Гідрооб’ємний рухозменшувач самохідної машини

Изобретение относится к трансмиссиям самоходных машин, а именно к дополнительным устройствам трансмиссий - ходоум е н ь ш и т е п л м п р е д н а з н а ч е н н ы м для обеспечения движения Mauiv на пониженных скоростях. Цель изобретения - повышение эффективности рабоі'і самоходной машины на пониженных скорос т ях движения. Г^дрообьемный хсдоуменьшитель содержит зубчатый грехзвенный дифференциальный механизм 1 входное явено которого связано с двигателем 4 выходное - с движителями, а промежуточчое - с реверсивным насосом 9 постоянного рабочего объема гидролинии которою соединены с дроссельным регулирующим устройством 13 и гидробаком 12. Гидролин.ии снабжены четырьмя обратными клапанами 14, 15 16 и 17 попарно располо женными во всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниях Клапаны 14 и 15 всасывающей гидролинии 10 расположены проводимостью в сторону насоса 9, а клапаны 16 и 17 напорной гидролинии 11 - в сторону дроссельного регулирующего устройства 13 Он снабжен дополнительным насосом 29, кинематически связанным с двигателем 4, и гидрораспределителем 2 1 , соединенным с насосом дополнительной напорной гидролинией 22, а дополнительной сливной гидролинией 23 с гидробаком 12, рабе-*м гидролиы/ей 24 подключенным одновременно к реверсивному насосу 9 и к одному из обратных клапанов всасывающей гирролинии 1(1 а также к одному из обратных клапанов напорной іидролинии 11, гидро линией 25 низко г о давления подключенным одновременно v оерерсивному насосу 9 и к второму обратному кла'.ачу всасывающей гидролинии, d также к второму обратному клапану напорной гидрол^нии 11 Причем в одной позиции гидрораспре а*-лителя дополнительная напорная гидролиния 22 сое динена с рабочей гидролинией 24 и дополнительная ъливная гидролиния 23 - с гидролинией 25 низкого давления в другой позиции гидрораспределителя 21 дополни тельная напорная ги щролммия 22 соединена с дополнительной сливной гидролинией 23 а гидролинии низкого давления 25и рабочая 24 заперты \ ы; Изсбре" зние относится к трансмиссиям самоходных машин а именно к дополнительным устройствам трансмиссий - ходоум е н ь ш и т е л я м . п р е д н а з н а ч е н н ы м для обеспечения движения машин на понижен ных скоростях и является усовершенствованием изобретения по автев № 1504114 Известный іидрообьемчьій ходоученьшитель (ГХУ) самоходной машины содержит зубчатый т рехзвенный дифференциальный (61) 1504114 (21)4835582/11 (22)05 06 90 (46)07 03 92 Бюл. № 9 (71) Харьковский тракторный завод им Серго Орджоникидзе (72) Ф Г Ворончихин, В М Мастеровой П И Меркулов, Ю Н Прилуцкий и А М Черных (53)629 113(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1504114,кл В 60 К 17/10 1988 1717421 механизм, входное звено которого связано с двигателем, выходное - с движителями, а промежуточное - с реверсивным насосом постоянного рабочего объема, гидролинии которого соединены с дроссельным регулирующим устройством и гидробаком, причем гидролинии снабжены четырьмя обратными клапанами, попарно расположенными во всасывающей и напорной гидролиниях. При этом клапаны всасывающей гидролинии расположены проводимостью в сторону насоса, а клапаны напорной гидролинии - в сторону дроссельного регулирующего устройства. Одной из характерных особенностей ГХУ, выполненных по типу гидротормоза с одной гидромашиной и дифференциальным механизмом, является невозможность регулирования скорости хода самоходной машины при движении ее на холостом ходу или с малыми тяговыми усилиями. При этом для любой настройки дроссельного регулирующего устройства в ГХУ самоходная машина будет двигаться с максимальной скоростью пониженного диапазона, заданного кинематикой дифференциального механизма. Это свойство работы ГХУ обусловлено тем, что нагрузки от тягового усилия, будучи приведенными к валу насоса ГХУ, оказываются столь малы, что не превышают момента страгивания насоса. Присущая особенность ГХУ может быть недостатком в том случае, когда, исходя