Система управления коробки передач

(54) СИСТЕМА УПРАВРЕДАЧ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-производственное объединение по тракторостроению "НАТИ"(57) Изобретение строению, а боле лению коробок пе средств. Цель из ние надежности и ния коробкой пер системы, проложе клапана к тормоз следовательно кл относится к машиноконкретно к управедач транспортных бретения - повыше- облегчение управледач, В магистрали ной от переливного у, установлены попая 19 управления1438970 тормозком и клапан 20 блокировкитормозка. В магистрали, ведущей отгидроаккумулятора 12 к перекиднымклапанам 13, установлен клапан 23отсечки гидроаккумулятора. Педальслива связана с клапаном 19 управления тормозком и клапаном 23 отсечки гидроаккумулятора двухстороннеймеханической связью, Таким же образом рычаг 18 переключения диапазоновсвязан с клапаном 20 блокировки тормозкаПедаль 11 слива связана с зо"лотником гидрораспределителя односторонней кинематической связью. Принижнем положении педали 11 слива(педаль выжата) клапан 19 управлеИзобретение относится к машиностроению, а более конкретно к управлению коробок передач (КП) транспортных средств.Цель изобретения - повышение надежности и облегчение управления коробкой передач.На Фиг, 1 показана гадравлическая схема системы управления коробкой передач в процессе движения транс" портного средства; на Фиг, 2 - то же, при переключении диапазонов.В систему управления коробки передачи входят гидроуправляемые фрикционные муфты 1 - 4 переключения передач, насос 5, Фильтр б, переливной клапан 7, гидрораспределитель 8 с поворотным золотником 9, клапан 10 слива, механически связанный с педалью 11 слива, гидроаккумулятор 12, блок 13 перекидных клапанов, тормозок 14, облегчающий переключение шестерен 15 и 1 б и зубчатой муфты 17 диапаэонной части КП, рычаг 18 переключения диапазонов, клапан 19 управления тормозком, клапан 20 блокировки тормозка, механически связанный с рычагом 18 переключения диапазонов, а также емкость 21 для рабочей жидкости. Клапан 10 слива и клапан 19 управления тормозком выполнены эа одно целое и соосными, Также соосно с ними в том же корпусе, 22 установлен клапан 23 5 10 15 20 25 ЗО ния тормозком открыт, золотник гидрораспределителя 8 сообщает нагнетательную магистраль с фрикционной муфтой первой передачи, а клапан 23 отсечки гидроаккумулятора закрыт, Приотпущенной педали 11 слива (педальзанимает верхнее положение) клапан19 управления тормозком закрыт, кла"пан 23 отсечки гидроаккумулятора открыт, а золотник гидрораспределите.ля 8 с приводом от педали слива невзаимодействует, При нейтральном положении рычага 18 переключения диапазонов клапан 20 блокировки тормоэкаоткрыт, а при включенном диапазонеэтот клапан закрыт. 2 ил,2отсечки гидроаккумулятора. Он связан с клапанами 10 и 19 с помощью стопор- ного кольца 24, Клапан 23 имеет механическую связь 25 с педалью 11 слива, Осевое перемещение клапана 23 относительно клапана 19 влево ограничено фланцем 2 Ь на штоке клапана 19 и стопорным кольцом 24, установленным во внутренней проточке клапана 23 отсечки,.Пружина 27 предназначена для обеспечения плавности нарастания давления в системе при отпускании педали 11. Нагнетающая магистраль 28 от фильтра б и переливного клапана 7 подведена к точке 29 разветвления. Далее от этой точки основная магистраль проложена через входной канал 30 и выходной канал 31 клапана 1 О слива к гидрораспределителю 8. Последний через раздаточную фрезеровку 32 поворотного золотника 9 сообщен с магистралью одной из муфт 1 - 4. Вспомогательная магистраль от точки 29 разветвления проходит через входной 33 и выходной 34 каналы клапана 19, а от последнего проложена к клапану 20 блокировки тормозка и далее непосредственно к тормоэку 14. Таким образом, от точки 29 нагнетательная магистраль разделяется на две параллельные ветви: основную -к гидрораспределителю 8 и фрикционным муфтам 1 - 4 и