Двухпоточная электромеханическая передача тягового средства

 

Изобретение относится к машиностроению , преимущественно сельскохозяйственному , в частности к тракторам, самоходным шасси, скреперам, трубоукладчикам, бульдозерам и другим машинам, в том числе промышленного, строительно-дорожного и специального назначения. Цель изобретения - расширение диапазона изменения скорости при неизменных массо-габаритных показателях и КПД электрических машин путем перевода передачи в однопоточный режим работы. Цель достигается выполнением водила 12 планетарного механизма с возможностью перемещения и входа в зацепление венцом 18 с коронной шестерней 9, оборудованием, его устройством 17 перемещения, вторым органом 36 управления и транспорантом 34 сигнализации водителю. 4 ил.

COI03 СОВЕТСКИХ социллистических

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 60 К 17/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1593994 (21) 4435186/11 (22) 01.06.88 (46) 15.10.91, Бюл. ¹ 38 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению (72) Г.В.Новиков (53) 629.113 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1593994,,кл. В 60 К 17/12, 11.10.1988, (54) ДВУХПОТОЧНАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧАТЯГОВОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно сельскохозяйственному, в частности к тракторам, самоходным

5U 1684112 А2 шасси. скреперам, трубоукладчикам, бульдозерам и другим машинам, в том числе промышленного, строительно-дорожного и специального назначения. Цель изобретения — расширение диапазона изменения скорости при неизменных массо-габаритных показателях и КПД электрических машин путем перевода передачи в однопоточный режим работы. Цель достигается выполнением водила 12 планетарного механизма с возможностью перемещения и входа в зацепление венцом 18 с коронной шестерней 9, оборудованием, его устройством 17 перемещения, вторым органом 36 управления и транспорантом 34 сигнализации водителю. 4 ил, 1684112

Изобретение относится к тяговым и транспортным средствам, преимущественно к сельскохозяйственным и промышленным тракторам, тягачам, самоходным шасси, машинно-тракторным агрегатам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строительно-дорожного и специального назначения, главным образом к таким, у которых имеются явно различающиеся технологическая или рабочая и транспортная скорости движения.

Целью изобретения является расширение диапазона изменения скорости при неизменных массо-габаритных показателях и

КПД электрических машин путем перевода передачи в однопоточный режим работы.

На фиг.1 схематично представлена принципиальная схема тягового средства с двухпоточной электромеханической передачей; на фиг.2 — принципиальная схема устройств перемещения солнечной шестерни и водила; на фиг.3 — принципиальная схема системы автоматического управления переключением; на фиг.4 — функциональная схема блока совпадения частот вращения.

На фиг,1 изображена схема двухпоточной электромеханической передачи 1, связанной с первичным тепловым двигателем 2 и движителями 3. Передача 1 включает трехэвенный планетарный дифференциальный суммирующий механизм 4 и две связанные с двумя его входными звеньями электрические машины; генератор 5 и двигатель-генератор 6, первый из которых связан зубчатой передачей 7 с входным валом 8 первого входного звена планетарного механизма 4 — коронной шестерней 9, а вторая — со вторым входным звеном планетарного механизма — коронной шестерней 10 посредством зубчатой передачи 11, Выходное звено планетарного механизма — водило 12 с сателлитами 13 — связано посредством шлицевой муфты 14 и межколесного дифференциала 15 с движителями

Коронная шестерня 9 имеет подвижное шлицевое соединение с валом 8 и может перемещаться вдоль оси вала 8, выполненного с гладким хвостовиком, под действием связанного с ней первого устройства перемещения 16. Водило 12 также выполнено с возможностью перемещения вдоль оси своего вала под действием связанного с ним второго устройства перемещения 17. Водило 12 имеет зубчатый венец 18 внутреннего зацепления, в зацепление с которым может войти коронная шестерня 9.

Электрические машины 5 и 6 связаны между собой посредством регулятора частоты вращения 19.

Устройства перемещения 16 и 17 идентичны и выполнены имеющими три фиксированные позиции.

В первой позиции устройства 16 коронная шестерня 9 находится в шлицевом зацеплении с валом 8. Во второй она сдвинута в сторону водила 12 и выведена из зацепления с валом 8, сохраняя центровку относительно вала. В третьей она сдвинута еще дальше и введена в зацепление с венцом

18 водила 12, Во всех трех позициях шестерня 9 находится в зацеплении с сателлитами

13.

В первой позиции устройства 17 сателлиты 13 находятся в зацеплении с шестернями 9 и 10. Во второй водило сдвигается в сторону коронной шестерни 9 и сателлиты выведены иэ зацепления с шестерней 10, В третьей позиции водило сдвинуто еще дальше и его венец 18 введен в зацепление с коронной шестерней 9. Во всех трех позициях сателлиты 13 сохраняют зацепление с шестерней 9.

