Система автоматического переключения ступеней скорости гидравлической передачи транспортной машины

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СТУПЕНЕЙ СКОРОСТИ / ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ, включающая датчики частоты вращения, кинематически связанные с входным и выходным ва- , лами передачи, сумматор сигналов датчи-ков , электрическую цепь питания электрогидравлического вентиля управления гидрораспределителем , которая через передающее устройство связана с сумматором, и устройство для обеспечения устойчивой работы электрогидравлического вентиля управления в период переклю чения ступеней скорости , отличающаяся тем, что, с целью по вышения КПД работы передачи, сумматор сигналов выполнен в виде планетарного редуктора , два элемента которого связаны с датчиками частоты вращения, передающее устройство включает в себя постоянно включенную фрикционную муфт и замыкающий контакт, при этом ведущий элемент муфты связан с третьим элементом планетарного редуктора, а ведомый элемент кинематически связан с упомянутым замыкающим контактом , который включен в цепь питания последовательно электрогидравлическому вентилю, а устройство для обеспечения устойчивой работы электрогидравлического вентиля в период переключения ступеней скорости выполнено в виде электрического реле времени с двумя парами размыкающих и замыкающих контактов, катушка электромагнита которого подключена параллельно обмотке электрогидравлического вентиля, а € контакты включены в цепь его питания, причем-одна пара размыкающих и замыкающих контактов соединена последовательно и включена в электрическую цепь параллельно замыкающему контакту передающего устройства , а другая пара соединена паралл ьно и включена в электрическую цеп последовательно с обмоткой электрогидравлического вентиля и катушкой электромагнита реле вре мени. ю со о 00 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 60 К 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

21) 3442475/27-11

92) 24.05.82 (46). 15.12.84. Бюл. № 46

72) И. И. Лобачев, М. Г. Романенко, . А. Яковлев, А. Н. Кузнецов, А. М. Щелоков и Л. А. Ратников (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт

53) 629. 113 (088.8)

56) 1. Гмызин А. А. и др. Тепловозы ТУ6 и ТУ7. N1., «Транспорт», 1976, с. 143 †1 (прототип). а

54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

ЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СТУПЕНЕЙ СКОРОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ, включающая датчики частоты вращения, кинематически связанные с входным и выходным ва-, лами передачи, сумматор сигналов датчи-. ков, электрическую цепь питания электрогидравлического вентиля управления гидрораспределителем, которая через передающее устройство связана с сумматором, и устройство для обеспечения устойчивой работы электрогидравлического вентиля управления в период переключения ступеней скорости, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД работы передачи, сумматор

„SU„„A сигналов выполнен в виде планетарного редуктора, два элемента которого связаны с датчиками частоты вращения, передаюшее устройство включает в себя постоянно включенную фрикционную муфту и замыкаюший контакт, при этом ведущии элемент муфты связан с третьим элементом планетарного редуктора, а ведомый элемент кинематически связан с упомянутым замыкающим контактом, который включен в цепь питания последовательно электрогидравлическому вентилю, а устройство для обеспечения устоичивой работы электрогидравлического вентиля в период переключения ступеней скорости выполнено в виде электрического реле времени с двумя парами размыкающих и замыкающих контактов, катушка электромагнита которого подключена параллельно обмотке электрогидравлического вентиля, а контакты включены в цепь его питания, причем.одна пара размыкающих и замыкающих контактов соединена последовательно и включена в электрическую цепь параллельно замыкающему контакту передающего устройства, а другая пара соединена параллельно и включена в электрическую цепь последовательно с обмоткой электрогидравлического вентиля и катушкой электромагнита реле вре мени.

1129086

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано на транспортных машинах с гидродинамической передачей, в частности на тепловозах с двухступенчатой гидропередачей, включающей два гидротрансформатора с малой прозрачностью, либо один гидротрансформатор и две механические ступени скорости.

