Гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины

 

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а именно к дополнительным устройствам трансмиссий - ходоуменьшителям, предназначенным для обеспечения движения машин на пониженных скоростях. Цель изобретения - повышение эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения. Гидрообъемный ходоуменьшитель содержит зубчатый трехзвенный дифференциальный механизм 1, входное звено которого связано с двигателем А, выходное - с движителями, а промежуточное - с реверсивным насосом 9 постоянного рабочего объема, гидролинии которого соединены с дроссельным регулирующим устройством 13 и гидробаком 12. Гидролинии снабжены четырьмя обратными клапанами 14, 15, 16 и 17, попарно расположенными во всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниях. Клапаны 14 и 15 всасывающей гидролинии 10 расположены проводимостью в сторону насоса 9, а клапаны 16 и 17 напорной гидролинии 11 - в сторону дроссельного регулирующего устройства 13. Он снабжен дополнительным насосом 29, кинематически связанным с двигателем 4, и гидрораспределителем 21, соединенным с насосом дополнительной напорной гидролинией 22, а дополнительной сливной гидролинией 23 - с гидробаком 12, рабочей гидролинией 24 подключенным одновременно к реверсивному насосу 9 и к одному ид обратных клапанов всасывающей гидролинии 10, а также к одному из обратных клапанов напорной гидролинии 11, гидролинией 25 низкого давления подключенным одновременно к реверсивному насосу 9 и к второму обратному клапану всасывающей гидролинии, а также к второму обратному клапану напорной гидролинии 11. Причем в одной позиции гидрораспределителя дополнительная , напорная гидролиния 22 соединена с рабочей гидролинией 24 и дополнительная сливная гидрояиния 23 - с гидролинией 25 низкого давления, в другой позиции гидрораспределителя 21 дополнительная напорная гидролиния 22 соединена с дополнительной сливной гидролинией 23, а гидролинии низкого давления 25 и рабочая 24 заперты.1 ил, &

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) В 60 К 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1504114 (21) 4835582/11 (22) 05.06.90 (46) 07.03.92. Бюл. ¹ 9 (71) Харьковский тракторный завод им. Серго Орджоникидзе (72) Ф.Г.Ворончихин, В.M,Màñòåðîâoé, П.И,Меркулов, Ю.Н.Прилуцкий и А.М.Черных (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1504114, кл. В 60 К 17/10, 1988. (54) ГИДРООБЬЕМНЫЙ ХОДОУМЕНЬШИТЕЛЬ САМОХОДНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к трансмиссиям самоход|ых машин, а именно к дополнител ьн ы м устройствам трансмиссий — ходоуменьшителям, предназначенным для обеспечения движен«я машин на пониженных скоростях. Цель изобретения — повышение зффективност«работ.=, самоходной машины на пониженн хскоростяхдвижения.

Гидрообьемный ходоумеч ьшитель содержит зубчатый трехзвенный дифференциальный механизм 1, входное звено которого связано с двигателем 4, выходное — с движителями, а промежуточное — с реверсивным насосом 9 постоянного рабочего объема, гидролинии которого соединены с дроссельным регулирующим устройством 13 и гидробаком 12. Гидролинии снабжены четырьмя обратными клапанами 14, 15, 16 и 17, попарно располоИзобре гение относится к трансмиссиям самоходных машин, а именно к дополнительным устройствам трансмиссий — ходоуменьшителям, предназначенным для обеспечения движения машин на понижен Ы 1717421 А2 женными во всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниях, Клапаны 14 и 15 всасывающей гидролинии 10 расположены проводимостью a с тTоoрpоoнHу нHа с оoсcа 99,, а к JлIа п а нHlы 16 и 17 напорной гидролинии 11 — в сторону дроссельного регулирующего устройства 13. Он снабжен дополнительным насосом 29, кинематически связанным с двигателем 4, и гидрораспределителем 21, соединенным с насосом дополнительной напорной гидролинией 22, а дополнительной сливной гидролинией 23 — с гидробаком 12, рабоче гидролинией 24 подключенным одновременно к реверсивному насосу 9 и к одному и- обратных клапанов всасывающей гидролинии 10, а также к одному из обратных клапанов напорной гидролинии I1, гидро",èHèeé 25 низкого давления подключенным одновременно к реверс«вному насос 9 и к второму обратному клапану всасывающей гидролинии. а также к второму обратному клапану напорной гидролинии 11. Гор«чем в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния 22 соединена с рабочей гидролинией 24 « дополнительная сливная гидролин«я 23 — с гидролинией 25 низкого давления, в другой позиции гидрораспределителя 21 дополнительная напорная ги ролиния 22 соединена с дополнительной сливной гидролинией 23, а гидролинии низкого давления 25 и рабочая

