ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
HYDROSTATIC TRANSMISSION OF VEHICLE

Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств.
Известна гидростатическая трансмиссия транспортного средства, содержащая насосную установку, включающую аксиально-поршневой гидронасос, насос подпитки аксиально-поршневого гидронасоса, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями соединены с рабочими полостями аксиально-поршневого гидронасоса, гидрораспределитель с гидроуправлением, установленный параллельно реверсивному гидромотору и связанный через предохранительный клапан со сливом, коробку передач, содержащую связанный с валом реверсивного гидромотора первичный вал, на котором установлены неподвижные шестерни, подвижные шестерни, установленные с возможностью поочередного взаимодействия с неподвижными шестернями, и устройство переключения каждой из передач, содержащее вилку, взаимодействующую с подвижной шестерней [1].
В данной гидростатической трансмиссии включение передач производят ручным устройством переключения передач, вилки которого, при передаче им усилий, взаимодействуют с установленными на валах коробки передач подвижными шестернями и перемещают их до сцепления с неподвижными шестернями. Если при попадании зуб на зуб включаемых шестерен, одна из которых неподвижно установлена на первичном валу, передача не включается, то с целью провернуть первичный вал на короткое время включают аксиально-поршневой гидронасос и соответственно реверсивный гидромотор и при вращающемся первичном вале устройством переключения включают передачу. Это приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик, в частности к «дерганию» транспортного средства и снижению надежности работы коробки передач.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является гидростатическая трансмиссия транспортного средства, содержащая насосную установку, включающую аксиально-поршневой гидронасос, насос подпитки аксиально-поршневого гидронасоса, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями соединены с рабочими полостями аксиально-поршневого гидронасоса, гидрораспределитель с гидроуправлением, установленный параллельно реверсивному гидромотору и связанный через предохранительный клапан со сливом, коробку передач, содержащую связанный с валом реверсивного гидромотора первичный вал, на котором установлены неподвижные шестерни, подвижные шестерни, установленные с возможностью поочередного взаимодействия с неподвижными шестернями, и устройство переключения каждой из передач, содержащее вилку, взаимодействующую с подвижной шестерней [2].
В данной гидростатической трансмиссии включение передач производят ручным устройством переключения передач, вилки которого, при передаче им усилий, взаимодействуют с установленными на валах коробки передач подвижными шестернями и перемещают их до сцепления с неподвижными шестернями. Если при попадании зуб на зуб включаемых шестерен, одна из которых неподвижно установлена на первичном валу, передача не включается, то с целью провернуть первичный вал включают аксиально-поршневой гидронасос и соответственно реверсивный гидромотор. При вращающемся первичном вале включают передачу. Это приводит к «дерганию» транспортного средства и быстрому износу шестерен коробки передач.
Таким образом, низкие эксплуатационные характеристики и надежность - основные недостатки данного транспортного средства.
Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, - улучшение эксплуатационных характеристик и повышение надежности транспортного средства.
Поставленная задача достигается тем, что гидростатическая трансмиссия транспортного средства, содержащая насосную установку, включающую аксиально-поршневой гидронасос, насос подпитки аксиально-поршневого гидронасоса, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями соединены с рабочими полостями аксиально-поршневого гидронасоса, гидрораспределитель с гидроуправлением, установленный параллельно реверсивному гидромотору и связанный через предохранительный клапан со сливом, коробку передач, содержащую связанный с валом реверсивного гидромотора первичный вал, на котором установлены неподвижные шестерни, подвижные шестерни, установленные с возможностью поочередного взаимодействия с неподвижными шестернями, и устройство переключения каждой из передач, содержащее вилку, взаимодействующую с подвижной шестерней, снабжена дополнительным гидронасосом, дополнительным гидрораспределителем, выполненным с электроуправлением, дросселем и обратным клапаном, при этом дополнительный гидрораспределитель, дроссель и обратный клапан последовательно установлены в дополнительной гидромагистрали, соединяющей нагнетательную полость дополнительного гидронасоса с одной из рабочих полостей реверсивного гидромотора, кроме этого, устройство переключения каждой из передач дополнительно содержит два гидроцилиндра, штоки которых связаны с вилкой, а рабочие полости через вспомогательный электороуправляемый гидрораспределитель связаны с нагнетательной полостью насоса подпитки и сливом, при этом устройства управления вспомогательными электроуправляемыми гидрораспределителями и дополнительным гидрораспределителем электрическими цепями связаны с блоком управления, обеспечивающим поочередное включение вспомогательных электороуправляемых гидрораспределителей и при этом включение дополнительного гидрораспределителя в положение, обеспечивающее пропуск рабочей жидкости от дополнительного гидронасоса к реверсивному гидромотору.