На фиг.2 показана принципиальная схема злектромеханического варианта устройств перемещения 16 и 17. Шток 20, конец которого может замыкать контакты позиционного датчика 21 и перемещаться под действием пружины 22, удерживается в первой позиции стопором 23, управляемым катушкой 24, во втором — стопором 25, управляемым катушкой 26. В обратном направлении шток 20 перемещается под действием катушки 27 без помехи со стороны стопора 23.

Устройство 16 снабжено позиционным датчиком 21, один контакт 28 которого замкнут, а другой 29 разомкнут, когда шток 20 находится в первой исходной позиции, контакт 30 замкнут, когда шток находится во второй позиции и контакт 31 замкнут, когда шток находится s третьей позиции.

Устройство перемещения 17 аналогич1 но устройству 16 и его элементы 26 -31

1 полностью совпадают с элементами 20 -31 устройства 16, изображенными на фиг.2 и 3.

Устройство автоматического управления переключением 32 связано с устройствами перемещения 16 и 17, с системой управления 33 частотой вращения двигателя 6, с транспорантом 34 сигнализации водителю, с органом управления переключением 35, с другим органом 36 управления переключением и с блоком совпадения частот вращения 37, связанным с механизмом 4.

1684112 м, =в„при переходе в режим ходо— уменьшения, i м =,< 1 и р и в о 3 в ра щении в норм . режим из режима ходоу— меньшения, в — — г<.<, при переходе в режим транспортной скорости, Х=1

40 где вс — частота вращения солнечной шестерни;

45 в — частота вращения вала 8; а « — частота вращения водила 12;

X = 1 — включенное состояние контактов

38 и 40.

Регулятор 19 так же, как и блок 37, управляет контактами 40, включая их во время обесточенного состояния двигателя 6.

Передача работает следующим образом.

В первой позиции устройств 16 и 17 механизм 4 представляет собой суммирующий элемент, а передача 1 является двухпоточной, в которой скорость водила 12 определяется скоростями первичного двиУстройство 32 (фиг.3) состоит из двух идентичных частей. Первая включает в себя катушки 24, 27 и 26 устройства перемещения 16, подключенные к напряжению питания посредством контактов 28, 29, 30 5 позиционного датчика 21, контактов 38, контактов органа управления 35 и сигнальной лампы 39, подключенной к напряжению контактами 31, Вторая включает элементы

24, 27 — 31<, контакты 40, контакты органа 10 управления 36 и сигнальную лампу 41. Диоды 42 и 43 служат для электрической развязки выходных сигналов устройства 32.

С точки А снимается сигнал на систему управления 33, с точки Б посредством до- 15 полнительного контакта 44 органа управления 36 — на транспорант 34 или систему управления 33, и с точки С вЂ” питание на блок

37.

Контактами 38 и 40 управляет блок 37, 20

Блок 37 совпадения частот вращения содержит исполнительный блок 45, коммутатор 46 и собственно блок 47 фиксации совпадения частот вращения. Исполнительный блок 45 замыкает контакты 38 и 40 в 25 момент совпадения частот вращения, а коммутатор 46, связанный с органами управления переключением 35 и 36 и механизмом 4, определяет один из режимов сравнения, Блок 37 имеет характеристику управления; 30 гателя 2 и электрического двигателя б, а изменение скорости достигается регулированием скорости последнего.

В третьей позиции устройства 16 коронная шестерня 9 сцеплена с венцом водила

12 и не имеет связи с валом 8. Механизм 4 представляет собой зубчатую передачу от двигателя 6 к водилу 12, а передача представляет собой однопоточную электрическую передачу, в которой скорость определяется скоростью двигателя 6 и изменяется в результате ее регулирования.

В третьей позиции устройства 17 коронная шестерня 9 сцеплена с венцом 18 водила, но связь шестерни 9 с валом 8 сохранена. а шестерни 10 с водилом 12 разорвана. Механизм 4 становится прямой передачей от двигателя 2 к водилу 12, а скорость последнего меняется в результате изменения скорости двигателя 2. и передача становится однопоточной механической.

При этом электрический канал может быть выключен, а скорость двигателя 6 может быть любой, Во вторых промежуточных позициях обоих устройств механизм 4 расцеплен и мощность на движители не передается. Позиции используются для согласования скоростей элементов механизма 4 в ходе переключения, Сдвиг шестерни 9 возможен благодаря шлицевому ее соединению с валом 8, а сдвиг водила 12 — благодаря соединению его с межколесным дифференциалом 15 посредством шлицевдй муфты 14. сохраняющей связь их валов при сдвиге водила 12 вдоль оси его вала, Переключение передачи 1 в режим однопоточной электрической передачи осуществляется переключением органа управления 35 в положение "ходоуменьшение", Катушка 24 освобождает стопор 23, и шток 20 под действием пружины 22 перемещает шестерню 9, выводя ее из зацепления с валом 8. Контакт 30. замыкаясь, активизирует блок совпадения частот 37 и подает сигнал на систему управления 33, которая тормозит, реверсирует и разгоняет двигатель б, частота вращения которого передается шестерней 10, зубчатой передачей 11 и сателлитами 13 шестерне 9. Частота вращения (о, последней сближается с частотой вращения й)„водила 12. В момент их равенства исполнительный блок 45 замыкает контакт 38, катушка 26 освобождает стопор 25, шток 20 переходит в третью позицию и вводит illGcTGpH

39.