24 заперты, 1 ил, ных скоростях, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. ¹ 1504114.

Известный гидрообъемный ходоуменьшитель (ГХУ) самоходной машины, содержит зубатый трехзвенный дифференциальный

1717421

20

35 механизм, входное звено которого связано сдвигателем,,выходное — с движителями, а промежуточное — с реверсивным насосом постоянного рабочего объема, гидролинии которого соединены с дроссельным регулирующим устройством и гидробаком, причем гидролинии снабжены четырьмя обратными клапанами, попарно расположенными во всасывающей и напорной гидролиниях, При этом клапаны всасывающей гидролинии расположены проводимостью в сторону насоса, а клапаны напорной гидролинии — в сторону дроссельного регулирующего устройства.

Одной из характерных особенностей

ГХУ, выполненных по типу гидротормоза с одной гидромашиной и дифференциальным механизмом, является невозможность регулирования скорости хода самоходной машины при движении ее на холостом ходу или с малыми тяговыми усилиями. При этом для любой настройки дроссельного регулирующего устройства в ГХУ самоходная машина будет двигаться с максимальной скоростью пониженного диапазона, заданного кинематикой дифференциального механизма. Это свойство работы ГХУ обусловлено тем, что нагрузки от тягового усилия, будучи приведенными к валу насоса

ГХУ, оказываются столь малы, что не превышают момента страгивания насоса. Присущая особенность ГХУ может быть недостатком в том случае, когда, исходя из технологии работ, при движении машины возникают малые тяговые усилия.

Другим недостатком известного ГХУ является отсутствие возможности быстрого реверсирования самоходной машины при движении на пониженных скоростях в случае, когда в трансмиссии используются обычные коробки передач с зубчатыми ступенчатыми передачами. Тогда для реверсирования хода машины водителю необходимо совершить ряд последовательных операций: выжать муфту сцепления, затем рычагом коробки передач включить передачу реверса и потом включить муфту сцепления. При необходимости выполнения водителем для реверсирования машины указанной последовательности операций теряется производительность машины, а в некоторых случаях возможны даже аварийные ситуации.

Цель изобретения — повышение эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения.

Эта цель достигается путем обеспечения в ГХУ возможности бесступенчатого регулирования скорости самоходной машины на холостом ходу и малых тяговых нагрузках, а также быстрого реверсировгния хода, При этом гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины по авт.св. ЬЕ 1504114 дополнительно снабжен дополнительным насосом, кинематически связанным с двигателем и двухпозиционным гидрораспределителем, сообщенным с этим насосом дополнительной напорной гидролинией, а дополнительной сливной гидролинией — с гидробаком, причем гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, и гидролинией низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с другим обратным клапаном всасывающей гидролинии и с другим обратным клапаном напорной гидролинии. При этом в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напорная линия "..îîáùåíà с рабочей гидролинией, а дополнительная сливная гидролиния — с гидролинией низкого давления, в другой позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с дополнительной сливной гидролинией, а гидролиния низкого давления и рабочая гидролиния заперты.

На чертеже приведена гидрокинематическая схема предлагаемого ГХУ, ГХУ состоит из трехзвенного зубчатого дифференциального механизма 1, у которого солнечная шестерня 2 (входное звено) соединено через коробку 3 передач с двигателем 4 внутреннего сгорания, водило 5 (выходное звено) через задний мост б соединено с движителями 7 самоходной машины, а эпициклическая шестерня 8 (промежуточное звено) кинематически связана с реверсивным насосом 9 xîäîóìåíьшителя.

