Гидрообъемная трансмиссия транспортного средства с рекуперативным приводом

 

Оп (п)779 1 05

С НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических.Республик

К АВТОРСКОМУ CBk ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22} Заявлено 09 . 11. 78 (21)2681656/27-11 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет,Опубликовано 15,1180, Бюллетень ¹ 42

Датаопубликованияописания 15.11 80 (51) М. Кп.з

В 60 К 17/10

В 60 К 25/10

F 16 Н 33/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 629.113 (088. 8) (72) Автор изобретения

A. Н. Меланьин

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ГИДРООБЪЕМНАЯ ТРАНСМИССИЯ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

С РЕКУПЕРАТИВНЫМ ПРИВОДОМ.

Изобре те ние от нос итс я к гидрав- лич ес к им с ис темам т ра нс порт ного с.редства, Известен гидравлический привод с рекуперацией энергии торможения, содержащий гидробак, подсоединенный к магистрали слива, гидронасос переменной дрои эводитель ности, пневмогидравлический аккумулятор, подсоединенный к напорной магистрали, обратимый регулируемый гидродвигатель с органом управления в виде гидроцилиндра, систему управления гйдроприводом, включающую органы управления разгоном и торможением, электричес- l5 ки связанные с электрогидравлическим следящим распределителем, соединенным линиями с гидроцилиндром управления гидродвигателем (11, Однако известный привод имееТ большие объемные и механические потери как в системе управления, так и в гидронасосе и гидродвигателе из-за того,что всегда работает при боль- 2з шом давлении.

Известна также гидрообъемная трансмиссия транспортного средства с рекуперативным приводом, содержащая регулируемый гидронасос с гид-. 3p

2 равлическим механизмом управления его производительностью, сообщенный с напорной магистралью и посредством сливной магистрали соединенный с гидробаком, пневмогидравлический аккумулятор, сообщенный гидролинией через обратный клапан и регулируемый дроссель с напорной магистралью, связанный с ведущими колесами транспортного средства, обратимый гидродвигатель с присоединительными гидролиниями, посредством которых последний подсоединен к напорной и сливной магистралям, и систему управления разгоном и торможением транспортного средства, включающую два гидроцилинд- ра, штоки которых кинематически связаны соответственно с органами управления разгоном и торможением, причем поршневая полость гидроцилиндра, связанного с органом управления разгоном, соединена гидролиниями с механизмом управления производительностью регулируемого гидронасоса и с элементом управления регулируемого дросселя, а усилие предварительного сжатия пружины последнего меньше, чем усилие сжатия пружины гидравлического механизма управления регулируемого гидро насос а $2j

779105

Недостатком такой транСмиссйи яв- ляется сложность конструкции гидродвигателя и малая проходимость транспортного средства ° "

Цель изобретения — повышение на " дежности транспортного средства,.

Укаэанная цель достигается тем, что 5 обратимый гидродвигатель выполнен нерегулируемым, а система управления трансмиссией выполнена в виде -управля— емого трехпозкционного распределителя, изменяющего направление движения ©

4 транспортного средства, сообщенного с дной стороны с напорной и сливной магистралями, а с другой - с присоединительными гидроликнями упомянутых гидродвигателей, двух распреде«1э лителей, каждый иэ котбрых уотаковлен в соответствующей присоединительной гидролинии и сообщен через обратные клапаны с указанным пневмогидроакумулятором для сообщения гк- З1 дродвигателя с последним, при этом гидравлическое управление последних упомянутых распределителей подключено к поршневой полости гидроцилиндра управления торможением через двухпозиционный управляемый распределитель поочередного их включения., Кроме того, с целью увеличения проходимости транспортного средства, трансмиссия может .быть снабжена дойолнйтельными нерегулируеьыми гидро- ЗО двигателями с присоединительнымк линиями, параллельно подключенными к основному гкдродвнгателю, к нерегулкруемымн односторонними дросселями, установгенными в упомянутых при- 3S соединктегьных гидрогикиях для дросселнровання рабочей жидкости от упомянутых основного и дополнительных гидродвигатегей.

