Гидравлическая система управления ступенчатой трансмиссией транспортного средства

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2512729/27-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл

В 60 К 41/06

Гесударстаеннмй комнтет

СССР (53) УДК 621.113-585.2 (088.8) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.80 ао делам нэобретеннй и сткрмтнй

Л. Г. Красневский, Б. Е. Митин, И. Г. Ш

М, Л. Солнце и Г. Ф. Минаев (72) Авторы изобретения

i (71) Заявитель

1 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

СТУПЕНЧАТОЙ ТРАНСМИССИЕЙ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может найти применение в системах управления многоступенчатыми трансмиссиями транспортных средств.

Известна гидравлическая система управления ступенчатой трансмиссией транспортного средства, содержащая источник давления рабочей жидкости, золотниковый регулятор упомянутого источника, гидроцилиндры включения ступеней, управляющее устройство для попеременной подачи рабочей жидкости от источника давления рабочей жидкости в гидроцилиндры, с которыми связаны клапаны плавности сливного типа, состоящие из регулятора давления, имеющего выход, сообщенный гидролинией с входом поршневого аккумулятора (11.

Недостатком известной системы является малая надежность, вследствие склонности золотников к заклиниванию под действием ряда факторов — загрязнения жидкости, воздействия переменных температур и т. д.

Подобные отказы регуляторов вызывают аварийное повышение давления в гидросистеме, которое приводит к поломкам гидронасоса, фильтров, а в конечном счете к выходу трансмиссии из строя.

Цель изобретения — повышение надеж- . ности работы гидравлической системы управления ступенчатой трансмиссией транспортного средства.

Поставленная цель достигается тем, что известная система снабжена дополнительными предохранительными сервоклапанами, каждый из которых подключен к гидролинии, сообщающей выход регулятора давления клапана плавности с входом поршневого аккумулятора.

1О

Кроме того, с целью повышения компактности предохранительный сервоклапан может быть установлен в поршне упомянутого аккумулятора соответствующего клапана плавности.

На фиг. 1 изображена гидравлическая система управления ступенчатой трансмиссией; на фиг. 2 — таблица включения гидро.цилиндров передачи; на фиг. 3 — устройство клапана плавности с предохранительным сервоклапаном.

Устройство гидравлической системы описано применительно к трансмиссии, имеющей

4 ступени переднего и 2 ступени заднего хода.

1

Гидравлическая система (фиг. 1) содержит гидроцилиндры 1, 2, 3, 4 и 5 включения

«тупеней с помощью многодисковых фрикционных элементов известной конструкции (не показаны). Источник 6 давления рабочей жидкости с приводом от элементов трансмиссии через фильтр 7 подает жидкость

S в гидросистему управления. Давление источника 6 регулируется двухрежимным золотниковым регулятором 8. Пружина 9 регулятора 8 опирается на поршень гидроцилиндра 10, каналом 11 сообщенного с каналом включения гидроцилиндра 5. По каналу 12 давление подается к управляющему устройству 13, условно изображенному в виде семипозиционного ручного распределителя. На фиг. 1 распределитель показан в нейтральном положении, при котором его выходные каналы 14, 15, 16 и 17, сообщенные с гидроцилиндрами 1, 2, 3 и 4, соединены со сливом 18, а через канал 19 осуществлен подвод жидкости к гидроцилиндру 5. лю

$0

К выходным каналам 14, 15, 16, 17 и 19 подключены клапаны плавности 20, 21, 22 и 23 одинаковой конструкции. Их устройство показано на примере клапана 23 сливного типа, состоящего из регулятора давления 24 с дифференциальным затвором, поршневого аккумулятора 25 и предохранительного сервоклапана 26. Входной канал 27 клапана 23 через дроссель 28 каналами 29 и 30 сообщен с выходом регулятора 24 и входом аккумулятора 25, а через дроссель 31 — со входом сервоклапана 26. Каналы 29 и 30 в совокупности образуют гидролинию, сообщающую между собой регулятор 24 и аккумулятор 25.