Известна система автоматического переключения ступеней скорости гидравлической передачи транспортной машины, включающая датчики частоты вращения, кинематически связанные с входным и выходным валами передачи, сумматор сигналов датчиков, электрическую цепь питания электрогидравлического вентиля управления гидрораспределителем, которая через промежуточное уст- ройство связана с сумматором, и устройство для обеспечения устойчивой работы электрогидравлического вентиля управления в период переключения ступеней скорости !1).

Недостатком известной системы автоматического переключения ступеней скорости является обеспечение ей величины коэффициента возврата меньше единицы, т. е. исключение режимов «звонковой работы» системы переключения и гидропередачи достигается обеспечением неравенства скоростей прямого и обратного переключений. Как правило, скорость транспортной машины, соот- 5 ветствующая обратному переходу (Vo6p), меньше скорости прямого перехода (V коэффициентом полезного действия гидротрансформаторов, что приводит к снижению топливной экономичности и тяговых свойств транспортной машины.

Кроме этого, в известной системе наблюдается нарушение в процессе эксплуатации заданной зависимости между выходным сиг-налом суммирующего устройства (напряжением) и частотой вращения датчиков.

Цель изобретения — повышение КПД работы передачи.

Поставленная цель достигается тем, что в системе автоматического переключения сту- 4О пеней скорости гидравлической передачи транспортной машины, включающей датчики частоты вращения, кинематически связанные с входным и выходным валами передачи, сумматор сигналов датчиков, электрическую цепь питания электрогидравлического вентиля управления гидрораспределителем, которая через передающее устройство связана с сумматором, и устройство для .обеспечения устойчивой работы электрогидравлического вентиля управления в период переключения ступеней скорости, сумматор сигналов выполнен в виде планетарного редуктора, два элемента которого связаны с датчиками частоты вращения, передающее устройство включает в себя постоянно включенную фрикционную муфту и замыкающий контакт, при этом ведущий элемент муфты связан с третьим элементом планетарного редуктора, а ведомый элемент кинематически связан с упомянутым замыкающим контактом, который включен в цепь питания последовательно электрогидравлическому вентилю, а устройство для обеспечения устойчивой работы электрогидравлического вентиля в период переключения ступеней скорос-. ти выполнено в виде электрического реле времени с двумя парами размыкающих и, замыкающих контактов, катушка электромагнита которого подключена параллельно обмотке электрогидравлического вентиля, а контакты включены в цепь его питания, причем одна пара размыкающих и замыкающих контактов соединена последовательно и включена в электрическую цепь параллельно замыкающему контакту передающего устройства, а другая пара соединена параллельно и включена в электрическую цепь последовательно с обмоткой электрогидравлического вентиля и катушкой электромагнита реле в емени.

К а чертеже приведена кинематическая схема предложенной системы.

Предлагаемая система автоматического переключения ступеней скорости содержит командную и исполнительную части. Общим связующим элементом обеих частей служит электрогидравлический вентиль 1, который является исполнительным органом командной части и командным органом исполнительной части.

Командная часть системы включает измерительное устройство, электросистему и промежуточное устройство для передачи сигнала от измерительного устройства до электросистемы. Связующим элементом между механической частью и электросистемой служит кнопка 2 с самовозвратом и замыкающим контактом.

Измерительное устройство состоит из корпуса 3, первичного датчика частоты вращения, вторичного датчика и сумматора сигналов (частот вращения) датчиков. Первичный датчик механического типа выполнен в виде вала 4, установлен в корпусе 3 и кинематически связан через входной вал гидропередачи с коленчатым валом дизеля. Вторичный датчик также является датчиком механического типа, выполнен в виде вала 5, установлен в корпусе 3 и кинематически связан через выходной вал гидропередачи с колесами транспортной машины (не показаны). Сумматор сигналов выполнен в виде трехколесного планетарного редуктора и состоит из солнечной шестерни 6, жестко установленной на валу 5, коронной шестерни 7, свободно установленной посредством подшипника

8 на валу 5, и зубчатого колеса (саттелита) 9, свободно установленного на водиле

10. Вал водила 10 установлен в корпусе 3. .Коронная шестерня 7 посредством шестерни

1! и 12 сцеплена с валом 4. Валы 4 и 5 имеют однонаправленное вращение. Направление и частота вращения вала водила !О зависит от соотношения частот вращения валов 4 и 5. Датчики частоты вращения (валы 4 и 5) являются чувствительными элементами системы, а саттелит 9 служит элементом сравнения (алгебраического суммирования) сигналов датчиков.

