Система управления фрикционной муфтой

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях фрикционных муфт с принудительным жидкостным охлаждением пар трения. Цель - повышение эффективности фрикционной муфты в работе путем регулирования величины расхода и смазки, подводимой к фрикционным дискам, в зависимости от уровня энерговыделения во фрикционе Для этого двухлинейный золотниковый распределитель 12, установленный в гидромагистрали 10,11 подвода смазки к парам трения муфты 8 сцепления, снабжен электромагнитом и управляется широтно-импульсным модулятором 20, на вход которого подается сигнал, пропорциональный мгновенной мощности трения во фрикционе. В результате величина подачи смазки к парам трения при буксовании муфты пропорциональна мощности трения. После того как подача смазки достигает максимума, величина мощности трения при буксовании фрикционной муфты регулируется путем изменения давления в исполнительном цилиндре 7 за счет срабатывания электромагнитного распределителя 6. 1 ил. -5 IS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 К 41/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (с

Сд

iQ) (,О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4383659/27 (22) 26.02,88 (46) 30.03,91. Бюл. М 12 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.П.Стецко, А,С.Поварехо, Н, В. Богдан и

А.И.Скуртул (53) 621.825.54(088.8) (56) Патент ФРГ М 2314226, кл. В 60 К 17/23, 1973. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ФРИКЦИОННОЙ МУФТОЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях фрикционных муфт с принудительным жидкостным охлаждением пар трения. Цель — повышение эффективности фрикционной муфты в работе путем регулирования величины расхода и смазки, подводимой к фрик .Ы,, 1638040 А1 ционным дискам, в зависимости от уровня энерговыделения во фрикционе. Для этого двухлинейный золотниковый распределитель 12, установленный в гидромагистрали

10, 11 подвода смазки к парам трения муфты

8 сцепления, снабжен электромагнитом и управляется широтно-импульсным модулятором 20, на вход которого подается сигнал, пропорциональный мгновенной мощности трения во фрикционе. В результате величина подачи смазки к парам трения при буксовании муфты пропорциональна мощности трения. После того как подача смазки достигает максимума, величина мощности трения при буксовании фрикционной муфты регулируется путем изменения давления в исполнительном цилиндре 7 за счет срабатывания электромагнитного распределителя 6. 1 ил.

1638040

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях фрикционных муфт сцепления с принудительным жидкостным охлаждением пар трения.

Цель изобретения — повышение эффективности работы фрикционной муфты путем регулирования- величины расхода смазки, подводимой к фрикционным дискам, в зави симости от уровня энерговыделения во фрикционе.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства управления фрикционной муфтой, Устройство состоит из источника 1 давления рабочей жидкости, соединенного гидромагистралями 2, 3, 4 через кран 5 управления и трехпозиционный трехлинейный электромагнитный распределитель 6 с силовым гидроцилиндром 7 фрикционной муфты 8. Система смазки фрикционной муфты 8 содержит источник 9 давления охлаждающей жидкости, связанный гидромагистралями 10, 11 через двухпозиционный двухлинейный золотниковый распределитель 12 с полостью, в которой расположены фрикционные диски фрикционной муфты 8, На ведущих и ведомых частях фрикционной муфты 8 установлены соответственно датчики 13, 14 частоты вращения, а в гидромагистрали 4, связывающей распределитель 6 с силовым гидроцилиндром 7, установлен датчик 15 давления. Злектронный блок 16 управления содержит вычитающее устройство 17, соединенное входами с датчиками 13, 14 частоты вращения, блок 18 умножения, соединенный входами с датчиком 15 давления и входом вычитающего устройства 17, пороговое устройство 19, соединенное входом с выходом блока 18 умножения, а выходами — с электромагнитами распределителя

6, и широтно-импульсный модулятор 20, вход которого связан с выходом блока 18 умножения, а выход — с электромагнитом распределителя 12.

Устройство работает следующим образом.

При выключенном кране 5 управления магистраль 3 соединяется со сливом, давление жидкости в магистрали 4 и силовом гидроцилиндре 7 отсутствует, фрикционная муфта 8 разомкнута. При этом сигнал, снимаемый с датчика 15 давления, равен нулю, следовательно, и сигнал на выходе блока 18 умножения также равен нулю, пороговое устройство t9 не воздействует на электромагниты распределителя 6, и золотник последнего находится в среднем положе5

55 нии, Одновременно управляющие импульсы на выходе широтно-импульсного модулятора 20 отсутствуют, и золотник распределителя 12 разобщает гидромагистрали 10 и 11, Смазка к фрикционным дискам фрикционной муфты 8 не подается.

