Система управления гидромеханической трансмиссией

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частности тракторов. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии. Система управления гидромеханической трансмиссией с гидротрансформатором 14 снабжена устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим установленный в корпусе 20 подвижно в осевом направлении поршень 25, один из торцов которого образует с корпусом полость А, сообщенную с рабочей полостью 23 гидротрансформатора, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня и обеспечивает гидроуправление поршнем. Поршень 25 гидротрансформатора 14 подпружинен пружиной 27 и управляется насосом 2 системы управления трансмиссией, для чего полость для гидроуправления поршнем 25 сообщена гидролинией 29 через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, установленный в напорной гидролинии 3, с гидробаком 1, а параллельно упомянутому распределителю установлен управляемый рабочим давлением клапан 31 давления. Переключение передач осуществляют перемещением золотника гидрораспределителя 6 переключения передач, направляя рабочую жидкость в гидроцилиндр 8. При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 через дроссель 11 сообщаются со сливом. Гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, снижая динамические нагрузки во фрикционных элементах трансмиссии. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 B 60 К 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР еу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4422473/31-11 (22) 11.05.88 (46) 15.03.90. Бюл. N 10 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.ф. Яуфман и A.Í. Бубб (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1486369, кл. В 60 К 17/10, 1986. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частности тракторов. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии. Система управления гид„„SU„„1549806 А1

2 ромеханической трансмиссией с гидро= трансформатором 14 снабжена устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим установлен" ный в корпусе 20 подвижно в осевом направлении поршень 25, один из торцов которого образует с корпусом полость А, сообщенную с рабочей полостью 23 гидротрансформатора, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня и обеспечивает гидроуправление поршнем. Поршень 25 гидротрансформатора 14 подпружинен пружиной 27 и управляется насосом 2 системы управления трансмиссией, для чего полость для гидроуправления Ф поршнем 25 сообщена гидролинией 29 через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, уста- С

1549806

45 новленный в напорной гидролинии 3, с гидробаком 1, а параллельно упомяну» тому распределителю установлен управляемый рабочим давлением клапан 31 .давления. Переключение передач осу5 ществляют перемещением золотника гидрораспределителя 6 переключения передач, направляя рабочую жидкость в

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может бЫть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частнос;и тракторов.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикцианные элементы трансмиссии.

На фиг. 1 представлена гидравлическая схема системы управления гид- 25 рамеханической, трансмиссией при включенной передаче; на фиг. 2 - то же, в момент переключения передач.

Система управления содержит гидрабак 1, насос 2, подключенный напарной гидролинией 3 через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, гидролинию 5, через управляемый гидрораспределитель 6 переключения передач к гидроцилиндр м 7 и 8 управления фрикционными муфтами коробки передач и через кла" панное устройство 9 к гидроаккумулятору 10. Гидроаккумулятор 10 обеспе- 40 чивает перекрытие при переключении передач. Длительность перекрытия устанавливается дросселем 11 на сливе жидкости иэ гидрораспределителя 6, через который происходит разрядка гидроаккумулятора 10. Гидролиния 12 с гидроклапаном 13 связывает гидролинию 5 с входом гидротрансформатора

14, сливная гидролиния 15 которого сообщена с гидробаком 1 посредством подпорного клапана 16. Для ограничения давления в гидролинии 12 предусмотрен предохранительный клапан

Г, связанный с гидробаком гидролинией 18. Гидротрансформатор 14 содержит насосное колесо 19, закрепленный

55 на нем корпус 20, турбинное колесо

21 и реактор 22. Насосное, турбинное и реакторное колеса образуют рабочую гидроцилиндр 8. При этом гидроцилиндр

7 и гидроаккумулятор 1О через дроссель 11 сообщаются со сливом. Гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, снижая динамические нагрузки во фрикционных элементах трансмиссии, 1 э.п. ф-лы, 2 ил. полость 23, сообщенную с атмосферой сапуном 24.

