Многодиапазонный гидромеханический ходоуменьшитель транспортного средства

 

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств, а именно к дополнительным устройствам тр аисмиссий-ходоуме ньшителям, предназначенным для обеспечения движения этих средств на пониженных ско ростях. Цель изобретения г повьшение эффективности путем расширения диапазона регулирования скорости движения транспортного средства. В ходоуменыпителе соединение гидромашины 8 с гидробаком выполнено одновременно как через обратный клапан 15 с проводимостью в сторону гидромашины, так и через второй предохранительный клапан 16, а к гидрораспределителю дополнительно подключены напорный гидроклапан 18 низкого давления и гидробак. При необходимости расширения диапазона скорос (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 g 4 В 60 К 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4234458/27-11 (22) 24.04.87 (46) 23.08.88. Бюл. Р 31 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "HATH" (72) Ф.Г.Ворончихин, К.И.Городецкий, В.М.Мастеровой, В.Л.Довжик и В.В.Кийко (53) 629. 113 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 925688, кл. В 60 К 17/10, 1982. (54) МНОГОДИАПАЗОННЫЙ ГРЩРОМЕХАНИ.ЧЕСКИЙ ХОДОУМЕНЬШИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств, а именно к дополнительным устройствам. трансмиссий-ходоуменьшителям, предназначенным для обеспечения движения этих средств на пониженных скоростях. Цель изобретения -, повышение эффективности путем расширения диапазона регулирования скорости движения транспортного средства.

В ходоуменьшителе соединение гидромашины 8 с гидробаком выполнено одновременно как через обратный клапан .15 с проводимостью в сторону гидромашины, так и через второй предохранительный клапан 16, а к гидрораспределителю дополнительно подключены напорный гидроклапан 18 низкого давления и гидробак. При необходимости расширения диапазона скоро1418087 сти только за счет обеспечения быстрого реверса транспортного средства упомянутый гидрораспределитель ходоуменьшителя выполнен пятилинейным и трехпозиционным. При необходимости расширения диапазона скорости за счет увеличения верхнего ее предела при движении транспортного средства вперед ходоуменьшитель снабжен дополнительным насосом, а гидрораспределитель выполнен шестиИзобретение относится к трансмиссиям транспортных средств, а именно к дополнительным устройствам трансмиссий-ходоуменьшителям, предназначенным для обеспечения движе-. ния этих средств на пониженных ско(ростях.

Цель изобретения - повышение эффективности путем расширения диапазона регулирования скорости движения тран- . спортного средства.

На фиг. 1 показана гидравлическая схема ходоуменьшителя с устройством быстрого реверса; на фиг. 2 - гидрав«15 лическая схема ходоуменьшителя с устройством, обеспечивающим увеличение верхнего предела скорости движения вперед транспортного средства; на фиг. 3 — гидравлическая схема ходо20 уменьшителя, обеспечивающая как быстрый реверс, так и увеличение верхнего предела скорости движения вперед транспортного средства; на фиг. 4планы скоростей трехзвенного зубчатого дифференциального механизма в четырех диапазонах регулирования скорости и при реверсе.

Ходоуменьшитель (фиг.1) состоит из дифференциального механизма (ДМ), входное звено 1 которого (солнечная шестерня) соединено с механизмом переключения (MII), выходное звено 2 (водило) соединено с трансмиссией, а регулируемое звено 3 (эпицикл) свя- 35 зано с гидромашиной. Механизм переключения может быть выполнен в виде зубчатой муфты, ведущий элемент 4 колинейным и трехпозиционным. При необходимости расширения диадазона скорости одновременно как за счет введения быстрого реверса, так и за счет увеличения верхнего ее предела движения вперед ходоуменьшитель снабжен дополнительным насосом 10, . подключенным напорной гидролинией к гидрораспределителю, выполненному четырехпозиционным и шестилинейным.

2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл. торой связан через главное сцепление с двигателем,-ведомый элемент 5 связан с солнечной шестерней 1, кроме того имеется тормозной (неподвижный) элемент 6 и переключающее звено 7. Переключающее звено муфты может занимать левую позицию, когда ведущий элемент 4 и ведомый 5 соединены друг с. другом, или правую позицию, когда ведомый элемент муфты замыкается на тормозной элемент 6.

I.

