Гидрообъемная трансмиссия автогрейдера

,80146 0 К 17/1 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ожных машинтября Г. Петрищев,вскии ьство СССР7/10, 1980.Я ТРАНСМИССИЯ к дорожно. в частности носитс строен ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отстроительному машино к гидроприводу автогрейдера. Цель изобретения - . расширение функциональных возможностей автогрейдера. Трансмиссия снабжена установленными в каждой напорной гидролинии 25, 26 одного из регулируемых насосов 24 делителями 28, 29 потока, выполненными с возможностью их выключения, при этом один из выходов каждого делителя 28, 29 потока соединен с напорной гидролинией 41, 42 соответствующего борта автогрейдера, а другой - с соединительной гидролинией 30, 34 и через двухпозиционный четырехлинейный золотник 40, выполненный с возможностью замыкания его входов и выходов, связан с на 31466964 порной гидролинией 5, 6 другого борта, узел распределения которого включает в себя двухпозиционный шестилинейный распределитель 4, входы которого соединены напорными гидролиниями 2, 3 с вторым регулируемым насосом 1, два выхода нормально замкнуты, два других выхода сое. , динены с напорными гидролиниями 5, 6 этогоборта, а узел распределения рабочей жид кости первого борта включает в себя двух- позиционный шестилинейный распределитель 60, входы которого соединены с напорной и всасывающей гидролиниями нерегулируеИзобретение относится к дорожно-строительному машиностроению, в частности к гидроприводу автогрейдера.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей автогрейдера.На фиг. 1 представлена принципиальная гидравлическая схема гидрообъемной трансмиссии автогрейдера; на фиг. 2 - гидрокинематическая схема мотор - колеса.Гидрообъемная трансмиссия автогрейдера включает регулируемый насос 1, сое диненный напорными гидролиниями 2 и 3 через двухпозиционный шестилинейный распределитель 4 и напорные гидролинии 5- - 8 с гидромотором 9 одного из задних колес.Госрсдством напорных гидролиний 5 и 6 через двухпозиционный четырехлинейный гидрораспределитель 10 и гидролинии 11 и 12 регулируемый насос 1 может подсоединяться к гидромотору 13 второго заднего колеса этого же борта авто- грейдера, а через ограничители 14 и 15 20 расхода, напорные гидролинии 16 и 17, двухпозиционный четырехлинейный гидро- распределитель 18 и гидролинии 19 и 20 - к гидромотору 21 переднего колеса. Гидро- линии 22 и 23 отбора мощности на привод активного рабочего оборудования при.соединены к двум нормально замкнутым входам распределителя 4.Второй регулируемый насос 24 соединен напорными гидролиниями 25 - 27 с входами делителей 28 и 29 потока, первые выходы которых соответственно присоединены к соединительным гидролиниям 30 - 33 и 34 - 37 с установленными в них регулируемыми гидродросселями 38 ч 39. параллельно которым присоединен двухпозиционный четырехлинейный золотник 40. Вторые выходы делителей 28 и 29 потока соединены напорными гидролиниями 41 - -44 с гидромотором 45 одного из задних колес второго борта автогрейдера. Посмого насоса 58, два нормально запертых входа его присоединены к входам делителей 28, 29 потока, один из оставшихся выходов соединен с центробежным очистителем 66 рабочей жидкости, а другой - с гидроба ком 63. В каждой напорной гидролинии 16, 17, 52, 53 перед входами гидромотором 21, 57 двух передних колес установлены ограничители 14, 15, 50, 51 расхода, а гидромоторы 9, 45 двух задних колес оснащены переключателями 83, 84 рабочего обьема в соотношении 1:2. 2 ил., 1 табл. 2редством напорных гидролиний 41 и 42 через двухнозиционный четырехлинейный гидрораспределитель 46 и гидролинии 47 и 48 регулируемый насос 24 может подсоединяться к гидромотору 49 второго заднего колеса, а через ограничители 50 и 51 расхода, напорные гидролинии 52 и 53, двух- позиционный четырехлинейный гидрораспределитель 54 и гидролинии 55 и 56 к гидромотору 57 переднего колеса.