Электросистема включает генератор 13 напряжения, замыкающий контакт 14, электрогидравлический вентиль 1, кнопку 2 с самовозвратом и замыкающим контактом, элек!!29086 трическое реле времени и соединительные провода 15 — 27. Электрическое реле времени состоит из электромагнита 28, двух замыкающих контактов 29 и 30, двух размыкающих контактов 31 и 32 с выдержкой времени при размыкании и замыкании, соединитель- 5 ных проводов 33 — 39. Электромагнит 28 включен параллельно вентилю !. Кнопка 2 включена в цепь питания генератора 13 последовательно вентилю 1 и электромагниту

28. Контакт 29 последовательно соединен с контактом 31 и оба контакта параллельно !О подключены к контактам кнопки 2. Контакт

30 включен в цепь генератора 13 последовательно с вентилем 1, а контакт 32 включен параллельно контакту 30. Выдержки времени при размыкании контактов 31 и 32 после включения катушки реле электромагнита 28 (t размыкания) и замыкании контактов после выключения катушки (t замыкания) определяются, конструкцией и мощностью гидро передачи, в частности объемом ее гидротрансформаторов и характеристикой наполнительного насоса, и задаются настройкой реле времени. Для гидропередач небольшой и сред; ней мощности выдержки времени при размыкании и замыкании контактов целесообразно задавать равными, а по величине не более 8 — 10 с, т. е. tpag. =. {за (8 — 10) с. Для включения и выключения первого (пускового) гидротрансформатора передачи электросистема снабжена дополнительным контуром с электрогидравлическим вентилем 40. Питание вентиля 40 осуществляется от генератора 13. Вентиль 40 включен параллельно вентилю 1. Цепь питания вентиля 40: генератор .

13 — провода 15, 41 — вентиль 40 — про- зо вода 42, 26,— контакт 14 — провод 27— генератор 13. Замыкающий контакт 14 является элементом контроллера ма ши ниста, посредством которого производится yr!paвление дизелем и гидропередачей тепловоза (контроллер не показан).

Промежуточное устройство для передачи сигнала от измерительного устройства до электросистемы состоит из фрикционной муфть, рычага 43, кнопки 2 и неподвижного упора 44. Фрикционная .муфта включает диск 45, жестко установленный на валу водила 10, диск 46, жестко установленный на подвижной оси 47, пружину 48 для постоянного прижатия диска 46 к диску 45. На схе-. ме для наглядности взаимодействия рычага

43 с кнопкой 2 диск 46 с рычагом 43 показаны дважды (установленными на рабочем месте в корпусе 3 и дополнительно вынесен- 45 ными к электросхеме). Положения диска 46 и рычага 43 около электросхемы показаны по отношению к и" рабочему положению в корпусе 3 повернутыми на 90 . Ось 47 установлена в корпусе 3. Угол .поворота рычага 43 ограничен с одной стороны кнопкой 2, а с 5О другой — неподвижным упором 44. Положение рычага 43 зависит от направления вращения диска 45.

Исполнительная часть системы автоматического переключения ступеней скорости включает электрогидравлический вентиль 1, распределитель 49 потока рабочей жидкостй дискретного действия с гидроприводом 50 и трубопроводы 51 — 54. Распределитель 49 кроме переключения гидротра нсфор м ато ров выполняет функции включения и выключения пускового гидротрансформатора (не показан). Управление распределителем при включении н выключении пускового гидротрансформатора осуществляется по команде электрогидравлического вентиля 40 с использованием трубопроводов 55 — 57. Свободные концы трубопроводов 54 и 57 сообщены с атмосферой картера гидропередачи. Трубопровод 51 постоянно подключен к источнику давления (масляному питательному насосу, не показан). Распределитель трехпозиционный. Первая позиция распределите. ля соответствует выключенному положению гидропередачи (гидротрансформаторы опорожнены ), вторая позиция соответствует работе гидропередачи на первой ступени скорости (на пусковом гидротрансформаторе), третья позиция распределителя соответствует работе гидропередачи на второй ступени скорости (на маршевом гидротрансформаторе). Перевод распределителя с первой на вторую позицию осуществляется но сигналу электрогидравлического вентиля 40, а со второй на третью позицию — по сигналу электрогидравлического вентиля 1. Трубопроводная связь распределителя с гидротрансформаторами на схеме не показана.