Передача 1 имеет три степени свободы, так что на каждой ступени в ней включено по два гидроцилиндра (см. таблицу на фиг. 2 а на нейтрали — гидроцилиндр 5, к которому подключен клапан плавности 23:

Конструктивно клапан плавности, например, клапан 23, состоит из корпуса 32 с крышками 33 и 34, в центральном отверстии 35 которого помещены плунжеры 36 и 37 и пружины 38 и 39 (фиг, 3). Отверстия 40 и 41 корпуса 32 соединены с гидробаком, а отверстие 42 — каналом 27 с гидроцилиндрам 5 и с каналом 19. В плунжере 36 имеется дроссель (отверстие) 28.

В плунжере 37 установлен сервоклапан 26, в корпусе. которого имеется дроссель (от- верстие) 31, служащий входом сервоклапана 26. Плунжер 36 с пружиной 38 соответствуют регулятору давления 24, а плунжер 37 с пружиной 39 — поршневому аккумулятору 25 (фиг. 1).

Гидравлическая система работает следующим образом.

Работа на нейтрали.

Управляющее устройство находится в нейтральном положении, показанном на фиг. 1. Включен гидроцилиндр 5, регулятор зе зя

Ф

l0

4, давления 8 настроен на высокое давление, так как его пружина 9 поджата гидроцилиндром 10, который каналом 11 сообщен с каналом 19 включения гидроцилиндра 5.

Высокое давление необходимо для нормальной работы фрикционного элемента нижних ступеней и заднего хода, связанного с гидроцилиндром 5.

Клапан плавности 2Ü закрыт. Остальные клапаны плавности находятся в положении, показанном на фиг. 3, и подготовлены к работе.

Работа клапана плавности при включении ступени в трансмиссии.

Для включения в трансмиссии какойлибо ступени управляющее устройство 13 переводят в соответствующее ей положение.

Давление по каналам 14, 15, 16, 17 и 19 подается в гидроцилиндры, соответствующие данной ступени (см. таблицу на фиг. 2)..

Одновременно давление поступает к клапанам плавности, подключенным к этим гидроцилиндрам, например, по каналу 14 к клапа- . ну 22. Поршень гидроцилиндра 1 начинает перемещаться, и в гидроцилиндре устанавливается низкое давление, определяемое в основном усилием его пружины. Это давление, действующее на плунжер 36 и через дроссель 28 на плунжер 37, недостаточно для преодоления усилия пружины 39.

При остановке поршня гидроцилиндра 1 давление в нем возрастает и смещает плунжеры 36 и 37 вправо до открытия плунжером 36 сливного отверстия 40. В гидроцилиндре 1 и канале 14 устанавливается давление, определяемое начальным усилием пружины 39. Плунжер 36 работает как регулятор давления с дифференциальным затвором, настройка которого изменяется в зависимости от давления в полости между плунжерами. Под действием давления, поступающего через дроссель 28, плунжер 37 отходит от плунжера 36 и. перемещается вправо, сжимая пружину 39. Давление в полости между плунжерами зависит от усилий пружин 38 и 39 ц сечения дросселя 28 и вычисляется по известным формулам. По мере перемещения плунжера 37 оно нарастает. Усилие пружины 38 меньше, чем пружины 39.

При достижении плунжером 37 крышки 34 давление по обе стороны плунжера 36 выравнивается и под действием пружины 38 он отходит влево до упора, закрывая сливное отверстие 40. Время движения плунжера 37, выполняющего функции аккумулятора, зависит от сечения дросселя 28 и выбирается известным образом так, чтобы обеспечить плавное нарастание усилия гидроцилиндра 1 °

Давление в последнем достигает величины, поддерживаемой регулятором 8. Клапан плавности 22 закрыт, включена ступень, соответствующая положению устройства 13.

Предохранительный сервоклапан настроен на открытие при давлении, превышающем

737258

5 настройку регулятора 8, и во время описанного процесса закрыт.

Работа клапанов 20, 21 и 23 аналогична.

Работа клапана плавности в режиме предохранительного клапана.