из технологии работ, при движении машины возникают малые тяговые усилия. Другим недостатком известного ГХУ является отсутствие возможности быстрого реверсирования самоходной машины при движении на пониженных скоростях в случае, когда в трансмиссии используются обычные коробки передач с зубчатыми ступенчатыми передачами. Тогда для реверсирования хода машины водителю необходимо совершить ряд последовательных операций: выжать муфту сцепления, затем рычагом коробки передач включить передачу реверса и потом включить муфту сцепления. При необходимости выполнения водителем для реверсирования машины указанной последовательности операций теряется производительность машины, а в некоторых случаях возможны даже аварийные ситуации. Цель изобретения - повышение эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения. Эта цель достигается путем обеспечения в ГХУ возможности бесступенчатого регулирования скорости самоходной машины на холостом ходу и малых тяговых нагруз 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ках, а также быстрого реверсирования хода. При этом гидрообъемный ходоуменьшитель самоходной машины по авт.св. fsb 1504114 дополнительно снабжен дополнительным насосом, кинематически связанным с двигателем и двухпозиционным гидрораспределителем, сообщенным с этим насосом дополнительной напорной гидролинией, а дополнительной сливной гидролинией - с гидробаком, причем гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, и гидролинией низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с другим обратным клапаном всасывающей гидролинии и с другим обратным клапаном напорной гидролинии. При этом в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напорная линия сообщена с рабочей гидролинией, а дополнительная сливная гидролиния - с гидролинией низкого давления, в другой позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния сообщена с дополнительной сливной гидролинией, а гидролиния низкого давления и рабочая гидролиния заперты. На чертеже приведена гидрокинематическая схема предлагаемого ГХУ. ГХУ состоит из трехзвенного зубчатого дифференциального механизма 1, у которого солнечная шестерня 2 (входное звено) соединено через коробку 3 передач с двигателем 4 внутреннего сгорания, водило 5 (выходное звено) через задний мост 6 соединено с движителями 7 самоходной машины, а эпициклическая шестерня 8 (промежуточное звено) кинематически связана с реверсивным насосом 9 ходоуменьшителя. Насос своей всасывающей 10 и напорной 11 гидролиниями соединен с гидробаком 12 и с дроссельным регулирующим устройством 13. Во всасывающей гидролинии 10 проводимостью к насосу установлены обратные клапаны 14 и 15, а в напорной гидроличии проводимостью к дроссельному регулирующему устройству - обратные клапаны 16 и 17 и предохранительный клапан 18. Напорная гидролиния 11 соединена с входом дроссельного регулирующего устройства 13, а его выход соединен сливной гидролинией 19 с гидробаком 12. ГХУ снабжен дополнительным насосом 20, кинематически связанным с двигателем 4, и двухпозиционным гидрораспределителем 21. Гидрораспределитель соединен с насосом 20 дополнительной напорной гидролинией 22, а дополнительной сливной гидролинией 1717421 23 - с гидробаком 12. Гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией 24, сообщенной одновременно с реверсивным насосом 9, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии, например клапа- 5 ном 14, и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, например клапаном 16. Кроме того, гидрораспределитель снаЬжен гидролинией 25 низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным 10 насосом 9, с другим обратным клапаном 15 всасывающей гидролинии, и с другим обратным клапаном 17 напорной гидролинии. При этом в одной (I) позиции гидрораспределителя 21 дополнительная напорная гидролиния 15 22 сообщена с рабочей гидролинией 24, а дополнительная сливная гидролиния 23 - с гидролинией низкого давления 25, в другой (II) позиции гидрораспределителя