ТРАНСМИССИЯ ДЛЯ СИЛОВОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ И СТРОИТЕЛЬНАЯ МАШИНА
POWER GEAR-SHIFTING TRANSMISSION AND ENGINEERING MACHINERY

Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке на патент Китая №201210025313.3 под названием «Трансмиссия для силового переключения передач и строительная машина», поданной 6 февраля 2012 Национальным ведомством интеллектуальной собственности КНР и полностью приведенной здесь посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к силовому переключению передач, и более конкретно, относится к трансмиссии для силового переключения передач, в частности к трансмиссии, которая осуществляет переключение силовых передач с использованием дополнительно введенного чистого гидравлического вещества, и к строительной машине с трансмиссией для силового переключения передач.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время для переключения передач в трансмиссии для силового переключения передач используют трансмиссионное масло, располагаемое в камере трансмиссии, в качестве управляющего масла для осуществления переключения передач, но этот способ силового переключения передач имеет следующие недостатки:
1. Трансмиссионное масло может быть легко смешано с воздухом вследствие высокой скорости вращения шестерни в коробке передач, вследствие чего масло будет содержать пузыри, при этом большое содержание пузырей в масле, которое используют как масло для управления осуществлением переключения передач, будет приводить к нестабильному давлению переключения передач в коробке передач и, следовательно, легкому сгоранию фрикционного диска сцепления;
2. Чистота масла в трансмиссии имеет огромное влияние на давление переключения передач; трансмиссионным маслом, известным из уровня техники, является масло, предназначенное для высоких скоростей вращения передач и которое содержит примеси, что приводит к недостаточному давлению переключения передач и, следовательно, влияет на переключение передач;
3. Уровень трансмиссионного масла обычно скачет по всему механизму, что приводит к легкому всасыванию воздуха насосом переключения передач, и, следовательно, также приводит к нестабильному давлению переключения передач, а при увеличении уровня масла потери на перемешивание будут огромными; и
4. Также недостатком для такой строительной машины, как грейдер, является подсос воздуха насосом переключения передач при впусках и выпусках, и насос переключения передач имеет скрытую проблему всасывания воздуха.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения упомянутых выше недостатков известного силового переключения передач или по меньшей мере одного из недостатков, приводящих к тому, что давление переключения передач является нестабильным, масло для переключения передач не очищено и содержит пузыри, и насос переключения передач легко всасывает воздух, в настоящем изобретении предложена трансмиссия для силового переключения передач, которая удовлетворительно преодолевает упомянутые известные недостатки.
Предложенная в настоящем изобретении трансмиссия для силового переключения передач содержит узел вала сцепления, содержащий вал сцепления, корпусную шестерню, расположенную на валу сцепления, диск сцепления, расположенный внутри корпусной шестерни, и поршень переключения передач, расположенный на одном конце диска сцепления, отличающийся тем, что поршень переключения передач выполнен с возможностью толкания посредством чистого гидравлического вещества, введенного через канал подачи текучей среды, а чистое гидравлическое вещество подается гидравлической системой.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, вал сцепления выполнен с каналом подачи текучей среды поршня переключения передач, а входное отверстие канала подачи текучей среды выполнено на крышке распределения потока на одном конце вала сцепления.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, крышка распределения потока дополнительно оснащена выпускным отверстием.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, диск сцепления содержит симметрично расположенные левый диск сцепления и правый диск сцепления, поршень переключения передач содержит левый поршень переключения передач, взаимодействующий с левым диском сцепления, и правый поршень переключения передач, взаимодействующий с правым диском сцепления, канал подачи текучей среды содержит первый канал подачи текучей среды, соединенный с левым поршнем переключения передач, и второй канал подачи текучей среды, соединенный с правым поршнем переключения передач, а входное отверстие содержит первое входное отверстие первого канала подачи текучей среды и второе входное отверстие второго канала подачи текучей среды.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, первое входное отверстие выполнено в концевой поверхности или боковой поверхности крышки распределения потока, второе входное отверстие выполнено в боковой поверхности или концевой поверхности крышки распределения потока, а выпускное отверстие выполнено в боковой поверхности или концевой поверхности крышки распределения потока.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, первый уплотнительный элемент выполнен между вторым входным отверстием и выпускным отверстием, второй уплотнительный элемент выполнен между выпускным отверстием и внутренней камерой трансмиссии для силового переключения передач, третий уплотнительный элемент выполнен между поршнем переключения передач и корпусной шестерней, а четвертый уплотнительный элемент выполнен между поршнем переключения передач и валом сцепления.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, первый уплотнительный элемент установлен на валу сцепления, второй уплотнительный элемент установлен на крышке распределения потока, а третий уплотнительный элемент и четвертый уплотнительный элемент установлены на поршне переключения передач.