Вход нерегулируемого насоса 58 соединен гидролинней 59 через двухпозиционный шестилинейный распределитель 60 и гидролинии 61 и 62 с гидробаком 63, а выход нерегулируемого насоса 58 соединен с гидролинией 64 и через распределитель 60, гидролинию 65, центробежный очиститель 66 рабочей жидкости и гидролинию 67 также с гидробаком 63.В случае переключения распределителя 60 нерегулируемый насос 58 подсоединяется к входу делителя 28 потока гидролинией 68, соединенной через регулятор 69 потока с гидробаком 63.Гидролинии 70 и 71 соответственно соединяют управляющие полости двигателей 28 и 29 потока, с напорными гидролиниями 25 и 26. Напорные гидролиний 12 и 47 соединены через обратные клапаны 72 и 73 и гидролинни 74 и 75 с гидрораспределителем 76, который, в свою очередь, напорной гидролинией 77 соединен с редукционным клапаном 78,Регулируемые насосы 1 и 24 имеют блоки 79 и 80 подпиточно-управляющих клапанов, включающие в себя обратные клапаны, систему сервоуправления производительностью и клапан давления (не показаны).Насос 81 подпитки соединен с блоками 79 и 8 С подпиточно-управляющих клапанов, включающие в себя обратные клапаны, систему сервоуправления производи 146696440 45 50 55 тельностью и клапан давления (не показаны).Насос 81 подпитки соединен с блоками 79 и 80 подпиточно-управляющих клапанов гидролинией 82.Гидромоторы 9 и 45 задних колес имеют переключатели 83 и 84 рабочего объема (литража). Кроме того, трансмиссия содержит блоки 85 и 86 разгрузочно-предохранительных клапанов, включающие в себя предохранительные клапаны, челночные золотники и сливной клапан (не показаны).Гидролинии 87 - 95 обьединяют дренаж гидромоторов 9, 45, 13 и 49, слив блоков 85 и 86 и редукциониого клапана 78. Передние и задние колеса с гидромоторами 21, 57, 13 и 49, имеющими постоянный рабочий обьем, могут быть как ведуними, так и ведомыми.Задние колеса с гидромоторами 9 и 45, рабочий объем которых зависит от встроенных в цих переключателей 83 и 84, являются постоянно ведущими. При этом гидромоторы 13 и 49 конструктивно выполнены с возможностью отвода их поршневых групп к оси г идромотора от многоходовой профилироваццой направляющей корпуса путем подачи давления 0,2 - 0,3 МПа в дренажные выводы 96 и 97.В каждое заднее колесо 98 автогрейдера параллельно сидрочоторами 9, 45, 13 и 49 встроен нормально замкнутый пружинами 99 дисковый фрикццон 00 с нажимцым диском01 и плунжерами 102 тормозных цилиндров, размещеццыми в корпусе 103 гидромотора и соединенными гидролиниями 04 ц 05 с гидролццией 106.Гц.гролцция 107 соединена через, систему эггскгрогидргргсрсдсения (це показана) с грац,5 сыг Гидр,ициями08 -17.Гидрних счцая трансмиссия работает следукПим образом.Фуцкццк стояночной тормозной системы ныполцякт фрикционы 100, замыкающие выходные валы каждого из четырех гидро- моторов 9, 13, 45 и 49 через цажимной диск 101 ца корпус 103 гидромотора пружинами 99 при отсутствии давления в гидролиниях04 и 105, т, е. в торцевых полостях ггггуцжеров02. При этом каждое колесо 98 заторможецо. При подведении давления от насоса 81 подпитки по гидро- линиям 106, 104 и 105 колесо 98 и корпус 03 размыкаются. Если подвсдимое при этом давление пропорционально убывает, что обеспечггвается, ггаприъгер, установкой блока дистанционного гидроуправления (не показан), то на колесе плавно возрастает тормозной момент от 0 до максимального значения, что необходимо для аварийного (запасного) торможения, а также для подтормаживания при езде автогрейдера под уклон в случаях, когда тормозных свойств гидрообъемцой трансмиссии может оказаться недостаточно. (Функцию главной тормозной 5 10 5 20 25 ЗО рС системы автогрейдера выполняет сама гидро- объемная трансмиссия за счет тормозных качеств установленных насосов и первичного двигателя).