Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства

 

Изобретение относится преимущественно к сельскохозяйственным тракторам и их промышленным модификациям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности. Трансмиссия включает демультипликатор, реверс и основную коробку передач, в которой между ведомой шестерней низшей передачи демультипликатора и его выходным звеном установлен планетарный механизм, водило с сателлитами которого скреплено с этим звеном, эпициклическое колесо выполнено за одно целое с ведомой шестерней, а солнечное колесо связано с коленвалом двигателя при помощи гидрообъемного привода (регулируемый насос, гидромотор). Для исключения возможности нерационального повышения скорости машины при выполнении работы по строгой технологии установка наклонного блока (диска) насоса гидропривода осуществляется при помощи двойной системы управления: от автомата и от командного органа. 8 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 К 17 10

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 П

ЯР

Ж

О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1521621 (21) 4389121/27-11 (22) 05.02.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (75) Г. P. Родштейн (53) 629.113 (088.8) (56) Авторское с видетел ьство ССС P № 1521621, кл. В 60 К 17/10, 1987. (54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится преимущественно к сельскохозяйственным тракторам и их промышленным модификациям. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности. Трансмиссия включает деИзобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к тракторам.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности.

На фиг. 1 — кинематическая схема реверс-редуктора; на фиг. 2 — кинематическая схема реверс-редуктора по фиг. 1 с зеркальным расположением выходных звеньев демультипликатора по отношению входных звеньев реверса; на фиг. 3 — кинематическая схема трансмиссии с системой валов отбора мощности; на фиг. 4— схема расположения валов трансмиссии по фиг. 3 в поперечной плоскости трактора; на фиг. 5 — схема автомата и командного управления наклонного диска (блока) насоса гидрообъем ного привода трансмиссии; на фиг. 6 — схема системы гйдрообъемного привода, резервного средства запуска

„.Я0„„1599251 А 2 мультипликатор, реверс и основную коробку передач, в которой между ведомой шестерней низшей передачи демультипликатора и его выходным звеном установлен планетарный механизм, водило с сателлитами которого скреплено с этим звеном, эпициклическое колесо выполнено за одно целое с ведомой шестерней, а солнечное колесо связано с коленвалом двигателя при помощи гидрообъемного привода (регулируемый насос, гидромотор). Для исключения возможности нерационального повышения скорости машины при выполнении работы по строгой технологии установка наклонного блока (диска) насоса гидропривода осуществляется при помощи двойной системы управления: от автомата и от командного органа.

8 ил., 3 табл. приводного двигателя и гидравлического отбора мощности трансмиссии; на фиг. 7 = гидравлическая схема переключения фрикциона и тормоза двухступенчатого планетарного механизма системы заднего вала отбора мощности; на фиг. 8 — схема работы шарикового предохранителя в кулисе привода управления заднего вала отбора мошности.

Реверс-редуктор (фиг. и 2) состоит из муфты сцепления 1 двигателя 2, демультипликатора 3, реверса 4 и системы валов отбора мощности 5.

Муфта 1 не отличается от известных.

Демультипликатор включает в себя входной вал 6, на котором расположены свободно ведущая шестерня 7, ведущая шестерня 8 передач переднего хода, выполяющая функцию выходного звена передач заднего хода, двухсторонняя муфта 9 с синхронизаторами и выходное звено 10 передач переднего хода и промежуточное звено передач зад1599251 него хода, на котором расположены ведомые шестерни 11 и 12.

Реверс включает в себя входное звено 13, на котором расположены ведущая шестерня 14 и скользящая муфта 15 передачи переднего хода, входное звено 16, на котором расположены ведущая шестерня 17 и скользящая муфта 18, и выходной вал 19, на котором жестко расположены ведомая шестерня 20, находящаяся в зацеплении с ведущими шестернями 14 и 17.

