Коробка передач гидравлического экскаватора

Полезная модель относится к строительно-дорожным машинам с раздельными системами смазки и управления коробок передач, а именно к коробкам передач гидравлических экскаваторов. Коробка передач содержит трехзвенный планетарный механизм, фрикционный тормоз с гидроуправлением, блокировочную фрикционную муфту с гидроуправлением, уплотнения фрикционного тормоза и блокировочной фрикционной муфты, выходной вал. Солнечная шестерня трехзвенного планетарного механизма кинематически соединена с гидромотором, водило через зубчатую передачу связано с выходным валом, а эпицикл выполнен с возможностью поочередной кинематической связи или с картером коробки передач посредством фрикционного тормоза, или с солнечной шестерней трехзвенного планетарного механизма посредством блокировочной фрикционной муфты, одна из полумуфт которой образует с внутренней поверхностью картера коробки передач и соответствующим уплотнением, по меньшей мере, одну полость, сообщенную со сливной магистралью гидросистемы гидравлического экскаватора. Полезная модель обеспечивает надежное и плавное переключение передач, высокий КПД, компактность коробки передач.

Полезная модель относится к строительно - дорожным машинам с раздельными системами смазки и управления коробок передач, а именно к коробкам передач гидравлических экскаваторов.

Известна коробка передач экскаватора ЭО-3323, содержащая картер, смонтированный на картере гидромотор с выходным валом, двухступенчатый редуктор, механизм переключения передач и включения переднего моста, стояночный тормоз (см. Раннев А.В. Одноковшовые строительные экскаваторы. М.: Высшая школа, 1991, с.118-120), выбранная в качестве прототипа.

Одним из недостатков известной коробки передач является то, что переключение передач происходит соединением-разъединением зубчатых зацеплений в двухступенчатом редукторе посредством перемещения одной из шестерен по шлицам выходного вала коробки передач. Введением этой шестерни в зацепление с венцом зубчатого колеса, установленного на подшипниках на выходном валу коробки передач, достигается включение первой передачи, а введением ее в зацепление с зубчатым колесом, установленным на промежуточном вале-шестерне, достигается включение второй передачи.

Такое переключение передач ведет к износу торцов зубьев включаемых зубчатых колес и шестерен, повышенному шуму при переключении, нечеткому включению при попадании торцов зубьев шестерни и зубчатых колес «зуб на зуб».

Перечисленные недостатки отсутствуют при переключении передач, например, многодисковой фрикционной муфтой с гидравлическим управлением (см. Справочник машиностроителя в шести томах. Том 4. Книга 1, под редакцией проф. д-ра. техн. Наук Н.С.Ачеркана, издание третье. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1963, с.214-216). Используя вышеуказанную муфту для торможения элементов коробки передач или соединения вращающихся относительно картера полумуфт, применяя эластомерные и комбинированные с кольцами или манжетами уплотнения поршней (Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник/ Л.А.Кондаков, А.И.Голубев, В.Б.Овандер и др.: Под общ. ред. А.И.Голубева, Л.А.Кондакова.- М.: Машиностроение, 1986, с 150-151), возможно получить герметичность нажимного поршня в муфте, достаточную для использования в коробке передач с картерной системой смазки и системой управления коробкой передач от гидросистемы транспортного средства. Но подвести рабочую жидкость системы управления из картера к нажимному поршню муфты, вращающейся относительно картера, без утечек достаточно трудно. Необходимо обеспечить высокую герметичность при высокой скорости скольжения. Обычно для уплотнения полости подвода рабочей жидкости системы управления из неподвижного картера коробки передач к нажимному поршню во вращающейся муфте используют металлические уплотнительные кольца, уплотняющие по диаметру и торцу. Они позволяют передавать давление управления из неподвижного картера коробки передач к вращающейся муфте при высокой частоте вращения, но данный вид уплотнений допускает наличие утечек, что недопустимо в коробках передач с раздельной системой смазки и управления, где нет откачивающего насоса, как например в коробке передач трактора Т-150К (К.Я.Львовский, Ф.А.Черпак, И.Н.Серебряков, Н.А.Шельцын, Трансмиссии тракторов. М., «Машиностроение», 1976, с.49), имеющего совмещенную систему смазки и управления. Утечки от уплотнений стекают в картер, а затем из картера откачиваются насосом.

Задачей настоящей полезной модели является создание коробки передач, свободной от указанных недостатков.

Поставленная задача решается тем, что в коробке передач гидравлического экскаватора, включающей картер, двухступенчатый редуктор, гидромотор, согласно полезной модели, двухступенчатый редуктор выполнен содержащим трехзвенный планетарный механизм, фрикционный тормоз с гидроуправлением, блокировочную фрикционную муфту с гидроуправлением, уплотнения фрикционного тормоза и блокировочной фрикционной муфты, выходной вал, при этом солнечная шестерня трехзвенного планетарного механизма кинематически соединена с гидромотором, водило через зубчатую передачу связано с выходным валом, а эпицикл выполнен с возможностью поочередной кинематической связи или с картером коробки передач посредством фрикционного тормоза, или с солнечной шестерней трехзвенного планетарного механизма посредством блокировочной фрикционной муфты, одна из полумуфт которой образует с внутренней поверхностью картера коробки передач и соответствующим уплотнением, по меньшей мере, одну полость, сообщенную со сливной магистралью гидросистемы гидравлического экскаватора.