Насос своей всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниями соединен с гидробаком 12 и с дроссельным регулирующим устройством

13. Во всасывающей гидролинии 10 проводимостью к насосу установлены обратные клапаны 14 и 15, а в напорной гидроличии проводимостью к дроссельному регулирующему устройству — обратные клапаны 16 и

17 и предохранительный клапан 18. Напорная гидролиния 11 соединена с входом дроссельного регулирующего устройства

13, а его выход соединен сливной гидролинией 19 с гидробаком 12. ГХУ снабжен дополнительным насосом 20, кинематически связанным с двигателем 4, и двухпозиционным гидрораспределителем 21. Гидрораспределитель соединен с насосом 20 дополнительной напорной гидролинией

2=., а дополнительной сливной гидролинией

1717421

10

50 пА Р

23 — с гидробаком 12. Гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией 24, сообщенной одновременно с реверсивным насосом 9, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии, например клапаном 14. и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, например клапаном

16, Кроме того, гидрораспределитель снабжен гидролинией 25 низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом 9, с другим обратным клапаном 15 всасывающей гидролинии, и с другим обратным клапаном 17 напорной гидролинии. При этом в одной (I) позиции гидрораспределителя 21 дополнительная напорная гидролиния

22 сообщена с рабочей гидролинией 24, а дополнительная сливная гидролиния 23 — с гидролинией низкого давления 25, в другой (II) позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния 22 сообщена с дополнительной сливной гидролинией 23, а гидролиния низкого давления 25 и рабочая гидролиния 24 заперты. Дополнительный насос 20 соединен с гидробаком 12 дополнительной всасывающей гидролинией 26, Необходимым условием для выполнения дополнительным насосом 20 поставленной цели является выбор его производительности с учетом объемного КПД большей производительности реверсивного насоса 9 в режиме остановки самоходной машины. Поскольку производительность насоса определяется произведением его рабочего объема на частоту вращения вала насоса, то приведенное выше условие может быть отражено следующим соотношением

Ц1 < Ц2 п2

9 и дополнительного 20 насосов соответственно;

nt — частота вращения реверсивного насоса в режиме остановки самоходной машины; п — частота вращения дополнительного насоса 20; у — объемный КПД дополнительного насоса.

Частота вращения реверсивного насоса в режиме остановки самоходной машины применительно к схеме ГХУ определяется зависимостью где пд — частота вращения двигателя 4;

Ьр — передаточное число коробки 3 передач;

ip,< — передаточное число зубчатой передачи от эпициклической шестерни 8 до шестерни на валу насоса 9;

К вЂ” передаточное число от входа (солнечной шестерни 2) к выходу (водило 5) дифференциального механизма 1 при остановленном промежуточном звене (эпициклическая шестерня 8).

Предлагаемый ГХУ работает следующим образом.

Мощность, подводимая от двигателя 4 через коробку 3 передач к солнечной шестерне 2, делится в дифференциальном механизме 1 на два потока, Один из них от солнечной шестерни 2 подводится к водилу

5, далее к заднему мосту 6 и движителям, приводя их во вращение и создавая тяговое усилие, Другой поток подводится от солнечной шестерни 2 к эпициклической 8 и далее через зубчатую передачу к реверсивному насосу 9, заставляя его вращаться, При переднем ходе гидрораспределитель устанавливают s позицию 11 и ГХУ работает в режиме гидротормоза, При этом насос 9 засасывает масло из гидробака 12 по всасывающей гидролинии 10 и при переднем ходе через обратный клапан 14, который открывается под действием разрежения, подает его к своей правой рабочей полости "А", являющейся в рассматриваемом режиме всасывающей, При наличии сопротивления движению самоходной машины в левой рабочей полости "Б" насоса возникаетдавление, поддействием которого клапан 17 открывается, и ма ло поступает по напорной гидролинии

11 к дроссельному регулирующему устройству 13. При этом клапаны 15 и 16 оказываются закрытыми. Водитель, воздействуя на дросселирующее устройство 13 путем изменения рукояткой его настройки, задает различный расход масла, проходящий через устройство, и при этом задается необходимая частота вращения насоса 9 и соответственно понижения скорость самоходной машины. В рассматриваемом режиме прямого хода дополнительный насос 20 работает вхолостую, засасывая масло из гидробака

12 по дополнительной всасывающей гидролинии 26 и возвращая его через гидрораспределитель 21 по дополнительной сливной гидролинии 23 обратно в гидробак 12, либо насос 20 может быть в этом режиме вообще отключен от двигателя 4.