Гистема валов отбора мощности включает в себя зубчатую пару шестерен 21 и 22, вал 23, двухстороннюю зубчатую муфту 24 ! и вал 25.

Редуктор работает следующим образом.

Вращение двигателя 2 передается через муфту 1 на вал 6. При соединении муфты 9 с шестерней 7 вращение передается звеньям 11, 10, 12 и 8, а при соединении муфты 9 с шестерней 8 оно передается шестерням 8, 12 и звену 10. При соединении дополнительно муфты 15 со звеном 10 вращение передается далее выходному валу 19 по следующим двум кинематическим цепям: — 1.6.9.7.11.10.15.13.14.20 и 19 при переднем — 1.6.9.8,12.10.15.13.14.20 и 191 ходе.

Если выключить муфту 15 и соединить муфту 18 с шестерней 8, вращение передается выходному валу 19 по следующим двум другим кинематическим цепям:

--1.6.9.8.18.16.17.20 и 19 t при заднем — i.6.9.7. l 1. 10.12.8.18.16.17.20 1 ходе. и 19

Порядок включения муфт демультипликатора и реверса по кинематической схеме, изображенной на фиг. 1, приведен в табл. 1. т,! в.! !! ", !!

Па . (1,!, p!.ч !! Л!!.!юмба!,! 3л! ж!! и;!!p;!!!л6!!!!!!

3.79ea lap 101acS

L зад!!!!Й::.Ол

lI e p B i! R !!ТО РЯ?!

Для решения задачи параллельного расположения входного звена основной коробки передач по отношению коленвала двигателя к редуктору предназначен демультипликатор с зеркальным расположением выходных звеньев 8 и 10 llo отношению к входным (13 и 16) звеньям реверса. Работа редуктора, изображенного на фиг. 2, не отличается от работы редуктора, изображенного на фиг. 1.

Комбинированная коробка передач (фиг.1 и 2) состоит из редуктора и основной коробки передач. На фиг. 1 и 2 в качестве примера основная коробка передач на две передачи. Коробка передач может в других конструкциях выполнять функции механизма поворота. На фиг. 1.она состоит из входного звена 16, шестерен 17, 20 и звена 19, на котором расположены шестерня 26 с управляемой муфтой 27, и выходного вала 28, на котором расположена шестерня 29 с управляемой муфтой 30. Коробка работает следующим образом.

Вращение от шестерни 20 передается валу 28 по следующим кинематическим цепям.

При переднем ходе: — 14.20.17.16.30.29 и 23 — вторая передача; — 14.20.19.27.26.29 и 28 — первая передача.

При заднем ходе: — 16.30.29 и 28 — вторая передача, — 16.17.20.19.27.26.29 и 28 — первая передача.

Порядок включения муфт коробки передач по кинематической схеме, изображенной на фиг. 1, приведен в табл. 2.

Та блица 2

Включены элементы управПередачи

25 ления

30 с 16 27 с 19

Вторая

3Q Первая

Коробка передач на фиг. 2 дополнительно включает в себя ведомый вал 3! с выходом на два конца для привода, например переднего и заднего мостов, свободно установленную на нем шестерню 32 с муфтой ЗЗ для соединения с валом 31, шестерню 34, также свободно установленную на валу 31 и зацепленную с шестерней 35, выполненной за одно с шестерней 20, Вал привода одного из мостов обозначен поз. 36.

Коробка передач по фиг. 2 работает следующим образом.

Вращение от шестерни 20 редуктора передается ведомому валу 31 по следу1ощим кинематическим цепям:

45 — 20. 32. 33 и 31 — втор а я передача; — 20.19.25.34.33 и 31 — первая передача.

Трансмиссия самоходной машины (фиг.3) состоит из комбинированной коробки передач, которая снабжена дополнительно гидрообъемным приводом с планетарным механизмом и автоматом к гидроприводу с двойным управлением.

