МЕХАНИЗМ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к трансмиссиям, в частности к тем, которые используются в транспортных машинах (автомобилях, автобусах, тракторах).
4
Известна трансмиссия транспортного средства, содержащая установленный на картере коробки передач механизм переключения, включающий корпус с расточками, цилиндр с крышкой, поршни, взаимно-перпендикулярные штоки включения и выбора передач, имеющие уплотнения, подвижный рычаг с выступом, выполненный с возможностью взаимодействия со штоками переключения передач, пружины (см. а.с. СССР №1486366, М кл. В 60 К 17/08).
Недостатками известного технического решения являются недостаточные надежность и безопасность конструкции, так как при падении давления воздуха в рабочей полости цилиндра выбора передач, возвратная пружина выводит рычаг в среднее положение- положение среднего из трех штоков переключения передач и водитель не имеет возможности переключиться на передачи соседних рядов, он может включать передачи только одного ряда, в результате транспортное средство теряет маневренность и создает опасную ситуацию на дороге, кроме того, при выходе из строя пневмосистемы невозможно включить передачу, так как все механизмы находятся внутри корпуса и чтобы иметь возможность передвинуть шток, кроме снятия крышек необходимо разобрать сложный пружинный механизм.
Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности и безопасности конструкции, а также улучшение ремонтопригодности.
Технический результат достигается тем, что в механизме пневматического управления коробкой передач, расположенном на корпусе коробки передач, содержащем штоки включения и выбора передач с закрепленными на них поршнями с уплотнениями, рычаг переключения передач, выполненный с возможностью взаимодействия со штоками переключения коробки передач, штоки включения и выбора передач размещены в отдельных пневмоцилиндрах, состоящих из корпуса с крышкой, причем оба пневмоцилиндра расположены на корпусе в одной плоскости и их оси параллельны оси коробки передач или оси пневмоцилиндров скрещиваются и расположены под углом к оси и коробки передач, при этом оба пневмоцилиндра снабжены двумя шаровыми шарнирами, один из которых посредством резьбового наконечника установлен в штоке, а другой на крышке пневмоцилиндра, на поршнях штоков установлены поршни-наездники с антифрикционными кольцами, рычаг переключения передач закреплен на валике, имеющем наружный рычаг и расположенном в корпусе с крышкой, который установлен на корпусе коробки передач, кроме того, на корпусе коробки передач закреплен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси Г-образный рычаг, один конец которого соединен с шаровым шарниром, установленным в штоке выбора передач, а другой установлен в пазу скобы, жестко закрепленной на упомянутом наружном
рычаге, соединенным с шаровым шарниром, установленным в штоке включения передач.
Отличительный признак, заключающийся в том, что штоки выбора и включения передач размещены каждый в отдельном пневмоцилиндре, расположенных на корпусе коробки передач и состоящих из корпуса с крышкой позволяет улучшить ремонтопригодность конструкции.
Наличие у пневмоцилиндров шаровых шарниров, одним из которых они закреплены на корпусе коробки передач, другим шаровым шарниром пневмоцилиндр включения передач связан с наружным рычагом штока выбора передач, а пневмоцилиндр выбора передач связан с одним из концов Г-образного рычага, позволяет обеспечить поворот пневмоцилиндров вдоль продольной оси.
Выполнение одного из шаровых шарниров с резьбовым наконечником позволяет обеспечить регулировку угла поворота шарового шарнира относительно корпуса пневмоцилиндра и регулировку по длине, изменяя расстояние между шаровыми шарнирами пневмоцилиндра.
Наличие на поршнях штоков включения и выбора передач поршней-наездников позволяет обеспечить установку поршней со штоками в среднее фиксированное положение, а наличие на поршнях-наездниках антифрикционных колец обеспечивает их центрирование.
Наличие Г-образного рычага обеспечивает перевод продольного (вдоль оси коробки передач) перемещения штока пневмоцилиндра выбора передач в
поперечное (перпендикулярно оси коробки передач) перемещение наружного рычага и валика, на котором он расположен.
Анализ заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность указанных выше существенных признаков ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами где:
на фиг.1 изображен механизм пневматического управления коробкой передач, вид сбоку;
на фиг.2 то же, вид сверху;
на фиг.3 изображен пневмоцилиндр включения (выбора) передач в разрезе;
Механизм пневматического управления коробкой передач состоит из двух трехпозиционных пневмоцилиндров включения и выбора передач, каждый из которых имеет три фиксированных положения. Оба пневмоцилиндра расположены на корпусе в одной плоскости и их оси параллельны оси коробки передач или оси пневмоцилиндров скрещиваются и расположены под углом к оси коробки передач.
Пневмоцилиндр включения передач состоит из корпуса 1 и крышки 2. Внутри корпуса 1 установлен шток 3, на котором закреплен поршень 4. Центрирование штока 3 с поршнем 4 происходит с одной стороны по втулке 5, закрепленной в корпусе 1, а с другой по выполненному из антифрикционного материала кольцу 6, установленному на поршне 4.
