Устройство управления процессом включения фрикциона коробки передач транспортного средства

 

Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для плавного включения фрикционов коробок передач с большим гидравлическим сопротивлением каналов включения фрикциона Устройство включает источник давления 1. гидрораспределитель 2. механизм 3 плавности и клапан 4 задержки срабатывания механизма 3. Конструктивные параметры клапана 4 таковы, что время перемещения золотника 18 из исходного положения в крайнее правое несколько меньше времени окончания выбора зазоров между дисками. На первом этапе включения фрикциона во время выбора зазоров и перемещения золотника 18 в крайнее правое положение гидроцилиндр 26 сообщен с источником 1 на прямую в обход дросселя 33. а механизм 3 отключен от канала 24 На втором этапе после остановки золотника 18 гидроцилиндр 26 сообщается с источником 1 только через дроссель 33, а механизм 3 подключается к каналу 24. На этом этапе продолжается выбор зазоров. На третьем этапе после остановки поршня фрикциона в работу вступает механизм 3, обеспечивая плавное нарастание давления в гидроцилиндре 26. В конце рабочего хода поршня 8 плунжер 6 регулятора возвращается в исходное положение. В результате в гидроцилиндре 26 устанавливается номинальный уровень давления. Одновременно золотник 18 под действием давления жидкости, подводимой в его подпружиненную полость через каналы 25. 31 и полость 17, также возвращается в первоначальное состояние. 2 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

CO

4Р

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4918129/11 (22) 1г03.91 (46) 15.10.93 Бюп. Йв 37 — 38 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) Горбатенко Н,Н.

{73) Могилевский машиностроительный институт (Щ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВКЕОЧЕНИЯ ФРИКЦИОНА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам дпя плавного включения фрикционов коробок передач с большим гидравлическим сопротивлением каналов включения фрикциона Устройство включает источник давления 1, гидрораспредепитель 2, механизм 3 плавности и клапан 4 задержки срабатьеания механизма 3. Конструктивные параметры клапана 4 таковы, что время перемещетмя золотника 18 из исходного положения в крайнее правое несколько меньше времени окончания выбора зазоров между дисками. На первом (в) Щ,1 (и) 2000966 Cl (51) 5 В60К41 22 этапе включения фрикциона во время выбора зазоров и перемещения золотника 18 в крайнее правое положение гидроцилиндр 26 сообщен с источником 1 на прямую в обход дросселя 33, а механизм 3 отключен от канала 24. На втором этапе после остановки золотника 18 гидроципиндр 26 сообщается с источником 1 только через дроссепь 33, а механизм 3 подключается к каналу 24. На этом этапе продолжается выбор зазоров На третьем этапе после остановки поршня фрикциона в работу вступает механизм 3, обеспечивая плавное нарастание давления в гидроципиндре 26. В конце рабочего хода поршня 8 ппунжер 6 регулятора возвращается в исходное положение. В результате в гидроцилиндре 26 устанавливается номинальный уровень давления. Одновременно золотник 18 под действием давления жидкости, подводимой в его подпружиненную полость через каналы 25, 31 и полость 17, также возвращается в первоначальное состояние. 2 иа

2000966

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам, обеспечивающим плавное включение фрикционов гидромеханических и механических коробок передач с большим гидравлическим сопротивлением каналов включения фрикционов.

Известны устройства управления, включающие источник текущей среды под давлением, гидрораспределитель переключения передач и механизм плавности, состоящий из корпуса, в котором размещены регулятор давления с переменной настройкой, гидроаккумулятор для изменения настройки, сливной канал, канал с дросселем. сообщающий между собой неподпружиненные торцовые полости плунжера, регулятора давления и поршня гидроаккумулятора.

Известные устройства не могут обеспечить достаточной плавности включения передачи при большом гидравлическом сопротивлении канала, соединяющего механизм плавности с фрикционом. Это обусловлено тем, что к моменту окончания процесса заполнения рабочей жидкостью гидроцилиндра фрикциона регулятор давления настраивается на высокий уровень регулирования давления, определяемый величиной гидравлического сопротивления упомянутого канала. Поэтому при остановке поршня фрикциона давление в его гидроцилиндре скачкообразно возрастает до уровня настройки регулятора, вызывая ударное включение передачи в коробке.

