Гидросистема изменения режима работы агрегата трансмиссии
HYDRAULIC SYSTEM FOR CHANGING THE OPERATING MODE OF THE TRANSMISSION UNIT

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для изменения режима работы агрегата трансмиссии, имеющей гидравлическую систему управления.
Известна гидросистема трансмиссии, содержащая насос, имеющий постоянный привод от грузового вала трансмиссии (далее вспомогательный насос), (В.А. Колесов «Гидросистемы трансмиссий гусеничных машин (конструкция и расчет)», ЦНИИ информации, 1978, стр. 186, рис. 13.11), основные насосы с приводом от двигателя, клапаны, поддерживающие давление в линиях управления и смазки трансмиссии, клапан разгрузки с гидравлическим управлением (далее клапан выключения) вспомогательного насоса, в котором входы соединены с выходом вспомогательного насоса и напорной линией гидросистемы, а выход - с ее линией слива.
Особенностью гидросистемы является то, что управляющий гидравлический вход клапана выключения соединен с напорной линией гидросистемы, что обеспечивает автоматическое отсоединение выхода вспомогательного насоса от напорной линии гидросистемы (рабочий режим работы) и его соединение с линией слива гидросистемы (режим холостого хода) при создании давления в напорной линии гидросистемы трансмиссии и перевод вспомогательного насоса с режима холостого хода на рабочий режим при уменьшении давления в ней.
Недостатком гидросистемы является возможность преждевременного перевода вспомогательного насоса с рабочего на холостой режим работы при запуске двигателя машины с буксира, т.к. наличие давления в напорной линии гидросистемы не является достоверным признаком запуска двигателя и работе основных насосов гидросистемы от его вала.
Известна также гидросистема трансмиссии (там же, стр. 179, рис. 13.8), принятая за прототип и содержащая, основной насос с приводом от двигателя, подающий рабочую жидкость в напорную линию гидросистемы, клапаны, поддерживающие давление в системах управления и смазки трансмиссии, насос с постоянным приводом от грузового вала трансмиссии (далее вспомогательный насос) и клапан разгрузки (далее клапан выключения) с гидравлическим управлением вспомогательного насоса, в котором входы соединены с выходом вспомогательного насоса и напорной линией гидросистемы, а выход - с ее линией слива.
Особенностью гидросистемы является то, что гидравлический управляющий вход клапана выключения соединен с системой смазки трансмиссии, что как и в гидросистеме рассмотренной выше, обеспечивает автоматическое отсоединение выхода вспомогательного насоса от напорной линии гидросистемы (рабочий режим работы) и его соединение с линией слива гидросистемы (режим холостого хода) при создании давления в системе смазки трансмиссии и перевод вспомогательного насоса с режима холостого хода на рабочий режим при уменьшении давления в ней. Указанное исключает возможность преждевременного перевода вспомогательного насоса на холостой режим работы, т.к. наличие давления в системе смазки трансмиссии свидетельствует о работе основного насоса гидросистемы от запущенного двигателя машины.
Недостатком гидросистемы является следующее. При переключении в трансмиссии передач основной насос подает рабочую жидкость в цилиндр включаемой передачи. При этом на время заполнения цилиндра и создания в нем необходимой величины давления клапан системы управления отсоединяет систему смазки трансмиссии от напорной линии гидросистемы. Указанное вызывает уменьшение давления в системе смазки и соединенном с ней управляющем входе клапана выключения вплоть до нулевого значения, что приводит к переводу вспомогательного насоса с режима холостого хода на рабочий режим. Таким образом, при каждом переключении передач нагрузка вспомогательного насоса циклически изменяется от минимальной до максимальной величины и обратно, что неблагоприятно сказывается на надежности как самого насоса, так и его привода. Кроме того, постоянная работа вспомогательного насоса на режиме холостого хода, при котором он не подает рабочую жидкость в гидросистему и полезно не используется, уменьшает ресурс насоса и увеличивает затраты мощности двигателя на его привод.
Рассматриваемая гидросистема также имеет ограниченную область применения, т.к. она может быть использована только для перевода агрегата трансмиссии с рабочего режима работы на режим холостого хода и обратно и не может быть использована для его полного отключения.
Целью изобретения является повышение надежности и расширения области применения.
Повышение надежности достигается тем, что клапан выключения снабжен дополнительным управляющим входом, который может соединяться с напорной линией гидросистемы после создания давления в системе смазки трансмиссии или линией слива гидросистемы.
Расширение области применения достигается обеспечением возможности отключения привода агрегата за счет соединения исполнительного механизма привода с дополнительным управляющим входом клапана выключения. Кроме того, заявляемая гидросистема обеспечивает возможность управления приводом агрегата, не имеющего гидравлического соединения с гидросистемой трансмиссии.
Таким образом, сочетание новых признаков позволяет повысить надежность гидросистемы и расширить область ее применения.
Сопоставительный анализ с указанными выше гидросистемами показывает, что заявляемая гидросистема отличается тем, что в ней клапан выключения снабжен дополнительным входом, который может соединяться с напорной линией гидросистемы, и, при необходимости, с исполнительным механизмом привода агрегата трансмиссии.
Таким образом, заявляемая гидросистема соответствует критерию изобретения «новизна».
Технический результат при использовании изобретения заключается в повышении надежности за счет исключения циклического изменения режима работы агрегата и расширении области его применения за счет обеспечения возможности изменения состояния его привода - включен или выключен.
Сущность изобретения поясняется рисунками, на которых изображены варианты схем гидросистемы, обеспечивающие изменение режима работы агрегата.
