Система управления гидромеханической трансмиссией

(19) 1111 Г 51)5 В 60 .К 17/1 ЭОБРЕ ЕЛЬСТВУ 2 (54) СИСТЕМА УПРАИ 1 Е ЧЕСКОЙ ТРАНСК 1 ССИЕИ (57) Изобретение отн портному машинострое использовано в транс портных и тяговых м тракторов. Цель изоб ние надежности и дол снижения динамически ствующих на фрикцион е РОМЕХАНИсится к т ию и може миссиях тр ашин, в часетенияовечностинагрузок ные злемен ф 17дустриальныи Бубб льство СССР 17/10, 1986,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидеУ 1486369, кл. В 60 ранст быть анстности повыше- путем , дей1562166 51015 трансмиссии. Система управления гщ-,ромеханической трансмиссией с гидро"трансформатором 14 снабжена устройством принудительного опорожнения инаполнения, включающим установленныйв корпусе 20 подвижно в осевом направлении поршень 25, один из торцовкоторого образует с корпусом полостьА, сообщенную с рабочей полостью 23гидротрансфориатора, и полость Б, образованную другим торцом подвижногопоршня, выполненную для обеспечениягидроуправления поршнем. Порыень 25гидротрансформатора 14 подпружиненпружиной 27 и управляется насосом 2системы управления трансмиссией, длячего полость для гидроуправленияпоршйем 25 сообщена гидролинией 29 Изобретение относится к транспортному машиностроению и может бытьиспользовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин и, в частности, тракторов.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на,.фрикционные элементы трансмиссии,На фиг. 1 изображена принципиальная гидравлическая схема системы управления гидромеханической трансмиссией при работе трансмиссии с включенной передачей; на фиг. 2 - то же,в момент переключения передач.Система управления содержит гидробак 1, насос 2, подключенный напорнойгидролинией 3 через гидравлическиуправляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружиннымвозвратом, гидролинию 5, через управляемый гидрораспределитель 6 переключения передач. к гидроцилиндрами 8 управления фрикционньпи муфтамикоробки передач и через клапанноеустройство 9 к гидроаккумулятору 10.,Гидроаккумулятор 10 обеспечивает перекрытие при переключении передач.Длительность перекрытия устанавливается дросселем 11 на сливе жидкостииз гидрораспределителя 6, через кото 55рый происходит разрядка гидроаккумулятора 10. Гидролиния 12 с гидроклапаном 13 связывает гидролинию 5 свходом гидротрансформатора 14, сливчерез гидравлически. управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель 4 с пружинным возвратом, установленный в напорной гидролинии 3,с гидробаком 1. Система управлениятакже содержит управляемый рабочимдавлением в гидролинии 29 клапан 31давления. Переключение передач осуществляют перемещением золотника гидрораспределителя 6 переключения передач, направляя рабочую жидкость вгидроцилиндр 8, При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 черездроссель 11 сообщаются со сливом.Гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, снижая динамические нагрузки во фрикционных элементах трансмиссии, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1 ная гидролиния 15 которого сообщенас гидробаком 1 посредством подпорного клапана 16. Для ограничения давления в гидролинии 12 предусмотренпредохранительный клапан 17, связанный с гидробаком гидролинией 18, Гидротрансформатор 14 содержит насосное колесо 19, закрепленньд на немкорпус 20, турбинное колесо 21 и реактор 22. Насосное, турбинное и реакторное колеса образуют рабочую полость 23, сообщенную с атмосферой сапуном 24,Гидротрансформатор снабжен устройством принудительного опорожнения инаполнения, включающим установленныйв корпусе 20 ступенчатый поршень 25,один из торцов которого образует скорпусом полость А, сообщенную кана-лами 26 с рабочей полостью 23, и полость Б, образованную другим торцомподвижного поршня, выполнечную дляобеспечения гидроуправления поршнем,Поршень 25 установлен подвижно в осевом направлении и поджимается пружинами 27, запирая рабочую полость 23,Полость Б для гидроуправления поршнем сообщена каналом 28 и гидролинией 29 через гидрораспределитель 4 сгидробаком 1, Гидрораспределитель 4в зависимости от положения его золотника соединяет напорную гидролинию 3или с гидролинией 5 - для обеспечения работы коробки передач и питаниягидротрансформатора, или с гидролинией 29 - для регулирования характе5 15ристики гидротрансформатора. Управляющая полость гидрораспределителя 4сообщена с гидролинией 5, соединяющей его с гидрораспределителем 6 переключения передач, при этом пружинагидрораспределителя 4 настраиваетсяна падение давления в гидролинии 5,Гидролиния 