Предлагаемая система автоматического переключения ступеней скорости при установке ее в двухтрансформаторной гидропередаче транспортной машины работает следующим образом.

Работа системы в режимах холостого хода гидропередачи. При работе гидропередачи в режиме холостого хода в движении (выбег) и на стоянке транспортной машины контакт 14 разомкнут машинистом посредством органа управления машины, в результате электрогидравлические вентили l и 40 обесточены, распределитель 49 занимает первую позицию, на которой оба гидротрансформатора опорожнены, На указанных режимах дизель работает, вал 4 вращается, вал 5 вращается при движении и неподвижен при стоянке машины, вал водила 10 вращается в ту или иную сторону в зависимости от соотношения частот вращения валов 4 и 5, рычаг 43 расположен на упоре 44 или на кнопке 2 в зависимости от направления вращения вала водила !О. При этом кнопка 2 замыкает или размыкает контакт в зависимости от положения рычага 43, но не оказывает влияния на работу электрогидравлического вентиля 1 из-за разрыва электрической цепи контактом 14. На режимах холостого хода машины работает только механическая часть системы переключения ступеней скорости, электрическая часть обесточена ма ши нистом, а распределитель исполнительной части системы занимает первую исходную позицию, соответствующую работе гидропередачи в режимах. холостого хода.

Работа системы при включении гидропере» дачи, Включение гидропередачи при трогании тепловоза осуществляется контроллером по команде машиниста, при этом замыкается контакт 4 и собирается следующая электрическая цепь: генератор 13 — провода 15 н 41 — вентиль 40 — провода 42 и 26—

1129086 контакт 14 — провод 27 — генератор 13.

Происходит включение электрогидравлического вентиля 40. В результате трубопровод

56 подключается к трубопроводу 55 и отключается от трубопровода 57. Масло от источника давления по трубопроводам 51 и 55, вентилю 40 и трубопроводу 56 подводится к гидроприводу 50, которыи переводит распределитель 49 из первой исходной позиции на вторую позицию. На второй позиции распределитель разобщает пусковой гидротрансформатор с атмосферой и сообщает его с питательным насосом, происходит наполнение пускового гидротрансформатора рабочей жидкостью и трогание тепловоза. На всех режимах работы пускового гидротрансформатора рычаг 43 находится на упоре 44, контакт 2 разомкнут и электрогидравлический вентиль 1 обесточен.

Включение гидропередачи в движении тепловоза после режима выбега осуществляется также по команде машиниста контроллером путем замыкания контакта 14. При этом в зависимости от соотношения частоты вращения вала двигателя и скорости движения тепловоза рычаг 43 находится на упоре 44 либо на кнопке 2. При расположении рычага 43 на упоре 44 запитывается только вентиль 40, распределитель 49 занимает вторую позицию, включается первая ступень гидропередачи (пусковой гидротрансорматор). В случае расположения рычага

3 на кнопке 2 одновременно с запиткой вентиля 40 получает запитку электрогидравлический вентйль 1 в результате замыкания цепи: генератор 13 — провода 15, 16 и

39 — контакт 32 — провода 38, 19 и 20-вентиль — провода 21, 22 н 23 — контакт

2 — провода 24, 25 и 26 — контакт !4— провод 27 — генератор 13. При включении вентиля 1 трубопровод 53 сообщается с трубопроводом 52 и отключается от трубопровода 54. Одновременное включение двух вентилей 1 и 40 обеспечивает подвод масла по трубопроводам 53 и 56 к двум каналам гидропривода 50, при этом гидропривод 50 переводит распределитель 49 в третью позицию.