На чертеже приведена принципиальная схема гидрообьемной трансмиссии транспортного средства.

Гидрообъемная трансмиссия состоит из гйдробака 1, установленного в линии слива, регулируемого гидронасо 45 са 2 с гидравлическим механизмом y ï« равления производительностью с пружиной 3, опирающейся ка-шток гидроцилиндра 4, обратного клапана 5, уста новленного в гидролинии, соединяющей щ сливную и напорную магистрали, гидроцилиндра 6, шток которого кинемати = чесйи" связан с органом управления разгоном; гидроцилиндра 7, шток -которого кинематически связан с органом управ+ ления 1орможением, обратных клапанов

8 и 9, установленных в гидролинкях подпитки гидроцилиндров разгона к тор"можения, регулируемого дросселя 10 с гидравлическим управлением, обратного клапана 11, установленного в íà- dO коркой магистрали, вредохракительного клапана 12, установленного в гидролинии, соединяющей пневмогидравли-, ческий аккумулятор 13 и маГистраль сгива управляемого трехпозиционного. d5

t распределителя 14, служащего для изменения направления вращения гидродвигателей, двухпозиционноro управляемого распределителя 15, установленного в гидролинки управления -распределителей 16 и 17„ установленных в присоединительных гидролккиях 18 н 19, обратных клапанов 20 и 21, установленных s присоединительных гндролиннях, соединяющих раопределители 16 и 17 с пневмогидроаккумулятором.13, электрического переключателя 22, служащего для управления трехпоэицконным распределителем 14, двухпозкционным распределителем 15, нерегулнруемчми обратными гидродвигателями 23 и 24, установленными на ведущих колесах, нерегулируеьымк односторонными дросселями 25-28„ установленными в прксоедиКительных гидрблиниях и свободно пропускающими жидкость в направлении гндродвигателей 23 и 24 от присоединительных магистралей 18 и 19. Между пневмогидравлическим аккумулятором

13 и гидролинией предохранительного клапана 12 установлен обратный клапан 29, предотвращающий зарядку пневмогидроаккумулятора 13 из напорной магистрали гидрокасоса при открытом регулируемом дросселе 10 .

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском двигателя привода вала гидронасоса 2 электрический переключатель 22 устанавливается в нейтральное положение, Все магистрали, подходящие к управляемому трехпоэиционному распределителю 14, закрыты.

Транспортное средство удерживается на местЕ жидкостью, запертой с обеих сторон гидродвнгателей 23 и 24.

После запуска двигателя привода гидронасоса давление в напорной магистрали мало, так как не обжата пружина 3 золотника регулятора подачи гидронасоса 2 и он работает на малом давлении (5-10% Р„цд,„) н нулевой подаче. для трогания с места необходимо установить переключатель 22 в нужное полекение, например Вперед . При этом электрический ток поступает на верхнюю обмотку трехпоэиционного распределителя 14 и он переходит в верхнюю позицию. Жидкость от насоса поступает через трехпоэиционный распределитель 14, распределктель 17, присоединительйую, гидролинию 19 и односторонние дроссели 25 н 27 к гидродвигателям 23 и 24. Транспортное средство начинает медленно двигаться вперед. Для увеличения скорости вращения гкдродвигателей необходимо повысить давление нагнетания и подачу насоса, что достигается увеличением затяжки пружины золотника регулятора подачи гидройасоса 2, путем обжатия штока гидроцилиндра 6, связанного с педалью разгона. Большему обжатию IIe-.

779105 дали разгона соответствует большее давление и подача, а следовательно, больший момент, который могут развить гидродвигатели 23 и 24. Тем саьнм достигается большая скорость транспортного средства.