30 с клапаном 31 давлениясоединяет МжДу собой гидролинии 29и 5, а управляющая полость клапанасообщена с гидролинией 29. Клапан 31настраивается на давление, при котором обеспечивается требуемое опорожнение гидротрансформатора 14. Клапансрабатывает после опорожнения гидротрансформатора и направляет рабочуюжидкость в гидролинию 5,Система управления гидромеханической трансмиссией работает следующимобразом,При включенной йередаче (Фиг.1)насос 2 нагнетает рабочую жидкостьиз гидробака 1 по напорной гидролинии 3 через гидрораспределительпо гидролинии 5 через гидрораспределитель 6 переключения передач в гидроцилиндр 7 включенной фрикционноймуфты коробки передач и через клапанное устройство 9 к гидроаккумулятору10, заряжая его. Клапанное устройство 9 обеспечивает соединение гидроаккумулятора 10 с тем из гидроцилиндров, в котором давление рабочей жидкостивыше, чем в других. Переливнойгидроклапан 13 ограничивает давлениев гидролинии 5, а, следовательно, вгидроцилиндре 7 и в гидроаккумуляторе 10, поддерживая его постоянным.Это давление отжимает пружину 4 распределителя с гидроуправлением, обеспечивая пропуск рабочей жидкости отнасоса 2 в гидролинию 5. Гидрокла-.пан 13 отводит рабочую жидкость вгидролинию 12 и далее в гидротрансформатор 14, осуществляя его подпитку и охлаждение, а подпорный гидроклапан 16 по мере повышения давленияв нем направляет рабочую жидкость посливной гидролинии 15 в гидробак 1.В случае повышения давления в гидролинии 12 срабатывает предохранительный клапан 17, сливая рабочую жщрткость по гидролинии 18 в гидробак.Поршень 25 поджат усилием пружин 27до упора и вращается совместно с корпусом 20 относительно оси гидротранс-форматора 14, обеспечивая его работус заполненной рабочей полостью 23. 62166 6Трактор движется на включенной передаче.Передачи переключают перемещениемзолотника гидрораспределителя 6 переключения передач (фиг. 2), направляярабочую жидкость в гидроцилиндр 8.При этом гидроцилиндр 7 и гидроаккумулятор 10 через дроссель 11 сообщаются со сливом. Разряжаясь, гндроаккумулятор задерживает выключение муфты,. управляемой гидроцилиндром 7,так как поддерживат давление в еегидроцклиндре, Давление в гидроци.- линдре 7 снижается соответственноперемещению поршня гидроаккумулятора 10 и характеристике его пружиныРазмеры дросселя 11 подобраны такимобразом, чтобы в конце разрядки гид роаккумулятора выключаемая муфта ещене буксовала, те. величина давленияв ее гидроцилиндре в этот момент была бы достаточной для передачи полного крутящего момента двигателя.В момент переключения .передач за счетподключения дополнительного объемав виде порыневой полости гидроцилиндра 8 в напорной гидролинии 3 системыи в гидролинии 5 происходит кратковременное падение давления. Закрывается переливной гидроклапан 13, перекрывая питание гидротрансформатора.Закрывается подпорный гидроклапан 16на выходе из гщротрансформатора.Пружина гидрораспределителя 4 пгремещает золотник. Рабочая жтщкость направляется от насоса 2 по гидролинии29 в полость В управления поршнем 25гидротрансформатора. 14. Гидролиния 5 40запирается. Поршень 25 быстро перемещается, сжимая пружины 27, осуществляя динамичное опорожнение гидротрансформатора: под действием разряжения в полости Л и центробежныхсил в рабочей полости жидкость по каналам 26 интенсивно поступает из ра-с.бочей полости 23 в полость А. Сапун24 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой, Сущест- венно интенсифицирует процесс опорожнения также то, что фрикционная муф-та, управляемая гидроцилиндром 7, ещевключена, а следовательно, выходной валгидротрансформатора находится под нагрузкой. Давление в полости Б ив гидролиниях 29 и 3 возрастает соответственно перемещению поршня и характеристике его пружин. Когда давлениев этих гидролиниях достигает давле 1562166ния срабатывания клапана 31 давления, он открывается и нагнетает рабочую жидкость в гидролинию 5 в обход гидрораспределителя 4. Клапан 31 позволяет.регулировать величину опорожне 5 ния гидротрансформатора 14, изменяя давление срабатывания клапана, можно остановить поршень 25 в промежуточном положении или переместить его до упора. Положение поршня определяется равновесием сил давления в полости Б гидроуправления поршнем, избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости А и упругих сип пружин 27. При опорожненном гидротрансформаторе и еще включенной муфте, управляемой гидроцилиндром 7, осуществляется заполнение гидроцилиндра 8 включаемой Фрикционной муф ты коробки передач. Давление в гидро- цилиндре 8, а значит и в гидролинии . 