Для обеспечения быстрого реверсирования самоходной машины (не переключая при этом передачу в коробке передач) водитель переводит гидрораспределитель 21 в позицию I и ГХУ начинает работать в режиме двухпоточной передачи. При этом насос

20 подает масло по дополнительной напорной 22 и рабочей 24 гидролиниям одновременно к полости "А" реверсивного насоса 9, 1717421

20 обратному клапану 14 всасывающей гидролинии и обратному клапану 16 напорной гидролинии. Поскольку дополнительный насос 20 имеет большую производительность, чем реверсивный насос 9 в режиме остановки самоходной машины, последний при подаче к нему масла от насоса 20 начнет принудительно вращаться в том же направлении, что и в ранее рассмотренном режиме переднего хода, но с частотой вращения, большей его частоты вращения п1, соответствующей режиму остановки самоходной машины. Здесь уже реверсивный насос 9 работает в режиме гидромотора. Тогда, исходя из закономерностей кинематики дифференциального механизма, его выходное звено (водило 5) начнет вращаться в обратном направлении, при этом реверсируется ход самоходной машины, При такой работе реверсивного насоса 9 полость "А" окажется под высоким давлением (напорной), определяемым сопротивлением движения машины, а полость "Б" под низким давлением (сливной), При этом под действием высокого давления клапан 14 закрывается, а клапан 16 открывается, Клапан 15 и 17 также оказываются закрытыми вследствие низкого давления в полости "Б" насоса.

Поскольку клапан 16 открыт, масло будет одновременно подводиться также и регулирующему устройству 13, при изменении настройки которого водителем будет изменяться частота вращения реверсивного насоса 9 и, следовательно, изменяться скорость заднего хода самоходной машины, Вместе с тем, поскольку пониженный задний ход самоходной машины реализуется в ином режиме (режим двухпоточной передачи), чем при движении передним ходом (режим гидротормоза), то на заднем ходу устраняется недостаток переднего хода, т.е. становится возможным регулирование скорости машины при ее холостом ходе и малых нагрузках, При движении задним ходом без быстрого реверсирования, т.е. когда в коробке передач водитель рычагом переключает передачу с переднего на задний ход, а гидрораспределитель 21 включается в позицию Il, солнечная шестерня 2 реверсирует свое вращение, Одновременно изменяется направление вращения водила 5 и насоса 9.

ГХУ работает так же, как и при переднем ходе в режиме гидротормоза, но теперь уже

55 открываются клапаны 15 и 16, а клапаны 14 и 17 закрываются, и полость "Б" насоса становится всасывающей, а полость "А" — напорной. В остальном работа ГХУ протекает так же, как и на переднем ходу.

Для всех рассмотренных режимов возможно предохранение от перегрузки с помощью предохранительного клапана 18, который открывается при превышении нагрузки и сбрасывает давление в напорной гидролинии, при этом машина останавливается.

Эффективность использования самоходной машины достигается за счет введения дополнительного насоса, рабочие полости которого соответствующим образом соединены с основным насосом, что по вышает стабильность регулирования скорости машины при малых нагрузках, т.е, расширяет ее функциональные возможности.

Ф зрмула изобретения

Гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины поавт,св. М 1504114, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения, он снабжен дополнительным насосом, кинематически связанным с двигателем, и двухпозицион ным гидрорасп ределителем, сообщенным с указанным насосом дополнительной напорной гидролинией, а дополнительной сливной гидролинией — с гидробаком, причем гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, и гидролинией низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с другим обратным клапаном всасывающей гидролинии и с другим обратным клапаном напорной гидролинии, при этом в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с рабочей гидролинией, а дополнительная сливная гидролиния — с гидролинией низкого давления, в другой позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с дополнительной сливной гидролинией, а гидролиния низкого давления и рабочая гидролиния заперты, 1717421

45

Редактор Т.Зубкова

Заказ 842 Тираж 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

17

Составитель П.Меркулов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïoæî