Устройство принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора

Авторы патента:

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в трансмиссиях транспортных или тяговых машин, в частности быстроходных гусеничных машин и многоосных колесных шасси.

Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении надежности и долговечности путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии.

Данный результат достигается за счет того, что устройство принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора содержит установленный в корпусе подвижно в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом гидродинамического трансформатора полость А, сообщенную с рабочей полостью гидродинамического трансформатора через каналы, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня. В состав устройства также входит фиксатор, включающий плунжер и пружину, установленный с возможностью вертикального перемещения с образованием полости В в дополнительно выполненных соосных отверстиях в поршне и корпусе.

Из уровня техники известна гидромеханическая трансмиссия транспортного средства (Авторское свидетельство SU 1197878, дата публикации 15.12.1985 г., МПК: В60К 41/12), содержащая гидротрансформатор, соединенный последовательно со ступенчатой коробкой передач с гидроуправляемыми фрикционными муфтами переключения передач, и систему управления, включающую в себя насос, подключенный гидролинией через гидрораспределитель переключения передач к гидроцилиндрам управления фрикционными муфтами и к гидробаку и через управляемый рабочим давлением гидравлический клапан к входу гидротрансформатора, сливная гидролиния которого соединена с гидробаком посредством управляемого рабочим давлением подпорного гидроклапана, а также управляемый гидрораспределитель. При этом управляющие полости гидравлических клапанов сообщены с напорной магистралью. Трансмиссия также снабжена постоянно замкнутым гидравлически управляемым тормозом, установленным на выходном валу гидротрансформатора. При этом гидролиния управления тормозом связана с напорной магистралью, а управляемый гидрораспределитель установлен между сливной линией гидротрансформатора и гидробаком, причем управляющая полость гидрораспределителя связана с напорной магистралью.

К недостаткам данного устройства можно отнести наличие в конструкции трансмиссии дополнительного тормоза на выходном валу гидротрансформатора, что усложняет конструкцию и снижает надежность трансмиссии, а также значительное время на полное опорожнение и заполнение гидротрансформатора, что ухудшает скоростные характеристики машины и делает невозможным применение данного устройства на быстроходных транспортных машинах.

Известна система управления гидромеханической трансмиссией (Авторское свидетельство SU 1562166, дата публикации 07.05.1990 г., МПК: В60К 17/10), содержащая насос, напорная линия которого подключена через управляемый гидрораспределитель переключения передач к гидроцилиндрам управления фрикционными муфтами коробки передач, через клапанное устройство к гидроаккумулятору и через гидроклапан к входу гидротрансформатора, снабженного устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим подвижно установленный в корпусе гидротрансформатора в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом первую лопость, сообщенную с рабочей полостью гидротрансформатора. Другой торец поршня образует вторую полость, выполненную с возможностью обеспечения гидроуправления поршнем. При этом сливная гидролиния сообщена с гидротрансформатором и с гидробаком посредством подпорного гидроклапана, управляемого рабочим давлением. Трансмиссия также снабжена клапаном давления, двухпозиционным четырехлинейным распределителем, линия управления которым постоянно соединена с первой линией распределителя в первой его позиции. Причем первая линия сообщена с распределителем переключения передач, вторая линия соединена с напорной линией и с первой линией распределителя, третья линия одновременно сообщена с второй полостью поршня и с четвертой линией, связанной со сливной гидролинией. Во второй позиции распределителя первая и четвертая его линии заперты, а вторая соединена с третьей. Причем упомянутый клапан давления сообщен с первой и третьей линиями распределителя в первой его позиции, при этом управляющая полость клапана давления сообщена с третьей линией распределителя.

К недостаткам данного устройства можно отнести сложность гидравлической системы управления, повышенную металлоемкость конструкции, наличие кавитации и пенообразования при проходе жидкости через каналы опорожнения.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является система управления гидромеханической трансмиссией (Патент RU 1549806, опубликовано 15.03.1990 г., МПК: В60К 17/10). Система управления гидромеханической трансмиссией с гидротрансформатором снабжена устройством принудительного опорожнения и наполнения, включающим установленный в корпусе подвижно в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом полость А, сообщенную с рабочей полостью гидротрансформатора, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня и обеспечивает гидроуправление поршнем. Поршень гидротрансформатора подпружинен пружиной и управляется насосом системы управления трансмиссией, для чего полость для гидроуправления поршнем сообщена гидролинией через гидравлически управляемый двухпозиционный четырехлинейный распределитель с пружинным возвратом, установленный в напорной гидролинии, с гидробаком, а параллельно упомянутому распределителю установлен управляемый рабочим давлением клапан давления. Переключение передач осуществляют перемещением золотника гидрораспределителя переключения передач, направляя рабочую жидкость в гидроцилиндр. При этом гидроцилиндр и гидроаккумулятор через дроссель сообщаются со сливом. Гидроаккумулятор задерживает выключение муфты, снижая динамические нагрузки во фрикционных элементах трансмиссии.