5 быстро возрастает. Когда оно превысит давление настройки пружины гидрораспределителя 4, гидрораспреде .литель 4 срабатывает и соединит напорную гидролинию 3 с гидролинией 5, а жидкость из полости Б гидроуправле. ния поршнем 25 направит на слив в гидробак 1. Давление в гидролиниях 29 и 3 упадет. В напорной гидролинии 3 оно упадет до давления в гидро- линии 5, а в гицролинии 29 будет определяться гидравлическим сопротивлением сливу жидкости из полости Б поршня, Клапан 31 давления закроется. Пружины 27 возвращают поршень 25 в исходное положение, впрыскивая рабо-чую жидкость по каналам 26 из полости А в рабочую полость 23, Сапун 24 сообщает рабочую полость гидротрансФорматора с атмосферой. Суммарная площадь поперечного сечения каналов 26 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстрой наполнение гидро- трансформатора 14, Когда давление в гидроцилинцре 8 станет выше, чем давление, поддерживаемой гидроаккумулятором 10 в гидроцилиндре 7, срабатывает клапанное устройство 9, переключающее гидроаккумулятор от выключаемого гидроцилиндра на включаемый. Поскольку этот момент времени практически совпадает с началом заполнения гидротрансформатора 14 поршнем 25, то переключение передач происходит при опорожненном гидротрансформаторе, а следовательно, при значительно уменьшенном моменте, подводимом к фрикционам гидромеханической трансмиссии, что существенно снижает динамические нагрузки и суммарную работу буксования фрикционных муфт, повьппая надежность работы узлов трансмиссии. Далее давление в гидроцилиндре 7 быстро снижается, а давление в гидроцилиндре 8 плавно возрастает, что соответствует процессу . дозарядки гидроаккумулятора 10, Когда давление в гидроцилиндре 8 включенной фрикционной муфты коробки передач в гицроаккумуляторе 10 и в,гид" ролинии 5 достигает номинального значения, открывается переливной гндроклапан 13 и отводит жидкость в гидролинию 12 и далее в гидротрансФорматор 14, Начинается подпитка его рабочей полости 23. При наполнении гидротрансформатора плавно растет крутящий момент на его выходном валу, трактор разгоняется. С остановкой поршня 25 заканчивается наполнение гидротрансформатора 14, заканчивается процесс переключения передач. После компенсации Всех утечек подпиткой и повьппения давления в рабочей полости 23 открывается подпорный гидро- клапан 16, направляя жидкость в гидробак 1. Обеспечивается движение трактора на выбранной передаче.Ф о р м у л а изобретения1. Система управления гидромеханической трансмиссией, содержащая насос, напорная линия которого подключена через управляемый гидрораспределитель переключения передач к гидро- цилиндрам управления фрикционными муфтами коробки передач, через, клапанное устройство к гидроаккумулятору и через гидроклапан к входу гидро- трансформатора, снабженного устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим подвижно установленный в корпусе гидротрансформатора в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом первую полость, сообщенную с рабочей полостью гидротрансформатора, другой торец поршня образует вторую полость, выполненную с возможностью обеспечения гидроуправления поршнем, при этом сливная гидро- линия сообщена с гидротрансформатором и с гидробаком посредством подпорно10 66 Составитель А.БарыковТехред М.Ходанич едактор В,Ьугренков ректор С,Шевкун Заказ 1028 ВНИИПИ Гос Тираж 418 Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д. 4/5 тета пова, Жвенного ко 113035, Мо оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород Гагарина, 101 9 15621 го гидроклапана, управляемого рабочим давлением, о .т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии, она снабжена клапаном давления, двух- позиционным четырехлинейным распределителем, линия управления которым постоянно соединена с первой линией распределителя в первой его позиции, причем первая линия сообщена с распределителем переключения передач, вторая линия соединена с напорной линией и с первой линией распределителя, третья линия одновременно сообщена с второй полостью поршня и с четвертой линией, связанной со слив- ной гидролинией, во второй. позиции распределителя первая и четвертая его линии заперты, а вторая соединена с третьей, причем упомянутый клапан давления сообщен с первой и третьей линиями распределителя в первой его позиции, нри этом управляющая полость клапана давления сообщена с третьей . линией распределителя.2. Система по и, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что поршень гидротрасформатора снабжен пружиной возврата, подпружинивающей порыень в осевом направлении.