вспомогательную -к тормозку 14. Гидроаккумулятор 12 сообщен с муфтами 1 - 4 через клапан 23 отсечки и блок 13 перекидных клапанов. Кроме указанных в корпуЭ5 се 22 выполнены каналы 35 и 36 для сообщения клапана 23 отсечки соответственно с гидроаккумулятором 12 и блоком 13 перекидных клапанов, а также сливные каналы 37 - 39. В кор о пусе 40 клапана 20 блокировки тормозка выполнены входной 41, выходной 42 и слива 43 каналы. Клапан 20 блокировки тормозка имеет механическую связь 44 с рычагом 18 переключения 15 диапазонов, Педаль 11 слива имеет одностороннюю механическую связь с поворотным золотником 9 через рычаги 45 и 46, тягу 47 и рычаг 48 переключения передач, 20Органы управления системой - педаль 11 слива и рычаг 18 переключения диапазонов имеют два основных фиксированных положения. Первое положение - педаль 11 слива отпущена 25 вверх, а забчатая муфта 17 сблокирована рычагом 18 с одной из шестерен 15 или 16. Второе положение - педаль 11 слива выжата вниз, а рычаг 18 диапазонов находится в нейтрали, т.е. Зо диапазоны выключены.При отпущенной педали 11 слива клапаны 10, 19 и 23 смещены вправо, а клапан 20 смещен относительно своего среднего положения вправо или влево соответственно включенному диапазону (на фиг. 1 показано смещение рычага 18 и клапана 20 вправо), При этом рачаги 45 и 46 привода от педали 11 к поворотному золотнику 9 между лб собой не взаимодействуют. Положение золотника 9 в этом случае определяется воздействием водителя на рычаг 48 переключения передач (на Фиг. показано крайнее левое положение это го рычага, соответствующее подаче масла в муфту 4 через раздаточную фрезеровку 32, т.е. водитель может пе. ремещать рычаг 48 из этого положения только вправо).50При этом положение органов управления системой рабочая жидкость (масло) подается насосом 5 через фильтр 6 и переливной клапан 7 на магистрали 28 к точке 29 разветвления. Поскольку педаль 11 отпущена, клапан 10 слива открыт (фиг. 1) и масло, проходя через каналы 30 и 31, поступает к гидрораспределителю 8 в его золот- . ник 9. Из него через фрезеровку 32 масло подводится к одной из муфт 1 - 4 в зависимости от положения рычага 48 переключения передач. Под действием давления масла соответствующая муфта (на фиг. 1 - муфта 4) включается, а часть масла от муфты 4 по магистрали 49 поступает к блоку 13 перекидных клапанов и далее через каналы 36 и 35 открытого клапана 23 отсечки подводится к гидроаккумулятору 12, заполняя его рабочую полость и сжимая (деформируя) его упругий элемент.По вспомогательной параллельной магистрали, т.е. от точки 29 к тормозку 14, масло не идет, так как закрыты клапаны 19 и 20. При этом машина движется со скоростью, соответствующей включенной муфте и включенному рычагом 18 диапазону (режиму).При переключении передач (выключении с помощью рычага 48 одной из муфт и включении другой муфты) гидро- аккумулятор, разряжаясь под действием упругого элемента, обеспечивает совместно с перекидными клапанами переключение передач без разрыва потока мощности. При разрядке гидроаккумулятора на выключаемую муфту и при его последующей дозарядке от включаемой муфты масло свободно проходит через каналы 35 и 36 клапана 23 отсечки, так как он открыт, Следует подчеркнуть, что когда гидроаккумулятор разряжается на выключаемую муфту (в нее прекращена подача масла от гидрораспределителя 8, так как золотник 9 повернут с помощью рычага 48 на подачу масла в другую муфту), то он задерживает ее на некоторое время во включенном состоянии, подавая в нее масло из своей рабочей полости. Процесс переключения передач (переход с одной фрикционной муфты на другую) производится только за счет поворота рычага 48, т.е. без воздействия на педаль 11 слива и на рычаг 18 диапаэонов.Процесс переключения диапазонов, т.