Автоматическая система регулирования для силовой передачи между трактором и прицепом

 

Использование: изобретение касается автоматической системы регулирования для силовой передачи между трактором и прицепом . Сущность изобретения: система содержит замкнутую гидравлическую цепь 43, приводящую в движение ведущие колеса трактора 10, и незамкнутую гидравлическую цепь 25, приводящую во вращение ведущие колеса 17а, 17в прицепа. В указанной системе замкнутая гидравлическая цепь 43 трактора 10 содержит насос 15 и гидромотор 16, приводимый в действие упомянутым насосом, и соответственно не замкнутая гидравлическая цепь 25 прицепа 11 включает мотор или моторы 21а, 21в, приводимые в действие насосом 20. Система регулирования содержит линию 42, которая осуществляет передачу регулирующего давления Ра из замкнутой цепи 43 трактора 10 в незамкнутую цепь 25 прицепа 11. Когда сопротивление тяговому усилию возрастает, например, при движении вверх по крутому склону 1 давление Ра в упомянутой передающей линии 42 повышается и посредством указанного давления Р2 управляют работой . гидравлического насоса 20 прицепа 11, который предпочтительно является насосом с объемным регулированием, таким образом, чтобы к мотору или моторам 21 а и/или 21 в/, приводимым в действие указанным насосом , подавалось более высокое давление. 6 з.п.ф-лы. 5 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)S В 60 К 17/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

25 . ,Г за@

S/ó (21) 4742482/11, (86) РСТ/F I 89/00044 (10.03.89) (22) 24.11.89 (46) 23.08.93. Бюл. М 31 (31) 881439 (32) 25.03.88 (33) Fl (71) Орион-Ихтюма Ой (Fl) (72) Реййо Лейно (Fl) (56} Патент США М 4991673, кл. В 60 К

17/10, 1988. (54} АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ

МЕЖДУ ТРАКТОРОМ И ПРИЦЕПОМ (57) Использование; изобретение касается автоматической системы регулирования для силовой передачи между трактором и прицепом. Сущность изобретения: система содержит замкнутую гидравлическую цепь 43, приводящую в движение ведущие колеса трактора 10, и незамкнутую гидравлическую цепь 25, приводящую во вращение ведущие колеса 17а, 17в прицепа. В укаэанной сис„„5U„„ 1836239 АЗ теме замкнутая гидравлическая цепь 43 трактора 10 содержит насос 15 и гидромотор 16, приводимый в действие упомянутым насосом, и соответственно не замкнутая гидравлическая цепь 25 прицепа 11 включает мотор или моторы 21а, 21в, приводимые в действие насосом 20. Система регулирования содержит линию 42, которая осуществ- . ляет передачу регулирующего давления Pz из замкнутой цепи 43 трактора 10 в незамкнутую цепь 25 прицепа 11. Когда сопротивление тяговому усилию возрастает, например, при движении вверх по крутому склону 1 давление Р2 в упомянутой передающей линии 42 повышается и посредством . укаэанного давления Р2 управляют работой . гидравлического насоса 20 прицепа 11, который предпочтительно является насосом с обьемным регулированием, таким образом, чтобы к мотору или моторам 21а и/или 21в/, приводимым в действие указанным насосом, подавалось более высокое давление. 6 з,п.ф-лы. 5 ил.

1836239

Изобретение касается автоматической системы регулирования для силовой передачи между трактором и прицепом, Целью изобретения является создание системы силовой передачи совершенно нового типа, в которой используется только один приводной двигатель. Объектом является система силовой передачи, в которой возможно регулирование, автоматически и взаимозависимо, мощностей прицепа и трактора, в результате чего, когда для трактора требуется более высокая мощность соответственно повышзется мощность для прицепа, и соответственно при понижении потребности в мощности в тракторе уменьшается мощность и в прицепе.

