя 11 по гидролиниям 37-4 1 подается в комбинации гидроцилиндров 6-10 в соответствии с

5 таблицей, что обеспечивает включение нужной ступени.

На "1"-ой ступени и 1-ом заднем ходу давление от распределителя 11 йодается также в гидролинию 23, в результате чего регулятор 22 поддерживает в гидролинии 18 высокое давление. Через отверстия 48, 60 корпуса

43 оно поступает в проточку 58 гильзы 46 .(фиг. 2). Из проточки 58, ко10 торая соответствует секции 12 (фиг.1) через отверстие 50 высокое давление подается в гидроцилиндр 9, что необходимо для передачи соответствующим фрикционам коробки передачи 2 повышенного крутящего момента на 2-ой ступени и 1-ом заднем ходу. На этих ступенях регулятор 21 поддерживает в гидролинии 20 давление меньшее, чем в магистрали 18, что предохраняет от перегрузки гидроцилиндры, подключенные к секции 13 распределителя 11, и предотвращает создание избыточного коэффициента запаса соответствующих фрикционов (конструктивно секции 13 и гидролинии 20 фиг. 1 соответствуют проточка 59 и отверстие 61 (фиг. 2).

Золотник 62 регулятора 21 на данном режиме перемещается влево под действием давления, подаваемого к его пра- 35 вому торцу через дроссель,65, и дросселирует левой кромкой своей средней шейки поступление жидкости из отверстия 61 в проточку 71 и далее через отверстие 72 — в проточку 59. Нарастание давления в проточке 59 сверх давления настройки предотвращается открытием слива из проточки ?1 в отверстие 63 золотника 62 через щель, 45 открываемую правой кромкой его средней шейки.

Одновременно давление, действующее слева на плунжер 64, отводит плунжеры 64, 68 вправо до упора, что исключает их влияние на работу регулятора

21, на режиме редуцирования или давления на 1-ой ступени и 1-ом заднем ходу. На всех остальных ступенях регулятор 22 настроен на нормальное давление, Поскольку оно несколько ниже 55 настройки регулятора 21, пружина 66 смещает золотник 62 вправо,до упора

f в плунжер 64. В результате регулятор

21 не работает, а в обеих секциях. распределителя 11 и во всех гидроцилиндрах коробки передач 2 устанавливается одинаковое давление, равное давлению в магистрали 18. Для перевода передачи 1 в пакет на любой ступени переключателем 28 включают электромагнитный пилотный клапан 26, который подает давление иэ магистрали 18 в рабочую полость гидроцилиндра 27 через отверстия 49, 70 и кольцевую канавку 57(см. фиг. 2). При этом на плунжеры

64, 68 давление действует с противоположных сторон, и они работают как единый поршень дифференциального гидроцилиндра. Под действием избыточной силы плунжер 68 перемещается влево до упора в торец гильзы 46 и смещает влево плунжер 64 и золотник 62, средняя шейка которого разобщает проточку

71 и отверстие 61 и соединяет ее со сливом через отверстие 63. При этом гидроцилиндры, подключенные к проточке 59, выключаются и передача 1 выходит на нейтраль, хотя золотник 44 распределителя 11 остается в прежнем рабочем положении. Возможность выхода в пакет значительно облегчает управление машиной при остановке.

Во время свободного выбега до остановки возможен беспрепятственный пошаговый перевод кранового распределителя 11 .в нейтраль, поскольку он не сопровождается переключением ступеней и вследствие этого может выполняться в быстром темпе независимо от скорости движения. При необходимости (например, при экстренной остановке) эта операция может выполняться при неподвижной машине.

Для продолжения движения в тяговом режиме на прежней ступени выключают клапан 26. При необходимости перед выходом из наката распределитель 11 может быть установлен в положение ступени, соответствующей скорости движения в момент выхода.

