ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И СМАЗКИ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к ступенчатым трансмиссиям с гидроприводом управления и системой смазки фрикционных муфт коробок передач мобильных машин.
Наиболее близкой к полезной модели является система смазки и управления трансмиссии (Заводская инструкция KOMATSU D275A-5, 2004 г., с. 90-2 - 90-3), содержащая насос силовой передачи с главным разгрузочным клапаном, создающим необходимое давление в системе управления, насос смазки, смазочный клапан коробки передач, распределительные клапаны коробки передач и рулевого управления, гидротрансформатор, маслоохладитель, откачивающий насос и дроссель.
От насоса силовой передачи масло поступает к главному разгрузочному клапану, при этом перед главным разгрузочным клапаном масло по масляным магистралям подается к распределительным клапанам коробки передач и рулевого управления, после главного разгрузочного клапана масло подается к гидротрансформатору, после гидротрансформатора - к маслоохладителю, и далее часть масла идет на смазку механизма отбора мощности, а основной поток масла объединяется с потоком масла от насоса смазки и откачивающего насоса и идет на смазку коробки передач и рулевого механизма.
Недостатком такого устройства является то, что подача масла в систему смазки механизма отбора мощности, рулевого механизма, коробки передач определяется оборотами привода насосов, давлением масла в напорной магистрали смазки, проходным сечением дросселей и вязкостью рабочей жидкости, зависящей от ее температуры. Таким образом, гидравлическая система смазки не обладает достаточной стабильностью, обеспечивающей рациональный тепловой режим и режим смазки коробки передач и других сборочных единиц трансмиссии в различных природно-производственных условиях.
Задача полезной модели - повышение долговечности и надежности коробки передач путем дополнительного регулирования и адресной подачи смазки на фрикционные диски во время включения и работы фрикционных муфт.
Поставленная задача решается тем, что гидравлическая система управления и смазки коробки передач транспортного средства, содержащая насос системы управления, связанный масляными магистралями с редукционным клапаном и с электроуправляемыми клапанами управления поршнями силовых цилиндров фрикционных муфт, насос системы смазки и дроссель, дополнительно снабжена клапанами смазки фрикционных муфт и электроуправляемыми клапанами распределения потока смазки, связанными масляными магистралями с насосом системы смазки.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом:
Фиг. 1 - схема предлагаемой гидравлической системы управления и смазки коробки передач транспортного средства, где
1 - насос системы управления,
2 - клапан минимального давления,
3 - клапан отсечки,
4 - гидравлическая система транспортного средства,
5 - редукционный клапан,
6 - предохранительный клапан,
7 - обратный клапан,
8 - гидроаккумулятор,
9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 - обратные клапаны,
16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 - электроуправляемые клапаны управления поршнями силовых цилиндров фрикционных муфт,
24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 - фрикционные муфты,
32 - насос системы смазки,
33 - всасывающий фильтр,
34 - фильтр,
35 - предохранительный клапан,
36 - предохранительный клапан системы смазки,
37, 38 - электроуправляемые клапаны распределения потока смазки,
39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 - клапаны смазки фрикционных муфт,
47 - дроссель,
48 - гидробак,
49 - узлы и детали коробки передач, допускающие периодичность смазки,
50 - узлы и детали коробки передач, требующие постоянную смазку,
51 - узлы и детали коробки передач, допускающие временное обеднение смазки.
Гидравлическая система управления и смазки коробки передач транспортного средства содержит регулируемый масляный насос 1 системы управления с клапаном минимального давления 2 и клапаном отсечки 3, связанный масляными магистралями с основной гидравлической системой 4 транспортного средства и редукционным клапаном 5 системы управления коробкой передач, причем насос 1 системы управления одновременно является основным насосом гидравлической системы 4 транспортного средства. Выход редукционного клапана 5 соединен с предохранительным клапаном 6, обратным клапаном 7, гидроаккумулятором 8, обратными клапанами 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, электроуправляемыми клапанами 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 управления поршнями силовых цилиндров фрикционных муфт 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 и далее - с силовыми цилиндрами фрикционных муфт 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31. Также гидравлическая система управления и смазки коробки передач транспортного средства содержит масляный насос 32 системы смазки, выполняющий функции подкачивающего насоса для масляного насоса 1 системы управления и нагнетающего насоса системы смазки. Во всасывающей трассе насоса 32 системы смазки имеется всасывающий фильтр 33, в трассе нагнетания встроены фильтр 34, предохранительный клапан 35 фильтра 34, предохранительный клапан 36 системы смазки, а системой масляных магистралей насос 32 системы смазки связан с электроуправляемыми клапанами 37, 38 распределения потока смазки, клапанами смазки 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 фрикционных муфт 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, дросселем 47, гидробаком 48 и с системой смазки узлов и деталей 49, 50, 51, входящих в состав коробки передач.