На Рис. 1 приведена схема гидросистемы, обеспечивающая изменение режима работы вспомогательного насоса с рабочего режима на режим холостого хода и обратно. Область применения схемы распространяется на агрегат трансмиссии, который имеет гидравлическое соединение с ее гидросистемой и неотключаемый от трансмиссии привод.
На Рис. 2 приведена схема гидросистемы, обеспечивающая изменение режима работы вспомогательного насоса отключением его привода от грузового вала трансмиссии. Область применения схемы распространяется на агрегат трансмиссии, который имеет гидравлическое соединение с ее гидросистемой и отключаемый от трансмиссии привод.
На Рис. 3 приведена схема гидросистемы, обеспечивающая изменение режима работы агрегата трансмиссии включением (отключением) его привода. Область применения схемы распространяется на агрегат трансмиссии, который не имеет гидравлического соединения с ее гидросистемой и привод которого механически отключается (включается) вручную или автоматически посредством, например, упругого элемента.
Гидросистема изменения режима работы вспомогательного насоса с неотключаемым (постоянным) приводом, содержит клапаны 2 и 5 (Рис. 1), поддерживающие давление в системе управления 1 (напорная линия гидросистемы) и системе смазки 4 трансмиссии соответственно, радиатор 3, основной насос 6 с приводом от двигателя машины, вспомогательный насос 7 с постоянным приводом от грузового вала трансмиссии, клапан выключения 8, гидравлический управляющий вход А которого соединен с системой смазки 4 трансмиссии. Входы клапана выключения соединены с выходом вспомогательного насоса 7 и с напорной линией 1 гидросистемы, а выходы - с линией слива гидросистемы и дополнительным гидравлическим управляющим входом Б клапана.
При неработающем двигателе машины давление в системе 4 смазки трансмиссии и управляющем входе А клапана выключения 8 отсутствует. В результате этого клапан выключения занимает положение, при котором его входы, соединенные с выходом вспомогательного насоса 7 и напорной линией 1 гидросистемы заперты, а дополнительный управляющий вход Б клапана соединен с линией слива гидросистемы. При запуске двигателя машины с буксира вспомогательный насос, имеющий постоянный привод от грузового вала трансмиссии, подает рабочую жидкость в напорную линию 1 гидросистемы, обеспечивая включение в трансмиссии передачи, что приводит к запуску двигателя.
После запуска двигателя машины начинает работать основной насос 6, подающий рабочую жидкость в напорную линию 1 гидросистемы и, при создании в ней давления, определяемого настройкой клапана 2, через открытый клапан в радиатор 3 и далее в систему смазки 4 трансмиссии, величина давления в которой ограничивается клапаном 5, и управляющий вход А клапана выключения 8. Под действием давления в управляющем входе А клапан выключения занимает положение (перемещается согласно рисунку влево), при котором выход вспомогательного насоса 7 соединяется с линией слива гидросистемы, что переводит насос с рабочего режима на режим холостого хода. Одновременно дополнительный управляющий вход Б клапана выключения 8 отсоединяется от линии слива гидросистемы и соединяется с ее напорной линией 1, что приводит к увеличению усилия, удерживающего клапан выключения в занятом им положении.
При переключении в трансмиссии передач на время заполнения цилиндра включаемой передачи давление в системе смазки 4 трансмиссии и управляющем входе А клапана выключения 8 уменьшается вплоть до нулевого значения, а давление в напорной линии 1 гидросистемы и дополнительном управляющем входе Б клапана выключения 8 уменьшается в меньшей степени и не может иметь нулевого значения. В результате этого, несмотря на значительное уменьшение давления в системе смазки 4 трансмиссии, клапан выключения под действием давления в дополнительном управляющем входе Б будет удерживаться в положении режима холостого хода вспомогательного насоса, что исключает возможность возникновения циклического изменения его режима работы.
Устройство и работа гидросистемы изменения режима работы вспомогательного насоса отключением его привода (Рис. 2) аналогичны рассмотренной выше гидросистемы. Отличие состоит в том, что дополнительный управляющий вход Б клапана выключения 8 соединен с исполнительным механизмом 9 выключения привода вспомогательного насоса. При неработающем двигателе машины цилиндр 9 и управляющий вход Б клапана выключения 8 соединяются им с линией слива гидросистемы, что обеспечивает возможность включения привода вспомогательного насоса 7 вручную или автоматически, например, при помощи упругого элемента. После запуска двигателя машины под действием давления в управляющем входе А клапан выключения 8 занимает положение, при котором выход вспомогательного насоса 7 первоначально соединяется с линией слива гидросистемы, а затем исполнительный механизм 9 под действием давления напорной линии 1 гидросистемы выключает привод вспомогательного насоса.
Устройство и работа гидросистемы изменения режима работы агрегата трансмиссии, не имеющего гидравлического соединения с ее гидросистемой (Рис. 3), например, энергоагрегата, который при запуске двигателя машины с целью снижения затрат мощности на его запуск должен быть вручную или автоматически отключен от трансмиссии, аналогичны гидросистеме, приведенной на Рис. 2. Отличие состоит в том, что в данном случае клапан выключения имеет только один вход, соединенный с напорной линией 1 гидросистемы трансмиссии. После запуска двигателя машины под действием давления в управляющем входе А клапан выключения 7 занимает положение, при котором дополнительный управляющий вход Б клапана и исполнительный механизм 8 соединяются с напорной линией 1 гидросистемы, что приводит к автоматическому включению привода агрегата.