На фиг.1 показан вид сбоку комбинации из трактора и прицепа; на фиг.2 — комбинация иэ трактора и прицепа на фиг.1, вид сверху со схематическим изображением существенных компонентов системы силовой передачи; на фиг.З вЂ” схема гидравлической системы силовой передачи в соответствии с изобретением; на фиг.4- принцип решения, согласно которому замкнутая цепь осуществляет передачу давления замкнутой цепи, полученного вследствие нагрузки, цепи регулирующего давления; на фиг,5- схема цепи второго варианта . выполнения гидравлической системы силовой передачи в соответствии с изобретением; на фиг,1 и 2 показана комбинация иэ трактора и прицепз. Трактор 10 и.прицеп 11 соединены между собой посредством шарнирного соединения 12. Приводной двигатель 13, например, двигатель внутреннего сгорания, предпочтительно дизель, осуществляет вращение насоса 15 с объемным регулированием для силовой передачи трактора, а также насоса 14 с постоянным объектом, создающего давление подачи и регулирования. Насос 15 с объемным регулированием, кроме того, вращает мотор 16 с обьемным регулированием. Мотор 16 с объемным регулированием вращэет приводной вал 17а и ведущие колеса 17в трактора 10, Приводные колеса 17а приводят в дви.жение гусеницу 19 или эквивалентное средство.

Приводной двигатель 13. кроме того, приводит во вращение насос 20 с объемным регулированием силовой передачи прицепа.

Насос 20 с объемным регулированием через гидромэгистрали сообщается с моторами постоянного объема втулочного типа

22э и 22в, Ведущее колесо 22а вращает и перемещает гусеницу 23э или эквивалент ное средство, Ъ, соответственно, приводное колесо 22s вращает и перемещает гусеницу

23в или эквивалентное средство с другой стороны прицепа 11.

Фиг.3 — схематическая иллюстрация автоматической системы регулирования для

5 .силовой передачи между трактором и прицепом. Незамкнутая цепь 25 среды передачи давления предпочтительно гидравлическая цепь, силовой передачи прицепа 11 снабжена направительным клапаном 24, ре10 гулирующим направление вращения мотора

21а и 21в с постоянным объемом, Клапан 24 предпочтительно представляет собой направительный клапан типа

4/3. 3m означает, что предусматривают

15 клапан с четырьмя соединенными, и клапан содержит три рабочих блока; блоки 24а, 24в и 24с. Клапан 24 может быть нагружен пружиной, благодаря чему при воздействии на регулирующие элементы "а" и "в" стержень

20 клапана перемещается в одном из направлений, При воздействии на сторону регулирования "а", например, путем подачи управляющего напряжения на катушку, стержень клапана смещается таким обра25 зом, что включается блок 24а, и, соответственно, при воздействии на сторону регулирования "в", включается блок 24с клапана. А в промежуточной точке пружины удерживают центральный блок 24в во вклю30 ченном положении, то есть в положении, при котором обеспечивается сообщение с линиями ЗОа, ЗОв, 31а и 31е.

Линия 27а среды передачи давления направлена к насосу 20 с обьемным регулиро35 ванием для силовой передачи прицепа. От насоса к клапану 24 проходит линия 27в среды передачи давления. Между моторами

21а и 21в с постоянным объемом прицепа имеются первая линия 28а давления и вто4о рая линия давления 28в. От линии 28а отходит линия 29а, а от линии 28в — линия 29в.

Линия 29а и 29в сообщаются с соединениями 30е и 31в клапана 24.

Когда средний блок 24в в клапане 24

45 открыт, линия 29а и 29в соединены в самом клзпане, и обратная линия 32 от блока 24в в клапане 24 через фильтр ЗЗ направлена к резервуару 26 с жидкостью. При этом перекрывается линия 27в; идущая от насоса 20 с

50 объемным регулированием, Когда в клапане 24 открывают блок 24а, поток иэ насоса 20с с объемным оегулированием, от линии 27в, направляется в линию

29а. Обратный поток от моторов 21з и 21в 55 проходит через линию 29в к обратной линии

32.

Соответственно, когда открыт блок 24в и сообщается с соединениями ЗОа, 30в; 31а и 31в поилок устремляется в противоположном направлении, и в этом случае, в сравне1836239

10

35

45

55 нии с первым случаем, направление вращения моторов 21. 21в втулочного типа будет обратным.

Далее, от линии 29 к запорно-регулирующему клапану 35 проходит линия давлением 34, а от линии 29в к эапорно-регулирующему клапану 35-. линия давления 36.

От клапана 35 отходит линия давления 37, которая проходит далее к запорному клапану 38.