Гидросистема гидроходоуменьшителя (ГХУ) включает гидромашину 8, гидронасос 9 и дополнительный гидронасос

10,гидробак1 11 и регулирующую гидроаппаратуру..Гидромашина 8 приводится от эпицикла 3 и имеет первую и вторую гидролинии. Первая гидролиния соединена с регулируемым дросселем

12, с первым предохранительным клапаном 13 и с гидрораспределителем (ГР) 14. Вторая гидролиния соединена с одной стороны с гидробаком 11 через обратный клапан 15 и второй предохранительный клапан 16, а с другой — с ГР. Насос 9 приводится от двигателя и своей напорной гидролинией 17 соединен с ГР. Дополнительный насос 10 приводится от двигателя (ДВС) и им может быть, например, насос навесной системы трактора. К гидрораспределителю дополнительно подсоединены напорный гидроклапан

18 низкого давления и гидробак 11 посредством гидролинии 19. Регулируемый дроссель 12 может быть использован как отдельный самостоятельный

1418087 узел, так и в качестве составного элемента другого устройства, например регулятора потока..Вход дросселя соединен с первой гидролинией гидромашины 8, а выход - с гидробаком.

При необходимости расширения диапазона скорости путем обеспечения быстрого реверса ГР выполнен пятили-. нейным и трехпозиционным (фиг.1).

При необходимости расширения диапазона скорости путем увеличения верхнего ее предела дополнительный насос 10 присоединяется напорной гид. ролинией 20 к ГР 14, который выполнен шестилинейным (фиг.2).

При необходимости расширения диапазона скорости как за счет введения быстрого реверса, так и за счет увеличения верхнего предела скорости движения средства вперед дополнительный насос 10 также присоединяется напорной гидролинией 20 к

ГР, который выполнен уже четырехпозиционным и шестилинейным (фиг.3).

При работе ходоуменьшителя, снабженного дополнительно устройством быстрого реверса (фиг.1), обеспечивается движение транспортного средства в одном из трех поддиапазонов бесступенчатого изменения пониженной скорости движения вперед — высшем, среднем и низшем и одного диапазона реверса. Настройка на каждый поддиапаэон осуществляется водителем посредством ГР и МП.

На фиг. 1 показано положение ГР и МП при их настройке на высший диапазон скорости. В этом случае мощность от двигателя подводится к движителям двумя потоками: первый — механическим путем - через МП к солнечной шестерне 1; второй - гидравлическим путем - через насос 9, гидромашину 8 и эпицикл 3. Оба потока мощности суммируются на водиле 2 и далее через трансмиссию мощность подводится к движителям. Гидросистема в этом случае работает следующим образом»

Насос 9, вращаясь, подает масло из гидробака по напорной гидролинии

17 к ГР и далее к первой гидролинии гидромашины 8, заставляя ее вращаться. В этом случае гидромашина 8 работает в режиме гидромотора, слив масла из которого осуществляется, по второй его гидролинии и далее через ГР, гидролинию 19 в бак.

Таким образом, работа ходоуменьшителя в этом поддиапазоне осуществляется в режиме двухпоточной пе, редачи с дифференциалом на выходе и условно обозначена режимом а на плане угловых скоростей ДИ (фиг.4).

Здесь показано, что угловая скорость и, солнечной шестерни задается постоянной n = const; регулирование скорости водила V> a следовательно, и транспортного средства

I осуществляется за счет изменения. с помощью.гидропередачи скорости

n (Ч ) эпицикла. Регулирование скорости осуществляется дросселем 12. При закрытом дросселе к гидромашине 8

20 подается весь поток масла от насоса

9, при этом скорость гидромотора и эпицикла максимальны. В этом случае, как видно из плана скоростей, скорости водила и транспортного сред25 ства также максимальны и равны соответственноЧ, „„, и Ч, .По мере открытия дросселя часть масла перепускается на слив и скорость гидромотора, а следовательно, водила транспортного средства уменьшается соответстВеННо до Vå мин и 2/3 Ч,.

