Устройство управления блокировкой дифференциала
DEVICE FOR MANAGING DIFFERENTIAL BLOCKING

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам управления блокировкой дифференциалов автомобильного транспорта.
Известно устройство управления автоматической блокировкой дифференциала транспортного средства, содержащее гидрораспределитель, механически связанный с подвижным элементом рулевого управления и гидравлически соединенный с гидронасосом, муфтой блокировки дифференциала и посредством сливной гидролинии - с гидробаком, устройство снабжено электрогидравлическим редукционным клапаном и двумя тахометрическими датчиками, механически связанные с соответствующими ведущими колесами транспортного средства и электрически соединенными между собой и электромагнитом электрогидравлического редукционного клапана, причем последний установлен в сливной гидролинии (а.с. № SU 835844, МПК В60K 17/20, опубл. 07.06.1981 г.).
Данная конструкция дифференциала не обеспечивает его надежной блокировки в процессе движения транспортного средства.
Известен самоблокирующийся дифференциал колесного транспортного средства, содержащий дифференциальную передачу, центральные колеса которой соединены жестко с полуосями ведущего колеса, и блокирующее устройство, включающее сервопривод, сцепную муфту, ведущая полумуфта которой жестко соединена с водилом, а ведомая - установлена на шлицах одной из полуосей с возможностью осевого перемещения и кинематически связана с сервоприводом, и управляющий орган, содержащий датчики угловой скорости и схему измерения и сравнения, выход которой подключен к сервоприводу, управляющий орган также содержит гидронасосы, кинематически связанные с полуосями и гидравлически, через магистрали, с двусторонним гидроцилиндром, поршни которого соединены с подпружиненными штоками, которые связаны с управляющими цилиндрами, выполненными с возможностью поочередного перекрытия указанных магистралей, при этом неперекрытая магистраль сообщается с цилиндром управления сервопривода через параллельно установленные обратный клапан и дроссель (патент RU №2445534, МПК F16H 48/30 (2012.01), 20.03.2012 г.).
Данная конструкция дифференциала является сложной и не обеспечивает его надежной блокировки в автоматическом режиме в процессе движения транспортного средства.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является электропневмогидравлическая блокировка дифференциала, содержащая встроенную в корпус диффернциала гидроподжимную муфту блокировки, напорный гидроцилиндр, связанный через пневмокамеру с воздухораспределительным краном, электроцепь с сигнальной лампой, воздухораспределительный кран снабжен электромагнитом, включенным в электроцепь через контакты реле времени последовательно с выключателем, связанным штоком пневмокамеры, причем сигнальная лампа включена в цепь электромагнита воздухораспределительного крана, который связан с датчиком угла поворота руля (а.с. SU №1220946, В60K 17/20, опубл. 30.03.1986 г.).
Известная конструкция дифференциала не позволяет управлять блокировкой дифференциала в автоматическом режиме в процессе движения транспортного средства.
Задачей технического решения является обеспечение управления блокировкой дифференциала в автоматическом режиме во время движения транспортного средства.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в устройстве управления блокировкой дифференциала, содержащем картер с размещенными в нем дифференциалом и гидроподжимной муфтой блокировки, гидроцилиндр, связанный с пневмокамерой, датчик, электромагнитное управление, последнее выполнено в виде электромагнитных клапанов, пневмокамера и гидроцилиндр объединены в один корпус, при этом подпоршневая полость гидравлического поршня снабжена запорным и обратным клапанами, связанными с цилиндром блокировки и с масляной ванной картера соответственно, а подпоршневая полость пневматического поршня снабжена концевым переключателем, связанным с электромагнитными клапанами и с установленными на выходных валах дифференциала датчиками, кроме того, перемещение поршней ограничено упором.
Новые существенные признаки, заключающиеся в том, что пневмокамера и гидроцилиндр объединены в один корпус, подпоршневая полость гидравлического поршня снабжена запорным и обратным клапанами, связанными с цилиндром блокировки и с масляной ванной картера соответственно, а подпоршневая полость пневматического поршня снабжена концевым переключателем, связанным с электромагнитным управлением, выполненным в виде электромагнитных клапанов, и с установленными на выходных валах дифференциала датчиками, перемещение поршней ограничено упором, позволяют осуществлять управление блокировкой дифференциала в автоматическом режиме во время движения транспортного средства, таким образом, технический результат достигнут.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками тождественными существенным признакам заявляемого технического решения, не обнаружен. Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения и выбранного из выявленных аналогов прототипа позволил установить наличие отличительных признаков в заявляемом решении, изложенных в формуле изобретения, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности изобретения: изобретательский уровень и новизна.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом.