Запорный клапан 38 содержит рабочие элементы 38а и 38в. Когда рабочий элемент

38а открыт, поток перекрывается и от насоса 20 отбирается максимально полная энергия. Соответственно, когда включен рабочий элемент 38в, клапан пропускает через себя поток. Управление запорным клапаном 38 может осуществляться электрическим способом.

От линии давления 37, которая предшествует запорному клапану 38 проходит линия 39, передающая управляющее давление насосу с объемным регулированием. Линия 39 содержит дроссель 39. через который управляющее давление поступает к регулирующему устройству 40 насоса 20 с объемным регулированием.

Регулирующее устройство 40 содержит конструкцию оборудования, схематически изображенную на фиг;3, Управляющее давление Р1 передают поршневому устройству

40а, регулирующему выходною мощность насоса, упомянутое поршневое устройство

40а перемещает регулирующий диск в насосе, например, диск, который регулирует рабочий объем поршневого насоса, преодолевая сопротивление упругой силы пружины 40с во втором поршневом устройстве 40в, в качестве регулятора (у), s поло жение, определяемое управляющим давлением Р1. Когда управляющее давление Р1 имеет-максимальную величину, например, в случае, когда запорный клапан 38 допускает подачу максимального управляю. щего давления в линию 39, насос 20 с объемным регулированием обеспечивает на выходе максимальное давление.

В линии 37 после запорного клапана 38 расположен клапан регулирования предварительно отрегулированного давления 41.

Давление на участке 37 линии открывает клапан, который пропускает среду в участок

37" гидравлической линии, расположенный за клапаном. Упомянутое предварительно отрегулированное давление подают к стержню клапана ограничения давления 41 или к его управляющему органу по линии 41э.

Давление Р1 противодействует силе пружины 41в. Силу пружины 41в можно отдельно регулировать, На стержень клапана далее воздействуют с преодолением сопротивления предварительно отрегулированного давления Р1 посредством регулирующего поршня 41с, к которому подводят по линии давления, предпочтительно по линии гид равлического давления 42, как некоторую регулирующую величину (х). Линия давления 42 сообщается с целью управления Х1 и

Х2 замкнутой цепи среды передачи давления 43 силовой передачи трактора 10 через эапорно-регулирующий клапан 52 и линии среды передачи Давления х1 и хz. Таким образом управляющее сообщение (х) передают насосу 20 с объемным регулированием как измененное управляющее сообщение (v) Замкнутая цепь 43 силовой передачи трактора содержит насос 15 с объемным регулированием и насос 14 с постоянным объемом, приводимый во вращение приводным двигателем 13. Насос 14 с постоянным объемом передает давление подачи и вспомогательное давление, то есть контрольное давление, насосу 15 с объемным регулированием силовой передачи трактора и мотору

16 с объемным регулированием, Насос 15 с объемным регулированием управляет работой мотора с объемным регулированием 16 силовой передачи трактора. Таким образом. насос с объемным регулированием и мотор с объемным регулированием соединены параллельно и связаны между собой замкнутой цепью высокого рабочего давления посредством линий среды подачи давления

44 и 45.

От резервуара 26 жидкости к насосу с постоянным объемом 14 проходит линия среды передачи давления 46. Далее от насоса 14 идет линия давления 47. Линия давления 47 направлена к клапанной системе 48 цепи силовой передачи трактора. Клапанная система 48 содержит точку распределения 48а, через которую поток жидкости через клапан распределения давления направляют s резервуар 26 жидкости. От точки распределения 48а управляющее давление далее передают на приводы 15 и 16 в замкнутой цепи 43. Упомянутое управляющее давление получают через клапан 49, представляющий собой направительный клапан типа 4(3, посредством которого также в линию xi или xz подают управляющее давление Pz. Управляющее давление Р2 подводят как к насосу с объемным регулированием

15, так и к мотору с объемным регулированием 16. Управляющее давление подается, либо по линии х1, либо по линии xz, Управляющее давление Р2 подают к насосу с обьемным регулированием 15 замкнутой цепи

1836239

43 и к мотору с обьемным регулированием одновременно.