На третьей позиции распределителя пусковой гидротрансформатор сообщен с атмосферой и опорожнен, а маршевый гидротрансформатор подключен к питательному насосу и заполнен рабочей жидкостью. Одновременно с включением вентиля 1 получает пигание катушка реле электромагнита 28 и происходит мгновенное замыкание контакта 30, а через 10 с размыкается контакт 32. После размыкания контакта 32 питание вентиля осуществляется по цепи: генератор 13 провода 15 — 17 — контакт 30 — провода

18 — 20 — вентиль 1 — провода 21 — 23— контакт 2 — провода 24 — 26 — контакт 14— провод 27 — генератор 13.

Работа системы на первой ступени скорости гидропередачи происходит на пусковом гидротрансформаторе. В тяговых режимах на пусковом гидротрансформаторе валы 4 и 5 вращаются по часовой стрелке, вал водила 1О вращается против часовой стрелки, рычаг 43 находится на упоре 44, контакт 2 разомкнут, вентиль 1 обесточгн, контакт 14 замкнут машинистом посредством контроллера, вентиль 40 включен, распределитель 49 занимает вторую позицию, пусковой гидротрансформатор через распределитель 49 заполнен маслом, а маршевый гидротрансформатор опорожнен и сообщен с атмосферой картера гидропередачи.

Работа системы на второй ступени скорости гидропередачи происходит на маршевом гидротрансформаторе. В тяговых режимах на маршевом гидротрансформаторе валы 4 и 5 и вал водила 10 вращаются по часовой стрелке, рычаг . 43 находится на кнопке 2, контакт кнопки 2 замкнут, контакт 14 замкнут машинистом посредством контроллера, оба электрогидравлических вентиля 1 и 40 включены. Цепь питания вентиля 1 в момент его включения: генератор

13 — провода 15, 16 и 39 — контакт 32— провода 38, 19 и 20 — вентиль — провода 21 — 23 — контакт кнопки 2 †провода

24 — 26 — контакт !4 — провод 27 — генератор 13. Цепь питания вентиля 40: генератор 13 — провода 15 и 41 — вентиль 40— провода 42 и 26 — контакт 14 — провод 27 генератор 13. В результате включения вентилей 1 и 40 распределитель 49 гидроприводом 50 переводится в третью позицию. На этой позиции распределителя маршевый гидротрансформатор заполнен маслом, а пусковой гидротрансформатор опорожнен и сообщен с атмосферой картера гидропередачи.

По истечении 10 с после включения вентиля I контакт 32 размыкается и дальнейшее питание вентиля 1 осуществляется по цепи: генератор 13 — провода 15, 16 и 17 — контакт 30 — провода 18, 19,и 20 — вентиль 1— провода 21, 22 и 23 — контакт 2 — провоЗо да 24, 25 и 26 — контакт 14 — провод 27— гене атор 13.

Р абота системы при прямом переключении ступеней скорости.

В режимах тяги на каждой заданной позиции контроллера машиниста и малых скоростях движения тепловоза гидропередача работает в режиме первой ступени скорости, т. е. на пусковом гидротрансформаторе. При увеличении скорости тепловоза система обеспечивает автоматическое (без вмешательства машиниста) переключение гидропередачи с первой ступени скорости на вторую ступень, т. е. с пускового на маршевый гидротрансформатор. Каждой заданной позиции контроллера соответствует индивидуальная скорость движения тепловоза, соответствующая моменту переключения ступеней скорости. Чем больше величина пози45 ции контроллера, тем выше скорость тепловоза, соответствующая переходу с пускового на маршевый гидротрансформатор. 1-1а каждой заданной позиции прямое (с пускового на маршевый гидротрансформатор! и обратное (с маршевого на пусковой гидротранс форматор) переключение ступеней гидропередачи происходит при одной и той же скорости движения тепловоза. Передаточные отношения пускового и маршевого гидротрансформаторов, соответствующие прямому и обратному переключениям, не.зависят от величины позиции контроллера и скорости движения тепловоза, благодаря чему гидротрансформатор, с которого производит ся переключение, имеет к моменту начала переключения более высокое значение коэф1129086 фициента полезного действия, чем в системе, принятой за прототип. Устойчивость сис-, темы автоматического переключения ступеней скорости характеризующаяся недопущением в системе режимов «звонковой работы» и обеспечивается электрическим реле. Прямое переключение ступеней скорости происходит на заданной позиции контроллера при увеличении скорости движения тепловоза, а также на постоянной скорости движения при уменьшении позиции контроллера.

