СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ И СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно к управлению коробкой передач и сцеплением автомобиля.
6
Известна система комбинированного управления коробкой передач и сцеплением транспортного средства, содержащая пневмоцилиндр переключения передач, полости которого сообщены с воздухораспределителем, соединенным через кран управления с источником давления, усилитель привода сцепления следящего действия с постоянным подводом сжатого воздуха от внешнего источника, имеющий расположенные соосно друг другу гидроцилиндр и пневмоцилиндр, поршень которого имеет уплотнительный элемент. Вход воздухораспределителя соединен с полостью пневмоцилиндра магистралью через отверстие, выполненное в корпусе пневмоцилиндра со смещением относительно кромки уплотнительного элемента поршня в сторону его движения на величину, равную ходу поршня до полного выключения сцепления, кроме того, следящая система усилителя расположена в верхней части его пневмоцилиндра (см. патент SU №1389170, МПК В60К 41/22, опубл. 27.09.1995).
Недостатком известного технического решения является ненадежность конструкции и неудобство при эксплуатации из-за того, что отбор воздуха для воздухораспределителя рассчитан на определенный ход поршня пневмоцилиндра усилителя, а износ фрикционных накладок компенсируется установкой и постоянной регулировкой зазора между штоком усилителя привода сцепления и рычагом выключения сцепления.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение надежности конструкции и удобства при эксплуатации.
Для решения поставленной задачи в системе комбинированного управления коробкой передач и сцеплением транспортного средства,
содержащей пневмоцилиндр переключения передач, полости которого сообщены с воздухораспределителем, соединенным через кран управления с источником давления, усилитель привода сцепления следящего действия, соединенный с источником давления и имеющий, расположенные соосно друг другу гидроцилиндр и пневмоцилиндр, магистраль, соединяющую вход воздухораспределителя с полостью пневмоцилиндра усилителя, магистраль соединяет вход воздухораспределителя с полостью пневмоцилиндра усилителя через воздушный клапан, установленный на корпусе упомянутого пневмоцилиндра, при этом поршень последнего подпружинен, а следящая система усилителя расположена в нижней части его гидроцилиндра перпендикулярно оси усилителя.
Такая совокупность существенных признаков позволяет обеспечить надежность конструкции и удобство при эксплуатации за счет применения беззазорного привода, в котором компенсация износа фрикционных накладок сцепления обеспечивается посредством подпружиненного (плавающего) поршня пневмоцилиндра усилителя, кроме того, в данной конструкции посредством воздушного клапана обеспечивается подача сжатого воздуха в воздухораспределитель только после полного выключения сцепления.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - система комбинированного управления коробкой передач и сцеплением транспортного средства, общий вид;
фиг.2 - изображены усилитель привода сцеплении и воздухораспределитель в увеличенном масштабе.
Система комбинированного управления коробкой передач и сцеплением транспортного средства содержит педаль 1 сцепления, главный цилиндр 2 сцепления, усилитель 3 привода сцепления, шток 4 усилителя,
взаимодействующий с рычагом 5 выключения сцепления, пневмоцилиндр 6 переключения передач, воздухораспределитель 7, кран управления 8, рычаг 9 переключения передач, сферический конец которого размещен в пазу штока поршня 10 пневмоцилиндра 6 переключения передач. Рычаг 5 выключения сцепления кинематически связан с муфтой выключения сцепления, а рычаг 9 переключения передач связан с синхронизатором дополнительной двухступенчатой коробки передач (на чертеже не показано).
Усилитель 3 имеет гидроцилиндр 11 с поршнем 12, соединенный с главным цилиндром 2 магистралью 13. Соосно гидроцилиндру 11 в корпусе усилителя 3 расположен пневмоцилиндр 14, поршень 15 которого подпружинен пружиной 16 и упирается в шток 4 усилителя. На наружной поверхности поршня 15 установлен уплотнительный элемент.
На корпусе пневмоцилиндра 14 расположен клапан 17 с пружиной 18, который является началом магистрали 19, соединяющей полость пневмоцилиндра 14 и вход воздухораспределителя 7.
В нижней части гидроцилиндра 11 расположена следящая система усилителя, клапан 20 которой закрывает доступ сжатого воздуха от внешнего источника при помощи пружины 21. Жидкость в гидравлической полости 23 гидроцилиндра 11 может воздействовать на следящий поршнь 22. Расположенная под поршнем 22 рабочая полость сообщается с полостью пневмоцилиндра 14. Через зазор между клапаном 20 и поршнем 22 сообщаются между собой полость пневмоцилиндра 14 и атмосфера. В нижней части гидроцилиндра 11 выполнены сообщающиеся между собой полости 24 и 25, при этом полость 25 сообщена с атмосферой. В полость 26 подведен сжатый воздух от внешнего источника через магистраль 27.
Воздухораспределитель 7 имеет золотник 28 и предназначенные для его перемещения пневмоцилиндры 29 и 30 с поршнями 31 и 32 соответственно. Выходы 33 и 34 воздухораспределителя 7 соединены соответственно с правой и левой относительно поршня 10 полостями пневмоцилиндра 6 переключения передач. Кран управления 8 имеет золотник 35, связанный
тросовым приводом 36 с переключателем 37, размещенным в рукоятке 38 рычага переключения основной коробки передач. Вход крана 8 связан с внешним источником сжатого воздуха магистралью 39, а его выходы магистралями 40 и 41 с пневмоцилиндрами 29 и 30 воздухораспределителя 7.
Система комбинированного управления работает следующим образом.