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, первый уплотнительный элемент представляет собой уплотнительное кольцо, второй уплотнительный элемент представляет собой каркасное масляное уплотнение, а третий уплотнительный элемент и четвертый уплотнительный элемент представляют собой уплотнительные шайбы.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, гидравлическая система содержит силовой гидравлический источник, гидравлический клапан и трубопровод, причем силовой гидравлический источник и гидравлический клапан последовательно соединены через трубопровод, а выходное отверстие гидравлического клапана сообщается с каналом подачи текучей среды.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, гидравлическая система дополнительно содержит однопутевой клапан, аккумулятор и сигнализатор давления, причем однопутевой клапан установлен на выходном отверстии силового гидравлического источника, аккумулятор и сигнализатор давления соединены с трубопроводом за выходным отверстием однопутевого клапана, и когда давление в гидравлической системе ниже установленного значения давления, сигнализатор давления выдает сигнал неисправности.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, на выходном отверстии гидравлического клапана дополнительно выполнен гидроэлектрический конвертер для преобразования гидравлического сигнала в электрический сигнал.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, гидравлический клапан содержит два двухпозиционных трехпутевых электромагнитных реверсивных клапана, причем одно положение двухпозиционного трехпутевого электромагнитного реверсивного клапана обеспечивает сообщение между каналом подачи текучей среды и силовым гидравлическим источником, а другое положение обеспечивает сообщение между каналом подачи текучей среды и резервуаром для хранения гидравлического вещества.
В вышеупомянутом техническом решении, предпочтительно, очищенное гидравлическое вещество представляет собой чистое гидравлическое масло, силовой гидравлический источник представляет собой ведущий гидравлический насос, и аккумулятор представляет собой аккумулятор газоразделительного типа.
Или, гидравлический клапан содержит трехпозиционный четырехпутевой электромагнитный клапан, и когда он находится в левом положении, один указанный канал подачи текучей среды вынужден сообщаться с силовым гидравлическим источником, а другой указанный канал подачи текучей среды выполнен с возможностью сообщения с резервуаром для хранения гидравлического вещества; когда он находится в правом положении, один указанный канал подачи текучей среды вынужден сообщаться с резервуаром для хранения гидравлического вещества, а другой указанный канал подачи текучей среды выполнен с возможностью сообщения с силовым гидравлическим источником; когда он находится в среднем положении, оба канала подачи текучей среды выполнены с возможностью сообщения с резервуаром для хранения гидравлического вещества.
Вследствие использования отдельно выполненной гидравлической системы для снабжения трансмиссионного поршня переключения передач чистым силовым веществом для переключения передач со стабильным давлением, вышеупомянутая трансмиссия для силового переключения передач в соответствии с настоящим изобретением преодолевает известные недостатки, заключающиеся в том, что масло не является чистым, давление не стабильно, содержатся пузыри, а насос переключения передач легко всасывает воздух, поскольку трансмиссионное масло в коробке передач используется в качестве силового масла трансмиссионного поршня переключения передач; полностью устраняет известный недостаток, заключающийся в колебаниях давления при переключении передач, которые зависят от чистоты передачи коробки передач и подсоса воздуха насосом переключения передач, и имеет преимущества стабильного переключения передач и длительного срока службы.
Технический механизм в соответствии с настоящим изобретением может быть получен посредством применения трансмиссии для силового переключения передач согласно вышеупомянутым техническим решениям к строительной машине, такой как грейдер, погрузчик и бульдозер, причем строительная машина имеет преимущества стабильного переключения передач и длительного срока службы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает блок-схему варианта реализации секционной структуры узла вала сцепления трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения;
Фиг. 2 показывает блок-схему варианта реализации соединения гидравлической системы трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения;
Фиг. 3 показывает блок-схему варианта реализации другого соединения гидравлической системы трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения;
и
Фиг. 4 показывает блок-схему варианта реализации еще одного соединения гидравлической системы трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Конкретные варианты реализации в соответствии с настоящим изобретением будут описаны ниже в сочетании с чертежами.
Следующее описание проливает свет на многие детали для полного понимания настоящего изобретения, однако, настоящее изобретение может быть выполнено другими способами, отличными от описанных ниже, таким образом настоящее изобретение не ограничивается следующими раскрытыми вариантами реализации.
Фиг. 1 показывает блок-схему варианта реализации секционной структуры узла вала сцепления трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения; Фиг. 2 показывает блок-схему варианта реализации соединения гидравлической системы трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 1, предложенная в настоящем изобретении трансмиссия для силового переключения передач содержит узел 1 вала сцепления, содержащий вал 11 сцепления, корпусную шестерню, расположенную на валу 11 сцепления, диск 13 сцепления, расположенный внутри шестерни 12 корпуса, и поршень 14 переключения передач, расположенный на одном конце диска 13 сцепления, причем поршень 14 переключения передач выполнен с возможностью толкания посредством чистого гидравлического вещества, введенного через канал 3 подачи текучей среды, а чистое гидравлическое вещество подается гидравлической системой 2.