На стоянке автогрейдера прц работающем основном двигателе насос 81 подпитки нагнетает рабочую жидкость в контуры циркуляции регулируемых насосов 1 ц 24 по гидролинии 82 через размещеццые в блоках 79 и 80 годпиточно-угравггяюгггих клапанов обратные клапаны. По пгдролинии 107 давление постоянно подводится к управляющей пгдролинии08, снижается редукционным клапаном 78 до 0,20,3 МПа и поступает по гидролинии 77 через шестилинейный двх хпозиционный пдрораспределитель 76 и гидролицию 88 к дренажной гидролинии 87, обеспечивая этим отвод поршневых групп гидромоторов3 и 49 от их многоходовой профилированной направляющей (це показана). Такому отводу способствует закольцовка в гидрораспределителях0 и 46 напорных гидролиний 11,2 и 47, 48, а также их связь с баком 63 через обратные клапаны 72 и 73 и гидролинии 74, 75, 92, 91 и 93. При этом нерегулируемый насос 58, засасывая рабочую жидкость из бака 63 по гидролиниям 62, 6 и 59 через распределитель 60, нагнетает ее по гидролиниям 64 и 65 через распределитель 60 к центробежному очистителю 66 рабочей жидкости, затем возвращает ее в гидробак 63 по гидролиниям 67 и 62, обеспечивая тем самым режим непрерывной по времени многоразовой очистки рабочей жидкости в гидрообъемной трансмиссии от загрязнителей. Этот реким повышает надежность работы трансмиссии. Регулируемые цасосыи 24 имеют систему (не показана) педального управления их рабочего объема (литража), которая обеспечивает при определенном положении педали автоматическое переключение подачи одного насоса 24 по достижении ее максимального значения ца половинные подачи сразу двух гидронасосов 1 и 24. Благодаря этому диапазон регулирования насосане превышает Д =2, а диапазон регулирования насоса 24 в зоне эксплуатационных скоростей автогрейдера более 1,5 км/ч равен Д =2,5. Эти диапазоны обеспечивают удовлетворительный КПД регулируемых насосов. Регулирование пдрообъемной трансмиссии автогрейдера в целях получения требуемых тягово-динамических свойств, т. е. в целях полного использования тяговых качеств ведущих колес, достижения требуемых рабочих и транспортных скоростей и повышения его проходимости, достигается не только изменением рабочего объема цасоса 24 от 0 до г 1,. и изменением рабочего ооъема пасоса 1 от- с2 до г 1,но и раз.Ичцыми сочетаниями ра 14669645бочих объемов гидромоторов 21, 57, 9, 45, 13 и 49.По управляющим гидролиниям 109 - 117 принудительно или автоматически включаемых электрогидрораспределителей (не показаны) давление, подводимое к ним по гидролинии 107, поступает к одному или нескольким гидрораспределителям 18, 54, 10, 46, 28, 29, 40, 4, 60, 76, 83 и 84, обеспечивая тем самым тот или иной тяговоскоростной режим работы автогрейдера.Режимы автогрейдера приведены в таблице (+ - давление подведено,в- давление не подведено).Режим низких транспортных скоростей при переднем ходе автогрейдера (ч= =0 - 15 км/ч) осуществляется при двух ведущих колесах с встроенными гидромоторами 9 и 45, каждый из которых имеет рабочий объем 9. Этот режим обеспечивается работой двух насосов 1 и 24 для трогания с места автогрейдера и транспортных перемещений не только на ровных участках дороги, но и при преодолении затяжных продольных уклонов в условиях движения, когда не требуется блокировать дифференциальную связь между колесами. Для работы в этом режиме необходимо провести давление к управляющей гидролинии 115.Такой же тягово-скоростной режим (ч=15 км/ч) для транспортных передвижений автогрейдера задним ходом обеспечивается подключением давления также к управляющей гидролинии 115 с одновременным реверсированием подачи насоса 1 или 24.