Система управления гидромеханической трансмиссией

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частности тракторов. Цель изобретения - 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, и полость Б, образованную другим торцом подвижного поршня, выполненную для обеспечения гидроуправления 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. Система управления так же содержит управляемый рабочим давлением в гидролинии 29 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

Щ)5 В 60 .К 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4457417/31-11 (62) 4422473/31-1.1 (22) 08.07.88 (23) 11.05.88 . (46) 07.05.90. Вюл. Р 17 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.Ф.Яуфман и А.Н.Бубб (53) 629.113(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1486369, кл. В 60 1(17/10, 1986, „.SU, 1562166 А I

2 (54) СИСТЕМА УПРАИ1ЕНИЯ ГЩ РОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕИ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, в частности тракторов. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные злементы

1562166

15 трансмиссии. Система управления гиц-, ромеханической трансмиссией с гидро трансформатором 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 гидротрансфориатора, и полость Б, образованную другим торцом подвижного поршня, выполненную для обеспечения гидроуправления поршнем. Порыень 25 гидротрансформатора 14 подпружинен пружиной 27 и управляется насосом 2 системы управления трансмиссией, для чего полость для гидроуправления поршйем 25 сообщена гидролинией 29

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин и, в част ности, тракторов.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на,.фрикционные элементы трансмиссии

На фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема системы управления гидромеханической трансмиссией при работе трансмиссии с включенной передачей; на фиг. 2 — то же, в момент переключения передач.

Система управления содержит гидро- 40 бак 1 насос 2, подключенный напорной гидролинией 3 через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, гидролинию 5, через управ- 45 ляемый гидрораспределитель 6 переключения передач к гидроцилиндрам ? и 8 управления фрикционньп и муфтами коробки передач и через клапанное устройство 9 к гидроаккумулятору 10. ,Гидроаккумулятор 10 обеспечивает перекрытие при переключении передач.

Длительность перекрытия устанавливается дросселем 11 на сливе жидкости из гидрораспределителя 6, через кото55 рый происходит разрядка гидроаккумулятора 10. Гидролиния 12 с гидроклапаном 13 связывает гидролинию 5 с входом гидротрансформатора 14, сливчерез гидравлически. управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, установленный в напорной гидролинии 3, с гидробаком 1. Система управления также содержит управляемый рабочим давлением в гидролинии 29 клапан 31 давления. Переключение передач осуществляют перемещением золотника гид» рораспределителя 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.

I ная гидролиния 15 которого сообщена с гидробаком 1 посредством подпорного клапана 16. Для ограничения давления в гидролинии 12 предусмотрен предохранительный клапан 17, связанный с гидробаком гидролинией 18. Гидротрансформатор 14 содержит насосное колесо 19, закрепленный на нем корпус 20, турбинное колесо 21 и реактор 22. Насосное, турбинное и реакторное колеса образуют рабочую 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 или с гидролинией 5 — для обеспечения работы коробки передач и питания гидротрансформатора, или с гидролини ей 29 - для регулирования характе5 15 ристики 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.

Гидролиния 30 с клапаном 31 давления соединяет мйжДу собой гидролинии 29 и 5, а управляющая полость клапана сообщена с гидролинией 29. Клапан 31 настраивается на давление, при котором обеспечивается требуемое опорожнение гидротрансформатора 14. Клапан срабатывает после опорожнения гидротрансформатора и направляет рабочую жидкость в гидролинию 5.

Система управления гидромеханической трансмиссией работает следующим образом.

При включенной йередаче (фиг.i) насос 2 нагнетает рабочую жидкость из гидробака i по напорной гидролинии 3 через гидрораспределитель ф, по гидролинии 5 через гидрораспределитель 6 переключения передач в 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 гидролинии 5, а, следовательно, в гидроцилиндре 7 и в гидроаккумуляторе 10, поддерживая его постоянным.

Это давление отжимает пружину 4 распределителя с гидроуправлением, обеспечивая пропуск рабочей жидкости от насоса 2 в гидролинию 5. Гидрокла-. пан 13 отводит рабочую жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14, осуществляя его подпитку и охлаждение, а 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 жщрт кость по гидролинии 18 в гидробак.

Поршень 25 поджат усилием пружин 27 до упора и вращается совместно с корпусом 20 относительно оси гидротранс- форматора 14, обеспечивая его работу с заполненной рабочей полостью 23.

62166 6

Трактор движется на включенной передаче.

Передачи переключают перемещением золотника гидрораспределителя 6 пере5 ключения передач (фиг. 2), направляя рабочую жидкость в гидроцилиндр 8.

При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 через дроссель ii сообщаются со сливом. Разряжаясь, гндроаккумулятор задерживает выключение муфты,. управляемой гидроцилиндром 7, так как поддерживат давление в ее гидроцклиндре. Давление в гидроци.лин@ре 7 снижается соответственно перемещению поршня гидроаккумулятора 10 и характеристике его пружины.

