Двухпоточная электромеханическая передача тягового средства

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к тракторам, самоходным шасси, машинно-тракторным агрегатам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строительно-дорожного и специального назначения. Цель изобретения - повышение КПД, снижение массы и габаритов электрических машин и обеспечение переключения на ходу передачи мощности. Двухпоточная электромеханическая передача тягового средства содержит планетарный дифференциальный механизм 4 и две электрические машины 5,6. Водило 12 планетарного механизма снабжено зубчатым венцом 18, а солнечная шестерня 9 выполнена с возможностью перемещения вдоль оси вала 8 и входа в зацепление с этим венцом, причем диаметр хвостовика вала равен диаметру окружности впадин шлицев солнечной шестерни, что позволяет превратить электромеханическую трансмиссию в электрическую на период работы в режиме ходоуменьшения. Передача снабжена также устройством автоматического переключения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5i) 4 В б 0 К 1 7/1 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕООЮ

ВТЕЧТВ - ТЕА

E. БРИО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР! (21) 4396356Л5- « (22) 25.03.88 (46) 15.11,89. Бюл. Г 42 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ" (72) М.П.Афиногенов, Г.В,Новиков и Т.А.Гаврилова (53) 629.11" (088.8) (56) Кудрявцев Л.А. и др. Электромеханические передачи с отбором мощности переменного тока. — Труды

ЧИМЭСХ, вып. 47, Челябинск, 1970, с. 59-61. (54) ДВУХПОТОЧНАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАН1>1ЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ТЯГОВОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к тракторам, самоходным шасси, машинно-тракторным агрегатам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строи„„Я0„„1521623 А1

2 тельно-дорожного и специального назначения. Цель изобретения — повышение КП 1, снижение массы и габаритов электрических машин и обеспечение переключения на ходу передачи мощности. Лвухпот очная электромеханическая передача тягового средства содержит планетарный дифференциальный механизм 4 и две электрические машины 5, 6. Водило 12 планетарного механизма снабжено зубчатым венцом 18, а солнечная шестерня 9 выполнена с возможностью .перемещения вдоль оси вала

8 и exp@a в зацепление с этим венцом, причем диаметр хвостовика вала равен диаметру окружности впадин шлицев солнечной шестерни, что позволяет превратить электромеханическую трансмиссию в электрическую на период работы в режиме ходоуменьшения. Передача снабжена также устройством автоматического переключения, 2 з.п.ф-лы, 4 ил. l 52162) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сельскохозяйственным и промышленным тракторам, трубоукладчикам, самоходным шасси, бульдозерам, машинно-тракторным агрегатам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строительно-дорожного и специального назначения, работающим в широком диапазоне изменения скорости, в том числе и при очень низких скоростях.

Цель изобретения — снижение массогабаритных показателей электрических машин, повышение КПЦ на низких скоростях в режиме ходоуменьшения и улучшение функциональных характеристик путем превращения передачи в однопоточную электромеханическую и обратно с автоматическим переключением на ходу.

На фиг. 1 показана принципиальная схема транспортного средства с двухпоточной электромеханической передачей; на фиг. 2 - планетарный 25 суммирующий механизм, разрез; на фиг, 3 - принципиальная схема устройства перемещения центрального зубчатого колеса вдоль оси его вала; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема системы автоматического управления переключением. цвухпоточная электромеханическая передача t, связанная с первичным двигателем 2 и движителями 3, содеожит трехэвенный планетарный дифференциальный суммирующий механизм 4 и две электрические машины: генератор 5 и двигатель-генератор 6. !

Электрический генератор 5 связан посредством зубчатой передачи 7 с первичным двигателем 2, с валом которого связан также вал 8 первого входного звена планетарного механизма 4 4 с центральным зубчатым колесом 9 солнечной шестерней. Второе входное звено планетарного механизма - коронная шестерня 10 - связано посредством зубчатой передачи 11 с электрическим двигателем 6. Выходное звено. планетарного механизма 4 — водило 12 с укрепленными на нем сателлитами 13 связано с движителями 3 посредством межкоЬесного дифференциала 14.

