АВТОМАТИЧЕСКАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к транспортным средствам и робототехнике.
Автоматическая гидравлическая коробка передач предназначена для автоматического (без прямого участия водителя) выбора соответствующего текущим условиям движения передаточного числа, в зависимости от условий при которых происходит передача крутящего момента от двигателя к колесам, гусеницам транспортного средства или роботизированного комплекса.
Уровень техники
Известны гидромеханические планетарные коробки передач состоящие, в первом приближении из гидротрансформатора и планетарного редуктора.
Основными достоинствами гидромеханической планетарной коробки передач являются удобство управления транспортным средством, снижение износа мотора, проходимость автомобиля.
Недостатком является высокая стоимость и повышенный расход топлива в городском цикле, отсутствие возможности дифференцированного распределения крутящего момента на все колеса, гусеницы транспортного средства или роботизированного комплекса без дополнительных технических средств.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является снижение стоимости автоматической коробки передач, снижение расхода топлива в режиме холостого хода и реализации возможности дифференцированного распределения крутящего момента на все колеса, гусеницы транспортного средства или роботизированного комплекса без дополнительных технических средств. Это достигается тем, что в отличии от известных автоматических коробок передач имеющих планетарную коробку передач или вариатор, в автоматической гидравлической коробке передач крутящий момент регулируется и передается с помощью гидроцилиндров, таким образом обеспечивая на холостом ходу минимальную нагрузку на двигатель, экономию топлива, низкую себестоимость и возможность распределения крутящего момента на все колеса, гусеницы транспортного средства или роботизированного комплекса без дополнительных технических средств.
Описание чертежей
1, 2, 3, 4 - ведущие гидроцилиндры, 1.1, 2.1, 3.1, 4.1 - впускные клапаны ведущих гидроцилиндров, 1.2, 2.2, 3.2, 4.2 - выпускные клапаны ведущих гидроцилиндров, 5, 6 - ведомые гидроцилиндры, 5.1, 6.1 - впускные клапаны ведомых гидроцилиндров, 5.2, 6.2 - выпускные клапаны ведомых гидроцилиндров, 7 - прямой трубопровод, 7.1, 7.2 - клапаны прямого трубопровода, 7.3, 7.4 - распределительные клапаны прямого трубопровода, 8 - обратный трубопровод, 8.1, 8.2 - клапаны обратного трубопровода, 9, 10 - распределительные трубопроводы, 9.1, 10.1 - компенсирующие клапаны, 11, 12, 13 - соединительные каналы, 14 - коленчатый вал ведущих гидроцилиндров, 15 - коленчатый вал ведомых гидроцилиндров.
Осуществление полезной модели
Устройство работает следующим образом.
Передача крутящего момента на коленчатый вал ведущих гидроцилиндров осуществляется двигателем. Коленчатый вал 14 приводит в движение гидроцилиндры 1, 2, 3, 4.
На рис. 1 изображен режим холостого хода коробки передач. Это достигается тем, что клапаны 7.1, 7.2, 8.1, 8.2 перекрывают движение жидкости по трубопроводам 7, 8 и прекращают сообщение ведущих 1, 2, 3, 4 и ведомых 5, 6 гидроцилиндров. Гидроцилиндры 1, 2, 3, 4 начинают перекачивать жидкость по замкнутому контуру благодаря открытым клапанам 9.1 и 10.1 через распределительные трубопроводы 9 и 10. Работа по перекачиванию жидкости в гидроцилиндрах обеспечивается прямыми и обратными клапанами 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2. Для компенсации избыточного давления, возникающего при обратном движении поршня в гидроцилиндре, гидроцилиндры 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 сообщаются друг с другом через соединительные каналы 11, 12 и 13 соответственно.
На Рис. 2. изображен стартовый режим. Для достижения плавного начала перемещения ведомых гидроцилиндров 5 и 6, при наличии постоянного крутящего момента на коленчатом валу 14, необходимо частично открыть клапаны 7.1 и 8.1, обеспечив движение жидкости по прямому трубопроводу 7 в сторону ведомых гидроцилиндров 5 и 6. При этом для уравновешивания момента необходимо пропорционально прикрыть клапан 9.1. Через распределительные клапаны 7.3 и 7.4 жидкость попадает поочередно в полости гидроцилиндров 5 и 6. В качестве примера, выбрано передаточное соотношение 2 к 1, которое достигается за счет разности объемов ведущих гидроцилиндров 1 и 2 и ведомых гидроцилиндров 5 и 6. Таким образом, при грамотно подобранном зазоре на клапанах 7.1 и 8.1 можно обеспечить плавную передачу крутящего момента с коленчатого вала 14 на коленчатый вал 15.
На Рис. 3. изображен режим работы с передаточным числом 2 к 1. При полном открытии клапанов 7.1 и 8.1 и полном закрытии клапана 9.1 достигается передаточное соотношение 2 к 1.
На рис. 4 изображен режим, при котором происходит плавное включение в работу ведущих гидроцилиндров 3 и 4. Частично открытые клапаны 7.2 и 8.2, обеспечивают передачу дополнительного объема жидкости по трубопроводу 7 в сторону ведомых гидроцилиндров 5 и 6. Клапан 10.1 по трубопроводу 10 возвращает избыточную жидкость обратно в гидроцилиндры 3 и 4.
На Рис. 5 изображен режим работы с передаточным числом 1 к 1. При полном открытии клапанов 7.2 и 8.2 и полном закрытии клапана 10.1 достигается передаточное соотношение 1 к 1.
В зависимости от количества и объема применяемых ведущих и ведомых гидроцилиндров можно будет оптимально подбирать передаточные числа и крутящий момент в коробках передач.
Автоматический выбор соответствующего текущим условиям движения передаточного числа обеспечивается благодаря установленным на трубопроводах датчикам давления и датчикам контроля оборотов коленчатых валов, передающих информацию на управляющий клапанами контроллер.