В исходном положении переключатель 37 опущен вниз, и включена соответствующая этому положению переключателя ступень в коробке передач. Золотник 35 крана управления 8 занимает положение, при котором магистраль 40 сообщается с магистралью 39 подвода сжатого воздуха от внешнего источника, а магистраль 41 с атмосферой. При этом полость пневмоцилиндра 29 воздухораспределителя 7 заполнена сжатым воздухом, который фиксирует поршень 31 и через него золотник 28 воздухораспределителя 7 в крайнем левом положении. В исходном положении правая и левая от поршня 15 полости пневмоцилиндра 14 и полости 24 и 25 следящей системы усилителя 3 сообщены между собой и через полость 20 с атмосферой. Правая и левая относительно поршня 10 полости пневмоцилиндра 6 переключения передач также соединены с атмосферой, причем правая через воздухораспределитель 7, а левая через магистраль 19, правую от поршня 15 полость пневмоцилиндра 14 усилителя и полость 20 следящей системы усилителя 3.
При перемещении переключателя 37 в верхнее положение, что соответствует другой передаче, золотник 35 тросовым приводом 36 передвигается в нижнее положение. В этом случае с магистралью 39 сообщается магистраль 41, а с атмосферой магистраль 40. Сжатый воздух от внешнего источника через магистраль 39, кран управления 8 и магистраль 41 поступает в пневмоцилиндр 30 воздухораспределителя 7 и смещает его поршень 32, а вместе с ним и золотник 28 в крайнее правое положение. При этом правая относительно поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 имеет сообщение с магистралью 19, а левая через воздухораспределитель 7 с атмосферой.
Для того чтобы переключить передачи, в коробке передач необходимо полностью выключить сцепление.
При нажатии на педаль 1 сцепления давление жидкости из главного цилиндра 2 передается через магистраль 13 в полость 23 гидроцилиндра 11 и воздействует на следящий поршень 22, создавая осевые усилия на поршне 12 гидроцилиндра 11 и следящем поршне 22.
Под действием указанного усилия следящий поршень 22 перемещается вниз и передвигает клапан 20. В процессе этого перемещения сначала поршень 22 запирает центральное отверстие в седле клапана 20, разобщая полости 24 и 25, а затем открывается клапан 20 и сжатый воздух поступает в полость 24, а далее в рабочую полость пневмоцилиндра 14. В результате на рычаг 5 выключения сцепления через шток 4 действует сила, равная сумме сил, создаваемых соответственно давлением воздуха на поршень 15 и давлением жидкости на поршень 12. С этого момента начинает осуществляться следящее действие усилителя 3, которое заключается в поддержании постоянного соотношения между давлением жидкости в гидравлической части усилителя 3, а, следовательно, и усилием на педаль, и давлением воздуха в пневмоцилиндре 14.
После прохождения поршнем 15 пневмоцилиндра расстояния, необходимого для полного выключения сцепления, водитель продолжая удерживать педаль сцепление в нажатом положении воздействует на поршень 22 следящей системы, при этом давление в рабочей полости пневмоцилиндра 14 продолжает нарастать до тех пор пока не откроется клапан 17. После открытия клапана 17 сжатый воздух из рабочей полости пневмоцилиндра 14 через трубопроводы подается на вход воздухораспределителя 7 и далее в полости пневмоцилиндра 6 переключения передач 6, производя переключение передач в зависимости от выбранного положения переключателя 37.
Педаль 1 сцепления удерживается в выключенном положении до завершения процесса переключения передач, в коробке передач.
Так как усилие, необходимое для полного выключения сцепления, величина постоянная, поскольку определяется его неизменными конструктивными параметрами, в рабочей полости пневмоцилиндра 14 в момент полного выключения сцепления с помощью следящей системы устанавливается всегда одно и тоже давление воздуха.
Как показано выше, с этого момента, при неизменном положении педали 1 сцепления, сжатый воздух из рабочей полости пневмоцилиндра 14 через клапан 17 подается в полость пневмоцилиндра 6 переключения передач, причем в соответствии со своими функциями следящая система усилителя 3 будет стремиться поддерживать указанное давление воздуха в течение всего процесса переключения передач в коробке передач.
Чтобы получить требуемое усилие на синхронизатор коробки передач, обеспечивающее правильную его работу (без "пробоев", при оптимальном уровне нагруженности его элементов, с необходимым временем переключения), размеры пневмоцилиндра 6 и рычага 9 выбраны с учетом именно этого давления.
После завершения процесса переключения передач в коробке передач снимается усилие с педали 1 сцепления, давление жидкости в системе исчезает, под действием давления воздуха в полости 24 поршень 22 поднимается вверх, седло клапана 20 под действием пружины 21 также поднимается вверх.
В результате полость пневмоцилиндра 14 связывается с атмосферой. Одновременно с указанными процессами происходит включение сцепления и под действием усилия его нажимных элементов рычаг 5 поворачивается в исходное положение и через шток 4 возвращает в крайнее правое положение поршень 12 гидроцилиндра 11 и поршень 15 пневмоцилиндра 14. При этом правая от поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 переключения передач, через воздухораспределитель 7, магистраль 19, правую от поршня 15 полость пневмоцилиндра 14 и полость 25 соединяется атмосферой.
Чтобы включить другую передачу (которая была включена в исходном положении), необходимо перевести переключатель 37 вниз. В результате золотники 35 и 28 крана 8 управления и воздухораспределителя 7 займут исходное положение. После полного выключения сцепления сжатый воздух из полости пневмоцилиндра 14 поступает через магистраль 19, воздухораспределитель 7 и его выход 34 в левую от поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 переключения передач и сдвигает его до упора вправо, что сопровождается поворотом рычага 9 и включением выбранной передачи в коробке передач. Все остальные процессы в системе комбинированного управления не отличаются от тех, что имели место при переключении предыдущей передачи.
Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить надежность конструкции и удобство при эксплуатации.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.