Наиболее близким в предлагаемому устройству является устройство управления фрикционом, содержащее источник текущей среды под давлением, гидрораспределитель переключения передач, первой линией сообщенный с указанным источни- 40 ком, а второй линией — со сливом, механизм плавного включения фрикциона, состоящий иэ корпуса, в котором размещены регулятор давления текущей среды с переменной настройкой и гидроаккумулятор с подпружи- 45 ненным поршнем для изменения настройки регулятора. включающего подпружиненный плунжер для перекрытия сливного канала корпуса, полости, образованные корпусом и соответствующим торцом подпружиненных плунжера и поршня и сообщенные между собой посредством канала с дросселем, и двухпозиционный трехлинейный клапан задержки срабатывания механизма, первая линия которого сообщена со второй линией 55 гидрораспределителя переключения передач, вторая — с гидроцилиндром фрициона и через дроссель с первой линией, третья — c указанной полостью между плунжером регулятора и корпусом, при этом в первой позиции клапана задержки его первая линия сообщена со второй, третья — с гидробаком, а во второй позиции вторая и третья линии сообщены с первой линией через дроссель.

Недостатком устройства является то, что после остановки поршня фрикциона давление в его гидроцилиндре скачкообразно возрастает до величины, соответствующей срабатыванию клапана задержки.

Уровень этого давления должен несколько превышать давление, создающееся в точке подключения механизма плавности к каналу управления фрикционом во время заполнения гидроцилиндра. В случае значительного гидравлического сопротивления канала управления давление срабатывания клапана задержки велико, что приводит к ударному включению передачи, даже несмотря на сброс давления в гидроцилиндре после остановки поршня фрикциона, как это предусмотрено в устройстве.

Цель изобретения — повышение плавности включения передачи путем устранения скачка давления в гидроцилиндре при остановке поршня фрикциона.

Это достигается тем, что в устройстве управления процессом включения фрикциона коробки передач транспортного средства клапан задержки выполнен е виде подпружиненного управляемого золотника с внутренней полостью, ограничивающего полость управления торцом совместно с корпусом, которая сообщена с первой линией клапана задержки каналом, в котором установлен дроссель, а на боковой поверхности подпружиненного поршня гидроаккумулятора выполнена проточка, образующая совместно с корпусом замкнутую полость, в корпусе выполнены две расточки с возможностью сообщения между собой через замкнутую полость в конце рабочего хода поршня, при этом первая расточка сообщена с внутренней полостью клапана задержки, а вторая-со второй линией этого клапана. При этом характеристика перестановочных усилий пружины золотника, площадь его поперечного сечения, рабочий ход и диаметр дросселя подобраны из условия обеспечения времени перемещения золотника из первой позиции во вторую, меньшего, чем время выбора зазоров между дисками фрикциона.

На фиг.1. 2 изображены соответственно принципиальная схема устройства управления процессом включения фрикциона и график изменения во времени давлений в некоторых характерных точках предлагаемого устройства при его работе.

2000966

45

55

Устройство содержит источник 1 текущей среды под давлением, гидрораспределитель 2 переключения передач, механизм

3 плавности и двухпозиционный трехлинейный клапан 4 задержки срабатывания механизма плавности. Источник 1 текущей среды каналом 5 соединен с гидрораспределителем 2.

Механизм 3 включает корпус (не показан), в котором размещены плунжер 6 регулятора давления, нагруженный усилием пружины 7, поршень 8 гидроаккумулятора, нагруженный усилиями пружин 7 и 9, канал

10 с дросселем 11, посредством которого сообщаются между собой торцовые полости

12, 13 соответственно плунжера б и поршня

8. В корпусе механизма имеются сливной канал 14 и две расточки 15 и 16, а на боковой поверхности поршня 8 выполнена проточка, образующая совместно с корпусом замкнутую полость 17. В исходном положении механизма сливной канал 14 перекрыт плунжером б, а расточки 15 и 1б разобщены между собой. Расточки 15 и 16 расположены по отношению друг к другу таким образом, что в конце рабочего хода поршня 8 они сообщаются между собой через полость 17.