К недостаткам данного устройства можно отнести повышенную металлоемкость конструкции, необходимость преодоления сопротивления пружин поршня устройства, наличие кавитации и пенообразования при проходе жидкости через каналы опорожнения.

Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении надежности и долговечности гидродинамического трансформатора путем снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии.

Технический результат достигается тем, что устройство принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора содержит установленный в корпусе подвижно в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом гидродинамического трансформатора полость А, сообщенную с рабочей полостью гидродинамического трансформатора через отверстия, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня. При этом устройство отличается от прототипа тем, что в состав устройства входит фиксатор, включающий плунжер и пружину, установленный с возможностью вертикального перемещения с образованием полости В в дополнительно выполненных соосных отверстиях в поршне и корпусе.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, где

1 - насосное колесо;

2 - корпус;

3 - дифференциальный поршень;

4 - фиксатор поршня;

5 - плунжер;

6 - пружина;

7 - отверстие под фиксатор в поршне;

8 - отверстие под фиксатор в корпусе;

9 - каналы опорожнения;

10 - сверление-сапун.

Устройство принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора содержит подвижно установленный во вращающемся вместе с насосным колесом 1 корпусе 2 дифференциальный поршень 3.

Совместное вращение дифференциального поршня 3 с корпусом 2 обеспечивается фиксатором поршня 4, включающего плунжер 5 и пружину 6. При этом верхняя часть фиксатора 4 размещена в отверстии 7, выполненном в поршне 3, а основание фиксатора 4 размещено в соосном отверстии 8, выполненном в корпусе 2 с возможностью образования полости В для подачи в нее жидкости. Один из торцов дифференциального поршня 3 образует полость А опорожнения, сообщенную каналами опорожнения 9 с рабочей полостью гидродинамического трансформатора, другой торец образует полость Б для обеспечения гидроуправления дифференциальным поршнем 3.

Устройство принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора работает следующим образом.

Пока жидкость не подается в полость В плунжер 5 фиксатора 4 под действием пружины 6 находится в верхнем положении и входит в отверстие 7 в поршне 3, препятствуя его перемещению.

Частичное опорожнение рабочей полости гидродинамического трансформатора происходит при расфиксировании дифференциального поршня 3. Для этого жидкость подается под давлением по каналу Г в полость В, плунжер 5 фиксатора 4, преодолевая сопротивление пружины 6, перемещается вниз в отверстие 8 в корпусе 2, освобождая при этом поршень 3.

За счет разности давлений в рабочей полости гидродинамического трансформатора и в полости А поршень 3 отбрасывается избыточным давлением жидкости из рабочей полости гидродинамического трансформатора, освобождая при этом полость А. Жидкость из рабочей полости гидродинамического трансформатора поступает в полость А через каналы опорожнения 9, осуществляя частичное опорожнение гидродинамического трансформатора.

Заполнение рабочей полости гидродинамического трансформатора осуществляется посредством полости Б, в которую под давлением подается жидкость. Давление жидкости, действуя на поршень 3, заставляет его перемещаться в сторону насосного колеса 1, при этом жидкость из полости А вытесняется через каналы опорожнения 9 в рабочую полость гидродинамического трансформатора, заполняя ее.

Перемещение поршня 3 происходит до положения, когда плунжер 5 фиксатора 4 под действием пружины 6, переместившись вверх, не войдет в отверстие 7 поршня 3, зафиксировав его. При этом давление жидкости в полости В отсутствует.

Сверление-сапун 10, выполненное в насосном колесе 1, сообщает рабочую полость с атмосферой, что исключает возникновение кавитации и вспенивания жидкости в гидродинамическом трансформаторе.

Данная конструкция устройства принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора позволяет повысить надежность и долговечность гидродинамического трансформатора за счет снижения динамических нагрузок, действующих на фрикционные элементы трансмиссии.

Устройство принудительного опорожнения и заполнения гидродинамического трансформатора, содержащее установленный в корпусе подвижно в осевом направлении поршень, один из торцов которого образует с корпусом гидродинамического трансформатора полость А, сообщенную с рабочей полостью гидродинамического трансформатора через каналы, а полость Б образована другим торцом подвижного поршня и служит для обеспечения гидроуправления поршнем, отличающееся тем, что в него введен фиксатор, включающий плунжер и пружину, установленный с возможностью вертикального перемещения с образованием полости В в дополнительно выполненных соосных отверстиях в поршне и корпусе.