Устройство управления блокировкой дифференциала содержит дифференциал, размещенный в картере 1, гидравлический насос высокого давления и электромагнитное управление.
Корпус 2 дифференциала соединен с выходным валом 3 гидроподжимной фрикционной муфтой 4 блокировки.
Поджатие дисков муфты 4 осуществляется поршнем 5 блокировки, который приводится в движение маслом, подаваемым по напорной магистрали 6 при помощи гидравлического насоса высокого давления.
Гидравлический насос высокого давления состоит из гидроцилиндра 7 и пневмокамеры 8, объединенных в один корпус 9.
В пневмокамере 8 установлен пневматический поршень 10, а в гидроцилиндре 7 установлен подпружиненный гидравлический поршень 11.
Поршни 10 и 11 жестко связаны толкателем 12. Площадь поршня 10 больше площади поршня 11. Перемещение поршней 10 и 11 ограничено упором 13.
Чем больше разность между площадями пневматического и гидравлического поршней 10 и 11, тем выше давление масла в напорной магистрали 6 устройства.
Подпоршневая полость гидравлического поршня 10 снабжена запорным и обратным клапанами 14 и 15.
Запорный клапан 14 связан с цилиндром 16 блокировки посредством напорной магистрали 6, а обратный клапан 15 связан с масляной ванной картера 1 трубкой 17.
Подпоршневая полость пневматического поршня 10 снабжена концевым переключателем 18, расположенным в пневмокамере 8 в конце хода пневматического поршня 10. Надпоршневая полость поршня 10 связана с пневмосистемой транспортного средства.
Концевой переключатель 18 связан с электромагнитным управлением, выполненным в виде электромагнитных клапанов 19, 20, 21, и с датчиками 22, 23, установленными на выходных валах 3 дифференциала.
Электромагнитный клапан 19 является нормально-закрытым и связан с запорным клапаном 14, электромагнитный клапан 20 является нормально-закрытым и связан с надпоршневой полостью пневматического поршня 10 и пневмосистемой транспортного средства, клапан 21 является нормально-открытым и связан с надпоршневой полостью пневматического поршня 10 и атмосферой.
Принцип работы устройства заключается в следующем. При разных числах оборотов выходных валов дифференциала поступает сигнал от датчиков 22 или 23 на электромагнитные клапаны 20 и 21, и сжатый воздух поступает в надпоршневую полость пневматического поршня 10 из пневмосистемы транспортного средства, после чего происходит перемещение поршней 10 и 11 до упора 13, выдавливая через запорный клапан 14 в напорную магистраль 6 масло, которое из напорной магистрали 6 поступает в полость цилиндра 16 блокировки и перемещает поршень 5, в результате чего фрикционные диски муфты 4 сжимаются и трение между ними вырастает. Таким образом, происходит соединение, т.е. блокировка корпуса 2 и выходного вала 3.
В конце хода пневматический поршень 10 воздействует на концевой переключатель 18, который включает электромагнитный клапан 19 и подает воздух в полость запорного клапана 14, разобщая напорную магистраль 6 с гидроцилиндром 7. Одновременно с включением электромагнитного клапана 19 отключается электромагнитный клапан 20 подачи воздуха в надпоршневую полость поршня 10 и включается нормально открытый электромагнитный клапан 21. После этого пружина 24 возвращает гидравлический и пневматический поршни 11 и 10 в исходное положение, при этом воздух из надпоршневого пространства пневматического поршня 10 выходит в атмосферу через нормально открытый электромагнитный клапан 21. В результате чего происходит отключение блокировки дифференциала. При обратном ходе гидравлического поршня 11 через обратный клапан 15 происходит засасывание масла из картера 1 в подпоршневую полость поршня 11. Таким образом, поддерживается постоянный уровень масла в картере 1.
Концевой переключатель 18 отключает электромагнитный клапан 19, который снова включится, как только получит сигнал с датчиков 22 или 23. Возможна ситуация, когда поршни 10, 11 не успеют переместиться в изначальное положение, а с датчиков 22 или 23 поступит сигнал на электромагнитные клапаны 20 и 21 и процесс будет повторяться.
Устройство управления блокировкой дифференциала обеспечивает управление блокировкой дифференциала в автоматическом режиме во время движения транспортного средства.
Устройство управления блокировкой дифференциала промышленно применимо и может быть осуществлено на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.