При необходимости снизить скорость движения вперед транспортного средства ГР переключается в позицию 11, мощность от ДВС подводится через

МП к ДМ и на сателлитах происходит ее разделение: один поток подводится к водилу и далее к трансмиссии и движителям; другой - к эпициклу

4р и далее к гидромашине 8, которая работает как насос. Причем первая гидролиния является напорной, а вторая всасывающей. При этом насос

9, вращаясь, подает масло к ГР и

4б далее по вторай гидролинии — на всасывание гидромашины 8. Всасывание обеспечивается подпиткой благодаря подключению к напорной гидролинии

17 через ГР напорного гидроклапана

18 низкого давления. Если по какойто причине (падение КПД насоса 9), подпитки на всасывание не хватает, открывается обратный клапан 15 и осуществляется дополнительное заса 5 сывание масла гидромашиной 8 из гидробака. Гидромашина 8 подает масло под давлением по первой гидролинии к дросселю 12 и далее на слив в гидробак. При регулировании дроссель

1418087

40 задает различную частоту вращения гидромашины 8,,обеспечивая тем самым бесступенчатое изменение скорости транспортного средства.

Таким образом, работа ходоуменьшителя в этом поддиапазоне происходит в режиме двухпоточной передачи с разделением мощности на ДМ или режиме гидротормоза и условно обо- 10 значен режимом б на плане угловых скоростей ДМ (фиг.4). Здесь показано, что регулирование происходит за счет изменения скорости вращения эпицикла. При закрытом дросселе . гидромашина 8 и эпицикл остановлены, скорость водила и транспортного средства максимальны и равны соответстВенно ЧВ мако и 2/3 Ч{, т.е, равны

5 минимальной скорости предыдущего под- 20 диапазона. При открытом дросселе гидромашина 8 и эпицикл получают отрицательное вращение по скорости V, тогда скорость водила и средства будут мйнимальны для этого поддиапа- 25 зона и равны соответственно Чц „,„„ и 1/3 V,.

Для дальнейшего снижения скорости транспортного средства в ГХУ механизм переключения перемещается вправо (по стрелке), замыкая на тормоз солнечную шестерню, а ГР переключается в позицию I. В этом случае мощность от ДВС через гидропередачу— насос 9, гидрмашину 8 подводится к

ДМ и далее к трансмиссии и движителям.

Работа гидросистемы происходит в этом случае следующим образом.

Насос 9, вращаясь от двигателя через .зубчатую передачу, подает масло через ГР к гидромашине 8 по гидролинии 17 и первой гидролинии.

Слив масла в гидробак осуществляется через ГР по гидролинии 19 и второй гидролинии. Здесь гидромашина 8 работает в качестве гидромотора, spaщаясь в положительном направлении, а ГХУ работает в режиме полнопоточной передачи насос-гидромотор (на плане скоростей (фиг.4) этот режим обозначен К). При закрытом дросселе к гидромашине 8 поступает весь поток масла от насоса 9 и скорость гидромашины и эпицикла максимальны. При этом скорость водила и транспортного средства также максимальны.и рав- 55 ны Ч,„ и 1/3 V а также минимальной скорости предццущего поддиапазо- . на. При открытом дросселе гидромашина 8 в эпицикл останавливаются и, следовательно, транспортное средство стоит.

Быстрый реверс возможен при пере" ключении ГР в позицию III, а МП находится в прежнем, правом положении.

Тогда мощность от ДВС передается от насоса 9 к гидромашине 8 и далее через ДМ,трансмиссию к движителям. Насос 9, вращаясь, подает масло через

ГР по гидролинии 17 к гидромашине

8, работающей в режиме гидромотора с отрицательным вращением, а слив осуществляется через ГР по первой гидролинии и гидролинии 19. Таким образом, ГХУ работает в режиме полнопоточной передачи насос-гидромотор (на плане скоростей (фиг.4) условно обозначен режимом p). При таком переключении гидромотор и эпицикл реверсируются до скорости V, реверсируются также водило и транспортное средство до скорости, соответственно

V и 1/3 V . В рассматриваемой схеме скорость реверса не регулируется.

При работе транспортного средства в любом из рассмотренных режимов и превышении нагрузки свыше допустимой в первой или второй гидролинии гидромашины 8, которая является напорной, давление масла превышает допустимое, и срабатывает соответственно первый

13 или второй 16 предохранительный клапан, обеспечивающий снижение скорости транспортного средства и его остановку, Описанная возможность регулирования скорости транспортного средства в каждом поддиапазоне в пределах

1/3 от максимальной скорости обеспечивается специальным подбором параметров ДМ, дросселя, гидромашины и насоса. При этом„мощность дросселирования снижается до минимальных размеров и тем самым обеспечивается оптимальное значение КПД ходоуменьшителя.