Для торможения необходимо опустить педаль разгона и педалью торможения обжать шток гидроцилиндра торможения

7. Тогда жидкость из цилиндра 7 поступает через двухпозиционный распределитель 15 к входу управления рас« 1 пределителя 16. Распределитель 16 постепенно закрывает присоедннительную гидролкнию 18 и одновременно открывает линию зарядки пневмогидроаккумулятора

13 через обратный клапан 20. Причем 1S суммарная площадь проходного сечения правых каналов распределйтеля 16 в любом положении золотника равна площади проходного сечения левого канала.

Гидродвигатели 23 и 24 переходят в режим работы гидронасосов, т.е. засасывают жидкость иэ гидробака 1 через обратный клапан 5, трехпозиционный распределитель 14, распределитель 17 и нагнетают,ее в пнев- 25 могидравлический аккумулятор .13 через обратный клапан 20, нагружая колеса тормозным моментом. Большему обжатию штока цилиндра торможения 7 соответствует больший тормозной момент, так как большая часть жидкости поступает не в линию слива, а в пневмогидравлический аккумулятор 13, который в процессе торможения заряжается на большее давление и, тем садним, запасает энергию для последующего разгона. Если торможение длительное (езда под гору}, то может оказаться, что пневмогидроаккумулятор 13 полностью заряжен, тогда открывается предохранительный клапан 12 и энер- 40 гия торможения тратится на дросселирование жидкости через предохранительный клапан. 12.

Для прекращения движения необходимо полностью обжать шток цилиндра 45 торможения 7, при этом в конце хода педали торможения срабатывает гидромеханический тормоз колес. При опус» кении педали торможения распределитель 16 занимает положение, .показанное на фиг. 1, жидкость кз гидродвигателей 23 и 24 свободно поступает в гидробак 1 через трехпозиционный распределитель 14 и транспортное средство двигается по инерции, если торможение не полное, или стоит на весте, если торможение полное;

Для последующего разгона необходимо обжать шток гидроцилиндра разгона 6, При этом сначала открывается регулируемый дроссель 10 и жидкость 40 нз гидропневмоаккумулятора 13 поступает через обратный клапан 29, дроссель 10, трехпозкционный распределитель 14, распределитель 17 к гидродвигателям 23 и 24. Транспортное 65

/ средство, расходуя энергию пневмОгидроаккумулятора 13, разгоняется.

После полного. открытия дросселя 10 начинается обжатие пружины золотника регулятора подачи гидронасоса 2 и, тем самым, начинает повышаться давление в напорной магистрали, гидронасос переходит "на большую подачу и давление. Транспортное средство по мере обжатия штока гидроцилиндра разгона 6, сначала израсходовав запас гидравлической энергии из пневмогидроаккумулятора 13, а затем отбирая мощность от двигателя привода гидронасоса, разгоняется.

Для движения назад необходимо остановить транспортное средство в обычном горядке и посге этбго установить электрический переключатель

22 в положение НАЗАД" . При этом срабатывают трехпозиционный распределитель 14 и двухпозиционный распределитель 15, которые занимают нижнюю позицию. Трехпозиционный распределитель 14 соединяет напорную магистраль с присоединительной гидро.линией 18, а двухпоэиционный распределитель 15 — подпоршневую полость гидроцилиндра тбрмОжения 7 с входом управления распределителя 17. Прк нажатии на шток цилиндра разгона

6 открывается регулируеьий дроссель .10 и жидкость из пневмогидроаккумулятора 13 поступает через трехпоэкционный распределитель 14 в присоединительную гидролкнию 18 и через распределитель 16 - к гидродвига» телям 23 и 24, которые вращаются в обратном направлении .

Для торможения обратного хода необходимо опустить педаль разгона и обжать шток гкдроцилиндра торможения

7. При этом жидкость поступает через двухпозиционный распределитель 15 к распределителю 17 и он, постепенно перекрывая присоединительную гидролкнию 19, подключает выходы гидродвигателей 23 и 24 к пневмогидроаккумулятору 13 через .обратный. клапан

21, Транспортное средство останавливается. Для удержания транспортно.го средства на месте во время длительной стоянки необходимо поставить электрический переключатель 22 в нейтральное положение, при этом присоединктельные гидролинии 18 и 19 перекрыты трехпозиционным распределителем 14, что не дает возможности гидродвигателям 23 и 24 вращаться.

