Способ переключения коробки передач с помощью электронной синхронизации

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств. Способ безударного переключения ступеней коробки скоростей механической трансмиссии, заключается в том, что в момент переключения синхронизируются передаточные звенья трансмиссии путем управления скоростью и необходимым для безударного соединения углом поворота ведущей шестерни с помощью двигателя, управляемого электронной системой с датчиками положения зубьев шестерен. Повышается плавность синхронизации. 1 ил.

 

Уровень техники

Существуют различные способы переключения передаточного числа трансмиссии путем переключения зацепления шестерен, описанные, в том числе, в патенте RU 2268162 C1. Однако проблема динамических воздействий на зубья шестерен и другие части трансмиссии в момент переключения до конца не решены. Эта проблема ярко выражена в зубчатых трансмиссиях высокой мощности.

Раскрытие изобретения

Предлагается отказаться от механических муфт в момент переключения и синхронизировать передаточные звенья трансмиссии путем управления скоростью и углом поворота ведущей шестерни с помощью двигателя, управляемого специальной электронной системой.

Осуществление изобретения

Рассмотрим пример двухступенчатой коробки передач встраиваемой в корпус редуктора зубчатой передачи колесной пары электрического железнодорожного локомотива мощностью 1200 киловатт. Устройство состоит из ведомой шестерни (1) колесной пары, входную шестерню (2), варьирующее звено (3), содержащее кинематические звенья (4), переключающие устройство (5). Всей системой управляет электронный контроллер (7), который может иметь, в том числе, функции автоматического и ручного переключения скоростей в момент движения и останова. Тяговый преобразователь (8) под управлением контроллера(7)и электронных датчиков положения зубьев (6) регулирует скорость и угол смещения электрического двигателя (9) так, чтобы в момент переключения скоростей зубчатое зацепление не имело ударов и аварий. Кинематические звенья (4) в виде двух шестерен на одной оси имеют постоянное соединение с входной шестерней(2). Способ осуществим с электрическими двигателями, но возможно применение двигателей другого типа. Количество передач может быть более двух.

Способ состоит из следующих последовательных действий. В момент подготовки к движению контроллер (7) дает команду переключающему устройству (5) расцепить соединение ведомой шестерни и кинематических звеньев. Далее выдается команда на ориентацию зубьев кинематического звена (4) первой передачи с помощью тягового двигателя, имеющего постоянное соединение с ведущими шестернями. После ориентации осуществляется безударное соединение шестерен с помощью переключающего устройства (5). Локомотив трогается и после достижения необходимой скорости дается команда на включение следующей ступени. Под управлением контроллера (7) происходит расцепление с помощью переключающего устройства (5),далее осуществляется синхронизация скорости вращения двигателя с ориентацией зубьев кинематического звена (4) следующей ступени с ведомой шестерней (1) колесной пары. То есть ведомая и ведущие шестерни вращаются синхронно, но без зацепления. После этого производится безударное зацепление шестерен с помощью переключающего устройства (5) и далее происходит тяга локомотива с заданной скоростью. Синхронизация осуществляется с помощью сигналов от электронных датчиков (6), которые могут иметь различную конструкцию. Переключение ступеней при снижении скорости происходит аналогично способу, описанному выше.

Описание чертежей

На чертеже представлен рисунок двухступенчатой коробки передач, встраиваемой в корпус редуктора зубчатой передачи колесной пары электрического железнодорожного локомотива, обозначение объектов описано в осуществлении изобретения. Положение шестерен показано в положении расцепления.

Технический результат

Предлагаемый способ позволяет достичь следующих целей.

Исключение ударов при переключении передач. Возможность отказаться от использования механических синхронизаторов и муфт сцепления, что позволит увеличить надежность. Уменьшение размеров трансмиссии, что позволяет встроить коробку передач в тяговый редуктор транспортного средства. Способ имеет приоритет применения в коробке редуктора колесной пары железнодорожного локомотива для оптимизации его тяги, но возможно применение в других транспортных средствах.

Способ безударного переключения ступеней коробки скоростей механической трансмиссии, отличающийся тем, что в момент переключения синхронизируются передаточные звенья трансмиссии путем управления скоростью и необходимым для безударного соединения углом поворота ведущей шестерни с помощью двигателя, управляемого специальной электронной системой, имеющей электронные датчики положения зубьев шестерен.