Между шстерней 11 демультипликатора и его выходным звеном IO установлен планетарный механизм 37, водило с сателлита5 ми 38 которого скреплено с этим звеном, эпициклическое колесо 39 выполнено за одно целое с шестернеы 11, а солнечное колесо 40 связано с коленвалом двигателя через гидрообъемный привод (регулируемый насос 41, 1599251

Таблниаз

Вк.вачепкя элемепты управлеиия

Передачи

Г Г Г

9 7/9 К !3 11 8 Ц ° 7 6 27 2 7 5 30 17

I демультиплпкатора

Одпопоточаая двухпоточ ая

Реверса

Пере:,пий ход

Задиий код

Осиовиой коробки передач

Первая

Вторая

Третья

Четвер r;>ÿ гидромотор 42) . Коробка передач выполнена на четыре передачи.

К этой коробке передач дополнительно относятся шестерни 43 и 44, скрепленные с валом 19, шестерни 45 и 46, свободно расположенные на выходном валу 28, и двухсторонняя скользящая муфта 47, взаимодействующая с ними. Для взаимной увязки регулируемого насоса с коленвалом двигателя с сохранением необходимых условий для совместной работы между ним и коленвалом двигателя уста новлена ловы шающа я передача, ведущая шестерня 48 которой скреплена с коленвалом двигателя, а ведомая шестерня 49 скреплена с валом 50 регулируемого насоса. Гидромотор своим валом 51 связан с солнечным колесом.

Коробка передач связана с муфтой I npu помощи карданных соединений 52 и 53. Введенный в коробку передач гидрообъемный

Шестерня 29 выполняет дополнительно функции механического привода к переднему ведущему мосту трактора.

Для облегчения управления и повышения эффективности гидрообъемного привода в .его нагнетательной гидролинии применен аьтомат с двойным управлением, который включает (фиг. 4) гидроцилиндр 54, поршень управления 55, шатун 56 и пружину 57.

Наклонный диск 58 (блок) насоса 41 находится лод воздействием пружины. Усилие от нее направлено в сторону увеличения эксцентриситета. Усилию пружины противодействует поршень управления, на который действует давление в нагнетательной гидролинии. С увеличением нагрузки двигателя усилие со стороны поршня увеличивается.

Преодолевая усилие пружины, поршень перемещает лри помощи шатуна наклонный диск (блок) в сторону уменьшения эксцентриситета, следовательно, уменьшает производительность насоса. Наоборот, с падением нагрузки усилие со стороны поршня увеличивается и пружина перемещает наклонный диск в сторону увеличения эксцентриситета, повышая производительность. привод с планетарным механизмом работает следующим образом.

Вращение от двигателя 2 передается конической передаче и регулируемому насосу, который приводит во вращение гидромотор, связанный с солнечной шестерней. При включении муфты 1 и муфты 9 с шестерней 7 вращение от коленвала двигателя передается эпициклическому колесу по следующим кинематическим цепям: 2.1.52, 6.9.7.11.39 — и вращение передается солнечному колесу по следующей другой кинематической цепи:

2.1.48.49.50.41.42.51 и 40. Оба потока мощности суммируются в планетарном механизме, который передается звену 0 демультипликатора.

Порядок включения элементов упра ления комбинированной коробки передач по кинематической схеме, изображенной на фиг. 3, приведен в табл. 3.

В целях исключения нерационального повышения скорости машинно-тракторного а грега та при вы пол не ни и реж и ма строгой технологии установка наклонного диска 58

4р (блока) насоса 41 осуществляется лри помощи двойной системы управления: от автомата и командного органа.

Вторая система включает в себя систем тяг 59 — 61 и командный орган 62 управле45 ния. Тяга 59 может скользить в прорези тяги 60, которая ограничивает ход наклонного диска (блока) насоса.

Механизм управления комбинированной коробки передач по фиг. 3 в части управления муфтой сцепления двигателя демуль50 типликатором и основной коробкой передач не отличаются от известных механизмов переключений.