На поршне 4 установлен поршень-наездник 7, служащий для установки поршня 4 со штоком 3 в среднее фиксированное положение с образованием полостей 8 и 9. Для центрирования на поршне-наезднике установлены два выполненных из антифрикционного материала кольца 10. Внутренние полости пневмоцилиндра уплотнены бескаркасными манжетами, размещенными на поршнях 4 и 7 и манжетой 11, уплотняющей соединение корпуса 1 со штоком 3. Для предотвращения попадания грязи внутрь пневмоцилиндра, шток 3 уплотняется грязесъемником 12, имеющим полость для удержания смазки.
Пневмоцилиндр имеет два шаровых шарнира 13 и 14. Шаровой шарнир 13 закреплен на крышке 2 и предназначен для крепления к корпусу коробки передач, а шаровой шарнир 14 имеет резьбовой наконечник 15, который ввернут в резьбовое отверстие штока 3 и контргайку 16, фиксирующую нужное положение шарового шарнира 14.
Пневмоцилиндр выбора передач имеет аналогичную конструкцию, но так как выбор передач требует меньших усилий, Пневмоцилиндр выбора передач отличается меньшими диаметрами поршней, корпуса и крышки и, следовательно, меньшим габаритом.
На коробке передач расположен корпус 17 с крышками 18 и 19, в котором установлен валик 20 с закрепленными на нем рычагом переключения передач и наружным рычагом 21. Наружный рычаг 21 соединен с шаровым шарниром 14 пневмоцилиндра включения передач. Кроме того, на корпусе коробки передач закреплен Г-образный рычаг 22,
один конец которого соединен с шаровым шарниром 14 пневмоцилиндра выбора передач, а другой установлен в пазу скобы 23, жестко установленной на наружном рычаге 21.
Работает механизм пневматического переключения передач следующим образом.
В исходном положении рычаг переключения передач, закрепленный на валике 20 находится в нейтральном положении - воздух подается в полости 8 и 9 пневмоцилиндров включения и выбора передач, при этом штоки 3 выставляются в среднее фиксированное положение. При среднем положении в пневмоцилиндрах, когда воздух подается одновременно в полости 8 и 9 каждого пневмоцилиндра, поршень на штоке перемещается под давлением воздуха в полости 9, так как площадь поверхности поршня со стороны полости 9 больше площади поверхности поршня со стороны полости 8. Поршень-наездник 7 в обоих пневмоцилиндрах перемещается под давлением воздуха в полости 8 до упора в крышку 2, так как площадь поверхности поршня-наездника 7 со стороны этой полости превышает площадь поверхности поршня-наездника со стороны полости 9. Поршень 4 на штоке 3 упирается в поршень-наездник 7 не сдвигая его, так как площадь поверхности, на которую оказывается давление (поверхность поршня-наездника и поршня) со стороны полости 8 превышает площадь поверхности давления со стороны полости 9. После установки штоков пневмоцилиндров включения и выбора передач в среднее положение, воздух сбрасывается в атмосферу.
Для того чтобы включить первую передачу, сначала необходимо подать воздух в полость 8 пневмоцилиндра выбора передач, при этом его шток 3 перемещается назад до упора в крышку 2, поворачивая Г-образный рычаг 22 вокруг вертикальной оси, закрепленной на коробке передач, по часовой стрелке на виде сверху. Другой конец Г-образного рычага 22, входящий в паз скобы 23, при повороте перемещает наружный рычаг 21 в сторону коробки передач, при этом рычаг переключения передач, закрепленный на валике входит в паз головки штока переключения первой передачи и заднего хода.
Затем воздух подается в полость 8 пневмоцилиндра включения передач, при этом его шток 3 перемещается назад, поворачивая наружный рычаг 21 и закрепленный на валике рычаг переключения передач из среднего положения в крайнее правое. Упомянутый рычаг переключения передач перемещает шток первой передачи и заднего хода назад, включая первую передачу.
Чтобы выключить первую передачу, нужно подать воздух одновременно в полости 8 и 9 пневмоцилиндра включения передач, при этом его шток 3 устанавливается в среднее фиксированное положение, поворачивая закрепленный на валике 20 рычаг переключения передач из крайнего заднего в среднее положение. Упомянутый рычаг переключения передач перемещает шток переключения первой передачи и заднего хода вперед, в нейтральное положение.
Для того чтобы после выключения первой передачи включить вторую, сначала необходимо закрепленный на валике 20 рычаг переключения передач переместить в среднее положение, соответствующее положению штока
второй-третьей передач, подав воздух одновременно в полости 8 и 9 пневмоцилиндра выбора передач, при этом его шток перемещается в среднее фиксированное положение, поворачивая Г-образный рычаг 22 вокруг вертикальной оси против часовой стрелки на виде сверху. Другой конец Г-образного рычага, входящий в паз скобы 23, при повороте перемещает наружный рычаг 21 в сторону от коробки передач, При этом упомянутый рычаг переключения передач входит в паз головки штока переключения второй-третьей передач. Затем необходимо переместить шток переключения второй-третьей передач назад, подав воздух в полость 8.
Чтобы выключить вторую передачу, нужно переместить шток включения второй-третьей передач вперед, в нейтральное положение, для чего переместить шток 3 пневмоцилиндра включения передач в среднее фиксированное положение, подав воздух одновременно в полости 8 и 9.
Остальные передачи включаются и выключаются аналогично.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить надежность и безопасность конструкции, а также улучшить ее ремонтопригодность.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.