е. перемещение зубчатой муфты 17 из одного крайнего положения в другое производится иначе. Для обеспечения безударного переключения, исключения скола зубьев в зубчатой муфте 17 и шестернях необходимо предварительно снять нагрузку с валов и других деталей, вывести рычаг 18 в нейтральное положение, а затем притормозитьнекоторые валы и шестерни КП тормозком 14. После этого можно безударноблокировать зубчатую муфту 17 с другой шестерней, т.е. включить другой5диапазон КП. С этой целью сначала выжимают вниз педаль 11 слива. При этомклапан 10 слива перемещается (совместно с клапанами 19 и 23) влево(фиг. 2). Подача масла через кана Олы 30.и 31 к гидрораспределителю 8и к соответствующей муфте перекрывается клапаном 10 слива. Одновременногидрораспределитель 8 через канал 31сообщается со сливным каналом 37.Благодаря. этому включенная фрикционная муфта также сообщается со сливным каналом 37, т.евключенная довыжима педали слива передача должнавыключится, передача мощности отдвигателя к ведущим колесам машиныпрекращается. Одновременно с этимблагодаря перемещению влево клапана 19 масло от точки 29 разветвления поступает во вспомогательную магист раль, т.е, через каналы 33 и 34 проходит к входному каналу 41 клапана 20 блокировки тормозка, Кроме того, сме- . щается влево и клапан 23 отсечки. Этот клапан закрывается, т.е. пере- З 0 крывает сообщение между каналами 35 и 36 и сообщает гидроаккумулятор со сливным каналом 38, Благодаря этому гидроаккумулятор 12 разряжается не на выключаемую муфту, как это имеет место при переключении передач, а непосредственно в сливной канал 38, что обеспечивает быстрое выключение ранее включенной муфты 4. Вместе с тем, рычаг 45 односторонней связи, 4 О также перемещаясь влево, воздействует на рычаг 46 и через тягу 47 и рычаг 48 поворачивает золотник 9 против часовой стрелки на включение фрикци" онной муфты 1 низшей (первой) пере дачи (фрезеровка 32 золотника 9 уста-навливается напротив приемной магистрали этой муфты). Масло, однако, в эту муфту не поступает, так как педаль 11 выжата, т.е. клапан 10 слива закрыт.Перечисленные действия приводят к быстрому выключению ранее включен" ной передачи, к прекращению подвода мощности двигателя к ведущим колесам машины. Это позволяет легко выключить диапазон, т,е. установить рычаг 18 в нейтральное положение (фиг. 2). Соответственно занимает среднее положение и клапан 20 блокировки тормозка, т.е, его каналы 41 и 42 сообщаются между собой и масло поступает под давлением в тормозок 14, что приводит к затормаживанию собгнетствующих валов и шестерен КП. Это позволяет с помощью рычага 18 безударно включить выбранный для последующей работы диапазон и одновременно закрыть клапан 20 блокировки, т.е. прекратить торможение соответствующих деталей КП и сообщить тормозок 14 с каналом 43 слива.Теперь для того, чтобы сообщить машине движение, достаточно плавно отпустить вверх педаль 11 слива. Клапаны 10, 19 и 23 смещаются вправо. Масло от точки 29 проходит под давлением по основной магистрали через каналы 30 и 31 и гидрораспределителю 8 и муфте 1 низшей передачи, что приводит к ее включению и троганню машины с места на первой передаче, Подача масла во вспомогательную магистраль перекрыта клапанами 19 и 20, а через каналы 35 и 36 возобновляется сообщение гидроаккумулятора 12 с блоком 13 перекидных клапанов, т.е. возобновляется работа механизма переключения передач без разрыва потока мощности при манипулировании рычагом 48.Благодаря односторонней связи рычагов 45 и 46 трогание машины с места происходит только на низшей передаче, на предназначенной для этого процесса фрикционной муфте 1 (с ней сообщается фрезеровка 32 золотника 9 при выжиме педали). Это позволяет уменьшить энергоемкость и размеры муфт 2 - 4, так как последние используются только для переключения передач и подвержены значительно меньшим нагрузкам, чем те, которые возникают при трогании с места.