При включении крана 5 управления гидромагистраль 2 соединяется гидромагистралями 3, 4 силовым гидроцилиндром 7, и давление в нем начинает нарастать. Пропорционально росту давления в силовом гидроцилиндре 7 нарастает момент трения во фрикционной муфте 8, которая начинает передавать крутящий момент от ведущих частей к ведомым, и последние начинают вращаться. Изменение частоты вращения ведущих и ведомых частей фрикционной муфты 8 регистрируется датчиками 13, 14 частоты вращения, а изменение давления в силовом гидроцилиндре 7 — датчиком 15 давления, Сигналы в1 и в,, пропорциональные частоте вращения соответственно ведущих и ведомых частей фрикционной муфты 8 поступают на вход вычитающего устройства 17, которое вычисляет величину относительного проскальзывания дисков

Лй> = (в — cuz ) . Сигнал, пропорциональный этому проскальзыванию, а также сигнал давления Р от датчика 15 давления подаются на вход блока 18 умножения, где перемножаются и на выходе блока 18 умножения формируется сигнал р Лв, пропорциональный мощности трения во фрикционе. Зтот сигнал подается на вход широтно-импульс- ного модулятора 20, на выходе которого формируются сигналы в виде импульсов фиксированной частоты и определенной скважности, пропорциональной мощности трения. Сигналы широтно-импульсного модулятора 20 воздействуют на электромагнит золотникового распределителя 12, переводя eto на время действия импульса в положение, и ри котором соединя ются гидромагистрали 10 и 11, и охлаждающая жидкость от источника 9 давления подается к фрикционным дискам фрикционной муфты

8. При этом частота импульсов, вырабатываемых широтно импульсным модулятором

20, подбирается, исходя из длины гидромагистрали 11 таким образом, чтобы импульсный характер подачи смазки в гидромагистраль 11 не оказывал влияния на равномерность ее подачи к трущимся элементам фрикциона.

С увеличением мощности трения в фрикционной муфте 8 возрастает уровень сигнала на выходе блока 18 умножения, и, соответственно, увеличивается скважность сигнала на выходе широтно-импульсного

1638040

10 порогового устройства 19, первый пороговый уровень U> которого соответствует зна- 15

55 модулятора 20, При этом возрастает время, в течение которого золотниковый распределитель 12 соединяет магистрали 10 и 11, и, таким образом, увеличивается подача охлаждающей жидкости к дискам фрикционной муфты 8. Настройка широтно-импульсного модулятора 20 осуществляется таким образом, чтобы величина подачи охлаждающей жидкости соответствовала условиям поддержания необходимого температурного уровня на поверхностях трения фрикционных дисков. Одновременно сигнал с выхода блока 18 умножения подается на вход чению мощности трения, при которой скважность импульсов на выходе широтноимпульсного модулятора 20 достигает единицы, т.е. когда подача охлаждающей жидкости во фрикцион максимальна. В случае, если сигнал на входе порогового устройства 19 не превышает порогового уровня

U>, и пороговое устройство 19 не воздействует на электромагниты распределителя 6, золотник которого находится в среднем положении, соединяя магистрали 3 и 4.

Когда сигнал на выходе блока умножения 18 достигает первого порогового уровня

U1, та широтно-импульсный модулятор 20 постоянно воздейстует на электромагнит распределителя 12, который постоянно соединяет магистрали 10 и 11, обеспечивая максимальную подачу смазки к дискам фрикционной муфты 8. При этом имеет место равенство интенсивности тепловыделения во фрикционе (мощности трения) и интенсивности теплоотвода. охлаждающей жидкостью при максимальной ее подаче, и пороговое устройство 19 не воздействует на нижний электромагнит распределителя 6, перемещая его золотник вниз. Магистрали

3 и 4 разьединяются, поступает фаза выдержки. Тем самым ограничивается давление в гидроцилиндре 7 и. соответственно, момент и мощность трения во фрикционе.