дополнительная напорная гидролиния 22 сообщена с 20 дополнительной сливной гидролинией 23, а гидролиния низкого давления 25 и рабочая гидролиния 24 заперты. Дополнительный насос 20 соединен с гидробаком 12 дополнительной всасывающей гидролинией 26, 25 Необходимым условием для выполнения дополнительным насосом 20 поставленной цели является выбор его производительности с учетом объемного КПД большей производительности реверсивного насоса 9 в режиме 30 остановки самоходной машины. Поскольку производительность насоса определяется произведением его рабочего объема на частоту вращения вала насоса, то приведенное выше условие может быть отражено следую- 35 щим соотношением q v щ< q2 * П2 'tfo где qi и q2 - рабочие объемы реверсивного 9 и дополнительного 20 насосов соответст40 венно; щ - частота вращения реверсивного насоса в режиме остановки самоходной машины П2 - частота вращения дополнительного 45 насоса 20; }]о - объемный КПД дополнительного насоса. Частота вращения реверсивного насоса в режиме остановки самоходной машины применительно к схеме ГХУ определяется 50зависимостью К - передаточное число от входа (солнечной шестерни 2) к выходу (водило 5) дифференциального механизма 1 при остановленном промежуточном звене (эпициклическая шестерня 8). Предлагаемый ГХУ работает следующим образом. Мощность, подводимая от двигателя 4 через коробку 3 передам к солнечной шестерне 2, делится в дифференциальном механизме 1 на два потока. Один из них от солнечной шестерни 2 подводится к водилу 5, далее к заднему мосту 6 и движителям, приводя их во вращение и создавая тяговое усилие. Другой поток подводится от солнечной шестерни 2 к эпициклической 8 и далее через зубчатую передачу к реверсивному насосу 9, заставляя его вращаться. При переднем ходе гидрораспределитель устанзвливают в позицию II и ГХУ работает в режиме гидротормоза. При этом насос 9 засасывает масло из гидробака 12 по всасывающей гидролинии 10 и при переднем ходе через обратный клапан 14, который открывается под действием разрежения, подает его к своей правой рабочей полости "А'\ являющейся в рассматриваемом режиме всасывающей, При наличии сопротивления движению самоходной машины в левой рабочей полости "Б" насоса возникает давление^ под действием которого клапан 17 открывается, и масло поступает по напорной гидролинии 11 к дроссельному регулирующему устройству 13. При этом клапаны 15 и 16 оказываются закрытыми. Водитель, воздействуя на дросселирующее устройство 13 путем изменения рукояткой его настройки, задает различный расход масла, проходящий через устройство, и при этом задается необходимая частота вращения насоса 9 и соответственно понижения скорость самоходной машины. В рассматриваемом режиме прямого хода дополнительный насос 20 работает вхолостую, засасывая масло из гидробака 12 по дополнительной всасывающей гидролинии 26 и возврзшгя его через гидрораспределитель 21 по дополнительной сливной гидролинии 23 обратно в гидробак 12, либо насос 20 может быть в этом режиме вообще отключен от двигателя 4. Для обеспечения быстрого реверсиропі - .' 'Р вания самоходной машины (не переключая ітр і ( ^ — \) при этом передачу в коробке передач) водигде Пдв - частота вращения двигателя 4; 55 тель переводит гидрораспоеделитель 21 в LTpi - передаточное число коробки 3 пепозицию ! и ГХУ начинает работать в режиредач; ме двухпоточной передачи, При этом насос ip н - передаточное число зубчатой пе20 подает масло по дополнительной напорредачи от эпициклической шестерни 8 до ной 22 и рабочей 24 гидролиииям одноврешестерни на валу касоса 9; менно к полости "А" реверсивного насоса 9, П д в н 1717421 обратному клапану 14 всасывающей гидролинии и обратному клапану 16 напорной гидролиньш. Поскольку дополнительный насос 20 имеет большую производительность, чем реверсивный насос 9 в режиме остановки самоходной мзшины, последний при подаче к нему масла от насоса 20 начнет принудительно вращаться в том же направлении, что и в ранее рассмотренном режиме переднего хода, но