Совокупность отличительных признаков заявляемого технического решения позволяет получить ранее неизвестный эффект, выражающийся в том, что снабжение гидростатической трансмиссии дополнительным гидронасосом, дополнительным гидрораспределителем, выполненным с электроуправлением, дросселем и обратным клапаном, последовательная установка дополнительного гидрораспределителя, дросселя и обратного клапана в дополнительной гидромагистрали, соединяющей нагнетательную полость дополнительного гидронасоса с одной из рабочих полостей реверсивного гидромотора, наличие в устройстве переключения каждой из передач дополнительно двух гидроцилиндров, штоки которых связаны с вилкой, а рабочие полости через вспомогательный электороуправляемый гидрораспределитель связаны с нагнетательной полостью насоса подпитки и сливом, связь устройства управления вспомогательными электроуправляемыми гидрораспределителями и дополнительным гидрораспределителем электрическими цепями с блоком управления, обеспечивающим поочередное включение вспомогательных электороуправляемых гидрораспределителей и включение дополнительного гидрораспределителя в положение, обеспечивающее пропуск рабочей жидкости от дополнительного гидронасоса к реверсивному гидромотору, улучшают эксплуатационные характеристики и повышают надежность транспортного средства, что для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
Изложенная сущность заявляемого изобретения поясняется гидрокинематической схемой трансмиссии.
Гидростатическая трансмиссия транспортного средства содержит насосную установку 1, включающую аксиально-поршневой гидронасос 2, насос подпитки 3 аксиально-поршневого гидронасоса 2, реверсивный гидромотор 4, рабочие полости которого гидромагистралями 5 и 6 соединены с рабочими полостями аксиально-поршневого гидронасоса 2, гидрораспределитель 7 с гидроуправлением, установленный параллельно реверсивному гидромотору 4 и связанный через предохранительный клапан 8 со сливом, и коробку передач 9. Коробка передач 9 содержит связанный с валом 10 реверсивного гидромотора 4 первичный вал 11, на котором установлены неподвижные шестерни 12, подвижные шестерни 13, установленные с возможностью поочередного взаимодействия с неподвижными шестернями 12, и устройство переключения 14 каждой из передач, содержащее вилку 15, взаимодействующую с подвижной шестерней 13. Гидростатическая трансмиссия снабжена дополнительным гидронасосом 16, дополнительным гидрораспределителем 17, выполненным с электроуправлением, дросселем 18 и обратным клапаном 19. Дополнительный гидрораспределитель 17, дроссель 18 и обратный клапан 19 последовательно установлены в дополнительной гидромагистрали 20, соединяющей нагнетательную полость дополнительного гидронасоса 16 с одной из рабочих полостей реверсивного гидромотора 4. Устройство переключения 14 каждой из передач дополнительно содержит два гидроцилиндра 21, штоки 22 которых связаны с вилкой 15, а рабочие полости через вспомогательный электороуправляемый гидрораспределитель 23 связаны с нагнетательной полостью насоса подпитки 3 и сливом. Устройства управления 24 вспомогательными электроуправляемыми гидрораспределителями 23 и дополнительным гидрораспределителем 17 электрическими цепями 25 и 26 связаны с блоком управления 27. Блок управления 27 обеспечивает поочередное включение вспомогательных электороуправляемых гидрораспределителей 23 и включение дополнительного гидрораспределителя 17 в положение, обеспечивающее пропуск рабочей жидкости от дополнительного гидронасоса 16 к реверсивному гидромотору 4.