Режим средних транспортных скоростей (ч=15 - 30 км/ч) обеспечивается тяговым усилием двух ведущих колес автогрейдера с гидромоторами 9 и 45 после ступенчатого переключения их рабочих объемов сс. до + дополнительным подведением давления к управляющим гидролиниям 11, 112 и 115 переключателями 83 и 84. Этот режим работы также обеспечивается работой двух регулируемых насосови 24 с диапазоном регулирования каждого из них, равным Д,=Дн,=2. Режим характеризуется дифференциальной связью двух ведущих колес и используется при езде на ровных участках дороги.Режим максимальных транспортных скоростей (ч=30 - 42 км/ч) обеспечивается добавлением к суммарной подаче двух насосов 1 и 24 подачи рабочей жидкости насосом 58 после дополнительного подведения давления к гидролинии 116 управления, что приводит к переключению двухпозиционного шестилинейного распределителя 60 в положение, при котором подача насоса 58 по гидролиниям 64 и 68 идет к входу выключенного делителя 28 потока, а напор 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 ьная гидролиния 27 через гидролинии 26 и 59 при оединяется к всасывающей ветви насоса 5.На всех описанных режимах работы гидромоторы 21 и 57 передних колес закольцованы напорными гидролиниями 19, 20 и 55, 56 и механически отключены от привода передних колес.Режим максимального тягового усилия автогрейдера при наличии дифференциальной связи его задних колес и ограниченно-дифференциальной связи с передними колесами включает два скоростных диапазона (ч до 1,5 км/ч и ч=1,5 - 4 км/ч) и обеспечивается подключением к насосу 24 всех шести гидромоторов 21, 57, 9, 45, 13 и 49 с их максимальными рабочими объемами (с 1 и с, Такое подключение производится переустановкой гидрораспределителей 1854, 10, 46 и 76. При этом деление потока, подаваемого одним насосом 24 по напорной гидролинии 25, не производится дроссель ыми делителями 28 и 29, потока, так как они выключены давлением в гидролинии 115. Диапазон скоростей автогрейдера с ч до 1,5 км/ч не характерен для работ, которые производятся современными автогрейдерами. Этот диапазон следует считать переходным режимом, тем более, что длительная работа в этом режиме нежелательна, так как КПД насоса при этом мал (насос 24 работает с диапазоном регулирования Д)2,5). В режиме максимального тягового усилия давление подводится к управляющим гидролиниям 109, 110 и 13 в 115.При реверсировании подачи насоса 24 этого же тягово-скоростного режима осуществляется задний ход автогрейдера. Оба режима работы применимы в условиях, когда коэффициенты сцепления и сцепные веса у всех колес одинаковы. При этом обеспечивается автоматическое ограничение потока в гидромоторы 21 и 57 ограничителями 14 и 50 или 15 и 51 расхода при движении задним ходом. В случае разгрузки или кратковременного вывешивания одного из передних колес установленные ограничители 14, 15, 50 и 51 расхода поддерживают определенный поток проходящей через соответствуюший гидромотор рабочей жидкости вне зависимости от колебания разности давления в подводящих и отводящих напорных гидролиниях 19, 55 и 20, 56.Для блокировки дифференциальной связи между бортовыми гидрамоторами 21, 9, 13 и 57, 45, 49 следует выключить подвод давления к управляющей гидролинии 115, тогда делитель 28 потока поровну разделяет поток от насоса 24 по гидролиниям 30 и 41 независимо от нагрузок и условий сцепления ведущихколес по бортам, при этом автоматически давлением в напорной1466964 30 Формула изобретения 55 7гидролинии 25 через гидролинию 62 выключается делитель 29 потока, открывая путь возвратному потоку в напорных гидролиниях 44, 27 и 26. Таким образом режим максимального тягового усилия с блокированной связью колес автогрейдера получается также при работе от одного насоса 24 на шесть гидромоторов 21, 57, 9, 45, 13 и 49 при примерно половинном ходе педали, которая является составным элементом системы педального управления. При