Двухпоточная электромеханическая передача

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к тракторам, самоходным шасси, машинно-тракторным агрегатам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строительно-дорожного и специального назначения. Цель изобретения - расширение скоростного диапазона и автоматическое переключение на ходу при сохранении характеристик электрических машин трансмиссии. Двухпоточная электромеханическая передача содержит трехзвенный планетарный дифференциальный механизм 4 и две электрические машины 5, 6. Водило 12 планетарного механизма снабжено зубчатым венцом 14, а солнечная шестерня 9 выполнена с возможностью перемещения вдоль оси вала 8 и входа в зацепление с этим венцом, что позволяет превратить электромеханическую трансмиссию в механическую на период работы в режиме транспортной скорости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9I (I I I

А1 (я) 4 В 60 К 17/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4396355/25-11 (22) 25.03.88 (46) 15.11.89, Бюл. !" 42 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НЛТИ" (72) Г.B.Hoâèêîâ (53) 629.113 (088.8) (56) Кудрявцев Л,A. и др. Злектромеханические передачи с отбором мощности переменного тока. Труды ЧИНЗСХ, вып, 47, Челябинск. !970, с. 59-61. (54) ДВУХПОТОЧНАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к тракторам, самоходным шасси, машинно-тракторным агрегатам

2 и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строительно-дорожного и специального назначения. Цель изобретения — расшире-. ние скоростного диапазона и автоматическое переключение на ходу при сохранении характеристик электрических машин трансмиссии. Двухпоточная электромеханическая передача содержит трехзвенный планетарный диФференциальный механизм 4 и две электрические майины 5, 6. Водило 12 планетарного механизма снабжено зубчатым венцом 14, а солнечная шестерня 9 выполнена с возможностью перемещения вдоль оси вала 8 и входа в зацепление с этим венцом, что позволяет превратить электромеханическую трансмиссию в механическую на период работы в режиме транспортной скорости. 3 ил.

1521622

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроени>о, в

1 частности к сельскохозяйственным и промышленным тракторам, с-.>-oõoäíûì шасси, машинно-тракторным агрегатам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, промышленного, строительно-дорожного и специального назначения, 10

Целью изобретения является расширение скоростного диапазона при сохранении неизменных характеристик электрического канала передачи мощности путем перевода ее в однопоточный режим работы и увеличение функциональных возможностей передачи путем переключения режимов автоматически и на ходу.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема транспортного средства с двухпоточной электромеханической передачей; на фиг, 2 - схема планетарного механизма; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства автоматического управления перемещением.

Двухпоточная электромеханическая передача 1, связанная с первичным двигателем 2 и движителями 3, содержит трехзвенный планетарный дифференциальный механизм 4 и две элект- 30 рические машины: генератор 5 и двигатель-генератор 6, Электрический генератор 5 связан посредством зубчатой передачи 7 с первичным двигателем 2, с валом которого связан также вал 8 первого входного звена планетарного механизма 4 - солнечной шестерни 9, Второе входное звено планетарного механизма - коронная шестерня 10 — связано посредством зубчатой передачи

11 с электрическим двигателем б. Выходное звено планетарного механизма

4 — водило 12 с укрепленными на нем сателлитами 13 — связано с движителями 3. 45

Солнечная шестерня 9 (фиг. 2) связана с валом 8 шлицевым соединением с возможностью перемещения вдоль оси вала 8, при этом шестерня может выйти из зацепления с сателлитами 13.

Водило 12 выполнено с зубчатым венцом 14 внутреннего зацепления, причем число зубьев венца 14 и диаметр их делительной окружности равны числу зубьев и диаметру делительной окруж55 ности солнечной шестерни 9. Перемещение шестерни 9 вдоль оси вала 8 обеспечивает устройство 15 перемещения.

Статорнь>е обмотки электрического двигателя 6 связаны со статорными обмотками электрического генератора 5 посредством регулятора 1б частоты вращения„

Вал 8 механизма 4 связан с двигателем 2 посредством муфты 17 сцепления, Устройство 15 перемещения шестерни 9 и муфта 17 сцепления оборудованы позиционными датчиками 18 и 19, связанными с устройством 20 управления переключением передачи 1, связанным также с тумблером 21 переключения и с. системой 22 управления регулятора 16 частоты вращения двигателя 6.

Устройство 15 перемещения может быть выполнено механическим, электромеханическим, гидравлическим, пневматическим и т,п. (на фиг. 1 изображено электрогидравлическое устройство).

Столь же разнообразным по испол— нению может быть устройство 20 управления переключением, структура которого опредепяется алгоритмом его функционирования и исполнением устройства 15.

Устройство 15 перемещения имеет две позиции, соответствующие двум замкнутым состояниям механизма 4: первая соответствует дифференциальному попожению (фиг. 1), вторая положению, когда солнечная шестерня

9 выведена из соединения с сателлитами 13 и соединена с водилом 12, а механизм 4 превращен в прямую передачу между двигателем 2 и движителями 3.

Замыкающие контакты позиционного датчика 19 замкнуты, когда муфта сцепления разъединяет валы 8 и вал двигателя 2, Замыкающие контакты позиционного датчика 18 замкнуты, когда устройство 15 перемещения находится в первой позиции °

Устройство 20 управления переключением соединяет (фиг, 3) катушки 23 и 24 управления устройством 15 с напряжением питания посредством контактов датчика 19 и тумблера 21, Катушка

23 обеспечивает перемещение устройства 15 во вторую позицию, катушка 24из второй в первую. Сигнал на блок 22 на отключение двигателя подается с

5 152162 контакта 21, на включение и разгон с контакта 18.

Передача работает следующим образом.

После запуска первичного двигателя

2 вращение его вала передается посредством зубчатой передачи 7 валу электрического генератора 5 и входному валу 8 трехзвенного планетарного дифференциального суммирующего механизма 4 и посредством последнего - валу электрического двигателя 6. Пока отсутствует электрическая связь между генератором 5 и двигателем 6, водило

12 планетарного механизма 4 неподвижно и вращение двигателя 2 на дви>нители не передается. Двигатель 6, таким образом, перед пуском трактора разгоняется до максимальной частоты враще- 20 ния, соответствующей частоте вращения теплового двигателя.

После того, как двигатель 6 электрически соединяют с генератором 5, он начинает развивать крутящий мо- 25 мент, Скорость вращения двигателя 6 начинает меняться, и водило 12 приходит во вращение, передавая его движителям 3, По мере уменьшения до нуля, реверса и затем разгона двигателя 6 скорость трактора меняется от нулевой до максимальной. Зубчатое колесо 9 механизма 4 при этом находится в зацеплении с сателлитами 13.

При скорости движителей 3 трактора, соответствующей частоте вращения

35 теплового двигателя 2, мощность в электрической ветви двухпоточной передачи падает до нуля. При изменении же скорости движения вверх и вниз от 40 этого значения мощность, передаваемая электрической ветвью передачи, растет до максимальных значений на границах диапазона устойчивых скоростей, причем при росте скорости потоки мощности складываются и скорость движения соответствует сумме скоростей теплового и электрического двигателей, а при уменьшении - разности их скоростей, Обратное переключение осуществляется включением контактов 21 в положение "Норма". Катушка 24 открывает клапан, и устройство 15 сразу переключает шестерню 8 в исходное положе55 ние, включившийся контакт 18 подает питание системе 22 управления, а та включает двигатель 6, после чего начинается нормальная работа передачи в двухпотоцном режиме, Устройство 15 перемещения и, следовательно, солнечная шестерня 9 находятся в первой позиции, когда шестерня 9 сцеплена с сателлитами 13 и механизм 4 обладает суммирующим свойством.

Для дальнейшего увеличения скорости движения устройство 15 перемещения переводят во вторую позицию, его

2 6 шток перемещает шестерню 9, выводя ее из зацепления с сателлитами 13. При этом механизм 4 расцепляется. Выходной вал водила 12 теряет связь с валом 0 и с первичным двигателем 2.

Затем шток устройства 15 перемещения перемещает шестерню 9 дальше по валу 8, вводя его в зацепление с зубчатым венцом 14 водила 12. Механизм 4 превращается s прямую передачу между первичным двигателем 2 и движителями

Дальнейшее увеличение скорости трактора достигается путем изменения частоты вращения двигателя 2.

Двухпоточная электромеханическая передача превращается при этом в однопотсчную механическую нерегулируемую передачу, а трактор переходит в режим транспортной скорости, При уменьшении скорости движен<1я описанные операции прои" âîäÿò в обратном порядке, переключая передачу из однопоточной механической в двухпоточную электромеханицескую регулируемую передачу и переводя трактор из режима повышенной транспортной скорости в обычный режим.

Процесс переключения начинается включением тумблера 21 управления в положение "Транспорт" и выключением муфты 17 сцепления, В результате этих переключений запитывается катушка 23 и открывает клапан управления устройства 15 ° Устройство 15 перемещает солнечную шестерню 9 вдоль оси вала, выводя ее из зацепления с сателлитами 23 и вводя в зацепление с венцом

14 водила 12. На систему 22 управления подается сигнал, по которому она отключает двигатель 6 от напряжения генератора 5.

Дальнейшая работа передачи в режиме ходоуменьшения протекает при выключенной электрической ветви передачи °

1521622 фоpиулаизобрpт ения

Двухпоточная электромеханическая передача, содержащая планетарный дифференциальный механизм, связанный кинематически с первичным двигателем, оборудованным регулятором частоты вращения, и с движителями, с входными солнечной и коронной шестернями которого с.âÿçàíû две электрические машины с соединенными между собой якорными обмотками, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью расширения скоростного диапазона при сохранении неизменными характеристик элект-, рического KBHBJIB передачи мощности путем перевода в однопоточный режим работы и увеличения функциональных возможностей передачи путем переключения режимов автоматически и на ходу, водило планетарного механизма снабж"но зубчатым венцом внутреннего зацепления, а солнечная шестерня установлена на валу подвижно с возможностью перемещения вдоль оси вала для кинематической связи с сателлитами и с венцом водила соответственно и снабжена двухпозиционным устройством перемещения, а передача дополнительно оборудована муфтой сцепления, снабженной вместе с устройством перемещения позиционными датчиками, и устройством управления переключением, связанным с позиционными датчиками, с устройством перемещения и с регулятором частоты вращения электрического двигателя.

1521622

Составитель С.Белоусько

Техред Л. Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6792/17

Тираж 528

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101