На заданной позиции контроллера при изменении скорости движения тепловоза вал

4 и связанная с ним коронная шестерня 7 вращаются с постоянной угловой скоростью, пропорциональной угловой скорости коленчатого вала дизеля, а частоты вращения вала 5 и солнечной шестерни 6 изменяются пропорционально изменению скорости движения. В случае постоянной скорости движения тепловоза и изменении позиции контроллера, наоборот, солнечная шестерня 6 вра- щается с постоянной угловой скоростью, а частота вращения шестерни 7 изменяется пропорционально позиции контроллера. В 20 обоих случаях угловые скорости шестерни 6 и 7 алгебраически суммируются в планетарном механизме. Результатом суммирования является направление вращения вала водила 10. Передаточные числа зубчатых пар

11 — 12, 7 — 9, 6 — 9 рассчитаны таким обра- 25 зом, что при работе гидропередачи в режимах пускового гидротрансформатора вал водила 10 вращается против часовой стрелки, а при работе в режимах маршевого гидротрансформатора — по часовой стрелке. При достижении пусковым гидротрансформатором передаточного отношения, соответствующего моменту переключения ступеней скорости, происходит изменение направления вращения вала 10, при этом диск 45 поворачивает диск 46 и одновременно с ним пе1 еводит рычаг 43 с упора 44 на кнопку 2. результате происходит замыкание кон- 35 такта кнопки 2 и запитка электрогидравлического вентиля 1 в электрической цепи: генератор 13 — провода 15, 16 и 39 — контакт 32 — провода.38, 19 и 20 — вентиль 1— провода 21, 22 и 23 контакт кнопки 2 — провода 24 †26 — контакт 14 — провод 27 — 40 генератор 13. Включение вентиля 1 вызывает разобщение трубопровода 53 от трубопровода 54 и сообщение его с напорным трубопроводом 52. Происходит срабатывание гидропривода 50 и перевод распределителя 49 в третью позицию, соответствующую работе гидропередачи в режиме маршевого гидротрансформатора. На этом процесс прямого переключения ступеней скорости заканчивается.

Работа системы при обратном переключении ступеней скорости. 50

Обратный переход. с маршевого на пусковой гидротрансформатор происходит при снижении скорости тепловоза вследствие увеличения сопротивления движению поезда либо при постоянной скорости тепловоза вследствие увеличения тяговой позиции контроллера, при этом всегда имеет место уменьшение частоты вращения вала водила 10. В тех случаях, когда частота вращения вала водила 10 вначале уменьшается до нуля, а затем указанный вал получает вращение в противоположную сторону, происходит обратный переход в следующей последовательности. В результате изменения направления вращения вала водила 10 диск 45 получает вращение в противоположную сторону и поворачивает диск 46 и вместе с ним рычаг

43. Рычаг 43 освобождает кнопку 2 и устанавливается на упоре 44. Контакт кнопки 2 размыкается и цепь питания вентиля 1 обесточивается. Отключение вентиля 1 приводит к сообщению трубопровода 53 с атмосферным трубопроводом 54 и срабатыванию гидропривода 50, в результате чего распределитель 49 устанавливается во вторую позицию, соответствующую работе гидропередачи в режиме пускового гидротрансформатора.

Включение (наполнение) пускового гидротрансформатора сопровождается одновременным выключением (опорожнением) маршевого гидротрансформатора. На этом процесс обратного переключения ступеней скорости заканчивается. Обратным переключениям соответствуют те же передаточные отношения гидротрансформаторов, что и прямым переключениям ступеней скорости.