Возможны различные варианты и модификации данного устройства. В частности, повышенное. давление может поддерживаться на большем числе режимов и в большем числе гидроцилиндров.. Регулятор 21 может, помимо указанных функций, использоваться также для обеспечения плавности переключений совместно с устройством 42. Возможен также накат при движении в автоматическом режиме при работе механизма

1341072

Формула изобретения

1. Устройство управления многоступенчатой передачей транспортного сред-30 ства, содержащее гидроцилиндры фрикционов управления многоступенчатой коробкой передач, которые через устройство плавного включения соединены с выходами многопозиционного кранового распределителя, шаговый механизм

35 привода распределителя, состоящий из храпового колеса, связанного кинематически с золотником распределителя, два гидроцилиндра, два электромагнитных клапана, входы которых соединены

C с источником давления жидкости, а выходы — с гидроцилиндрами, и электрически сообщен через контроллер с

/ бортовой электросетью, устройство принудительного вывода передачи на нейтраль, включающее двухпозиционный трехлинейный распределитель с электромагнитным управлением, первая линия которого сообщена с источником давления жидкости, вторая — со сливом, а электромагнит подключен Через выключатель к бортовой электросети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, устройство принудительного вывода пе- 55 редачи на нейтраль снабжено регулятором давления, включающим в себя управляемый золотниковый распределитель;

M (фиг. 1) и т.д. Во всех этих вариантах устройство вывода на накат имеет малые габариты, поскольку основные элементы его гидравлического исполни-.

5 тельного контура, пропускающие значительные расходы жидкости на включение гидроцилиндров 6-8, совмещены с регулятором 21. Дополнительная установка в последнем элементе наката — плунжеров 64, 68 практически не влияет на размеры и сложность устройства.

В то же время достигнутый перевод электромагнита в пилотный каскад уменьшает его размеры.(до 5-10 раэ по массе).

Установка регулятора 21 с элементами вывода на накат непосредственно в золотнике распределителя 11 существенно упрощают конструкцию механиз- 20 ма управления, в частности уменьшает габариты наиболее сложной детали— корпуса 43 и в конечном счете облегчает применение таких механизмов на новых трансмиссиях большой мощности. золотник которого подпружинен с одной стороны, а с другой связан с штоком гидроцилиндра с: дифференциальными поршнями, образующими рабочую, промежуточную между поршнями и плунжерную полости гидроцилиндра, а также дроссель регулятора, причем вход распределителя регулятора давления сообщен с источником давления, а выход — с од— ним из входов многопозиционного кранового распределителя, а также через дроссель сообщен с плунжерной полостью гидроцилиндра и управляющей полостью распределителя регулятора давления, при этом рабочая полость гидроцилиндра сообщена с третьей линией двухпозиционного трехлинейного распределителя с электромагнитным управлением, промежуточная полость между поршнями сообщена со сливом, при этом в первой позиции двухпозиционного трехлинейного распределителя с электромагнитным управлением вторая линия сообщена с третьей, а во второй позиции первая линия сообщена с третьей, причем другой вход многопоэиционного кранового распределителя сообщен с источником давления жидкости.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что многопозиционный крановый распределитель включает в себя корпус с радиальными отверстиями, в котором размещен поворотный золотник, включающий две концентрично расположенные гильзы, соединенные штифтом, причем на наружной поверхности наружной гильзы выполнены кольцевые канавки, расположенные между радиальными отверстиями корпуса, и радиальные отверстия, а на внутренней гильзе выполнены радиальные отвер. стия и две проточки, одна из которых выполнена с возможностью сообщения источника давления жидкости посредством соответствующих отверстий корпуса и отверстий концентрично расположенных гильз с внутренней полостью внутренней гильзы, в которой размещен подпружиненный золотник управляемого золотникового распределителя регулятора давления и поршень с мень-. шим диаметром гидроцилиндра регулятора давления, а связанный с упомянутым поршнем поршень с большим диаметром регулятора давления размещен во внутренней полости наружной гильзь1, при

1341072 при этом первая и вторая проточки вы- полнены с возможностью сообщения с соответствующими гидроцилиндрами фрикционов управления многоступенчатой коробкой передач.

Составитель A. Барыков

Техред JI. Олийнык

Редактор Н. Швыдкая

Заказ 1823/4 Тираж 558

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 этом упомянутый золотник выполнен двухпоясковым, причем полость между поясками выполнена с возможностью сообщения через дроссель регулятора с

5 второй проточкой внутренней гильзы, Корректор Н. Король

Подписное