Насос с объемным регулированием 15 содержит регулирующее устройство 50, которое регулирует выходную мощность и давление насоса с объемным регулированием

15, и, соответственно, мотор с объемным регулированием 16 содержит регулирующее устройство 51, которое регулирует угол лопасти или эквивалентного средства, например, в случае применения поршневого мотора, длину хода поршня мотора с объемным регулированием. Упомянутые регулирующие устройства схематически показаны на фиг.3. Они могут состоять, из следующих основных частей. Устройство с обьемным регулированием 50 может содержать поршневую конструкцию, показанную на фигуре, включающую в себя поршневой шток 50а и

50аг и поршень 50а между ними.,Каждый

"шток 50а> и 50а2 и поршень 50азмежду ними. Каждый шток 50а1 и 50аа окружен пружиной, Когда давление Рг не подано ни в линию х1, ни в линию х2, поршень 50аз пружинами удерживается в среднем положении, и при этом рабочий объем насоса 15 с объемным регулированием будет минимальным, и он вытесняет жидкость в минимальном количестве. Направление потока жидкости, создаваемого посредством насоса. зависит от того, подают ли управляющее давление в линию х1 иги в линию xz. Соответствующим способом регулируют и работу параллельно соединенното мотора с объемным регулированием 16, Регулирующее устройство 51 для мотора с обьемным регулированием 16 может содержать части, соответствующие тем, которые содержит устройство 50 с обьемным регулированием.

Как видно на фигуре, устройство с объемным регулированием 51 содержит поршень

51аз и поршневые штоки 51al и 51а2. окруженные пружиной. Регулирующее устройство 50 содержи полости для среды 50с1 и

50с2, в которых размещены пружины. Управляющее давление подают по линии давления xi как в полость для среды 50с1 регулирующего устройства 51, либо по линии х2 - s полости для среды 50сг и 51с2, Давление из линии х1 по линии х1, передают запорно-регулирующему клапану 52 и из линии хт по линии х2 — также запорно-регулирующему клапану 52. Из запорно-регулирующего клапана 52 отходит линия давления 42 s направлении клапана ограничения давления 41 и далее к его поршню 41с, Фиг.4 иллюстрирует принцип передачи изменения давления, создаваемог9 вследствие нагрузки, цепи управляющего давления. Такая конструкция сама по себе известная, и указанное регулирование можно осуществлять посредством устройств различной конструкции. Устройства 53а и

53в, передающие изменения давления цепи, содержат поршневое устройство, к одной из сторон которого подводят давление, присутствующее в замкнутой цепи, а к другой стороне — давление цепи управления.

Цепь управления обеспечивает движение поршня с преодолением сопротивления пружины. При повышении давления в замкнутой цепи, укаэанное давление прилагается к поршню. Поршень перемещается ° вызывая при этом повышение давления в

10 зом изменение давления, получаемое вследствие нагрузки, передается непосредственно цепи регулирования мощности прицепа.

Давление, преобладающее в линиях х1

20 и xz, пропорционально сопротивлению движения трактора. При повышении сопротивления движению, например, при движении вверх по крутому склону, давление в линии х при движении вперед, увеличивается и воздействует на регулирующий поршень

41с так, что возрастает величина давления в клапане ограничения давления 41. При этом давление в линии 39 повышается и воздей30 ствует на регулятор насоса 20 так, что давление, создаваемое насосом, становится выше, а результате чего увеличивается крутящий момент моторов 21а и 21в. Соответствующим образом происходит противопо35

40 ложное этому, когда сопротивления движению понижается. При описанном выше способе работы регулирующая. система заботится о том, чтобы при необходимости силовая передача прицепа оказывала содействие автоматически содействие толкающей силе, а также соответственно снижала толкающую силу, когда сопротивление движения уменьшается. В данном изобретении, согласно данному выше описанию, замкнутая и незамкнутая гидравлические цепи соединены между собой так, что количество жидкости, подаваемой насосом за один оборот, и давление в незамкнутой цепи регулируют посредством клапана ограничения давления 41, Упомянутый клапан

41 принимает управляющую команду от цепи х> или хг, которая регулирует количество жидкости, вытесняемой насосом за один оборот, и управляет работой мотора в замк-. нутой цепи, Давление, преобладающее в указанных цепях, кроме того. пропорционально сопротивлению движению трактора

10, Таким образом, посредством системы в соответствии с изобретением обеспечивает регулирование крутящих моментов втулоч15 управляющей цепи х> или х2. Таким обра1836239

25

40

55 ных моторов 21а и 21в прицепа пропорционально сопротивлению движению.