Гидротрансформатор снабжен устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим установленный в корпусе 20 ступенчатый поршень 25, один из торцов которого образует с корпусом полость А, сообщенную каналами 26 с рабочей полостью 23, и полость Б, образованную другим торцом подвижного поршня, выполненную для обеспечения гидроуправления поршнем. Поршень 25 установлен подвижно в осевом направлении и поджимается пружинами 27, запирая рабочую полость 23. Полость Б для гидроуправления поршнем сообщена каналом

28 и гидролинией 29 через гидрораспределитель 4 с гидробаком 1. Гидрораспределитель 4 в зависимости от положения его золотника соединяет напорную гидролинию 3 с гидролинией 5 (для обеспечения работы коробки передач и питания гидротрансформатора) или с гидролинией 29 (для регулирования характеристики гидротрансформатора). Управляющая полость гидрораспределителя 4 сообщена с гидролинией

5, соединяющей его с гидрораспределителем 6 переключения передач, при этом пружина гидрораспределителя 4 настраивается на падение давления в гидролинии 5. Параллельно гидрораспределителю 4 в гидролинии 30 установлен клапан 31 давления, управляю-. щая полость которого сообщена с напорной гидролинией 3.

Система управления гидромеханической трансмиссией работает следующим образом.

При включенной передаче (фиг.,1) насос 2 нагнетает рабочую жидкость иэ гидробака 1 по напорной гидроли.нии 3,, через гидрораспределитель 4, по гидролинии 5, через гидрораспределитель 6 переключения передач в

5 154980 гидроцилиндр 7 включенной фрикционной муфты коробки передач и через клапанное устройство 9 к гидроаккумулятору

10,.заряжая его. Клапанное устройство

9 обеспечивает соединение гидроаккумулятора 10 с тем из гидроцилиндров, в котором давление рабочей жидкости выше, чем в других. Переливной гидроклапан 13 ограничивает давление в

10 гидролинии 5, а следовательно, в гидроцилиндре 7 и в гидроаккумуляторе 10, поддерживая его постоянным. Это давление отжимает пружину распределителя 4 с гидроуправлением, обеспечивая пропуск рабочей жидкости от насоса 2 в гидролинию 5. Гидроклапан 13 отводит рабочую жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14, осуществляя его подпитку и охлаждение, а 20 подпорный гидроклапан 16 по мере повышения давления в нем направляет рабочую жидкость по сливной гидролинии 15 в гидробак 1. В случае повышения давления в гидролинии 12 срабатывает предохранительный клапан 17, сливая рабочую жидкость по гидролинии 18 в гидробак. Поршень 25 поджат усилием пружин 27 до упора и вращается совместно с корпусом 20 относительно оси гидротрансформатора 14, обеспечивая его работу с заполненной рабочей полостью 23. Трактор движется на включенной передаче.

Передачи переключают перемещением золотника гидрораспределителя 6 переключения передач (фиг. 2), направляя рабочую жидкость в гидроцилиндр

8. При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 через дроссель 11 сообщаются со сливом. Разряжаясь, гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, так как поддерживает давление в ее гидроцилиндре. Давление в гидроцилиндре 7 снижается соответственно 4 перемещению поршня гидроаккумулятора

10 и характеристике его пружины. Размеры дросселя 11 подобраны таким образом, чтобы в конце разрядки гидро" аккумулятора выключаемая муфта еще не буксовала, т.е. величина давления

s ee гидроцилиндре в этот момент была бы достаточной для передачи полного крутящего момента двигателя.

В момент переключения передач за счет подключения дополнительного объема в виде поршневой полосги гидроцилиндра 8 в напорной гидролинии 3 системы и в гидролинии 5 происходит

6 6 кратковременное падение давления.

Закрывается переливной гидроклапан

13, перекрывая питание гидротрансформатора 14. Закрывается подпорный гидроклапан 16 на выходе из гидротрансформатора 14. Пружина гидрораспределителя 4 перемещает золотник.

Рабочая жидкость направляется от наоса 2 по гидролинии 29 в полость Б управления поршнем 25 гидротрансфор-, матора 14. Гидролиния 5 запирается, Поршень 25 быстро перемещается, сжимая пружины 27, осуществляя динамическое опорожнение гидротрансформатора: под действием разрежения в полости А и центробежных сил в рабочей полости жидкость по каналам 26 интенсивно поступает из рабочей полости

23 в полость А. Сапун 24 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой. Существенно интенсифицирует процесс опорожнения то, что фрикционыая муфта 7 еще включена, а следовательно, выходной вал гидротрансформатора находится под нагрузкой. Давление в полости Б и в гидролиниях 29 и 3 возрастает соответственно перемещению поршня и характеристике его пружин. Когда давление в этих гидролиниях достигает давления срабатывания клапана 31 давления, последний открывается и нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 5 в обход гидрораспределителя 4. Клапан

31 позволяет регулировать величину опорожнения гидротрансформатора 14: изменяя давление срабатывания клапана, можно остановить поршень 25 в промежуточном положении или переместить его до упора. Положение поршня определяется равновесием сил давления в полости Б гидроуправления поршнем, избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости

А и упругих сил пружин 27. При опорожненном гидротрансформаторе и еще включенной муфте 7 осуществляется заполнение гидроцилиндра 8 включаемой фрикционной муфты коробки передач. Давление в гидроцилиндре 8, а значит, и в гидролинии 5 быстро возрастает. Когда оно превысит давление настройки пружины гидрораспределителя 4, последний срабатывает и соединяет напорную гидролинию 3 с гидролинией 5, а жидкость из полости Б гидроуправления поршнем 25 направляет на слив в гидробак 1 ° Давление в гидролиниях

1549806

29 и 3 падает. В напорной гидролинии.

3 падает до уровня, равного давлению в гидролинии 5, а в гидролинии 29 определяется гидравлическим сопротивле5 нием сливу жидкости из полости Б поршня. Клапан 31 давления закрывается. Пружины 27 возвращают поршень 25 в исходное положение, впрыскивая рабочую жидкость по каналам 26 из полости А в рабочую полость 23. Сапун

24 сообщает рабочую полость гидротрансформатора 14 с атмосферой. Суммарная площадь поперечного сечения каналов 26 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстрое наполнение гидротрансформатора 14. Когда давление в гидроцилиндре 8 станет выше, чем давление, поддерживаемое гидроаккумулятором 10 в гидроцилиндре 7, срабатывает клапанное устройство 9, переключающее гидроаккумулятор от выключаемого гидроцилиндра на включаемый. Поскольку этот момент времени 25 практически совпадает с началом эа полнения гидротрансформатора 14 поршнем 25, то переключение передач происходит при опорожненном гидротрансформаторе, а следовательно, при ЗО значительно уменьшенном моменте> подводимом к фрикционам гидромеханической трансмиссии, что существенно снижает динамические нагрузки и суммарную работу буксования фрикционных муфт, повышая надежность работы узлов трансмиссии. Далее давление в гидроцилиндре 7 быстро > чижается> а давление в гидроцилиндре 8 плавно возрастает, что соответствует процессу 0 доэарядки гидроаккумулятора 10, Когда давление в гидроцилиндре 8 включенной фрикционной муфты коробки передач, в гидроаккумуляторе 10 и в гидролинии 5 достигает номинального значения, открывается переливной гидроклапан 13 и отводит жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14. Начинается подпитка его рабочей полости 23. При наполнении гидро- 0 трансформатора 14 плавно растет крутящий момент на его выходном валу, трактор разгоняется. С остановкой поршня 25 заканчивается наполнение гидротрансформатора 14, заканчивается процесс переключения передач. После компенсации всех утечек подпиткой и повышения давления в рабочей полости 23 открывается подпорный гидроклапан 16, направляя жидкость в гидробак 1. Обеспечивается движение трактора на выбранной передаче.

Формчлаиэобретения

1. Система управления гидромеханической трансмиссией, содержащая насос, напорная линия которого подключена через управляемый гидрораспределитель переключения передач к гидроцилиндрам управления фрикционными муфтами коробки передач, через клапанное устройство — к гидроаккумулятору и через гидроклапан — к входу гидротрансформатора, снабженного устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим подвижно установленный в корпусе гидротрансформатора в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом первую полость> сообщенную с рабочей полостью гидротрансформатора, другой торец поршня образует вторую полость, выполненную с возможностью обеспечения гидроуправления поршнем, при этом сливная гидРолиния сообщена с гидротрансформатором и с гидробаком посредством подпорного гидроклапана, управляемого рабочим давлением, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии, она снабжена клапаном давления, двухпозиционным четырехлинейным распределителем, линия управления которым постоянно соединена с первой линией распределителя в первой его позиции, причем первая линия сообщена с распределителем переключения передач, вторая линия соединена с напорной линией и с первой линией распределителя, третья линия одновременно сообщена с второй полостью поршня и с четвертой линией, связанной со сливной гидролинией, во второй позиции распределителя первая и чет1 вертая его линии заперты, а вторая соединена с третьей, йричем упомянутый клапан давления постоянно соединен с первой и второй линиями распределителя.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, поршень гидротрансформатора снабжен пружиной возврата, подпружинивающей его в осевом направлении, 49806

Фиг, 2

Составитель А. Барыков

Техред М.Ходанич., Корректор С. Ыекмар

Редактор Л. Веселовская

Заказ 238 Тираж 418 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