Обратное переключение осуществляется переключением органа управления 35 в 5 положение "Норма". Катушка 27 переводит шток 20 во вторую позицию, шестерня 9 расцепляется с водилам 12 и гаснет лампа

39, Замыкается контакт 30, активизируется блок 37 и по сигналу на систему управления 10

33 двигатель 6 тормозится, реверсируется и разгоняется, изменяя скорость г<>, шестерни 9 в сторону сближения со скоростью в1 вала 8. В момент их совпадения блок 37 включает контакт 38, катушка 26 освобождает стопор 25 и шток 20 переходит в п рвую позициею, а шестерня 9 входит в зацепление с валом 8, Переключение передачи в ре>ким однопоточной механической осуществляется пе- 20 реключением органа управления 36 в положение "Транспорт", Катушка 24 освобождает стопор.23 и шток 20 перемещаег водило 12, выводя сателлиты 13 из зацепления с коронной шестерней 10. Контакт ЗО, 25 замыкаясь, активизирует блок 37 и подает сигнал на транспорант 34, по команде которого водитель снижает скорость двигателя

2 и сближает cKopOcYb шестерни 9 со скоростью водила 12. В момент их совпадения ЗО в = Ex блок 37замыкаетконтакты 40,катушка

26 освобождает стопор 25, шток 20 переходит в третью позицию и вводит венец 18 водила 12 в зацепление с шестерней 9, после чего сигнал команды на транспорант 34 3-"> пропадает и скорость двигателя 2 восстанавливается.

Для обратного переключения орган управления 36 ставится в поло>кение "Норма .

Катушка 27 переводит шток 20 во вторую позицию, водило 12 расцепляется с шестерней 9, контакт 30 замыкается и через контакты 44 органа управления 36 сигнал подается на систему управления ЗЗ, по которой последняя отключает питание двигателя 6. Мо- 45 мент на нем и на шестерне 10 прог,адает, регулятор 19 включает контакты 40, катуш.<а

26 освобождает стопор 25 и шток 20 переходит в первую позицию, сдвигает водило и сателлиты 13 входят в зацепление с коронной шестерней 10 без удара, поскольку опорный момент с нее снят. При этом вследствие размыкания контакта 30 сигнал на системе управления 33 пропадает и двигагель б вновь получает питание — работ" передачи восстанавливается в режиме двухпоточной.

«>> при переклю— чении в режим ходоуменьшения и транспортной скорости; о>< при переклю— чении в двухпо— точный режим из режима ходоу— меньшения, .У l><: ! где Х вЂ” разрешающий сигнал на переключение: вс — частота вращения солнечной шестерни;

<<> — частота вращения входного вала;

u „— частота вращения водила.

Включение ламп 39 и 41 сигнализирует о включении передачи 1 в один из однопоточных режимов работы.

Передача может использоваться и без автоматики переключения. 8 этом случае переключения могут осуществляться водителем вручную так же как на тяговом средстве с обычной механической передачей, для чего передача должна быть оборудована рычагами, дублирующими устройства 16 и

17.

Формула изобретения

Двухпоточная электромеханическая передача тягового средства по авт, св.

N.1593994,отлича ю щая с я тем,что,с целью расширения диапазона изменения

CKOPOC tI1 lPVI H8L43ViBHIibl>< MBCC0f863Pl1THblX показателях и КПД электрических машин путем переьода передачи в однопоточный режим работы, передача снабжена шлицевой муфтой, соединяющей вал водила планетарного механизма с входным валом ведущего моста, при этом водило установлено с возможностью перемещения вдоль оси своего вала для выхода сателлитов из зацепления с коронной шестерней и входа зубчатого венца водила в зацепление с солнечной шестерней, и снабжена трехпозиционным устройством перемещения вала водила с позиционным датчиком, органом управления этим устройством и транспорантом сигнализации водителю, причем устройство перемещения вала водила с позиционным датчиком подключено к устройству автоматического управления переключением, к которому также подключены выход органа управления устройством перемещения вала водила и вход транспорант-, а блок совпадения частот вращения также связан с орг»ном управления устройством перемещения вала водила и выполнен реализующим логическую функцию управления

16< " l 1 1 a.z

16Я4112

Редактор Н.Горват

Заказ 3474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5! 1рси ниц с гвг нно-издлтельскии комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.l are . н», 101

Составитель С.Белоусько

Техред М.Моргентал Корректор С,Черни