Работа реле времени при прямом и о6ратном переключении ступеней скорости.

Прямые и обратные переключения ступеней скорости происходят как при изменении скорости движения тепловоза, так и, при изменении позиции контроллера машиниста.

В процессе прямого и обратного переключения ступеней скорости скорость движения тепловоза изменяется медленно, а частота вращения вала дизеля может существенно колебаться, что объясняется изменением нагружающеи характеристики гидропередачи в моменты перехода с одного гидротрансформатора на другой. Причем в период переключения гидротрансформаторов частота вращения вала дизеля в зависимости от выбранной перекрыши (времени одновременной работы гидротрансформаторов) может либо уменьшаться, либо увеличиваться, что приводит к колебаниям, частоты вращения коронной шестерни 7 и колебаниям направления вращения вала водила 10, а последнее приводит к колебаниям рычага 43. Колебания рычага 43 вызывают неустойчивую работу кнопки 2 и ее контакта. После включения вентиля 1 (при прямом переключении ступеней) и выключении вентиля 1 (при обратном переключении) контакт кнопки 2 то размыкается, то снова замыкается и так несколько раз. Нестабильная работа контакта кнопки 2 вызывает неустойчивую работу вентиля 1 и как следствие появляется неустойчивая работа распределителя 49 и обоих гидротрансформаторов. Неустойчивая работа вентиля 1 и, соответственно, гидротрансформаторов в практике получила название

«звонковый режим». Для устранения «звонкового режима» в предлагаемой системе установлено электрическое реле времени.

Работа времени происходит следующим образом.

При прямом переключении ступеней скорости рычаг 43 нажимает на кнопку 2, в результате контакт кнопки 2 замыкается,. происходит включение вентиля 1 и одновремен-

1129086! о

При обратном переключении ступеней скоости в результате изменения направления ращения вала водила 10 рычаг 43 отходит кнопки 2, при этом контакт кнопки 2 раз-.

ыкаетея, а вентиль 1 и катушка реле электомагнита 28 обесточиваются. Обесточивание катушки электромагнита 28 вызывает мгновенное размыкание контактов 29 и 30.

Выключение вентиля (вызывает срабатывание гидропривода 50 и перевод распределителя 49 с третьей на вторую позицию, что вызывает опорожнение маршевого гидротрансформатора и наполнение пускового гидротрансформатора. В процессе опорожнения маршевого и наполнения пускового гидротра нсформатора изменяется на гружающая характеристика передачи, что вызывает изменение нагрузки на дизель и колебание частоты вращения его вала. Большие колебания частоты вращения вала дизеля имеют место только в переходной период в течение

5 — 8 с, т. е. в период одновременной работы гидротрансформаторов. Колебания частоты вала дизеля в 5 — 8 с вызывают колеоания рычага 43, который в свою очередь вызывает неустойчивую работу контакта кнопки 2. Однако за счет наличия реле времени неустойчивая работа кнопки 2 не вызывает в переходной период «звонковой работы» гидропередачи, так как при этом вентиль I не включается из-за размыкания контакта 32.

Контакты 31 и 32 замыкаются только по прошествии времени t замыкания, равного примерно 10 с, после обесточивания катушки реле электромагнита 28. К моменту замыкания контакта 32 колебания вала дизеля прекра. щаются, рычаг 43 устанавливается на упоре

44, неустойчивая работа контакта 2 прекращается, вентиль 1 остается обесточенным, передача продолжает работу на пусковом гидротрансформаторе. Электрическая цепь питания вентиля 1 после замыкания контактов 31 и 32 становится подготовленной к последующему прямому переключению. ступеней скорости. Замыкание контакта 32 характеризует окончание процесса обратного пе-. реключения ступеней скорости. В случае, если в период обратного переключения ступеней скорости происходит увеличение ско. рости движения тепловоза из-за изменения профиля пути либо машинист увеличивает позицию контроллера, то рычаг 43 устанавли- . вается. на кнопке 2, контакт кнопки замыкается и по окончании обратного переключения гидпотрансформаторов и замыкании контактов 31 и 32 тотчас же начинается прямой переход с пускового на ма ршевый гидротранс- форматор.