Клапан 4 имеет золотник 18, пружину 19 и полость 20 управления, размещенную со стороны неподпружиненного торца золотника. В корпусе (не показан) клапана 4 выполнено три расточки, первая иэ которых (21) соединена каналом 22 с выходом гидрораспределителя 2, вторая расточка 23 соединена каналами 24, 25 соответственно с гидроцилиндром 26 фрикциона (не показан) и расточкой 16, третья расточка 27 соединена каналом 28 с полостью 12 плунжера б.

Полость 20 клапана задержки сообщена каналом 29 с каналом 22, при этом в канале 29 размещен дроссел ь 30. Подп ружинен на я полость клапана 4 каналом 31 сообщена с расточкой 15, Канал 22 и расточка 23 сообщены между собой посредством канала 32 с дросселем 33, Устройство работает следующим образом;

В положении устройства, изображенном на фиг.1, гидроцилиндр 26 сообщен со сливом через гидрораспределитель переключения передач 2, что соответствует выключенному состоянию фрикциона, Для его включения необходимо гидрораспределитель 2 переместить ео вторую позицию. В результате текущая среда, подаваемая к гидрораспределителю 2 по каналу 5 от источника 1, заполняет свободные объемы каналов 22, 24, 25, 29, 32, полость 17 и создает давление в полости гидроцилиндра 26 и в полости управления 20 клапана 4 задержки. Под действием силы давления жидкости поршень гидроцилиндра 26 начинает перемещаться вверх, выбирая зазоры междудис»ами фрикциона (не показаны), а золотник

18 клапана 4 — вправо, сжимая пружину 19.

При этом в гидроцилиндре 26 устанавливается низкий уровень давления Рц (фиг.2), определяемый в основном силой отжимных пружин поршня. Давление Р«и практически равное ему Р » соответственно на входе и выходе клапана 4 превышает Рц на величину потерь на преодоление гидравлического сопротивления канала 24, а давление Р, в полости управления 20 клапана 4 будет выше Рц и ниже Р>».

Во время перемещения золотника 18 в крайнее правое положение механизм 3 отключен от канала 24, давление Рр в полости

12 равно нулю, так как эта полость сообщена с гидробаком посредством каналов 28, 31 расточек 15, 27 и подпружиненных полостей клапана 4 и механизма 3. На данном этапе работы устройства жидкость проходит из канала 22 в канал 24 через золотник 18, расточки 21, 23 и канал 32 с дросселем 33.

В момент времени t1 золотник 18, достигнув крайнего правого положения, перекрывает своей боковой поверхностью расточку 21 и сообщает полост ь 12 механизма 3 с каналом 24. Начиная с этого момента времени, жидкость проходит из канала 22 в канал 24 только через дроссель 33, что сразу же приводит к резкому ограничению расхода жидкости на заполнение гидроцилиндра

26 и к возникновению перепада давления на дросселе 33. Давление Р«на входе клапана

4 и давление Р» в полости 20 мгновенно повышается до значений Р,„и Р „, а давление Р » на выходе мгновенно падает до

Р ». Одновременно рабочая жидкость заполняет свободные объемы каналов 28, 10 и создает давление Рр в полостях 12, 13, величина которого выравнивается с Р >s».

3а счет определенным образом выбранной характеристики перестановочных усилий пружины 19, площади и рабочего хода золотника 18, диаметр дросселя 30 достижение золотником 18 крайнего правого положения происходит раньше окончания выбора зазоров между дисками фрикциона.

В связи с этим после остановки золотника

18 поршень гидроцилиндра 26 продолжает перемещаться вверх, выбирая зазоры. В этот период времени скорость перемещения поршня становится ниже, чем на предыдущем этапе работы устройства, вследствие меньшего перепада давления между выходом клапана 4 и гидроцилиндром 26. Это приводит к увеличению времени

2000966

55 выбора зазоров между дисками фрикциона.

С целью предотвращения черезмерного роста этого времени конструктивные параметры клапана 4 рекомендуется выбирать такими, чтобы время перемещения золотника 18 иэ крайнего левого в крайнее правое положение было бы на 10...15$ меньше времени выбора зазоров между дисками фрикциона. достигнутого при условии, что заполнение гидроцилиндра 26 осуществлялось при отсутствии в устройстве клапана 4.