Фиг.5 иллюстрирует, второй выгодный вариант исполнения автоматической системы регулирования для силовой передачи в соответствии с изобретением, а также гидравлическую схему этой системы. Вариант, представленный на фиг.5, отличается от варианта на фиг.3 только тем, что данные регулирования от замкнутой цепи к незамкнутой цепи передаются через основную гидравлическую линию 44. 45 между насосом 15 замкнутой гидравлической цепи и мотором 16.

От эапорно-регулирующего клапана 52 отходит линия х 1, направленная к линии 45 между насосом 15 и гидромотором 16, и линия х ", идущая к линии 44 между насосом

15 и мотором 16, Таким образом, управляющее давление передают либо от линии 44, либо от линии

45 клапану ограничения давления 41 и его. регулирующему поршню 41с, Клапан ограничения давления 41 пропускает и не пропускает основной поток проходящей через него жидкости. При закрытии клапана 41 давление в линии 39, направленной к регулирующему устройству 40 насоса 20. увеличивается, и давление, создаваемое насосом

20, повышается, и соответственно при понижении давления а линии x" 1 или х 2 уменьшается также и давление в линии 39, в результате чего насос 20 сообщает более низкое давление моторам 21а, 21в ведущих колес. Следовательно, система регулирования, показанная на фиг.5. отличается от системы регулирования, представленной на фиг.3, только тем, что данные регулирования сообщаются клапану 41 непосредственно линией рабочего давления между насосом 15 и мотором 16 в замкнутой гидравлической цепи.

Формула изобретения

1. Автоматическая система регулирования для силовой передачи между трактором и прицепом, содержащая замкнутую гидравлическую цепь, приводящую в действие ведущие колеса трактора, и незамкнутую гидравлическую цепь, приводящую в действие ведущие колеса прицепа, причем замкнутая гидравлическая цепь трактора содержит насос и гидромотор, приводимый насосом, и соответственно открытая гидрав- . лическая цепь прицепа содержит мотор или моторы, приводимые насосом, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена клапаном ограничения давления, установленным в незамкнутой цепи прицепа. и гидравлической линией, сообщающей управляющую полость клапана ограничения давления с замкнутой цепью трактора.

2, Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена гидролиниями, сообщающими органы регулирования насоса и мотора замкнутой гидравлической цепи трактора, каждая из которых выполнена с возможностью сообщения с гидравлической линией, сообщающей управляющую полость клапана ограничения давления с замкнутой цепью трактора.

3, Система по . и, 1 или 2, о т л и ч à ещ а я с я тем, что в замкнутой гидравлической цепи трактора насос с обьемным регулированием установлен с возможностью привода во вращение мотора с объемным регулированием, при этом насос с объемным регулированием связан с приводным двигателем трактора, который также связан с насосом с постоянным рабочим объемом для создания управляющего давления для привода замкнутой цепи посред-ством дополнительных гидролиний.

4. Система по любому из пп.1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем„что насос незамкнутой цепи .прицепа BblnollHBH регулируемым и гидравлически связан гидролиниями с моторами, установленными в ступицах, при этом упомянутый насос связан с приводным двигателем трактора.

5. Система по любому из пп.1-4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена гидролиниями управляющего давления, сообщающими полости органов регулирования насоса и мотора замкнутой цепи трактора..6, Система регулирования по любому из пп.1-5. отличающаяся тем, что она снабжена клапаном, установленным в гидролинии на входе клапана ограничения давления с возможностью обеспечения насосом открытой гидравлической цепи прицепа максимального давления для гидромоторов.

7. Система регулирования по любому иэ пп.1, 3, 4 или 6, отличающаяся тем, что клапан ограничения давления выполнен с регулирующим поршнем, причем система снабжена эапорно-регулирующим клапаном, установленным между гидролиниями замкнутой гидравлической цепи, с возможностью сообщения соответствующей гидролинии:замкнутой гидравлической цепи через эапорно-регулирующий клапан с регулирующим поршнем клапана ограничения давления, а также гидролинией, сообщающий вход клапана, установленного в гидролинии на входе клапана ограничения давления с регулирующим устройством насоса объемного регулирования незамкнутой цепи прицепа.

1836239

ФИГ.1

2la 230

1836239

1836239

Составитель А, Барыков

Техред М. Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор Т,Шагова

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

Заказ 2998 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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