ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к трансмиссиям, в частности к тем, которые используются в транспортных машинах (автомобилях, автобусах, тракторах).
4
Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая установленный на картере коробки передач механизм переключения, включающий корпус с расточками, цилиндр с крышкой, поршни, взаимно-перпендикулярные штоки включения и выбора передач, имеющие уплотнения, подвижный рычаг с выступом, выполненный с возможностью взаимодействия со штоками переключения передач, пружины (см. а.с. СССР №1486366, М клВ 60 К 17/08).
Недостатками известного технического решения являются недостаточные надежность и безопасность конструкции так как при падении давления воздуха в рабочей полости цилиндра выбора передач, возвратная пружина выводит рычаг в среднее положение - положение среднего из трех штоков переключения передач и водитель не имеет возможности переключиться на передачи соседних рядов, он может включать передачи только одного ряда, в результате транспортное средство теряет маневренность и создает опасную ситуацию на дороге, кроме того, при выходе из строя пневмосистемы невозможно включить передачу, так как все механизмы находятся внутри корпуса и чтобы иметь возможность передвинуть шток, кроме снятия крышек необходимо разобрать сложный пружинный механизм.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности и безопасности конструкции, а также улучшение ремонтопригодности.
Технический результат достигается тем, что в исполнительном механизме пневматического управления коробкой передач, расположенном на корпусе коробки передач, содержащем штоки включения и выбора передач с закрепленными на них поршнями с уплотнениями, рычаг переключения передач выполненный с возможностью взаимодействия со штоками переключения коробки передач, штоки включения и выбора передач размещены в отдельных пневмоцилиндрах, состоящих из корпуса с крышкой, причем пневмоцилиндры расположены на корпусе во взаимно перпендикулярных плоскостях, шток выбора передач выступает из пневмоцилиндра и на его конце закреплен наружный рычаг, связанный с шаровым шарниром, установленным посредством резьбового наконечника в штоке включения передач, при этом на крышке пневмоцилиндра включения передач расположен второй шаровой шарнир для крепления к коробке передач, рычаг переключения передач закреплен неподвижно в средней части штока выбора передач, а на поршнях штоков установлены поршни-наездники с антифрикционными кольцами, кроме того, корпус пневмоцилиндра выбора передач может состоять из двух частей, одна из которых центральная, с крышками, при этом в центральной части корпуса выполнены отверстия одного диаметра под фиксирующие выступы второй части корпуса и крышки.
Отличительный признак, заключающийся в том, что штоки выбора и включения передач размещены каждый в отдельном пневмоцилиндре, которые расположены на корпусе коробки передач во взаимно перпендикулярных плоскостях и состоящих из корпуса с крышкой позволяет улучшить ремонтопригодность конструкции.
Наличие выступающего из пневмоцилиндра штока выбора передач с закрепленным на его конце наружным рычагом дает возможность принудительного механического переключения передач при отказе пневматической или электрической системы. Устанавливая наружные рычаги разной длины можно регулировать усилие и ход рычага переключения передач неподвижно установленного в средней части штока выбора передач, кроме того, увеличивая длину наружного рычага можно уменьшать габариты пневмоцилиндра включения передач, так как требуется меньший диаметр поршней.
Наличие у пневмоцилиндра включения передач двух шаровых шарниров, одним из которых он закреплен на корпусе коробки передач, а другим связан с наружным рычагом штока выбора передач, позволяет обеспечить поворот пневмоцилиндра вдоль продольной оси.
Выполнение одного из шаровых шарниров с резьбовым наконечником позволяет обеспечить регулировку угла поворота шарового шарнира относительно корпуса пневмоцилиндра и регулировку по длине, изменяя расстояние между шаровыми шарнирами пневмоцилиндра.
Наличие на поршнях штоков включения и выбора передач поршней-наездников позволяет обеспечить установку поршней со штоками в среднее фиксированное положение, а наличие на поршнях-наездниках антифрикционных колец обеспечивает их центрирование.
Анализ заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность указанных выше существенных признаков ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами где:
на фиг.1 изображен исполнительный механизм пневматического управления коробкой передач, вид сбоку;
на фиг.2 то же, вид сверху;
на фиг.3 изображен пневмоцилиндр включения передач в разрезе;
на фиг.4 изображен пневмоцилиндр выбора передач в разрезе.
Исполнительный механизм пневматического управления коробкой передач состоит из двух трехпозиционных пневмоцилиндров включения и выбора передач, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях, каждый из которых имеет три фиксированных положения.
Пневмоцилиндр включения передач состоит из корпуса 1 и крышки 2. Внутри корпуса 1 установлен шток 3, на котором закреплен поршень 4. Центрирование штока 3 с поршнем 4 происходит с одной стороны по втулке 5, закрепленной в корпусе 1, а с другой по выполненному из антифрикционного материала кольцу 6, установленному на поршне 4.