 

Похожие патенты:

При управлении транспортным средством, определяют, выполнено ли условие для выхода из фазы свободного качения. Если условие выполнено, осуществляют запуск двигателя и устанавливают частоту вращения двигателя на необходимое значение, определенное на основании скорости вращения ведущего вала трансмиссии.

Изобретение относится к четырехступенчатой трансмиссии велосипеда. Четырехступенчатая трансмиссия велосипеда содержит коробку передач, в которой соосно расположены входной и выходной валы, параллельно им расположен промежуточный вал.

Изобретение относится к коробке передач одноколейного транспортного средства. На трубчатой оси, закрепленной к вилке направляющего устройства подвески колеса, свободно установлены трубчатые входной и выходной валы коробки передач.

Изобретение относится к планетарным коробкам передач. Коробка передач содержит ведущий вал и три планетарных ряда: ведомый, промежуточный и вспомогательный.

Изобретение относится к трансмиссиям автомобилей для привода на четыре и более колеса. Трансмиссия содержит коробку передач, сцепление и редукторы.

Изобретение относится к наземным транспортным системам. Несоосная вально-планетарная коробка передач содержит восьмиступенчатый двухвальный несоосный агрегат, имеющий четыре пары зацепленных шестерен, простой трехзвенный планетарный механизм и шесть муфт переключения передач.

Изобретение относится к шестнадцатиступенчатой вальнопланетарной коробке передач со сдвоенным сцеплением. На входе в коробку передач (КП) расположено сдвоенное сцепление, часть ведомых дисков этого сцепления установлена на первичном валу КП, а другая часть - на трубчатом валу.

Изобретение относится к транспортным средствам и может быть использовано в автомобилях-тягачах, тракторах, дорожно-строительной и др. технике.

Изобретение относится к раздаточным коробкам со сдвоенным сцеплением. На входе в раздаточную коробку (РК) расположено сдвоенное сцепление.

Изобретение относится к конструкции коробок передач со сдвоенным сцеплением. На входе в коробку передач (КП) расположено сдвоенное сцепление.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, к трансмиссии транспортных машин. Использование: транспортные средства - переднеприводные легковые автомобили и грузовые автомобили малой грузоподъемности, минитракторы и т.д. Сущность изобретения: для унификации редукторной части, в коробке передач с двумя сцеплениями, при изменении мест расположения на валах некоторых пар шестерен четных и нечетных передач, на внешнем входном валу устанавливаются шестерни четных передач, на внутреннем входном валу - шестерни нечетных передач, а ведомые шестерни первой передачи и/или второй передачи или передачи заднего хода устанавливаются на одном ведомом валу. Технический результат: возможность получения на основе базовой коробки с ручным переключением передач ее автоматизированной модификации. При этом редукторная часть получаемой КП максимально унифицирована с редукторной частью базовой КП. А также способ позволяет получать общие узлы и детали базовой и автоматизированной КП с меньшей металлоемкостью, что обеспечивает снижение затрат на производство КП и эксплуатацию ее автомобиля-носителя. При этом в базовой КП и ее модификациях возможно изменять число передач и/или диапазон передаточных чисел, не изменяя общее число муфт включения. Это позволяет увеличить число модификаций, в том числе автоматизированных, с унифицированными редукторными частями. 3 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к трансмиссии транспортных средств (ТС). Устройство управления трансмиссией ТС содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью во время переключения передачи мощности с первого тракта на второй тракт, во время движения ТС, приводить в действие второй и первый механизм сцепления трансмиссии так, что второй механизм сцепления включается из выключенного состояния, и затем первый механизм сцепления выключается. Когда электронный блок управления переключает передачу мощности с первого тракта на второй тракт в состоянии, когда ТС затормаживается или находится в неподвижном состоянии, и в состоянии, когда мощность от источника движущей силы передается на приводное колесо через первый механизм передачи, блок управления приводит в действие первый и второй механизм сцепления так, чтобы первый механизм выключался, а второй механизм включался. Предотвращается расцепление в зубчатой муфте во время остановки ТС. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств. Способ безударного переключения ступеней коробки скоростей механической трансмиссии, заключается в том, что в момент переключения синхронизируются передаточные звенья трансмиссии путем управления скоростью и необходимым для безударного соединения углом поворота ведущей шестерни с помощью двигателя, управляемого электронной системой с датчиками положения зубьев шестерен. Повышается плавность синхронизации. 1 ил.

Наверх