Способ трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки передач и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к способам управления ступенчатыми трансмиссиями самоходных машин (СМ)« в которых включение ступеней нороб

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„1393666 А1 (51) 4 В 60 К 20/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4010516/30-11 (22) 20. 01. 86 (46) 07.05.88. Бюл. М - 17 (71) Производственное объединение

"Минский тракторный завод им,В.И. Ленина (72) Г.В. Саенко (53) 629. 113 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 797920, кл. В 60 К 17/00, 1976. (54) СПОСОБ ТРОГАНИЯ И РАЗГОНА САМОХОДНОЙ МАШИНЫ HA НЕСКОЛЬКИХ СТУПЕНЯХ

КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к способам управления ступенчатыми трансмиссиями самоходных машин (СМ), в которых включение ступеней норобтО

К AST0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ и с селекторным механизмом, последо- вательно отсоединяют от источника давления и соединяют со сливом ФМ низших временно использованных ступеней КП и продолжают движение на избранной для работы высшей ступени.

При этом благодаря наличию датчиков и клапанов каждую из временно использованных ступеней отключают от источника давления и соединяют со сливом синхронно с возникновением в контуре с более высокой ступенью КП циркуляции паразитной мощности, т.е. в моменты времени, когда данная передача уже не участвует в разгоне СМ.

2 с.п. ф-лы, 8 ил.

1393666 ки передач (КП} производится при помощи гидроуправляемых фрикционных муфт (ФМ). Цель изобретения вЂ, повыше ние эффективности путем оптимизации трогания и разгона самоходной машины. Для этого гидроцилиндры ФМ 7.10„ включая избранную для работы, с помощью селекторного механизма 1, зо-лотникового 19 и управляемого 23 гидроаппаратов одновременно соединя-, ют с источником давления, а затем в процессе разгона при помощи датчика направления передачи низшей ступенью крутящего момента и клапана„ кинематически связанного с ним, а гидравлиl÷åñêè — с гидроцилиндрами ФМ., сливом

Изобретение относится к способам, и устройствам управления ступенчаты ми коробками передач самоходных машин в которых включение, ступеней произ-* водится при помощи гидроуправляемьа: ;фрикционных муфт.

Цель изобретения .- повышение эф фективности путем оптимизации трога"« ния и разгона самоходной машины.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки пере.дач; на фиг, 2 — гидравлическая прин.ципиальная схема устройства; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 2; на фиг.6 — сечение Г-Г на фиг.2; на фиг. 7 — схема, иллюстрирующая распределение потоков мощности, переда-. ваемых элементами устройства при трогании машины; на фиг. 8 — схема, иллюстрирующая распределение потоков

2! мощности в момент ра=.:,ãîíà машины до скорости, соответствующей низшей из включенных при трогании ступеней. устройство содержит селекторный механизм 1 с ручным управлением, связанный каналами 2 -6 с гидроцилиндрами фрикционных муфт 7--10 включения ступеней х„ 1, ь.зи 1,, коробки передач, каналами 11 — 13 через клапаны

14-16 — с гидроцичиндрами муфт 7-9,, каналом 17 — с выходом 18 управления муфтами при трогании золотникового гидроапнарата 19, каналом 20 — с управляющей полостью 21 указанного гидроаппарата, каналом 22 — через гидроаппарат 23, управляемый педалью 24 слива, по каналу 25 — с выходом 26 управления муфтами при переключении передач гидроаппарата 19, каналом 27 со сливом.

Вход 28 гидроаппарата 19 связан с источником давления (насос не показан) с помощью канала 29 и к нему параллельно подключен регулировочный клапан 30. Вход 31 гидроаппарата 19 по каналам 32 и 33 и через гидроаппарат 23 также связан с источником давления.

Гидроаппарат 23 каналом 34 связан со сливом, Шток 35 золотника гидроаппарата 19 контактирует с кулачком 36 педали

24 слива, а с противоположной стороны золотник поджат упругим элементом

37, удерживающим его в положении, изображенном на фиг. 1 при отсутствии давления масла в управляющей полости 21.

Клапаны 14-16 образованы радиальными каналами 38-40 в ступицах фрикционных муфт 7-9, связанными с гидроцилиндрами последних, и радиальными каналами 41-43 в валу 44 с фрикционными муфтами, соединенными соответстз 13936 венно с канала .. . 11-13, выполненными в этом же валу.

Корпуса фрикционных муфт 7-9 уста новлены на валу 44 с возможностью по-. ворота благодаря зазору в шлицевых соединениях вал — ступицы муфт таким образом, что при передаче мощности в прямом направлении (от вала к муфтам) клапаны !4-16 открыты (гидроцилиндры фрикционных муфт 7-9 связаны с каналами 11-13), а при передаче мощности в обратном направлении (например, при возникновении в контуре с одно временно передающей мощность высшей передачей циркуляции паразитной мощности) гидроцилиндры муфт отсоединены от каналов 11 -13 и связаны со сливом по каналам 38-40 и зазорам в шлицевых соединениях вал 44 — ступицы муфт 7-9.