с частотой вращения, большей его частоты вращения щ, соответствующей режиму остановки самоходной машины, Здесь уже реверсивный насос 9 работает в режиме гидромотора. Тогда, исходя из закономерностей кинематики дифференциального механизма, его выходное звено (водило 5) начнет вращаться Б обратном направлении, при этом реверсируется ход самоходной машины. При такой работе реверсивного насоса 9 полость "А" окажется под высоким давлением (напорной), определяемым сопротивлением движения машины, а полость "Б" под низким давлением (сливной). При этом под действием высокого давления клапан 14 закрывается, а клапан 16 открывается. Клапан 15 и 17 также оказываются закрытыми вследствие низкого давления в полости "Б" насоса. Поскольку клапан 16 открыт, масло будет одновременно подводиться также и регулирующему устройству 13, при изменении настройки которого водителем будет изменяться частота вращения реверсивного насоса 9 и, следовательно, изменяться скорость заднего хода самоходной машины. 5 10 15 20 25 30 35 Вместе с тем, поскольку пониженный задний ход самоходной машины реализуется в ином режиме (режим двухпоточной передачи), чем при движении передним ходом (режим гидротормоза), го нз заднем ходу 40 устраняется недостаток переднее хода, т.е. становится возможным регулирование скорости машины при ее холостом ходе и малых нагрузках. При движении задним ходом без быст- 45 рого реверсирования, те. когда в коробке передач водитель рычагом переключает передачу с передиего на задний ход, а гидрораспределитель21 включается в позицию И, солнечная шестерня 2 реверсирует свое 50 вращение. Одновременно изменяется направление вращения водила 5 и насоса 9. ГХУ работает так же, как и при переднем ходе в режиме гидротормоза, но теперь уже 55 8 открываются клапаны 15 и 16, а клапаны 14 и 17 закрываются, и полость "Б" насоса становится всасывающей, а полость "А" - напорной. В остальном работа ГХУ протекает так же, как и на переднем ходу. Для всех рассмотренных режимов возможно предохранение от перегрузки с помощью предохранительного клапана 18, который открывается при превышении нагрузки и сбрасывает давление в напорной гидролинии, при этом машина останавливается. Эффективность использования самоходной машины достигается за счет еведения дополнительного насоса, рабочие полости которого соответствующим образом соединены с основным насосом, что повышает стабильность регулирования скорости машины при малых нагрузках, т.е. расширяет ее функциональные возможности. Формула изобретения Гидрообъемный ходоуменьшитель са~ моходноймашины поавт.св. N? 1504114,отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы самоходной машины на пониженных скоростях движения, он снабжен дополнительным насосом, кинематически связанным с двигателем, и двухпозииионным гидрораспределителем, сообщенным с указанным насосом дополнительной напорной гидролинией, а дополнительной сливной гидролинией - с гидробаком, причем гидрораспределитель снабжен рабочей гидролинией, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с одним из обратных клапанов всасывающей гидролинии и с одним из обратных клапанов напорной гидролинии, и гидролинией низкого давления, сообщенной одновременно с реверсивным насосом, с другим обратным клапаном всасывающей гидролинии и с другим обратным клапаном напорной гидролинии, при этом в одной позиции гидрораспределителя дополнительная напоонэя гидролиния сообщена с рабочей гидролинией, а дополнительная сливная гидролиния - с гидролинией низкого давления, в друї позиции гидрораспределителя допол-й нительная напорная гидролиния сообщена с дополнительной сливной гидролинией, а ги.дролиния низкого давления и рабочая гидролиния заперты. 1717421 26 45 50 Редактор Т Зубкова Составитель П Меркулов Техред М Моргентал Корректор М.Пожо Заказ 842 Тираж Подписное ВНИИП1/1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035 Москва, Ж-35 Раушская наб , 4/5 Производственно-издательский комбинат ' Патент" г Ужгород ул Гагарина 101