Если при положении клапана плавности 22, соответствующем окончанию описанного выше процесса, давление в канале 27 возрастет выше настройки сервоклапана 26, последний откроется, и давление справа от плунжера 36 станет меньше, чем слева. При достижении определенной разности давлений, i0 определяемой сечениями дросселей 28 и 31 и пружиной 38, плунжер 36 под воздействием разности давлений сместится вправо и откроет сливное отверстие 40.

Таким образом, если в результате отказа регулятора 8 давление в системе начнет увеличиваться, клапан плавности 22 путем открытия отверстия 40 предотвратит его возрастание сверх наСтройки сервоклапана 26, предохраняя систему управления и трансмиссию от повреждения, 20

Работа гидросистемы при отказах регулятора давления, При нормальной работе регулятора 8 клапаны плавности срабатывают только при включении соответствующих гидроцилиндров, остальное время клапаны плавности закрыты.

Однако при любом положении управляющего устройства 13 один или два клапана плавности сообщены через последнее с каналом 12, а через него — с источником 6 давления рабочей жидкости и подготовлены к дублированию работы регулятора 8. Если в момент внезапного увеличения производительности источника 6 (при быстром запуске двигателя, выходе на максимальную скорость холостого хода при накате и т. д.), И а также в моменты остановки поршней включаемых гидроцилиндров 1, 2, 3, 4 и 5 произойдет отказ (заклинивание) регулятора 8 в закрытом положении, то сообщенные с источником 6 клапаны плавности сработают

40 как предохранительные, что исключает аварийное возрастание давления в гидросистеме.

Работа трансмиссии с любым числом ступеней свободны при применении в ней вышерассмотренной системы управления производится аналогично. 45

При этом достаточно, чтобы на каждой ступени испоЛьзовался хотя бы один клапан плавности. Обычно это имеет место и по другим соображениям, связанным с обеспечением плавного включения ступеней. Регулятор давления источника рабочей жидкости может быть однорежимным, а настройка и режимы работы сервоклапанов должны ь выбираться, исходя из потребностей конкретной передачи.

Применение данной системы в многоступенчатой трансмиссии повышает надежность передачи и безопасность ее эксплуатации, так как работа основного регулятора давления дублируется несколькими клапанами, и даже отказы части из них одновременно с регулятором (что маловероятно) не приводят к аварийным ситуациям. Надежность данной системы по сравнению с гидросистемами, имеющими одиночный полнопоточный предохранительный клапан, также выше, так как клапаны плавности регулярно используются по своему основному назначению и не подвержены опасности выхода из строя из-за длительного бездействия.

При этом не увеличиваются габариты системы, так как сервоклапаны встраиваются в плунжеры клапанов плавности.

Применение данной системы по вышае" безопасность движения, так как предотвращает попадание при аварии большого количества жидкости из гидросистемы на проезжую часть, что обычно создает опасность для движения соседнего автотранспорта.

Формула изобретения

1, Гидравлическая система управления ступенчатой трансмиссией транспортного средства, содержащая источник давления рабочей жидкости, золотниковый регулятор упомянутого источника, гидроцилиндры включения ступеней, управляющее устройство для попеременной подачи рабочей жидкости от источника давления рабочей жидкости в гидроцилиндры, с которыми связаны клапаны плавности сливного типа, состоящие из регулятора давления, имеющего выход, сообщенный гидролинией с входом поршневого аккумулятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, она снабжена дополнительными предохранительными сервоклапанами, каждый из которых подключен к гидролинии, сообщающей выход регулятора давления клапана плавности с входом поршневого аккумулятора.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения компактности, предохранительный сервоклапан установлен в поршне упомянутого аккумулятора соответствующего клапана плавности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3691872, кл. 741864, 1972 (прототип) .

737258

55 58 Ы и 2б 57 Я 59 55 авиа 3

Составитель Ю. Шурлапов

Редактор Е. Дорошенко Техред К. Шуфрич Корректор Н. Стец

Заказ 2535/3 Тираж 763 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4