Кроме того, гидроцилиндры фрикционных муфт 7-10 постоянно связаны с помощью радиальных каналов 45-48, выполненных в ступицах муфт, и радиа- 25 льных каналов 49-52 в валу 44 с каналами 2-5 в этом же валу соответственно, а гидроцилиндр муфты 10 (четвертой, последней в данном устройстве ступени) связан постоянно с по- ... мощью каналов 53 в ступице муфты и

54 в валу 44 с каналом 6 в этом же валу.

Передаточные отношения ступеней коробки передач, включаемых фрикци35 онными муфтами 7-10, находятся в заВисимости 1 1 1 7 1 > 7 1 < IIpH этом ступени образованы ведущими шестернями 55-58, связанными с ведомыми частями муфт 7-10 соответственно, и ведомыми шестернями 59-62, жестко связанными с ведомым валом 63..

Устройство реализует предлагаемый способ следующим образом.

Перед троганием с места выжимают педаль 24 слива в направлении, показанном на фиг. 2, перемещая золот- ник гидроаппарата 23 влево, а золотник гидроаппарата 19 с помощью кулачка 36 педали 24 и штока 35, сжимая упругий элемент 36, — вправо, вслед60 ствие чего селекторный механизм 1 со единяется со сливом по каналам 17, 32 и 33, а также по каналам 22 и 34.

Гидроцилиндры фрикционных муфт вслед ствие этого соединяются со сливом. Ведущий вал 44 вращается в направлении, показанном на фиг. 3, а вал 63 остановлен. Благодаря наличию в от

66 ключенных фрикционных муфтах так называемых моментов ведения корпуса их располагаются на валу 44 так, как показано на фиг. 3-6.

Затем с помощью ручного привода селекторного механизма 1 устанавливают последний в положение, соответствующее избранной для работы передаче (например четвертой). При этом гидроцилиндры муфт с помощью селекторного механизма 1, каналов 11, 41 38; 12, 42, 39; 13, 43,40; 6, 54, 53 и 17 соединяются с выходом 18 управления муфтами при трогании гидроаппарата 19; гидроцилиндр муфты 10 четвертой передачи с помощью каналов 48, 52, 5 селекторного механизма 1 и канала 22 соединяется с гидроаппаратом

23, а гидроцилиндр муфты 9 третьей передачи с помощью каналов 47, 50, 4 селекторного механизма 1 и канала

20 соединяется с управляющей полостью 21 гидроаппарата 19.

Далее отпускают педаль 24. При этом золотники гидроаппаратов 23 и

19 стремятся вернуться в исходное положение, изображенное на фиг. 1, под действием оттяжной пружины педали 24 и упругого элемента 37. При прохождении ими промежуточных положений масло от источника давления по каналам

29 и 32, гидроаппарату 23 и каналу 33 поступает к входу 31 гидроаппарата 19 и далее с помощью каналов 17,, 11, 12, 13, 6 и селекторного механизма 1 — к гидроцилиндрам всех четырех муфт 710, а из гидроцилиндра муфты 9 (предпоследней из включенных одновременно при трогании) по каналам 4 и 20 и селекторному механизму 1 — к управляющей полости 21 гидроаппарата 19.

Такж образом, соединяют с источником давления гидроцилиндры фрикционных муфт нескольких (в нашем случае всех четырех)ступеней коробки передач.

Сжимая упругии элемент 37 под действием давления масла в управляющей полости 21 золотник гидроаппарата 19 перемещается в правое крайнее положение, обеспечивая тем самым соединение селекторного механизма 1 по каналам 17, 33, 32, 29 и по гидроаппарату 23 с.источником давления, Дальнейшее перемещение педали 24 и золотника гидроаппарата 23 при возврате в исходное положение не оказывает влия" ние на положение золотника гидроаппа139366б рата 19, который теперь управляется топько давлением ма ла в гидроцилиндре муфты 9 третьей передачи.

По мере роста давления в гидроцилиндрах фрикционных муфт растет пере5 даваемый ими суммарный момент и при достижении последним величины момента сопротивления троганию, приведенного к ведущему валу 44„ машина начи-10 нает движение. При этом все муфты буксуют и передают мощность от вала

44 к ведомому валу б3 так, как показано на фиг. 7,, В дальнейшем по мере роста моментов, передаваемых фрикционнымимуфтами ступеней коробки перецач, разгона самоходной машины, а также вследствие неравенства передаточных отношений включенных одновременно ступеней х, — i + происходит перераспределение потока мощности в схеме коробки передач — увеличение доли мощности, передаваемой фрикционными муфтами высших передач, веду- . щее к уменьшению доли мощности, передаваемой фрикционной муфтой 7 низшей ступени и уменьшению относительной скорости вращения ее ведущих и ведомых дисков. Наконец наступает момент, когда вся мощность передается только фрикционньми муфтами передач — х, а машина разгоняется до скорости, соответствующей ступени

В процессе дальнейшего разгона машины и роста моментов, передаваемых муфтами, происходит смена знака момента, передаваемого муфтой 7, ее ве, домые диски стремятся вращаться быстрее ведущих, вследствие чего происходит поворот корпуса. муфты 7 отно40 сительно вала 44, ее гидроцилиндр отключается от канала 11 и соединяется со сливом по каналу 38 и зазору в шлицевом соединении вал — корпус муфты. Происходит выключение муфты 7 и первой передачи, a машина продолжает разгон на трех ступенях коробки передач.

