Гідрооб’ємна передача транспортного засобу

1. Гідрооб'ємна передача транспортного засобу, яка включає регульований гідронасос, механічно під'єднаний до робочого вала двигуна і з'єднаний через напірну гідромагістраль з гідромоторами для приведення колес транспортного засобу, керуючий розподільник робочої рідини, з'єднаний через напірну гідромагістраль з гідромоторами і через зливну гідромагістраль з баком для робочої рідини, та систему регулювання продуктивності гідронасоса, яка відрізняється тим, що система регулювання продуктивності гідронасоса містить насос підживлення, механічно під'єднаний до робочого C2 2 (19) 1 3 зливну гідромагістраль з баком для робочої рідини, та систему регулювання продуктивності гідронасоса. Керуючий розподільник механічно з'єднаний з ручним приводом включення передачі, а гідравлічне - з сервоциліндрами, підключеними до регулятора гідронасоса, які разом з перерахованими вище елементами і зв'язками виконують роль системи регулювання продуктивності гідронасоса. До недоліків конструкції відноситься слідуюче. В такій гідропередачі забезпечується тільки часткове регулювання продуктивності в обмежених режимах при середніх навантаженнях на двигун. При великих і малих навантаженнях продуктивність гідронасоса практично не регулюється. Так, при великих навантаженнях на гідросистему зайва рідина зливається в бак через запобіжну систему, а гідронасос залишається підключеним до гідросистеми. Крім того, відсутність автоматичного включення передачі робить транспортний засіб незручним у керуванні. В основу винаходу поставлено задачу забезпечити регулювання навантаження на двигун шляхом автоматичного управління регулятором гідронасоса за рахунок перерозподілу потоку робочої рідини у напірній гідромагістралі керуючого потоку рідини. Поставлена задача вирішується тим, що у гідрооб'ємній передачі транспортного засобу, яка включає регульований гідронасос, механічно під'єднаний до робочого вала двигуна і з'єднаний через напорну гідромагістраль з гідромоторами для приведення коліс транспортного засобу, керуючий розподільник робочої рідини, з'єднаний через напірну гідромагістраль з гідромоторами і через зливну гідромагістраль з баком для робочої рідини, та систему регулювання продуктивності гідронасоса, згідно винаходу, система регулювання продуктивності гідронасоса містить насос підживлення, механічно під'єднаний до робочого вала двигуна, гідроциліндр, всередині якого розміщений поршень із штоком, прикріпленим до механічного регулятора гідронасоса, причому штокова частина гідроциліндра гідравлічне під'єднана до напірної гідромагістралі перед керуючим розподільником, а безштокова частина гідроциліндра через керуючий клапан гідравлічне з'єднана із зливною магістраллю і насосом підживлення, керуючий клапан через електронний блок керування електричне зв'язаний з двигуном. Регульований гідронасос і насос підживлення можуть бути встановлені на одному робочому валу з двигуном. При цьому регульований гідронасос може бути виконаний у вигляді аксіально-поршневого насоса, а керуючий розподільник може бути виконаний у вигляді трьохпозиційного золотника. Крім того, у штоковій частині гідроциліндра може бути розташований протидіючий поршню елемент, виконаний у вигляді реверсивної пружини. Запропоноване виконання системи регулювання продуктивності гідронасоса забезпечує автоматичне регулювання продуктивності за рахунок контролю навантаження на двигун, керування в залежності від цього 75438 4 навантаження розподілом робочої рідини в напірній гідромагістралі за допомогою керуючого електромагнітного клапана, і автоматичного управління регулятором гідронасоса в залежності від перерозподілу робочої рідини в гідролініях. Гідропередача з такою системою характеризується зручністю, економністю, невеликими габаритами і може з успіхом застосовуватися для автоматичного керування в транспортних засобах і полегшення