Давление Р »х на выходе клапана 4 определяется главным образом диаметром дросселя 33. Путем соответствующего подбора диаметра дросселя 33 всегда можно достичь такого состояния, при котором Р Вых будет несколько меньше давления Р1 начальной настройки регулятора механизма 3.

При соблюдении этого условия сливной канал 14 регулятора с момента времени т1 до т2 будет перекрыт плунжером 6.

В момент времени г поршень гидроцилиндра 26 останавливается, давление в каналах 24, 28 начинает возрастать, что приводит к выравниванию давления Рц с

P >

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВКЛЮЧЕНИЯ ФРИКЦИОНА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРтного сРедстВА, содержащее источник текучей среды под давлением, гидрораспределитель переключения передач, первой линией сообщенный с указанным источником и второй линией - co сливом, механизм плавного включения фрикциона, состоящий из корпуса, в котором размещены регулятор давления текучей среды с переменной настройкой и гидроаккумулятор с подпружиненным поршнем для изменения настройки регулятора, включающего в себя подпружиненный плунжер для перекрытия сливного канала корпуса, полости, образованные корпусом и соответствующим торцом подпружиненных плунжера и поршня и сообщенные между собой по средством канала с дросселем, и двухпози5

35 соответственно в гидроцилиндре 26 и на выходе клапана 4.

В момент времени гз поршень 8 гидроаккумулятора, воздействуя на шток плунжера 6, перемещает eto влево. сливной канал

14 при этом перекрывается, а давление во всех каналах и полостях устройства достигает номинального уровня Р«< источника 1, В этот же момент времени расточки 15 и 16 сообщаются между собой через полость 17.

В результате рабочая жидкость через канал

25, полость 17, расточку 15 и канал 31 поступает в подпружиненную полость клапана 4.

Давление по обе стороны золотника 18 выравнивается и он под действием усилия пружины 19 возвращается в положение, изображенное на фиг.1.

Для сравнения на фиг.2 пунктиром показана работа известного устройства.

Видно, что при остановке поршня гидроцилиндра 26 (момент времени т2) имеет место скачок давления на величину, несколько превышающую давление Р»>, затем это давление сбрасывается до уровня Р1, что однако не исключает удара в начальный момент соприкосновения дисков фрикциона.

В предлагаемом устройстве сброс давления осуществляется несколько раньше соприкосновения дисков. что позволяет избежать удара при включении передачи.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить долговечность гидромеханических и механических коробок передач с большим гидравлическим сопротивлением каналов управления фрикционами за счет более плавного их включения, (56) Авторское свидетельство СССР

N 1397320, кл, В 60 К 20/14, 1984, ционный трехлинейный клапан задержки срабатывания механизма, первая линия которого сообщена с второй линией гидрораспределителя переключения передач, вторая — с гидроцилиндром фрикциоиа и через дроссель - с первой линией, третьяс указанной полостью между плунжером регулятора и корпусом, при этом в первой позиции клапана задержки его первая линия сообщена с второй, третья - с гидробаком, а во второй позиции вторая и третья линии сообщены с первой линией через упомянутый дроссель, отличающееся тем, что клапан задержки выполнен в виде подпружиненного управляемого золотника с внутренней полостью, ограничивающего полость управления торцом совместно с корпусом, которая сообщена с первой линией клапана задержки каналом, в котором установлен дроссель, а на боковой

2000966

ВДРК

Составитель Н. Горбатенко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор, А.Обручар

Редактор Н. Федорова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3105

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 поверхности подпружиненного поршня гидроаккумулятора выполнена проточка, образующая совместно с корпусом замкнутую полость, в корпусе выполнены две расточки с возможностью сообщения между собой через замкнутую полость в конце рабочего хода поршня, при этом первая расточка сообщена с внутренней полостью клапана задержки. а вторая - с второй линией этого клапана, причем характеристика перестановочных усилий пружины золотника. площадь его поперечного сечения и рабочий ход и диаметр дросселя по5 добраны иэ условия обеспечения времени перемещения золотника из первой позиции во вторую, меньшего, чем время выбора зазоров между дисками фрикциона.