Нал и чие разрыва между передача мн в демультипликаторе снижает мощность бесступенчатого регулирования привода.

По изобретению резервное средство запуска двигателя основано на расширении функциональных возможностей гидросистемы гидрообъемного привода путем введе!

599251 ния в систему подпитки гидроаккумулятора по схеме разгрузки подпиточного насоса при зарядке гидроаккумулятора и использования элементов управления схемы в качестве элементов управления гидравлического отара мощности (ГОМ).

К элементам резервного средства запуска двигателя и ГОМ относятся (фиг. 6) гидроаккумулятор 63, выключатель 64, обратные клапаны 65 и 66, подииточный насос 67 системы гидропривода, гидробак 68 и двухпозиционный распределитель 69. К н и м относятся также двухпозиционный распределитель 70, запорные краны 71 и 72 после нагнетательной гидролинии и запорный кран

73 после всасываюшей гидролинии, а также обратные клапаны 74 и 75.

Зарядку гидроаккумулятора осуществляет подпиточный насос и при повышении давления в гидроаккумуляторе до значения, на которое отрегулирована пружина выключателя, подача насоса направляется на подпитку гидросистемы. Гидроаккумулятор отключается от насоса и бака при помощи обратного клапана 65. При разрядке гидроаккумулятора до заданного значения нижнего уровня давления выключатель направляет подачу насосу в гидроаккумулятор, Для заводки двигателя необходимо выполнить следующие операции: открыть запорный кран 71; выключить муфту сцепления двигателя; включить распределители 70 и 69; после заводки двигателя выключить распределители и закрыть кран.

Использование насосного узла гидропривода в качестве насосного узла гидравлического отбора мощности (ГОМ) на привод машин с активными рабочими органами в т. ч. и на ходу трактора осугцествляется следуюшим образом: установить в насосе максимальный эксцентриситет; выключить муфту сцепления двигателя; открыть запорные краны 73 и 72; включить распределитель 70; вернуть все элементы в исходное положение по окончании работы.

Для заводки двигателя при помощи

ГОМ с другого трактора необходимо соединить гидролинию ГОМ с гидролинией ГОМ работающего трактора; открыть запорные краны 72 и 73; установить в насосе максимальный отрицательный эксцентриситет; выключить муфту сцепления двигателя; включить распределитель 70.

После заводки двигателя Bepí÷òü все элементы в исходное;юложение и перекачать масло обратно в бак работаюгцсго трактора.

Известные гидрообъемные ходоуменьшители имеют существенный недостаток в том, что при уменьшении угла наклонного диска (блока) насоса КПД насоса снижается. Дальнейшее уменьшение рабочего объема сопряжено уже со значительным падением КПД, неприемлемым для трактора. Кроме того, имеет место нерациональный износ гидроС

5Q

55 машин. По изобретению этот недостаток устранен тем, что в демультипликатор введен ходоуменьшитель в ниде понижаюшек персдачи, обеспечивающий возможность использовать гидропривод . в качестве гидроходоуменьшителя как с положительным, так и с отрицательным эксцентриситетом в насосе

Это значительно повышает эффективность использования машиннотракторного агрегата при меньшем износе гидромашин и более высоком КПД.

К ходоумеиьшителю относятся (фиг. 3) ведущая шестерня 76, расположенная HB валу б, вал 77, на котором расположены шестерня 78 и шестерня . 9 скользящей посадки. В зацеплении находятся шестерни 76 с 78, а шестерня 79 взаимодействует с ведушсй иестерней 7 демультипликатора при помощи его же командного органа управления я.

От входного вала 6 вращение двигателя передается шестерням 76 и 78 и валу 77, если муфта 1 будет включена. Г1ри выключении муфты 9 де мульти ил и като р а шестерня 79 вводится в зацепление с шестерней 7.

Кинематическая цепь: 6.76.78.77.79 и 7.