Гидравлическая система управления и смазки коробки передач транспортного средства работает следующим образом.
Насос 32 системы смазки засасывает масло из гидробака 48 через всасывающий фильтр 33 и подает масло через фильтр 34 во всасывающую трассу насоса 1 системы управления и магистраль смазки, при этом производительность подкачивающего насоса 32 больше производительности основного насоса 1 и способна обеспечить надежную смазку при максимальном рабочем объеме основного насоса 1 на всех режимах работы привода насосов, а в случае избыточной подачи масла подкачивающим насосом 32, масло через предохранительный клапан 36 возвращается во всасывающую трассу. По магистралям системы смазки масло от насоса 32 системы смазки подается к электроуправляемым клапанам распределения потока смазки 37, 38, клапанам смазки 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 фрикционных муфт 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 и непосредственно на смазку узлов и деталей коробки передач 49, 50, 51. Насос 1 системы управления подает масло к гидроузлам основной гидравлической системы 4 и редукционному клапану 5, при этом в трассе от насоса 1 системы управления с помощью клапана 2 постоянно поддерживается давление, не меньшее минимально необходимого для управления коробкой передач, при этом клапан отсечки 3 является предохранительным клапаном для основной гидравлической системы 4 и насоса 1 системы управления. После редукционного клапана 5 масло подается к предохранительному клапану 6, обратному клапану 7, гидроаккумулятору 8, обратным клапанам 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и электроуправляемым клапанам 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 управления поршнями силовых цилиндров фрикционных муфт 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31. При включении электроуправляемого клапана 17 масло подается в силовой цилиндр управления фрикционной муфтой 25, поршень цилиндра, перемещаясь, сжимает пружину и замыкает диски фрикционной муфты 25. Одновременно при перемещении поршня цилиндра срабатывает клапан смазки 40 фрикционной муфты 25, который направляет поток масла на смазку дисков фрикционной муфты 25. Для увеличения расхода масла одновременно с включением электроуправляемого клапана 17 включается электроуправляемый клапан 37 распределения потока смазки, и смазка вынуждена проходить только через дроссель 47, таким образом, снижается величина расхода масла, идущего на смазку узлов и деталей коробки передач 51, допускающих временное обеднение поступающей смазки, и увеличивается расход масла, идущего на смазку дисков фрикционной муфты 25. Аналогично происходит работа системы при управлении дисками фрикционных муфт 26, 27, 28, 29 включения передач.
Для включения фрикционной муфты 24 вала отбора мощности электрический сигнал подается на электроуправляемый клапан 16, при этом масло под давлением подается в силовой цилиндр управления фрикционной муфтой 24 и под торец клапана 39 смазки фрикционной муфты 24, обеспечивая сжатие фрикционных дисков поршнем гидроцилиндра, перемещение клапана 39 смазки фрикционной муфты 24 и подачу смазки на диски фрикционной муфты 24. Для увеличения расхода масла на смазку фрикционных дисков электрический сигнал, подаваемый на клапан 16, одновременно подается на клапаны 37, 38 распределения потока смазки, которые, перемещаясь, перекрывают и регулируют поток масла, идущий на смазку узлов и деталей коробки передач 49, 51.
При включении электроуправляемого клапана 22 управления поршнем силового цилиндра фрикционной муфты 30 масло под давлением подается в цилиндр фрикционной муфты 30, поршень цилиндра, перемещаясь, сжимает пружину и замыкает диски фрикционной муфты, одновременно при перемещении поршня цилиндра срабатывает клапан смазки 45 фрикционной муфты 30, который направляет поток масла на смазку дисков фрикционной муфты 30. Так как фрикционы хода более нагружены, чем фрикционы переключения передач, то для увеличения расхода масла, идущего на смазку дисков фрикционной муфты 30, одновременно с включением электроуправляемого клапана 22 включаются клапаны 37, 38 распределения потока смазки, которые, перемещаясь, перекрывают и регулируют поток масла, идущий на смазку узлов и деталей 49, 51 коробки передач. Таким образом, снижается расход масла, идущий на смазку узлов и деталей 49, 51, и увеличивается расход масла, идущий на смазку дисков фрикционной муфты 30. Аналогично происходит процесс управления фрикционной муфтой 31.
Такое решение обеспечивает более эффективное охлаждение фрикционных дисков без снижения передаваемого крутящего момента и исключение вредного жидкостного трения между дисками в выключенной фрикционной муфте, позволяет обеспечить необходимый расход масла на смазку фрикционных муфт, узлов и деталей коробки передач независимо от оборотов привода насосов и избирательно направлять и регулировать поток смазки конкретно на работающие фрикционные муфты, что обеспечивает увеличенный объем смазки, а значит и увеличенный теплосъем, приводящий к повышению надежности и долговечности фрикционных муфт и коробки передач в целом.
Предлагаемое устройство может быть реализовано в трансмиссиях мобильных машин.