Кроме этого, трансмиссия также включает в себя предохранительный клапан 28, с помощью которого устанавливается максимальное давление в нагнетательной линии насоса подпитки 3. Параллельное расположение гидрораспределителя 7 и гидромотора 4 обеспечено за счет связи гидромагистралей 5 и 6 с гидрораспределителем 7 с помощью гидромагистралей 29 и 30. Насос подпитки 3 связан с вспомогательными гидрораспределителями 23 гидромагистралью 31.
Гидростатическая трансмиссия транспортного средства работает следующим образом.
Включение необходимой передачи производится с помощью блока управления 27. При подаче электрического сигнала от блока управления 27 по одной из цепи 25 и цепи 26 соответственно к устройству управления 24 одного из гидрораспределителей 23 и к устройству управления 24 гидрораспределителя 17 происходит включение данных гидрораспределителей 23 и 17. При включении одного из вспомогательных электроуправляемых гидрораспределителей 23 (согласно схеме переключения передач) рабочая жидкость от насоса подпитки 3 по гидромагистрали 31 через гидрораспределитель 23 подается в рабочую полость соответствующего гидроцилиндра 21, обеспечивающего включение передачи за счет связи штока 22 с вилкой 15, которая и производит перемещение подвижной шестерни 13, вводя ее в зацепление с неподвижной шестерней 12. Одновременно с включением одного из вспомогательных электроуправляемых гидрораспределителей 23 включается дополнительный гидрораспределитель 17 в положение, при котором рабочая жидкость от дополнительного гидронасоса 16 через гидрораспределитель 17, по гидромагистрали 20 через дроссель 18 и обратный клапан 19 подается к гидромотору 4. Из-за разницы давлений в гидромагистралях 29 и 30 происходит переключение гидрораспределителя 7 в положение, при котором гидромагистраль 29 через гидрораспределитель 7 и предохранительный клапан 8 соединяется со сливом. Вследствие этого вал 10 гидромотора 4 и соответственно первичный вал 11 с установленными на нем неподвижными шестернями 12 будут вращаться. С помощью дросселя 18 достигается необходимая скорость вращения вала 10 гидромотора 4, при которой будет обеспечен плавный ввод в зацепление включаемых шестерен при включении необходимой передачи с помощью гидроцилиндров 21. После этого дополнительный гидронасос 16 отключается.
Далее при подаче рабочей жидкости к гидромотору 4 от гидронасоса 2 по гидромагистрали 5 или 6 транспортное средство будет двигаться в ту или иную сторону.
Заявляемое техническое решение гидростатической трансмиссии транспортного средства пригодно к осуществлению промышленным способом в условиях серийного производства производственного объединения «Гомсельмаш» с использованием имеющегося оборудования и существующей технологии производства. Конструкция гидростатической трансмиссии транспортного средства отработана на технологичность на стадии проектирования и изготовления опытных образцов в ГСКБ ПО «Гомсельмаш».
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «промышленно применимое».
Источники информации
1. Комбайны самоходные зерноуборочный «Дон-2600» и рисозерноуборочный «Дон-2600». Инструкция по эксплуатации (для операторов) РСМ-12 ИЭ, Ростов-на-Дону, 1996, с.58-64.
2. В.А.Шуринов, М.П.Иоффе. Кормоуборочный комплекс «Полесье». Пособие механизатору. Минск, Ураджай, 1991, с.42-45, рис.2.37, 2.38, с.58-60, рис.58.