1 аспределение потоков мощности в момент выключения передачи х показано на фиг. 8. При дальнейшем разго» 50 не машины в силовой цепи коробки передач постоянно происходит перераспределение потока мощности, аналогичное описанному выше: снижение доли мощности, передаваемой низшими сту- 55 пенями, и рост доли мощности, передаваемой высшими. сопровождаемое IToc ледовательным отключением гидроцилиндров муфт низших ступеней от пита-. ющих магистралей и соединением их со сливом в моменты разгона машины до скоростей, соответствующих отключаемым ступеням (низшим из включенных при этом). Так происходит до тех пор, пока машина не разгонится до скорости, соо гветствующей предпоследней из используемых для трогания и разгона передач (в данном примере — до скорости, соответствующей третьей передаче). При этом происходит поворот корпуса фрикционной муфты 9 относительно вала 44 по описанным выше причинам, соединение ее гидроцилиндра со сливом по каналу 40 и зазору в шлицевом соединении вал — ступица муфты, а следовательно, — соединение со сливом по каналу 20 управляющей полости 21 гидроаппарата 19 через гидроцилиндр муфты 9 по каналу 40.

Под действием упругого элемента 37 золотник гидроаппарата 19 возвращается в исходное положение (фиг. 1) и гидроцилиндр фрикционной муфты 10 четвертой передачи (последней из используемых для трогания и разгона, избранной для работы) соединяется с помощью канала 29, гидроаппарата 19, канала 26, гидрораспределителя 23, канала 22, селекторного механизма 1, каналов 5, 52 и 48 с источником давления, и дальнейший разгон машины до скорости, соответствующей ступени происходит только на одной муфте 10.

Длительность совместной работы используемых для трогания и разгона муфт автоматически изменяется в весьма широких пределах, зависящих от условий работы машины (сопротивление движению, момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс и других факторов),и оптимальна для каждого конкретного случая.

При работе машины также может встретиться режим торможения двигателем, когда мощность передается от корпуса муфты передачи, на которой движется машина, к входному валу 44.

При этом гидроцилиндр муфты оказывается связанным со сливом, оставаясь подключенным к нагнетательной магист— рали (имеются в виду муфты 7-9, снабженные клапанами 14-16 соответственно), и может произойти черезмерное снижение давления в гидроцилиндре, что приводит к выключению передачи.

1393666

Для предотвращения этого диаметры каналов 38, 39 и 40 выбираются такими, чтобы при указанном режиме работы в гидроцилиндре муфты поддерживалось давление, обеспечивающее передачу ею, как минимум, тормозного момента дви гателя, приведенного к ней.

Формула, изобретения 10

1. Способ трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки передач, содержащей фрикционные муфты включения высших и низших ступеней, заключающийся в том, что одновременно включают фрикционные муфты с последующим в процессе разгона отключением муфты и продолжением движения на оставшейся включенной фрикционной муфте, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности путем оптимизации трогания и разгона самоходной машины, В процессе разгона отключают фрикционные муфты включения низших ступеней 5 и продолжают движение на оставшейся включенной фрикционной муфте включения высшей ступени, при этом фрикционные муфты отключают последовательно и синхронно с возникновением в контуре с соседними более высокими ступенями циркуляции паразитной мощности, 2. Устройство для трогания и разгона самоходной машины на нескольких ступенях коробки передач, содержащее селекторный механизм, сообщенный с гидроцилиндрами фрикционных муфт, со сливом и с управляемым гидроаппаратом, сообщенным с источником давления и со сливом, золотниковый гидроаппарат, выход которого сообщен с селекторным механизмом, а шток золотника с органом управления управляемого гидроаппарата, и датчик направления передачи низшей ступенью коробки передач крутящего момента, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем оптимизации трогания и разгона самоходной машины, датчик направления передачи низшей ступенью коробки передач крутящего момента включает в себя корпус фрикционной муфты, установленный на вал коробки передач с возможностью пово. рота и кинематически связанный с клапаном, сообщенным.с гидроцилиндром фрикционной муфты, сливом и с селекторным механизмом, при этом золотниковый гидроаппарат связан с управляемым гидроаппаратом и с источником давления, а орган управления золотникового гидроаппарата включает в себя гидроцилиндр, полость которого сообщена с селекторным механизмом.

1393666 гЗ9ЗЬЬЬ

Составитель А. Барыков

Техред М.Ходанич

Корректор С. Шекмар

Редактор Е. Папп

Заказ 1924/18 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4