процесу керування ними. Сутність винаходу пояснюється кресленнями. На Фіг.1 представлена гідравлічна схема запропонованої гідрооб'ємної передачі. На Фіг.2. представлена схема електричного з'єднання елементів конструкції запропонованого пристрою. Запропонована гідрооб'ємна передача містить регульований гідронасос 1, встановлений на робочому валу 2 двигуна 3 і з'єднаний через напірний колектор 4 з напорною гідромагістраллю 5, до якої підключений керуючий розподільник, виконаний у вигляді трьохпозиційного золотника 6. Через трьохпозиційний золотник 6 і з'єднувальний колектор 7 гідронасос 1 під'єднаний до гідромоторів 8, які, у свою чергу, через золотник 6 та зливний колектор 9 і зливну магістраль 10 під'єднані до баку 11 з робочою рідиною. Система регулювання продуктивності гідронасоса 1 містить насос підживлення 12, встановлений на валу 2 разом з насосом 1, гідроциліндр 13, який містить поршень 14 із штоком 15, шарнірно під'єднаним до механічного регулятора 16 насоса 1. Гідроциліндр 13 поділяється поршнем 14 на безштокову частину 17 і штокову частину 18, у якій розташований протидіючий поршню елемент - реверсивна пружина 19. Штокова частина 18 гідроциліндра 13 через гідролінію швидкого виключення 20 і напірний колектор 4 підключена до напірної гідромагістралі 5 перед трьохпозиційним золотником 6. Безштокова частина 17 гідроциліндра 13 через гідролінію керуючого потоку рідини 21 з'єднана з керуючим клапаном 22, виконаним у вигляді переливного електромагнітного клапана, який має електричне з'єднання з електронним блоком управління 23 і гідравлічне підключений через гідролінію зливу 24 до зливного колектора 9, і далі, через зливну магістраль 10, фільтр 25, радіатор 26 під'єднаний до бака 11. Через напірну гідролінію підживлення 27 керуючий клапан 22 з'єднаний з насосом підживлення 12. Одночасно керуючий клапан 22 через електронний блок управління 23 електричне з'єднаний з двигуном 3. Електронний блок управління 23 підключений до електричної частини трьохпозиційного золотника 6 і до механічного виборця режиму роботи гідрооб'ємної передачі 28. 29 - запобіжний односторонній клапан, через який напірна гідромагістраль 5 з'єднана безпосередньо з баком 11; 30 - основний електромагнітний запобіжний клапан , який гідравлічне з'єднаний з напірною гідромагістраллю 5 і зливною гідромагістраллю 10, а електричне - з блоком управління 23. 5 Принцип роботи запропонованого пристрою полягає у слідуючому. При роботі двигуна внутрішнього згорання 3 з низькою потужністю робочий вал 2 працює на малих оборотах, а електронний блок управління 23. який забезпечує визначення запасу потужності двигуна і вироблення відповідного електричного сигналу, виробляє сигнал малого потенціалу. При таких умовах керуючий переливний клапан 22 забезпечує проходження максимальної порції робочої рідини з гідроліті 27 на гідролінію 24 і мінімальної порції рідини - через гідролінію 21 в безштокову частину 17 гідроциліндра 13. Мінімальна порція рідини в безштоковій частині 17 гідроциліндра 13 тисне на поршень 14 з відповідною мінімальною силою Р1, меншою сили Р2 , з якою реверсивна пружина 19 та напорний тиск гідронасоса 1 через гідролінію 20 тисне на поршень 14 з протилежного боку. При цьому поршень 14, і, відповідно, шток 15 піднімаються вверх до вирівнювання сил Р1 і Р2 (Р1 = Р2), переміщення штока 15 тягне за собою зміщення механічного регулятора 16. Це веде до зменшення або збільшення потоку робочої рідини на гідромотори 8, чим забезпечується регулювання крутильного моменту гідромоторів 8 в залежності від потужності двигуна 3. При збільшенні обертів робочого вала 2 двигуна потенціал електричного сигналу з електронного блока управління 23 на керуючий клапан 22 зростає. Відповідно, спрацювання клапана 22 забезпечує регулювання потоків робочої рідини у підключених до нього гідролініях 21, 24, 27 таким чином, що максимальна порція рідини перетікає