Если же, несмотря на это, сигнал, снимаемый с блока 18 умножения и пропорциональный мощности трения, продолжает увеличиваться и достигает второго порогового уровня Ог (Up > U>), пороговое устройство 19 воздействует на верхний электромагнит распределителя 6, золотник которого занимает верхнее положение и соединяет силовой гидроцилиндр 7 через магистраль 4 со сливом, В результате уменьшается момент и мощность трения во фрикционе, а также и уровень сигнала на выходе блока 18 умножения. С понижением его до величины, меньшей Uz, но большей

U>, срабатывает пороговое устройство 19, и

45 золотник распределителя 6 занимает нижнее положение, отсоединяя магистраль 4 от слива и магистрали 3, а с понижением сигнала на выходе блока 18 умножения до величины, меньшей U1, пороговое устройство

19, воздействуя на золотник распределителя 6, переводит его в среднее положение, соединяя магистрали 3 и 4. Одновременно уменьшается скважность импульсов на выходе широтно-импульсного модулятора 20 и уменьшается подача смазки к дискам фрикционной муфты 8.

После замыкания фрикционной муфты 8 (частота вращения ведомой ее части сравнивается с частотой вращения ведущей), сигналы от датчиков 13 и 14 частоты вращения становятся равными, сигналы на выходах вычитающего устройства 17 и блока 18 умножения 18 равны нулю, сигналы на выходе широтно-импульсного модулятора 20 отсутствуют, и золотник распределителя 12 находится в нижнем положении, разъединяя магистрали 10 и 11. Подача смазки к дискам прекращается.

При случайном резком возрастании момента сопротивления на ведомом валу фрикционной муфты 8 и его пробуксовке на выходе вычитающего устройства 17 возникает отличный от нуля сигнал hW, а на выходе блока 18 умножения — сигнал. пропорциональный мощности трения р Ж/Ч, в зависимости от уровня которого будет, как это описано выше, либо только подана к дискам охлаждающая жидкость, либо дополнительно к этому уменьшено давление в силовом гидроцилиндре, Таким образом, ограничение температурного режима буксующей фрикционной муфты производится в две стадии: до определенного уровня интенсивности тепловыделения — за счет увеличения подачи охлаждающей жидкости, при превышении указанного уровня за счет ограничения давления в силовом гидроцилиндре муфты и, в результате, пиковых уровней мощности трения. Величина подачи смазки переменна за цикл буксования и зависит от тепловыделения во фрикционе, что позволяет на определенных этапах буксования, особенно в конце его, снизить величину подводимой на охлаждение жидкости, и в значительной степени устранить эффект гидродинзмического расклинивания поверхностей трения. Кроме того, в предлагаемой конструкции подача смазки прекращается не только в момент выключения муфты, но и после ее полного включения, за счет чего снижаются энергозатраты на перекачку смазки.

1638040

Составитель В. Покровский

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т, Малец

Редактор M. Товтин

Заказ 895 Тираж 338 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Система управления фрикционной муфтой, содержащая источник давления рабочей жидкости, связанный гидромагистралями через кран управления муфтой с силовым цилиндром, трехпозиционный трехлинейный электромагнитный золотниковый распределитель, первая -магистраль которого соединена со сливом, вторая через кран. управления — с источником давления, третья — с испольнительным цилиндром, причем в первой позиции магистрали разъединены, во второй — вторая магистраль соединена с третьей, а в третьей — первая магистраль соединена с третьей, датчики частоты вращения ведущих и ведомых элементов фрикционной муфты, датчик давления, гидравлически связанный с силовым цилиндром, блок управления, включающий в себя вычитающее устройство, связанное входами с датчиками частоты вращения ведущих и ведомых частей муфты, блок умножения, связанный входами с выходом вычитающего устройства и датчиком давления, и пороговое устройство, связанное входом с выходом блока умножения, а выходами — с электромагнитами золотникового распределителя, и источник давления охлаждаемой жидкости, связанный гидромагист5 ралью через двухпозиционный двухлинейный золотниковый распределитель с полостью, в которой находятся диски фрикционной муфты, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе

10 фрикционной муфты путем регулирования величины расхода смазки, подводимой к фрикционным дискам, в зависимости от уровня энерговыделения во фрикционе, двухпозиционный двухлинейный золотни15 ковый распределитель снабжен электромагнитом, а блок управления содержит широтно-импульсный модулятор„связанный входом с выходом блока умножения, а выходом — с электромагнитом двухпозицион20 ного двухлинейного золотникового распределителя, причем первый aopor срабатывания порогового устройства соответствует коэффициенту модуляции широтно-импульсного модулятора равному единице.