Предлагаемая конструкция системы автоматического переключения ступеней скорости обеспечивает устойчивые переключения ступеней скорости при коэффициенте возврата системы, практически равном единице, что улучшает тяговые свойства и повышает топливн ю экономичность транспортной машины. Предлагаемая система обеспечивает на каждой позиции контроллера машиниста повышение коэффициента полезного действий гидропередачи на 2 — 30/О в скоростном диапазоне от 0,9 Va до 1,1 Чп, где Чт — скорость движения транспортной машины, соответствующая переключению гидротрансформаторов.. но запитывается катушка реле времени электромагнита 28. Цепь питания катушки реле.. р генератор 13 — провода 15, 16 и 39 — кон- в такт 32 — провода 38, 19 и 34 — катушка or реле электромагнита 28 — провода 33, 22 м и 23 — контакт кнопки 2 — провода 24 — . р

26 — контакт 14 — провод 27 — генератор

13. Включение катушки реле вызывает мгновенное замыкание контактов 29 и 30. Замыкание контакта 29 включает параллельный контакту кнопки 2 дополнительный участок цепи: провод 35 — контакт 29 — провод 36 контакт 31 — провод 37. Этот дополнительный участок закорачивает примерно на 10 с контакт кнопки 2 и обеспечивает питание вентиля 1 и катушки электромагнита 28 в течение 10 с независимо от состояния контакта кнопки 2. Время работы дополнительного участка !.10 с) соответствует времени, на которое настраивается реле времени, и определяется типом и мощностью гидропередачи. В течение 10 с пусковой гидротрансформатор опорожняется и заполняется маршевый гидротрансформатор. Именно в этот период из-за изменения нагрузки на дизель 20 имеют место колебания частоты вращения вала дизеля, вследствие чего рычаг 43 занимает неустойчивое положение и, соответственно, контакт кнопки 2 оказывается то замкнутым, то разомкнутым, т. е. в неопределенном положении. Но независимо от положения контакта кнопки 2 вентиль 1 в .указанный период остается включенным бла годаря наличию дополнительной электрической цепи. Если при переходе с пускового на маршевый тидротрансформатор скорость движения тепловоза не уменьшилась, то к концу десятой секунды укаэанного периода переходный режим работы дизеля заканчивается, рычаг 43 устанавливается на кнопке 2 и контакт кнопки 2 оказывается замкнутым.

По истечении 10 с с момента эанитки вентиля 1 происходит размыкание контактов 31 и 32, после чего питание вентиля I продол- 3 жается только через контакт 2. На этом прямой переход с пускового на маршевый гид- ротрансформатор заканчивается и переда-. ча продолжает работать на второй ступени скорости. Если же к концу десятой секунды, несмотря на включение маршевого гидротрансфрматора, скорость тепловоза уменьшилась, например иэ-за изменения профиля пути, то,рычаг 43 устанавливается на упоре

44 и контакт 2 оказывается разомкнутым.

В этом случае по истечении 10 с размыка-, ются контакты 31 н 32, а это приводит к разрыву цепи питания вентиля 1 и катушки электромагнита 28. Вентиль и катушка реле электромагнита 28 обесточиваются и одновременно размыкаются контакты 29 и 30.

Выключение вентиля 1 вызывает перевод распределителя 49 во вторую позицию, а это приводит к опорожнению маршевого гидро- 50 трансформатора и заполнению пускового, т. е. передача снова оказывается в режиме первой ступени скорости. Повторное переключение.с пускового иа маршевый гидротрансформатор возможно только после увеличения скорости движения тепловоза и замыкания контактов 31 и 32. Замыкание контактов 3! и 32 происходит по истечении 10 с с момента обесточивания катушки электро-. магнита 28 реле времени.!

129086

Редактор Н. Воловик

Заказ 8951/12

Составитель А. Барыков

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4