Величину передаточного числа ходоуменьиителя рационально выбрать поменьше, например равной 7.5. При таком пониженном передаточном числе эпициклического колеса планетарного механизма рационально использовать как положитсльный, так и отрицатсльныи эксцеитриситет в насосе.

В системе заднего вала отбора:мощности (фиг. 3) предусмотрены приводы: независимый, зависимый реверсивный бесступеичато-прогрессивный. Все оии двухскоростные с быстродействуюшим переключением скоростей. Боковой вал отбора мош,ности зависимый реверсивный и зависимый реверcviBHb1H бссступенчато-прогрессивный.

В систему заднегс вала отбора мошно ти входят зубчатый ряд шестерен 21, 22, валы 23, 25, 80, 53, двухсторонняя управляемая муфта 24 и двухсту пеи! BTb!H планетарный механизм 81, который содержит входной вал 82, нг котором размешено эпиииклическое колесо 83, пустотелый вал 84, на котором размещены солнечноe колесо 85, ведушис части фрикциона 86 и тормоз 87 и выходной вал 88, на котором размешены водило с сателлитами 89 и ведомые части фрикциона 86. Тормоз снабжсн тормозной лентой 90.

В систему бокового вала отбора мощности входят зубчатый ряд шестерен 91--93, выходной вал 94 и муфта 95.

Отбор мошности происходит ио следующим кинематическим цепям: — 21.22.23.53.80.24.25.82 и 8 Г для системы — 91.92.24.25.82 и 8! аднего ВОМ; — 91.92 93.95 и 94 для системы б о козо го ВОМ.

При помоши двухступенчатого планетарного механизма число передач удваивается.

1599251

Формула изобретения

7O

7S

lPuz 3

70 75 (0У7 7

Работа планетарного механизма не отличается от работы известных.

В механизм переключения фрикциона и тормоза входят (фиг. 7) гидроцилиндры 96 и 97, трехпозиционный распределитель 98, двухпозиционный распределитель 99 и гидробак. Имеется насос 100. Остановка солнечного колеса вра щающегося вхолостую носка заднего ВОМ обеспечивается распределителем 99, при помощи которого обеспечена возможность тормоз и фрикцион включить одновременно.

Перемещением трехпозиционного распределителя (слева — направо) осуществляется включение и последовательное переключение тормоза и фрикциона и получение нейтрали. Для остановки вращающегося вхолостую носка ЗВОМ в работу вступает двухпозиционный распределитель 99, который управляется тем же рычагом управления, которым производится переключение муфты 24. 20

Для исключения возможности одновременного включения фрикциона и тормоза планета ркого механизма, когда м> фта 24 находится во включенном состоянии, в кулисе органа управления муфтой 24 предусмотрен шариковый предохранитель 101 автомобильного типа (фиг. 8), обеспечивающий возможность переме цения золотника распределителя 99 только в том случае, когда стержень 102 механизма по переключению муфты 24 будет находиться в нейтральном положении. Это означает, что перемещение распределителя 99 для одновременного включения фрикциона и тормоза должно производиться тем же рычагом управления, которым управляется муфта 24, а переключение фрикцкона и тормоза производится отдельным командным органом управления.

Гидромеханическая трансмиссия транспортного средства по авт. св. № 1521621, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения зависимого и независимого реверсивных режимов отбора мощности, она снабжена свободно установленной на приводном через передачу от двигателя промежуточном валу шестерней, одним концом зацепленной с шестерней привода бокового вала отбора мощности, а другим концом — с одной кз свободно установленных на выходном валу шестерней и выполненной с муфтой для связи с промежуточным валом, и двухступенчатым планетарным механизмом, посредством которого задний вал отбора мощности связан с промежуточным валом.

1599251

26

1599251

ХБ Я 55

4 1

1599251

10f

102 бВ

g3L/2 7

Составитель С. Белоусько

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 3114 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101