При попадании одного кэ когес на скользкий участок дороги его скорость вращения возрастает, а у остальных колес - снижается. Это достигается тем, что диаметры калиброванных отверстий в односторонних дросселях

25-28 выполнены такими, что при рабочем перепаде давления один дроссель может пропустить не более 3/4 от максимальной подачи гидронасоса 2, 779105

Оставшаяся часть пбдачи поступает к другим гидродвигателям, и транспортное средство медленно преодолевает этот участок дороги.

При одинаковой скорости вращения всех колес, даже при максимальной, потери давления на дросселях невелики и составляют 10-13%, Таким образом, использование распределительных золотников с гидравлическими входами управления, установленных в раздаточных магистралях, для подачи рабочей жидкости в пневмогидроаккумулятор при торможении, позволяет утилизировать энергию торможения нерегулируемых обратных гидродвигателей, установленных на каж- 15 дое ведущее колесо, с последующим использованием ее в момент разгона,Это дает возможность упростить гидропривод и снизить расход топлива или другого вида энергии транспортного сред- () ства на 30-35%, Установка односторонних нерегулируемых дросселей на входы и выходы гидродвигателей позволяет частично синхронизировать скорость вращения гидродвигателей, что повышает проходимость транспортного средства, Формула изобретения . 30

1, Гидрообъемная трансмиссия транспортного средства с рекуперативным приводом, содержащая регулируеьнй гидронасос с гидравлическим механизмом управления его производительнос- З5 тью, сообщенный с напорной магистралью и посредством сливной магистрали соединенный с гидробаком, пневмогидравлический аккумулятор, сообщенный гидролинией через обратный клапан и 40 регулируемый дроссель с напорной магистралью, связанный с ведущими колесами транспортного средства, обратимый гидродвигатель с присоединительными гидролиниями, посредством которых последний подсоединен к напорной и сливной магистралям, и систему управления разгоном и торможением транспортного средства, включающую два гидрЬцилиндра, штоки которых кинематически связаны соответственно с О органами управления разгоном и торможением, причем поршневая полость гидроцилиндра, связанного с органом управления разгоном, соединена гидролиниями с механизмом управления производительностью регулируемого гидронасоса и с элементом управления регулируемого дросселя, а усилие предварительного сжатия пружины последнего.меньше, чем усилие сжатия пружины гидравлического механизма управления регулируемого гидронасоса, о т л и ч а ю щ а я .с я тем, что, с целью повышения надежности транспортного средства, обратимый гидродвигатель выполнен нерегулируемым, а система управления трансмиссией выполнена в виде управляемого трехпозйционного распределителя, изменяющего направление движения тран"портного средства, сообщенного с одиой стороны с напорной и сливной магистралями, а с другой — с присоединительными гидролиниями упомянутых гидродвигателей, двух распределителей, каждый из которых установлен в соответствующей присоединительной гидролинии и сообщен через обратные клапаны с указанным пневмогидроаккумулятором для сообщения гидродвигателя с последним, при этом гидравлическое управление последних упомянутых распределителей подключено к поршневой полости гидроцилиндра управления торможением через двухпозиционный управляемый распределитель поочередного их включения.

2. Трансмиссия по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения проходимости транспортного средства, она снабжена дополнительными нерегулируемями гидродвигателями с присоединительными линиями, параллельно подключенными к основному гидродвигателю, и нерегулируеьыми односторонними дросселями, установленныаи в упомянутых присоединительных гидролиниях для дросселирования рабочей жидкости от упомянутых основного и дополнительных гидродвигателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3892282,кч.180-66, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2571657/27-11, кл. В 60 К 17/10, 1978 (прототип).