этом точность разделения потока, подводимого к делителю 28, не должна быть высокой, так как известно, что колесные движители сохраняют максимальные тяговые качества при достаточно больших значениях коэффициента буксования колес о (до 30). Для кратковременного повышения проходимости автогрейдера при работе его в этом режиме необходимо подвести давление к управляющей гидролинии17, что приведет к размыканию гидролиний 30, 33 и 34, 37 золотником 40. Одновременно при необходимости следует регулировать гидродроссель 39, выполненный с возможностью дистанционного управления (не показано).Режим максимального тягового усилия с блокированной связью колес автогрейдера имеет место и при движении задним ходом, при той же последовательности, при этом в работу вступают делитель 29 потока и гидродроссель 38. Значительную часть времени автогрейдеры производят дорожно-строительные работы со скоростями 4 - 8 км/ч, поэтому этот режим следует считать основным рабочим режимом. При постоянных условиях сцепления колес с грунтом следует работать с дифференциальной связью колес. Для этого давление подводится к управляющим гидролиниям 109, 110, 113 и 115, а педаль должна находиться в положении, при котором рабочую жидкость нагнетают оба насоса 1 и 24 по напорным гидро- линиям всем гидромоторам трансмиссии.Такой же режим работы автогрейдера и при движении его задним ходом при условии реверсирования подачи обоих насосов 1 и 24. В этом случае также давление подводится к управляющим гидролиниям 109, 110, 113 и 115 и насос 24 нагнетает рабочую жидкость по напорным гидролиниям 26 и 27, 42, 44, 48, 53 и 56, а насос 1 - по гидролиниям 3, б,12, 8, 7, 20, при этом дифференциальная межбортовая связь осуществляется через соединительные гидролинии 30, 33 и 34 и 37.Основной рабочий режим с блокированной связью колес (ч=4 - 8 км/ч) обеспечивается при дополнительном подведении давления к управляющей гидролинии 117, при этом золотник 40 размыкает соединительные гидролинии 30, 33 и 34, 37, а некоторая ограниченная связь контуров цир 5 О 5 20 25 35 40 45 50 8куляции насосови 24 производится дистанционно управляемым гидродросселем 39. Такая связь нужна для устранения возможности появления па раз итной межбортовой мощности, которая могла бы возникнуть при значительной разности в подачах насосов 1 и 24, в случаях движения колес по разным криволинейным траекториям, а также из-за разницы в радиусах качения отдельных колес автогрейдера.Для жесткого блокирования межбортовой дифференциальной связи, которая может понадобиться для кратковременного повышения проходимости автогрейдера, следует полностью закрыть гидродроссель 39 или 38 в случае движения задним ходом.Ускоренный основной рабочий режим с дифференциальной связью колес (ч=8 - 10 км/ч), используемый обычно на планировочных работах осуществляется при подаче давления к управляющим гидролиниям 103,10, 113, 115 и 116, т. е. переключением на привод хода подачи насоса 58 с отключением при этом центробежного очистителя 66.Скоростной рабочий режим=10 - 13 км/ч), используемый обычно на снегоуборочных работах, осуществляется при отключении гидромоторов 13 и 49 путем отвода давления от управляющих гидролиний 110 и 108. Режим ползучих скоростей (0,2 - 0,6 км/ч) необходим в случае оснащения автогрейдера рабочим органом активного типа. Поскольку известно, что КПД регулируемого насоса при малых подачах, необходимых для перемещения автогрейдера ползучими скоростями, близок к нулю, целесообразно отбор на привод активных рабочих органов, которые обычно требуют значительных мощностей, производить от основного регулируемого насоса 1 (или 24). Для этого на привод хода целесообразно переключить подачу нерегулируемого насоса 58 что достигается подведением давления к управляющим гидролиниям 109, 113 и 114. Гидравлический