Полезная модель поясняется эскизом, где на фиг.1 изображена кинематическая схема коробки передач.

В конкретном исполнении коробка передач содержит картер 1 коробки передач с каналами А, Б, В, зубчатую передачу 2, выходной вал 3, гидромотор 4, трехзвенный планетарный механизм, состоящий из солнечной шестерни 5, сателлитов 6, водила 7, эпицикла 8, нормально выключенный фрикционный тормоз Г с гидроуправлением, включающий поршень 9, нормально включенную блокировочную фрикционную муфту Д с гидроуправлением, содержащую поршень 10, полумуфту 11 с каналом Е, уплотнения 12, 13, 14, 15, 16, 17, полость Ж, образованную внутренней поверхностью картера 1 коробки передач, полумуфтой 11 и уплотнением 15, полость И, образованную внутренней поверхностью картера 1 коробки передач, полумуфтой 11 и уплотнениями 14 и 16.

Уплотнения 17 служат для разделения картера 1 коробки передач на две части:

- редукторную часть картера 1, в которой расположены зубчатые колеса и трехзвенный планетарный механизм;

- часть картера 1, в которой расположены механизмы управления коробкой передач - фрикционный тормоз Г с гидроуправлением и блокировочная фрикционная муфта Д с гидроуправлением.

Вышеуказанное разделение позволяет:

- использовать масла разных марок в редукторной части картера 1 и части картера 1, в которой расположены механизмы управления коробкой передач. Например, более дешевое и густое масло для редукторной части и более дорогое и жидкое масло в части картера 1 для механизмов управления коробкой передач;

- иметь в вышеуказанных частях картера 1 независимые друг от друга уровни масла. Например, часть картера 1 для механизмов управления коробкой передач может находиться гораздо выше уровня масла в редукторной части картера 1. Разделение картера 1 на две части позволит исключить недостаток масла во фрикционном тормозе Г с гидроуправлением и блокировочной фрикционной муфте Д с гидроуправлением или исключить повышенный уровень масла в редукторной части.

Коробка передач работает следующим образом.

Крутящий момент с выходного вала гидромотора 4 передается на солнечную шестерню 5 трехзвенного планетарного механизма, затем через трехзвенный планетарный механизм передается на водило 7 и далее через зубчатую передачу 2, служащую для получения необходимых передаточных отношений, на выходной вал 3.

Переключение диапазонов коробки передач происходит поочередной кинематической связью эпицикла 8 трехзвенного планетарного механизма или с картером 1 коробки передач посредством фрикционного тормоза Г с гидроуправлением (первая передача), или с солнечной шестерней 5 трехзвенного планетарного механизма посредством, например, блокировочной фрикционной муфты Д с гидроуправлением (вторая передача).

Подвод рабочей жидкости из системы управления к поршню 9 фрикционного тормоза Г с гидроуправлением происходит через канал В в картере 1. Уплотнения 12 поршня 9 предотвращают попадание рабочей жидкости из системы управления в картер 1 коробки передач.

Подвод рабочей жидкости из системы управления к поршню 10 с уплотнениями 13 блокировочной фрикционной муфты Д с гидроуправлением происходит через канал А в картере 1 и канал Е в полумуфте 11. В зазоре между картером 1 коробки передач и вращающейся полумуфтой 11 установлены уплотнения 14 и 15. Возникающие при этом утечки рабочей жидкости попадают в полости Ж и И, сообщенные со сливной магистралью гидросистемы транспортного средства через канал Б. Полость И при этом отделена от картера 1 коробки передач уплотнением 16.

Коробка передач гидравлического экскаватора, включающая картер, двухступенчатый редуктор, гидромотор, отличающаяся тем, что двухступенчатый редуктор выполнен содержащим трехзвенный планетарный механизм, фрикционный тормоз с гидроуправлением, блокировочную фрикционную муфту с гидроуправлением, уплотнения фрикционного тормоза и блокировочной фрикционной муфты, выходной вал, при этом солнечная шестерня трехзвенного планетарного механизма кинематически соединена с гидромотором, водило через зубчатую передачу связано с выходным валом, а эпицикл выполнен с возможностью поочередной кинематической связи или с картером коробки передач посредством фрикционного тормоза, или с солнечной шестерней трехзвенного планетарного механизма посредством блокировочной фрикционной муфты, одна из полумуфт которой образует с внутренней поверхностью картера коробки передач и соответствующим уплотнением, по меньшей мере, одну полость, сообщенную со сливной магистралью гидросистемы гидравлического экскаватора.