Включение тормозка происходит (вне зависимости от действий водителя) только после отключения вала тормозка как от вала двигателя, так и от ведущих колес трактора. От вала двигателя он отключается выжимом педали 11 слива, что приводит к выключению муфт 1 - 4 (валы КП, а следовательно, и вал тормоэка связаны с валом двигателя только в том случае, когда включена одна из указанных фрикционных муфт). До выжима педали 11 клапан 19 препятствует поступлению масла к тор 43897010 45 50 мозку, От ведущих колес машины вал тормоэка отключается установкой ры" чага 18 диапазонов в нейтральное (среднее) положение, т,е, выводом зубчатой муфты 17 из зацепления с шестернями 15, и 16, При этом шестерни 15 и 16, связанные с валом тормозка, отключаются от ведомого вала коробки передач, т.е. от колес машины, До установки рычага 18 в нейтраль клапан 20 препятствует поступлению масла к тормоэку. Благодаря этому тормозок при его включении тормозит только часть валов К 11 и связанных с ними деталей.Двигатель и ходовая часть машины на тормозок не воздействуют, что исключает его перегрузку. Наличие клапана 23 отсечки, связанного с педалью 11 слива, обеспечивает отключение гидроаккумулятора от муфт 1 - 4 при выжиме педали слива. Благодаря этому исключается задержка выключения той из муфт, которая быпа включена перед выжимом педали 11, т.е. исключается задержка отключения вала тормозка от вала двигателя. Это препятствует воздействию на тормозок, а также на остановочные тормоза машины хотя и кратковременных, но значительных дополнительных нагрузок со стороны двигателя, которые могли бы возникать в период задержки выключения муфты, т.е. в период подачи масла от гидроаккумулятора к муфте.Введение дополнительных клапанов и Механических связей не приводит к 1изменению приемов пользования органами управления коробкой передач. Как и обычно, для переключения передач используют только рычаг 48, Для переключения диапазонов выкимают педаль 11 .(срабатывают клапаны 10, 19 и 23), переводят рычаг 18 из одного включенного положения в нейтраль (срабатывает клапан 20), а затем из нейтрали - в другб включенное положение и плавно отпускают педаль 11. Приведенный вариант схемы системы управления (фиг.1 и 2) является лишь одним из возможных примеров ее реализации. В диапазонной части число ступеней может быть больше, чем две, клапаны 10, 19 и 23 могут располагаться иначе и т.д. Формула изобретения Система управления коробки передач, содержащая гидроуправляемые фрикционные муфты переключения передач, подключенные к насосу гидролиниями через последовательно установленные фильтр, переливной клапан, клапан слива, механически связанный с педалью слива, гидрораспределитель, гидроаккумулятор, связанный гидро- линиями через перекидные клапаны с гидрораспределителем и гидроуправляемыми фрикционными муфтами, тормозок переключения диапазонов с клапаном блокировки тормоэка, рычаг переключения диапазонов, механически связанный,с подвижными шестернями и зубчатыми муфтами коробки передач, емкость для рабочей жидкости, сообщенную с насосом и со сливом рабочей жидкости из узлов системы, о т л и- чающая с я тем, что, с целью повышения надежности и облегчения управления коробкой передач, она снаб. жена клапаном отсечки гидроаккумулятора, клапаном управления тормозком, гидролинией, сообщающей переливной клапан с клапаном управления тормозком и клапаном блокировки тормозка, при этом клапан отсечки гидроаккумулятора установлен в гидролинии между гидроаккумулятором и перекидными клапанами, педаль слива кинематически связана с клапаном управления тормоз 15 20 25 ЗО 35 40 ком и с клапаном отсечки гидроаккумулятора, рычаг переключения диапазонов кинематически связан с клапаном блокировки тормозка, педаль слива выполнена с возможностью односторонней связи с золотником гидрораспределителя,ректор Н,Корол Заказ Ь 012 свое комитета С и открытий кая наб.,Произ эенно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж ВНИИПИ Госуда по делам и 13035, Москва, лл 8 твенногобретений ЗЛ, Рауш