отбор мощности при этом производится по гидролиниям 22 и 23, а насос 58 через распределитель 60 нагнетает рабочую жидкость к гидромоторам 21, 57, 9, 45, 13 и 49 так, как это имело место при работе в режиме максимального тягового усилия с блокированной связью колес автогрейдера. Гидрообъемная трансмиссия автогрейдера, содержащая гидробак, гидромоторы с дре. нажными полостями передних и задних колес, соединенные магистралями через распределители управления гидромоторов и распределитель отключения насосов с регулируе1466964 мыми насосами, а через обратные клапаны и гидрораспределитель блокировки бортов между собой, причем регулируемые насосы снабжены системой подпитки, включающей в себя насос подпитки и предохранительные клапаны, огличающакя тем, что, с целью расширения функциональных возможностей автогрейдера, оца снабжена делителями потока, выполненными в виде двух-позиционных распределителей, регулируе мыми дросселями, ограничителями расхода передних колес, переключателями рабочих объемов пары задних колес, двухпозициоц. ным шестилинейным распределителем, система подпитки снабжена центробежным фильтром и двухпозиционным шестилинейцым распределителем управления работой фильтра, причем первая и вторая лицин рас;пределителя работой фильтра соединены с насосом подпитки, треья и четвертаяс од, ним из регулируемых насосов, пятая - с гидробаком, а шестаяс выходом центробежного фильтра, цри этом входы делителя потока соединены с тем же регу, лируемым насосом ц выходы делителя потока сообщены с входом распределителя управления гидромотором заднего колеса, через ограничитель расхода переднего колеса с входогм распределителя управлеТягово-скоростные режи- Гидролинии с давлением управления мы автогрейдера 08091011 2 31 ( 567+ + + + + колесУскоренный основной рабочий режим с дифференциальной связью колес Режим низких транспортных скоростейРежим средних транспортных скоростейРежим максимальныхтранспортных скоростейТранспортный режим придвижений задним ходомРежим максимальноготягового усилия с дифференциальной связьюколес автогрейдераРежим максимального тягового усилия с блокированной связью колесавтогрейдераОсновной рабочий режимс дифференциальнойсвязью колес автогрейдераОсновной рабочий режимс блокированной связью ния гидрс мотором переднего колеса одного борта, а через распределитель блокировки бортов и регулируемые дроссели - с входом распределителя управления гидромотором задн. го колеса и через ограничитель расхода г,ереднего колеса с входом распределителя управления гидромотором переднего колеса другого борта и выходом распределителя отключения насосов, причем дренажные полости задних гидромоторов 10 одной осц соединены между собой и первой линией двухпозиционного шестилинейного распределителя, вторая линия которого соединена через обратные клапаны с гидро- моторами третья и шестая линии соединены с идробаком, а пятая с насосом, при этом переключатели рабочих объемов .оедицецы с другой парой гидро- моторов задних колес, причем в первой позиции двухпозициоцного шестилинейного распределителя первая линия соединена с 2 п пятой, а вторая линия - с шестой, вовторой позиции первая линия соединена с третьей,первой позиции дцухпозициоцного шестцлинейного распределителя управления работой фильтр; первая линия соединена с пятой, вторая - с шестой, во -свторой псвицин первая линия соединена с третьей, а вторая - с четвертой.23 органа 8 арык равцова КНТ СССрина, О ни ушская тент, г Скоростной рабочий режимРежим ползучих" скоростей с отбором моцностина привод активного рабочего Редактор О. ЮрковецкаяЗаказ 1104/15ВНИИПИ Государствен113035Производственно-изда Составитель АТехред И. ересТираж 527ого комитета по изобМосква, Ж - 35, Рельский комбинат П орректор О. Кодписноеоткрытиям праб., д. 4/5жгород, ул. Г