При работе ходоуменьшителя, снабженного устройством, расширяющим скорость за счет увеличения верхнего ее предела (фиг.2), движение транспортного средства возможно в одном из четырех поддиапазонов скорости вперед: ускоренном, высшем,. среднем и низшем. Поскольку подробное описание работы ГХУ в поддиапазонах дано выше, то далее с целью исключения

1418087

30

45

Режимы работы ГХУ оложение органов управления

Минимальная (дрос сель открыт) Максимальная (дроссель закрыт) Поддиапаэоны ско рости (по фиг. 4) ГР

I Левое

v, повторов для рассматриваемого варианта ГХУ приводится только таблица характеристики работы в различных перечисленных режимах (пункты 1-4).

При работе ГХУ, снабженного дополнительно как устройством реверса, так и устройством, обеспечивающим расширение скорости за счет увеличения верхнего ее предела (фиг.3), дви- 10 жение транспортного средства возможно в одном из пяти поддиапаэонов скорости: ускоренном, высшем, среднем, низшем движении вперед и реверсе. Характеристика работы ГХУ дана в приведенной выше таблице в режимах

{пункты 1-5).

Таким образом, предлагаемый многодиапазонный ГХУ позволяет существенно расширить диапазон регулирования скорости транспортного средства без снижения КГЩ, что существенно может повысить его эффективность.

Формула из обретения

1. Многодиапазонный гидромеханический ходоуменьшитель транспортного средства, содержащий трехэвенный дифференциальный механизм, двухпозиционную соединительную муфту, в первой позиции связывающую первое звено дифференциального механизма с двигателем, а во второй - с тормозом, при этом второе звено дифференциального механизма связано с движителем, а третье — с гидромашиной, имеющей первую гидролинию, соединенную с регулируемым дросселем и первым предохранительным клапаном, и вторую гидро- 0 линию, соединенную с гидробаком, нерегулируемый гидронасос, кинематически связанный с валом двигателя, гидрораспределитель, соединенный с первой и второй гидролиниями гидромашины и с напорной гидролинией гидУ Скорость транспортного средства

1 Ускоренный — м 4/3 V< ронасоса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения диапазона регулирования скорости движения транспортного средства, он снабжен вторым предохранительным клапаном и обратным клапаном сообщенными с второй гидролинией гидромашины, напорным гидрокла- . паном низкого давления, при этом гидрораспределитель выполнен трехпозиционным пятилинейным, первая линия которого соединена с напорной гидролинией гидронасоса, вторая линия— с гидуоклапаном низкого давления, третья линия - с второй линией гидромашины, четвертая линия - с гидроба ком, а пятая линия — с первой линией гидромашины, при этом в первой позиции гидрораспределителя его первая линия сообщена с пятой линией, во второй позиции первая линия сообщена с второй и третьей гидролйниями, в третьей позиции первая линия. сообщена с третьей линией.

2. Ходоуменьшитель по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что, он снабжен дополнительным гидронасосом, кинематически связанным с валом двигателя, гидрораспределитель снабжен дополнительно шестой гидролинией, соединенной с напорной гидролинией дополнительного гидронасоса, при этом в первой позиции гидрораспре" делителя его первая линия сообщена с пятой и шестой линиями, во второй позиции шестая линия сообщена с пятой, в третьей позиции вторая линия сообщена с третьей и шестой линиями.

3. Ходоуменьшитель по п.2, о тл и ч а ю шийся тем, что гидрораспределитель выполнен четырехпозиционным, при этом в четвертой позиции гидрораспределителя его шестая линия сообщена с третьей, а четвертая линия — с пятой.

Двухпоточная передача с двумя насосами и с

ДМ на выходе

1418087

Продолжение таблицы

Скорость транспортного средства

Режимы работы ГХУ оложение органов управления

ГР

2/3 У

II Левое

2 Высший - а У!

3 Средний - б 2/3 Ч< 1/3 Ч, 4 Низший - к 1/3 Ч, 0

Гидротормоэ

5 Быстрый реверс - р -1/3 V

IY Левое

Поддиапаэоны скорости (по фиг. 4) Макси- Минимальмальная ная (дрос (дроссель сель отэакрыт) крит) III Левое

II Правое

Двухпоточная передача с одним насосом и с

ДМ на выходе

Полнопоточная гидропередача насос-гидро» мотор

Полнопоточная нерегулируемая передача насос-гидромотор

1418087

1418087

Составитель А.Варыков

ТехредM.Moðãåíòàë Корректор 0.Кравцова

Редактор А.Ворович

Заказ 4105/15

Тираж 558 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4