через гідролінії 27 - 21. В безштокову частину 17 гідроциліндра 13 через гідролінію 21 поступає порція рідини, яка забезпечує збільшення сили P1 - сили тиску робочої рідини на поршень 14. Останній переміщується вниз до вирівнювання сил Р1 і P2 (Р1 = P2, де P2 - сума сил, з якими діють на поршень 14 реверсивна пружина 19 і напірний тиск робочої рідини від гідронасоса 1 через гідролінію 20). Це призводить до переміщення штока 15 і спрацювання механічного регулятора 16, та, відповідно, забезпечує зміну продуктивності роботи гідронасоса 1. Якщо при русі транспортного засобу двигун внутрішнього згорання З втрачає свою потужність у зв'язку з якоюсь перешкодою (підйом вгору, тормозіння, тощо) потенціал сигналу, що виробляється електронним блоком управління 23, зменшується, відповідно зменшується перетікання робочої рідини у безштокову частину 17 гідроциліндра 13 і тиск на поршень 14 в безштоковій частині 17. Зайва рідина зливається через гідролінію 24, зливний колектор 9, зливну гідромагістраль 10 у бак 11, що веде за собою зменшення сили P1 відносно сили Р2 на величину, пропорційну сигналу з електронного блока управління 23. Це відбувається до того моменту, 75438 6 поки двигун 3 внутрішнього згорання не набере необхідну робочу потужність. При здоланні перешкоди, коли двигун 3 набирає потужність, пропорційно зростає потенціал сигналу з блока 23. Це веде до збільшення потоку робочої рідини до гідромоторів 8, а значить і до збільшення швидкості транспортного засобу до максимальної у заданому режимі роботи. Режим роботи гідрооб'ємної передачі 3 задається за допомогою механічного виборця 28 режиму руху. У випадку, коли транспортний засіб переходить у режим екстренного тормозіння (гідромотори 8 заблоковані, а гідронасос 1 подає рідину) в роботу включається гідролінія швидкого виключення 20. При цьому по мірі нагнітання зайвого тиску рідини гідронасосом 1 у напірну гідромагістраль 5 зайва робоча рідина через гідролінію швидкого виключення 20 поступає у штокову частину 18 гідроциліндра 13, створюючи додатковий тиск на поршень 14 до тих пір, поки переміщення штока 15 не забезпечить відключення подачі робочої рідини з гідронасоса 1. Якщо транспортний засіб переходить у режим „накат"( гідромотори 8 працюють у режимі гідронасосів, а гідронасос 1 - у режимі гідромотора) напірну гідромагістраль 5 від перенавантажень охороняє запобіжний клапан 29, через який робоча рідина поступає безпосередньо з баку 11, обминаючи гідронасос 1. У режимі знижуючих передач пристрій працює у стандартному режимі. При цьому необхідна передача обирається за допомогою керування механічним виборцем режиму 28 (наприклад, шляхом натискання кнопки виборця 28), який переключає електронний блок 23 у один із декількох режимів роботи, кожному з яких відповідає певний ліміт напруги. На нейтральній передачі блок управління 23 забезпечує включення трьохпозиційного золотника 6 в необхідне положення і відкриття запобіжного електромагнітного клапана 30, що приводить до гідравлічного від'єднання гідромоторів 8 від гідронасоса 1. При переключенні механічного виборця режиму 28 у положення „задній хід" блок управління 23 забезпечує включення трьохпозиційного золотника 6 у положення, при якому здійснюється реверс робочої рідини (одночасно відключається лінія ліміту напруги блока 23), що веде за собою включення малого заднього ходу машини. У режимі „стоянковий тормоз" блок управління 23 відключає живлення від золотника 6, тим самим гідравлічне блокуючи гідромотори. Запропонована гідрооб'ємна передача може бути виготовлена на базі комплектуючих, що випускаються сучасною промисловістю. Застосування такої гідропередачі в автомобілях може значно спростити процес керування, автоматизувати його і підвищити надійність роботи двигуна транспортного засобу. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 75438 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601