На поршне 4 установлен поршень-наездник 7, служащий для установки поршня 4 со штоком 3 в среднее фиксированное положение с образованием полостей 8 и 9. Для центрирования на поршне-наезднике 7 установлены два выполненных из антифрикционного материала кольца 10. Внутренние полости пневмоцилиндра уплотнены бескаркасными манжетами, размещенными на поршнях 4 и 7 и манжетой 11, уплотняющей соединение корпуса 1 со штоком 3. Для предотвращения попадания грязи внутрь пневмоцилиндра, шток 3 уплотняется грязесъемником 12, имеющим полость для удержания смазки.
Пневмоцилиндр имеет два шаровых шарнира 13 и 14. Шаровой шарнир 13 закреплен на крышке 2 и предназначен для крепления к корпусу коробки передач, а шаровой шарнир 14 имеет резьбовой наконечник 15, который ввернут в резьбовое отверстие штока 3 и контргайку 16, фиксирующую нужное положение шарового шарнира 14.
Пневмоцилиндр выбора передач содержит корпус, состоящий из двух частей: центральной части 17, которая крепится к верхней крышке коробки передач и второй части 18. Обе части имеют соответственно крышки 19 и 20.
В центральной части 17 выполнены отверстия одного диаметра, в которых размещены фиксирующие выступы второй части 18 и крышки 19. Одинаковые присоединительные размеры второй части 18 и крышки 19 позволяют в случае необходимости поменять их местами для оптимизации трассы привода или получения необходимой схемы переключения передач.
В корпусе установлен шток 21, на котором закреплен поршень 22. Центрирование штока 21 с поршнем 22 происходит по втулкам 23, установленным во второй части 18 и крышке 19. На поршне 22 установлен поршень-наездник 24, служащий для установки поршня 22 со штоком 21 в среднее фиксированное положение с образованием полостей 25 и 26.
Для центрирования на поршне-наезднике 24 установлены два выполненных из антифрикционного материала кольца 27. Внутренние полости пневмоцилиндра уплотнены бескаркасными манжетами, установленными на поршнях 22 и 24 и манжетой 28, уплотняющей соединение корпуса со штоком 21.
Шток 21 выступает из крышки 19 и на его конце закреплен наружный рычаг 29, имеющий отверстие, посредством которого он связан с шаровым шарниром 14 пневмоцилиндра включения передач. В средней части штока 21 неподвижно закреплен рычаг переключения передач (рычаг) 30, который входит в пазы головок штоков переключения передач.
Работает исполнительный механизм пневматического управления передач следующим образом.
В исходном положении рычаг 30 находится в нейтральном положении - воздух подается во все полости 8, 9, 25, 26 и штоки 3 и 21 выставляются в среднее фиксированное положение. При среднем положении, когда воздух подается одновременно в обе полости каждого пневмоцилиндра, поршень 4 перемещается под давлением воздуха в полости 9, а поршень 22 перемещается под давлением в полости 25, так как площади поверхностей
поршней 4 и 22 со стороны этих плоскостей больше площадей поверхностей поршней со стороны соответственно полостей 8 и 25. Поршень-наездник 7 перемещается под давлением в полости 8 до упора в крышку 2, а поршень-наездник 24 перемещается под давлением в полости 26 до упора во вторую часть 18 корпуса, так как площади поверхностей поршней-наездников 7 и 24 со стороны соответственно полостей 8 и 26 превышают их площади поверхностей со стороны полостей 9 и 25 соответственно, при этом поршни 4 и 22 упираются, соответственно в поршни-наездники 7 и 24, не сдвигая их.
После установки штоков 3 и 21 в среднее фиксированное положение, воздух сбрасывается в атмосферу.
Для того чтобы включить первую передачу сначала необходимо подать воздух в полость 25, при этом шток 21 перемещается вправо до упора в крышку 20, наружный рычаг 29 перемещается в сторону коробки передач, а рычаг 30 входит в паз головки штока переключения первой передачи и заднего хода. Затем воздух подается в полость 8, при этом шток 3 перемещается вправо, поворачивая наружный рычаг 29 и рычаг 30 из среднего положения в крайнее правое. Рычаг 30 перемещает шток переключения первой передачи и заднего хода вправо, включая первую передачу.
Чтобы выключить первую передачу, нужно подать воздух одновременно в полости 8 и 9, при этом шток 3 устанавливается в среднее фиксированное положение, поворачивая наружный рычаг 29 и рычаг 30 из крайнего правого в
среднее положение. Рычаг 30 перемещает шток переключения первой передачи и заднего хода влево, в нейтральное положение.
Для того чтобы после выключения первой передачи включить вторую, необходимо рычаг 30 переместить в среднее положение, соответствующее положению штока переключения второй-третьей передач, подав воздух одновременно в полости 25 и 26. Затем необходимо переместить шток переключения второй-третьей передач вправо для чего переместить шток 3 вправо, подав воздух в полость 8.
Чтобы выключить вторую передачу, нужно переместить шток переключения второй-третьей передач влево в нейтральное положение, для чего переместить шток 3 в среднее фиксированное положение, подав воздух одновременно в полости 8 и 9.
Остальные передачи включаются и выключаются аналогично.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и безопасность конструкции, а также улучшить ее ремонтопригодность.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.