В данном варианте реализации, вследствие использования гидравлической системы 2 для индивидуального обеспечения трансмиссионного поршня 14 переключения передач чистым гидравлическим веществом для переключения передач со стабильным давлением, преодолевают известные недостатки, заключающиеся в том, что гидравлическое масло не является чистым, давление не стабильно, содержатся пузыри, насос переключения передач легко всасывает воздух, поскольку трансмиссионное масло в коробке передач используется в качестве силового масла трансмиссионного поршня переключения передач, и полностью устраняет известный недостаток, заключающийся в колебаниях давления при переключении передач, которые зависят от чистоты передачи коробки передачи подсоса воздуха насосом переключения передач.
Вышеупомянутая трансмиссия для силового переключения передач в данном варианте реализации имеет преимущества стабильного переключения передач и длительного срока службы.
В данном варианте реализации, предпочтительно, вал 11 сцепления выполнен с каналом 3 подачи текучей среды, а входное отверстие 4 канала 3 подачи текучей среды выполнено на крышке 15 распределения потока на одном конце вала 11 сцепления.
Благодаря способу расположения канала подачи текучей среды возможно полное использование оригинальных частей трансмиссии для силового переключения передач, а структура и расположение являются обоснованными и простыми и ведут к снижению стоимости.
В данном варианте реализации, предпочтительно, крышка 15 распределения потока дополнительно оснащена выпускным отверстием 5.
Уплотнение чистого гидравлического вещества становится удобным с выполнением в крышке распределения потока одновременно входного отверстия и выпускного отверстия с тем, чтобы предотвратить перемешивание чистого гидравлического вещества с трансмиссионным маслом в камере трансмиссии для силового переключения передач.
В данном варианте реализации, предпочтительно, диск 13 сцепления содержит симметрично расположенные левый диск 131 сцепления и правый диск 132 сцепления, и поршень 14 переключения передач содержит левый поршень 141 переключения передач, взаимодействующий с левым диском сцепления 131 и правый поршень 142 переключения передач, взаимодействующий с правым диском сцепления 132, канал 3 подачи текучей среды содержит первый канал 31 подачи текучей среды, соединенный с левым поршнем 141 переключения передач и второй канал 32 подачи текучей среды, соединенный с правым поршнем 142 переключения передач, а входное отверстие 4 содержит первое входное отверстие 41 первого канала 31 подачи текучей среды и второе входное отверстие 42 второго канала 32 подачи текучей среды.
Данный предпочтительный способ взаиморасположения частей трансмиссии с двумя переключениями обеспечивает компактную структуру и обоснованное расположение.
В данном варианте реализации, предпочтительно, первое входное отверстие 41 выполнено в концевой поверхности крышки 15 распределения потока, второе входное отверстие 42 выполнено в боковой поверхности крышки 15 распределения потока, а выпускное отверстие 5 выполнено в боковой поверхности крышки 15 распределения потока.
Это делает удобным уплотнение чистого гидравлического вещества.
Конечно, первое входное отверстие также может быть выполнено в боковой поверхности крышки распределения потока, а второе входное отверстие и выпускное отверстие могут быть выполнены в концевой поверхности крышки распределения потока.
В данном варианте реализации, первый уплотнительный элемент 6 выполнен между вторым входным отверстием 42 и выпускным отверстием 5, второй уплотнительный элемент 7 выполнен между выпускным отверстием 5 и внутренней камерой 16 трансмиссии для силового переключения передач, третий уплотнительный элемент 8 выполнен между поршнем 14 переключения передач и корпусной шестерней 12, и четвертый уплотнительный элемент 9 выполнен между поршнем 14 переключения передач и валом 11 сцепления.
Первый уплотнительный элемент отделяет входное отверстие и выпускное отверстие от чистого гидравлического вещества, второй уплотнительный элемент изолирует все чистые гидравлические вещества за крышкой распределения потока так, что они не попадают в камеру трансмиссии для силового переключения передач, третий уплотнительный элемент и четвертый уплотнительный элемент отделяют чистое гидравлическое вещество, работающее на поршне переключения передач, от смазочного материала диска сцепления на другой стороне поршня, что предотвращает загрязнение чистого гидравлического вещества.
В данном варианте реализации, предпочтительно, первый уплотнительный элемент 6 установлен на валу 11 сцепления, второй уплотнительный элемент 7 установлен на крышке 15 распределения потока, а третий уплотнительный элемент 8 и четвертый уплотнительный элемент 9 установлены на поршне 14 переключения передач.
