УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ

Предложение касается двухступенчатой коробки передач, предназначенной для трансмиссий автомобилей и тракторов.
Переключение ступеней в двухступенчатой коробке передач выполняется гидравлически с помощью фрикционной муфты и фрикционного тормоза с помощью цилиндров при подаче в них избирательно рабочей жидкости (масла) под давлением. При этом обеспечивается переключение ступеней при частичном сохранении потока мощности, поступающего от двигателя автомобиля.
К недостаткам такого способа переключения ступеней относится разрушение фрикционной муфты и фрикционного тормоза из-за большой работы буксования, выделяемой на рабочих поверхностях их фрикционных дисков.
откр
откр
Целью предложения является уменьшение работы буксования фрикционного тормоза и фрикционной муфты при каждом переключении ступеней. Это достигается тем, что в канале слива масла из выключаемого цилиндра установлен нормально закрытый клапан, управляемый давлением в цилиндре включаемого фрикциона. Нормально закрытый клапан открывается, когда давление во включаемом цилиндре достигнет определенной величины Р. До достижения давления Р выключаемый фрикцион полностью блокирует крутящий момент двигателя, а за счет крутящего момента на включаемом фрикционе частота двигателя n снижается, что ведет к уменьшению работы буксования.
Снижение работы буксования на включаемых фрикционах повышает долговечность фрикционных муфты и тормоза, что снижает затраты на ремонт двухступенчатой коробки передач.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема двухступенчатой коробки передач 1 совместно с устройством управления. Двухступенчатая коробка передач 1 содержит входной вал 2, приводимый, например, от двигателя автомобиля, соединенный с планетарным рядом 3. Планетарный ряд 3 управляется фрикционным тормозом 4 с помощью цилиндра 5. Водило 6 планетарного ряда соединено с выходным валом 7 двухступенчатой коробки передач 1. При включении планетарного ряда 3 фрикционным тормозом 4 в коробке передач включается понижающая ступень UП1с передаточным числом, например UП1=1,3.
Блокировка планетарного ряда выполняется фрикционной муфтой 8, управляемой цилиндром 9 с помощью подшипника 10. При этом в коробке передач включается ступень UП2=1,0.
Цилиндр 5 фрикционного тормоза 4 соединен с двухпозиционным клапаном 11 и аккумулятором давления 12.
Цилиндр 9 фрикционной муфты 8 соединен с аккумулятором давления 13 и двухпозиционным клапаном 14.
Двухпозиционные клапаны 11 и 14 переключаются гидравлически клапаном-пилотом 15, содержащим электромагнит 16, соединенный с электрическим аккумулятором 17 и электрическим переключателем ступеней 18, имеющим ручное или автоматизированное управление.
Канал слива 19 двухпозиционного клапана 14 соединен с гидробаком 20 через нормально закрытый клапан 21 задержки слива, управляемый гидравлически через канал 22 от аккумулятора давления 12.
Канал слива 23 двухпозиционного клапана 11 соединен с гидробаком 20.
н
1
1
Для включения ступеней UП1 и UП2 в устройстве по фиг. 1 предусмотрен масляный насос 24, приводимый, например, от двигателя автомобиля, и клапан 25, поддерживающий на насосе давление Р>Р. Расчетное давление P обеспечивает включение фрикционной муфты и фрикционного тормоза на крутящий момент, подводимый от двигателя. При этом происходит полное заполнение маслом аккумулятора давления включаемой ступени.
н
На фиг. 1 показано положение двухпозиционного клапана 11, при котором масло под давлением Р через жиклер 26 подается в аккумулятор давления 12 и цилиндр 5 фрикционного тормоза 4. Поэтому в коробке передач включена ступень UП1.
При переключении в переключателе ступеней 18 клапан-пилот 15 подает на двухпозиционные клапаны 11 и 14 управляющее давление от масляного насоса 24. При этом двухпозиционный клапан 11 соединяет цилиндр 5 фрикционного тормоза 4 и аккумулятор давления 12 с гидробаком. Происходит выключение ступени UП1.
Одновременно через жиклер 27 масло под давлением от насоса 24 подается в цилиндр 9 и аккумулятор давления 13. Включается ступень UП2.
Жиклеры 26 и 27 обеспечивают заданное время заполнения аккумуляторов давления 12 и 13, т.е. определяют время включения каждой ступени.
откр
откр
а
a
a
Если будет происходить переключение со ступени UП2 на ступень UП1, то через жиклер 26 аккумулятор давления 12 начнет заполняться маслом, что приведет к возрастанию давления в цилиндре 5 фрикционного тормоза 4. До достижения давления Р в аккумуляторе давления 12, выключение фрикционной муфты 8 не происходит, т.к. клапан 21 находится в закрытом состоянии. В промежуток времени, т.е. до достижения Р, крутящий момент двигателя компенсируется крутящим моментом полностью включенной фрикционной муфты 8, а под действием крутящего момента включаемого фрикционного тормоза 4 происходит падение частоты двигателя n. За счет этого наблюдается уменьшение работы буксования при включении фрикционного тормоза 4, т.к. работа буксования пропорциональна разности частот n-n. Здесь n - приведенная к валу 7 частота автомобиля. При n-n=0 работа буксования при включении фрикционного тормоза 4 прекращается.
откр
На фиг. 2 показан вариант устройства управления при введении дополнительного клапана нормально закрытого типа 28 в канале слива 23 двухпозиционного клапана 11. Клапан 28 открывается гидравлически через канал 29 при возрастании давления до Р при включении фрикционной муфты 8.
откр
Благодаря этому при каждом включении фрикционной муфты 8 и времени возрастании в цилиндре 9 давления до Р, клапан 28 будет закрыт и сброс давления из выключаемого цилиндра 5 производиться не будет. Такое техническое решение обеспечит снижение работы буксования при включении фрикционной муфты 8, как это ранее было изложено применительно к включению фрикционного тормоза 4.
Поэтому устройство управления по фиг. 2 позволяет уменьшить работу буксования как при включении фрикционной муфты, так и при включении фрикционного тормоза.
Использованные источники
1. Патент на полезную модель №165739.
2. К.Я. Львовский, Ф.А. Черпак и др. «Трансмиссии тракторов», Машиностроение, 1976 г.