Размеры дросселя 11 подобраны таким образом, чтобы в конце разрядки гид20 роаккумулятора выключаемая муфта еще не буксовала, т ° е. величина давления в ее гидроцилиндре в этот момент была бы достаточной для передачи полного крутящего момента двигателя.

В момент пеРеключения .пеРедач за счет подключения дополнительного объема в виде порыневой полости гидроцилиндра 8 в напорной гидролинии 3 системы и в гидролинии 5 происходит кратковременное падение давления. Закрывается переливной гидроклапан 13, перекрывая питание гидротрансформатора.

Закрывается подпорный гидроклапан 16 на выходе из гидротрансформатора.

Пружина гидрораспределителя 4 переме35 щает золотник. Рабочая жидкость направляется от насоса 2 по гидралинии

29 в полость В управления поршнем 25 гидротрансформатора. 14. Гидролиния 5

40 запирается. Поршень 25 быстро перемещается, сжимая пружины 27, осуществляя динамичное опорожнение гидротрансформатора: под действием разряжения в полости Л и центробежных сил в рабочей полости жидкость по каналам 26 интенсивно поступает из ра-e.. бочей полости 23 в полость А. Сапун

24 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой. Существенно интенсифицирует процесс опорожнения также то, что фрикционная муф-„ та, управляемая гидроцилиндром 7, еще включена, а следовательно, выходной вал гидротрансформатора находится под нагрузкой. Давление в полости Б ив гидро55 линиях 29 и 3 возрастает соответственно перемещению поршня и характе.Ристике его пружин. Когда давление в этих гидролиниях достигает давле15621 66 ния срабатывания клапана 31 давления, он открывается и нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 5 в обход гидрораспределителя 4. Клапан 31 позволяет.регулировать величину опорожне5 ния гидротрансформатора 14, изменяя давление срабатывания клапана, можно остановить поршень 25 в промежуточном положении или переместить его до 10 упора. Положение поршня определяется равновесием сил давления в полости Б гидроуправления поршнем, избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости А и упругих сип пружин 27. При опорожненном гидротрансформаторе и еще включенной муфте, управляемой гидроцилиндром 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, гидрораспреде- 25 .литель 4 срабатывает и соединит напорную гидролинию 3 с гидролинией.5, а жидкость из полости Б гидроуправле. ния поршнем 25 направит на слив в гидробак 1. Давление в гидролиниях

29 и 3 упадет. В напорной гидролинии 3 оно упадет до давления в гидролинии 5, а в гицролинии 29 будет определяться гидравлическим сопротивлением сливу жидкости из полости Б поршня. Клапан 31 давления закроется.

Пружины 27 возвращают поршень 25 в исходное положение, впрыскивая рабо- чую жидкость по каналам 26 из полости А в рабочую полость 23, Сапун 24 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой. Суммарная площадь поперечного сечения каналов

26 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстрой наполнение гидротрансформатора 14. Когда давление в гидроцилинцре 8 станет выше, чем давление, поддерживаемой гидроаккумулятором 10 в гидроцилиндре 7, срабатывает клапанное устройство 9, переключающее гидроаккумулятор от выключаемого гидроцилиндра на включаемый.

Поскольку этот момент времени практически совпадает с началом заполнения гидротрансформатора 14 поршнем

25, то переключение передач происходит при опорожненном гидротрансформаторе, а следовательно, при значительно уменьшенном моменте, подводимом к фрикционам гидромеханической трансмиссии, что существенно снижает динамические нагрузки и суммарную работу буксования фрикционных муфт, повьппая надежность работы узлов трансмиссии. Далее давление в гидроцилиндре 7 быстро снижается, а давление в гидроцилиндре 8 плавно возрастает, что соответствует процессу . дозарядки гидроаккумулятора 10. Когда давление в гидроцилиндре 8 включенной фрикционной муфты коробки передач в гицроаккумуляторе 10 и в,гидролинии 5 достигает номинального значения, открывается переливной гндроклапан 13 и отводит жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14. Начинается подпитка его рабочей полости 23. При наполнении гидротрансформатора 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 повьппения давления в рабочей полости 23 открывается подпорный гидроклапан 16, направляя жидкость в гидробак 1. Обеспечивается движение трактора на выбранной передаче.

Формула и з обретения 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 подпорно10

Vuz 2

Составитель А.Барыков

Техред M.Õoäaíè÷ Корректор С.Шевкун

Редактор В.Ьугренкова

Заказ 1028 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

9 15621 го гидроклапана, управляемого рабочим давлением, о .т л и ч а ю щ 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 четвертая

его линии заперты, а вторая соединена с третьей, причем упомянутый клапан давления сообщен с первой и третьей линиями распределителя в первой его позиции, нри этом управляющая полость клапана давления сообщена с третьей . линией распределителя.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что поршень гидротра сформатора снабжен пружиной возврата, подпружинивающей порыень в осевом направлении.