Колесо 9 (фиг. 2) соединяется с валом 8 при помощи шлицев 15 и выполнено с возможностью перемещения вдоль оси вала 8, Бал 8 выполнен со щлицами 16 и гпадким хвостовиком 17, диаметр кот!-:— рого равен диаметру окружности выступов шлицев 15 коле а 9. Водило 12 выполнено с зубчатым венцом 18 внутреннего зацепления, причем зубья колеса 9 могут войти в зацепление с зубьями венца 18. Перемещение колеса 9 вдоль оси вала 8 обеспечивает устройство 19 перемещения, шток 20 которого связан с колесом 9 посредством элемента 21.

Устройство 19 перемещения выполнено имеющим три фиксированные позиции: в первой позиции зубчатое колесо 9 соединено шлицами 15 и 16 с валом 8 (фиг. 1 и 2); во второй колесо 9 сдвинуто в сторону водила 12. так, что шлиць! 15 колеса 9 выходят из контакта со щлицами 16 вала 8 и колесо 9 может свободно вращаться относительно вала 8„ в третьй позиции колесо 9 сдвинуто еще дальше и его зубья находятся в зацеплении с зубья ми венца 18 водила 12.

8о всех трех позициях колесо 9 находится в зацеплении с сателлита " ми 13, На фиг. 3 показана принципиальная схема устройства 19 перемещения ко леса 9 вдоль вала 8. Иток 20 может перемещаться, замыкая контакты позиционного датчика 23, под действием пружины 24 в одну сторону и катушки

25 электромагнита - в другую, причем в первой позиции он удерживается стопором 26, управляемым катушкой

27, во второй — стопором 28, управля емым катушкой 29, а в третьей - пру>ниной 24, Стопор 26 пропускает шток

20 в первую позицию свободно.

Устройство 19 снабжено позиционный датчиком 23, один размыкающий контакт

30 которого (фиг. 4) разомкнут, а дру гой замыкающий 31 замкнут, когда што>

20 и, следовательно, колесо 9 находяТ ся в первой. позиции и механизм 4 в исходном положении, суммирующем.

Контакт 32 замкнут, когда они находят ся в промежуточной позиции и механизм

4 расцеплен: контакт 33 замкнут, когда шток 20 и колесо 9 находятся в третьей позиции.

Электрический двигатель 6 соединен с генератором 5 посредством регулятора 34 частоты вращения, имеющего систему 35 управления в виде блока, которая связана с устройством 36 автома 15216 тического управления переключением в виде блока. Последнее соединено с устройством 19 перемещения шестерни

9 и с органом управления переключением - командоаппаратом 37, в прос5 тейшем виде представляющим собой тумблер.

Устройство 36 управления (фиг. 4) включает в себя катушки 25 и 27, под- 10 ключенные к питанию посредством контактов 30 и 31 позиционного датчика

23 и контактов ключа командоаппарата

37, катушку 29, подключенную контактами 32 и 38, и сигнальную лампу 39, подключенную к напряжению питания контактами 33.

Цвухпоточная электромеханическая передача работает следующим образом.

В первой позиции устройства 19 пе- 20 ремещения центральное зубчатое колесо 9 планетарного механизма 4 связано с валом 8 и механизм 4 представляет собой элемент передачи 1, суммирующий на выходном валу водила 12 . частоты вращения теплового двигателя

2 и электрического двигателя 6. Передача 1 работает в двухпоточном режиме, и изменение частоты вращения движителей 3 достигается путем регулирования частоты вращения электрического двигателя 6.

Во второй (промежуточной) позиции колесо 9 утрачивает связь с валом 8, сохраняя центровку относительно него.

Механизм 4 оказывается расцепленным, и мощность на вал водила 12 не передается. Позиция используется для 40 переключения передачи 1.

В, третьей позиции колесо 9 входит в зацепление с венцом 18 водила 12, не выходя из зацепления с сателлитами 13, Механизм 4 превращается в од- 45 ноступенчатый редуктор, связывающий двигатель 6 с валом водила 12. Передача 1 превращается s однопоточную эпектромеханическую, обеспечивающую работу транспортного средства в режиме ходоуменьшения. При этом регулирование скорости вниз осуществляется вплоть до нулевого значения с малым потреблением мощности и малыми потерями, так как регулирование выполняется в отсутствие циркуляции мощности, как это имеет место в двухпоточной передаче на низких скоростях.

