Система керування трансмісією гусеничної машини

Винахід відноситься до транспортного машинобудування, а саме, до конструкцій систем керування трансмісією гусеничних машин. Відома система керування трансмісією гусеничної машини [див. патент України №32459, МПК6 В60К20/02, бюл. №3, 2000р., що містить механіко-гідравлічні приводи керування зчепленням, переключенням передач і поворотом машини, які через механічну частину за допомогою системи тяг, валів і важелів впливають на золотники і гідравлічні елементи приводів, що забезпечують тиск мастила в системі і включення відповідних фрикціонів бортових коробок передач, важільний механізм вибору передач і гребінку з фіксуючими пазами переднього і заднього ходу для важеля вибору, а також гідравлічний розподільник керування рухомою муфтою, з'єднаний механічно з важільним механізмом вибору передач, важіль якого має пристосування для блокування, у вигляді упорної планки з електромеханічним приводом, причому гідравлічний розподільник виконаний у вигляді рухомого в осьовому напрямку золотника, умонтованого в корпус, який має канали для підведення до золотника робочої рідини, зливу і відводу її до робочих порожнин згаданої рухомої муфти. Недоліком такої системи керування є те, що у випадку великих пауз між включеннями передачі заднього ходу в гідравлічному розподільнику може бути заклинювання золотника при зрушенні його з місця через явище облітерації вузьких щілин розподільника. Відомий також вібраційний електромеханічний пристрій для надання обертальних коливань золотнику [див. В.А. Лещенко, «Гидравлические следящие приводы для автоматизации станков», М, 1962, стор.107, Фіг.53]. Він складається з електродвигуна змінного струму, який за допомогою ексцентрика, закріпленого на його валу і вилки, закріпленої на тязі, з'єднаній з золотником, надає останньому обертальні коливання. Для зменшення зносу вилки й ексцентрика, останній має радіальний шарикопідшипник. Такий пристрій забезпечує усунення облітерації вузьких щілин гідророзподільника і легкість переміщення його золотника. Недоліками цього пристрою є складність конструкції і низька надійність у роботі через наявність електродвигуна, який вимагає спеціального джерела електроживлення, систем керування, охолодження, наявність эксцентриково-важельного механізму і тяги, які з'єднують електродвигун із золотником, вимагають періодичного змащення, недовговічність електродвигуна є наслідком тривалого безупинного обертання ротора. Усе це обмежує можливість застосування даного пристрою в моторному відділенні гусеничної машини (наприклад, танка), де температура повітря досягає +130°С. В основу винаходу поставлена задача удосконалення системи керування трансмісією гусеничної машини шляхом введення на золотнику гідравлічного розподільника ексцентрично закріпленого незрівноваженого вантажу - дисбалансу, внаслідок чого буде усунута облітерація щілин золотника в гідравлічному розподільнику при великих паузах між включеннями передачі заднього ходу. Поставлена задача досягається тим, що в систему керування трансмісією гусеничної машини, яка містить механогідравлічні приводи керування переключенням передач, зчепленням і поворотом машини, що через механічну частину впливають на золотники в гідравлічній частині системи, гідравлічний розподільник керування рухомою муфтою, з'єднаний механічно з важільним механізмом вибору передач, на якому розташована гребінка з фіксуючими пазами переднього і заднього ходу для важеля вибору, важіль вибору обладнаний пристосуванням для блокування у вигляді упорної планки з електромеханічним приводом, причому гідравлічний розподільник виконаний у вигляді рухомого в осьовому напрямку золотника, умонтованого в корпус, який має канали підведення до золотника робочої рідини, зливу і відводу її до робочих порожнин рухомої муфти, відповідно до винаходу, система додатково оснащена ексцентрично закріпленим на золотнику незрівноваженим вантажем-дисбалансом, в якому виконаний паз паралельно поздовжній осі згаданого золотника, а на корпусі гідравлічного розподільника консольно закріплена плоска пружина, вільний кінець якої заведений у згаданий паз, причому паз і вільний кінець розташовані в одній площині з поздовжньою віссю золотника. Плоска пружина і вантаж-дисбаланс встановлені в сполученій зі зливними каналами золотника герметизованій камері, передбаченій в корпусі гідравлічного розподільника. Вантаждисбаланс кінетично зв'язаний з механізмом переключення гідравлічного розподільника через введений у герметизовану камеру вал, на якому установлений важіль, зв'язаний з вантажем-дисбалансом кінематичною парою, що забезпечує їх безлюфтове з'єднання в осьовому напрямку золотника і безперешкодний зворотньообертальний рух вантажу-дисбалансу разом із золотником. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом можна пояснити таким чином. У пропонованому винаході недоліки системи керування усунуті тим, що на золотнику гідравлічного розподільника ексцентрично закріплений неврівноважений вантаж-дисбаланс, в якому виконаний паз, паралельно поздовжній осі золотника, а на корпусі гідророзподільника консольно закріплена плоска пружина, вільний кінець якої заведений у згаданий паз, причому паз і вільний кінець пружини розташовані в одній площині з поздовжньою віссю золотника. Ексцентрично закріплений на золотнику вантаж-дисбаланс у сполученні з плоскою пружиною, вільний кінець якої заведений у поздовжній паз вантажу-дисбалансу, утворюють інерційну коливальну пару, яка приводиться в зворотньо-обертальний рух разом із золотником навколо його осі. Джерелом коливань є коливання корпусу машини під час руху через нерівності дороги, а також вібрації корпусу, джерелом яких є працюючий двигун машини і рухливі елементи приводу трансмісії. Пропонована система керування трансмісією гусеничної машини пояснюється кресленнями, де: - на Фіг.1 - схема системи керування; - на Фіг.2 - гідророзподільник у розрізі по А-А на Фіг.1; - на Фіг.3 - гідророзподільник у розрізі Б-Б на Фіг.2; - на Фіг.4 - гідророзподільник у розрізі В-В на Фіг.3; - на Фіг.5 - гідророзподільник у розрізі Г-Г на Фіг.2; - на Фіг.6 - гідророзподільник у розрізі Е-Е на Фіг.5; - на Фіг.7 - гідророзподільник у розрізі по А-А на Фіг.1 - варіант виконання; - на Фіг.8 - гідророзподільник у розрізі К-К - на Фіг.7 - варіант виконання. Система керування трансмісією містить: - привод переключення передач, який складається з вибирача передач 1, важеля вибирача 2, гребінки 3 з фіксуючими пазами 4 і 5, пристосування для блокування з електромеханічним приводом 6, поперечного вала 7 і поздовжньої тяги 8; - привод зчеплення, який складається з педалі 9, поперечного вала 10, поздовжньої тяги 11; - привод повороту, який складається з важелів 12 і 13, поперечних валів 14 і 15 і поздовжніх тяг 16 і 17; - привод керування рухомою муфтою, який складається з важільного механізму 18, поперечного вала 7, поздовжньої тяги 19 і золотникового гідравлічного розподільника 20; - механізми розподілу 21, 22 разом із валами 23, 24, які їх з'єднують, розташовані на БКП 25 і 26; - гідравлічний розподільник 20 виконаний у вигляді рухомого в осьовому напрямку золотника 27, умонтованого в корпус 28, оснащений каналами підведення 29 до золотника 27 робочої рідини, зливу 30,31 і відводу 32 і 33 її до робочих порожнин 34,35,36,37, рухливих муфт 38 і 39; - на золотнику 27 ексцентрично закріплений за допомогою шпонки 40 незрівноважений вантаж-дисбаланс 41, в якому виконаний паз 42, паралельно поздовжній осі золотника; - на корпусі 28 гідравлічного розподільника консольно закріплена плоска пружина 43, вільний кінець якої заведений у паз 42, причому паз 42 і вільний кінець пружини 43 розташовані в одній (вертикальній) площині з поздовжньою віссю золотника 27; - плоска пружина 43 і вантаж-дисбаланс 41 встановлені в сполученій із зливальними каналами 30 і 31 золотника герметизованій камері 44, передбаченій в корпусі 28 гідравлічного розподільника; - вантаж-дисбаланс кінематично зв'язаний з механізмом переключення (важелем) 45 гідравлічного розподільника через введений у герметизовану камеру 44 вал 46, на якому встановлений важіль 47, зв'язаний з вантажем-дисбалансом 41 кінематичною парою «паз 48 - палець 49», що забезпечує безлюфтове з'єднання важеля 47 з вантажем-дисбалансом 41 в осьовому напрямку золотника та забезпечуючий безперешкодний зворотно-обертальний рух вантажу-дисбалансу разом із золотником; - золотник 27 має пази 50 і 51 та кільцеву канавку, в яку встановлено призмове упорне кільце 52, що фіксує вантаж 41 на золотнику; - плоска пружина 43 закріплена на корпусі 28 за допомогою планки 53 і болтів 54; - камера 44 герметично закрита кришкою 55; - для обмеження кута повороту важеля 45 передбачені гвинтові упори 56 і 57; - рухливі муфти 38 і 39 умонтовані в БКП 58 і 59 та сполучені з каналами 32 і 33 за допомогою гідромагістралей 60,61, 62 і 63; - гідророзподільник каналом 29 сполучений з насосом 64; - бокові стінки 65 і 66 пазу 48 виконані циліндричними, а ширина паза 48 виконана незначно більшою за діаметр пальця 49 (зазор d » 0,2мм); - кінематичний зв'язок важеля 47 з вантажем 41 може бути виконано у вигляді сфери 67 на кінці важеля 47 і паза 68 на вантажі 41. Працює система керування таким чином. При переключенні передач водій переміщає важіль 2 вибирача в фіксуючі пази 4 чи 5, відповідно напрямку руху і номеру обраної передачі. При цьому переміщення від важеля вибирача через поперечний вал 7 і поздовжню тягу 8 передається на правий механізм розподілу і через поперечний вал 23 на лівий механізм розподілу. Всередині механізмів розподілу одночасно повертаються золотники (крани) переключення передач, забезпечуючи проходження мастила у відповідні канали до фрикціонів передачі, яка включається. Всі інші фрикціони з'єднуються зі зливом. При повороті водій переміщає один з важелів повороту 12 чи 13 у напрямку «на себе». При переміщенні валів 14 чи 15, поздовжніх тяг 16 чи 17 зусилля передається на важелі механізмів розподілу 21 чи 22, повертаючи розташовані усередині відповідного механізму розподілу золотник (кран) повороту, включаючи в БКП нижчу передачу. Для вимикання зчеплення треба натиснути на педаль 9. При переміщенні поперечного валу 10 і поздовжньої тяги 11 зусилля передається на лівий механізм розподілу 22, а через вал 24 - на правий механізм розподілу. При цьому одночасно в обох механізмах переміщуються золотники регуляторів тиску. Золотники перекривають підведення мастила від гідросистеми і з'єднують порожнини працюючих фрикціонів зі зливом. Момент на ведучі колеса не передається. При керуванні рухливими муфтами 38 і 39 водій зупиняє гусеничну машину, нейтральна передача, переводячи важіль 2 вибору передач з фіксуючого паза 4 у паз 5, чи навпаки. Переключення трансформується важільним механізмом 18 і через поперечний вал 7, поздовжню тягу 19 зусилля передається на важіль 45 золотникового гідравлічного розподільника 20, що одночасно в обох БКП переключає підведення мастила у відповідні порожнини 34,35 чи 36,37 керування рухливих муфт 38,39. Якщо під час переключення рухливих муфт гусенична машина рухається, то переміщення важеля 2 вибору 1 з фіксуючого паза 4 у паз 5 (чи навпаки) блокується пристроєм 6 з електромеханічним приводом. Блокування знімається після одержання від блоку автоматики (на схемі не показані) сигналу про повну зупинку машини. При переключенні важеля 45 ліворуч (див. Фіг.2) золотник 27 під впливом важеля 47 переміщується разом з вантажем-дисбалансом праворуч. При цьому мастило насосом 64 подається з бака 69 в канал 29, через кільцеву розточку «а», канал 33, магістралі 62,63 у порожнини 36 і 37 рухливих муфт, порожнини 34 і 35 яких, при цьому, з'єднуються зі зливом у картер 58 правої БКП через магістралі 60,61, канал 32, розточку «б», пази 50, порожнини 44 і канал 30. При цьому муфти 38 і 39 включають хід машини вперед. При переключенні важеля 45 праворуч (див. Фіг.2) золотник 27 переміщується ліворуч, при цьому мастило від насоса 64 надходить в канал 29, кільцеву розточку «б», канал 32, магістралі 60,61 у порожнини 34 і 35 муфт 38 і 39, порожнини 36 і 37, які при цьому з'єднуються зі зливом у картер 58 по магістралях 62,63, канал 33, розточку «а», канал 31, порожнину 44, канал 30. При цьому муфти 38 і 39 включають хід машини назад. Корпус 28 гідравлічного розподільника закріплений на правому борті корпусу машини в безпосередній близькості від корми. При русі машини мають місце коливання корпусу машини разом з корпусом 28 гідророзподільника через нерівності дороги, а також вібрації, джерелом яких (у припустимих для нормальної роботи машини межах) є працюючий двигун і рухливі елементи трансмісії. Ці коливання і вібрації передаються інерційній коливальній парі, яка утворена вантажем-дисбалансом 41 і плоскою пружиною 43. Коливання вантажу 41 надають зворотньо-обертальні рухи золотнику 27, тим самим запобігаючи облітерацію (зарощування) вузьких кільцевих щілин - зазорів між зовнішньою циліндричною поверхнею золотника і циліндричним розточенням корпусу, з яким сполучається золотник. Перевагою пропонованого пристрою є сполучення порівняльної простоти конструкції з підвищеною надійністю її, внаслідок усунення облітерації щілин золотника при великих паузах між включеннями заднього ходу. Пропонована система керування трансмісією була використана на танках Т-80УД, МВТ-2000, АКН які підтвердили її працездатність.