23 6

Переключение передачи 1 из двухпоточного режима в однопоточный осуществляется автоматически после переключения ключа в положение Ходоуменьшение". Катушка 27 освобождает стопор 26, и шток 20 под действием пружины 24 перемещает в промежуточную позицию зубчатое колесо 9, выводя его иэ связи с валом 0. Замкнувшийся контакт 32 подает напряжение на систему

35 управления регулятора 34 частоты вращения двигателя б, вследствие чего система 35 управления осуществляет затормаживание, реверс и разгон двигателя 6, по мере которого частота вращения зубчатого колеса 9 сближается с частотой вращения водила 12.

После разгона двигателя 6 система 35 управления включает контакт 30 блока

36, катушка 29 освобождает стопор 28 и шток 20 переходит в третью позицию, вводя колесо 9 в зацепление с зубчатым венцом 18 водила 12, Катушки 27 и 29 обесточиваются, и стопоры 26 и

20 восстанавливают свое положение, а сигнал на блок 35 пропадает, Переключение передачи 1 из однопоточного в двухпоточный режим осуществляется после переключения ключа в положение "Норман, При замкнутом контакте 30 позиционного датчика 23 катушка 25 переводит шток 20 из третьей позиции в промежуточную, расцепляя зубчатое колесо 9 и водило 12. Контакт

32 замыкается и подает сигнал на,систему 35 управления, осуществляющую затормаживание, реверс и разгон двигателя б и, следовательно, колеса 9, частота вращения которого сближается с частотой вращения вала 8. В момент окончания разгона блок 35 включает контакт 38 блока 36, катушка 29 освобождает стопор 20 и шток 20 переходит в первую позицию, вводя колесо 9 в шлицевое зацепление с валом 0, после чего катушки 25 и 29 обесточиваются и устройства 19 и 36 возвращаются в первоначальное состояние.

Шток 20 перемещается в крайние положения только после завершения геремещения колеса 9, после чего на пульте водителя загорается сигнальная лампа 39, сигнализирующая о том, что передача находится в режиме ходоуменьшения.

Переключение может быть осуществлено и вручную с отключенной автоматикой.

1521623

Формула изобретения

1. Двухпоточная электромеханичес«ая передача тягового средства, содержащая кинематически связанные с валом

5 первичного двигателя электрический генератор и первое входное звено трехзвенного планетарного дифференциального механизма в виде центральl0 ного зубчатого колеса с внешним зацеплением, электрически связанный с генератором электрический двигатель, «инематически связанный с вторым входным звеном указан - ого механизма 15 в виде коронной шестерни, с выходным звеном в виде водила которого кинематически связаны движители, и систему управлен ия частотой вращения электрического двигателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей электрических машин, повышение КПД на низких скоростях в режиме. ходоуменьшения и улу щения функциональных 25 хара«теристик путем преобразования гередачи в однопоточную электромеханическую и обратно с автоматическим переключением на ходу,, водило снабжено зубчатым венцом внутреннего зацепления., центральное зубчатое колесо вь. полненс с возможносiüþ перемеще1 ния вдоль оси вала связанного с валом первичного двигателя и выполненного с гладк м хвостовиком свободг го конца, и с возможностью входа в зацепление q упомянутым зубчатым венцом водила и свободного вращения относительно упомянутого вала, а передача дополнйтельно снабжена устройством перемещения центрального зубчатого колеса и устройством автоматического управления переключением, которое включает блок переключения и связано с дополнительно введенным органом управления переключением и с системой управления частотой вращения электрического двигателя, причем устройство перемещения выполнено трехПОЗИЦИОННЫМ, 2, Электромеханическая передача по и, 1, отличающаяся тем, что диаметр хвостовика входного вала дифференциального планетарного механизма, связанного с центральным зубчатым колесом, равен диаметру окружности выступов шлицев колеса.

3, Электромеханическая передача по и. 1, отличающаяся тем, чro устройство перемещения снабжено позиционным датчиком, контакты которого связаны с элемен ами управления устройства управления переключением.

1521623

Составитель С.Белоусько

Техред д,Сердюкова Корректор Т.Малец

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6792/11 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при I KHT СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;. Гагарина,101