Это делает удобным обработку уплотнительных канавок и установку уплотнительных элементов.
В данном варианте реализации, предпочтительно, первый уплотнительный элемент 6 представляет собой уплотнительное кольцо, второй уплотнительный элемент 7 представляет собой каркасное масляное уплотнение, а третий уплотнительный элемент 8 и четвертый уплотнительный элемент 9 представляют собой уплотнительные шайбы.
Первый уплотнительный элемент использует форму уплотнительного кольца и, значит, подходит для ротационного уплотнения настоящего изобретения и обеспечивает хороший уплотнительный эффект и длительный срок службы; второй уплотнительный элемент использует каркасное масляное уплотнение и может полностью отделить немного вытекшее чистое гидравлическое масло между внутренней камерой трансмиссии для силового переключения передач и выпускной крышкой; хотя потребность в уплотнении третьим уплотнительным элементом и четвертым уплотнительным элементом не высока, использование уплотнительных шайб снижает расходы.
Как показано на Фиг. 2, в данном варианте реализации, гидравлическая система 2 содержит силовой гидравлический источник 21, гидравлический клапан 23 и трубопровод 24, причем силовой гидравлический источник 21 и гидравлический клапан 23 последовательно соединены через трубопровод 24, а выходное отверстие гидравлического клапана 23 сообщается с каналом 3 подачи текучей среды поршня 14 переключения передач.
Использование этой гидравлической системы для индивидуального обеспечения поршня переключения передач гидравлическим веществом может обеспечить чистое гидравлическое вещество без пузырей и со стабильным давлением, так что поршень переключения передач выполняет стабильное переключение передач; гидравлический клапан может контролировать включение/выключение, направление потока и т.д. гидравлического вещества, и осуществляет контроль за действием переключения передач трансмиссии для силового переключения передач.
Фиг. 3 показывает блок-схему варианта реализации другого соединения гидравлической системы трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 3, предпочтительно, гидравлическая система 2 дополнительно содержит однопутевой клапан 25, аккумулятор 22 и сигнализатор 26 давления, причем однопутевой клапан 25 установлен на выходном отверстии силового гидравлического источника 21, аккумулятор 22 и сигнализатор 26 давления соединены с трубопроводом 24 за выходным отверстием однопутевого клапана 25, и когда давление в гидравлической системе 2 ниже установленного значения давления, сигнализатор 26 давления подает сигнал тревоги.
Использование однопутевого клапана может повысить стабильность рабочего давления в гидравлической системе, и использование аккумулятора может обеспечить меньшие колебания давления гидравлической системы и стабильное давление, что способствует лучшей работе диска сцепления, и удается избежать повреждений гидравлического силового источника, такого как гидравлический насос, вследствие мгновенных толчков, и сигнализатор давления может остановить трансмиссию для силового переключения передач в случае низкого давления, которая в таком случае не будет повреждена.
В данном варианте реализации, предпочтительно, гидроэлектрический конвертер 27 дополнительно выполнен на выходном отверстии гидравлического клапана 23 для преобразования гидравлического сигнала в электрический сигнал. Он может накапливать гидравлический сигнал непосредственно у входного отверстия канала подачи текучей среды, затем открывает путь в случае известного давления, контроля в реальном времени, автоматического контроля и т.д., и обеспечивает снижение стоимости.
В данном варианте реализации, предпочтительно, гидравлический клапан 23 содержит два двухпозиционных трехпутевых электромагнитных реверсивных клапана, причем одно положение двухпозиционного трехпутевого электромагнитного реверсивного клапана обеспечивает сообщение между каналом 3 подачи текучей среды и гидравлическим силовым источником 21, а другое положение обеспечивает сообщение между каналом 3 подачи текучей среды и резервуаром 28 для хранения гидравлического вещества.
Использование двух двухпозиционных трехпутевых электромагнитных реверсивных клапанов позволяет обеспечить раздельный и удаленный контроль над действием переключения передач каждого переключения.
В данном варианте реализации, предпочтительно, чистое гидравлическое вещество представляет собой чистое гидравлическое масло, силовой гидравлический источник 21 представляет собой ведущий гидравлический насос, и аккумулятор 22 представляет собой аккумулятор газоразделительного типа.
Использование гидравлического масла в качестве чистого гидравлического вещества обеспечивает снижение стоимости, а масло с высокой вязкостью и маленькой степенью сжатия подходит для операций переключения передач трансмиссии для силового переключения передач и является предпочтительным гидравлическим веществом, и конечно, использование эмульсии или другого гидравлического вещества также возможно, хотя эффект от него не так хорош, как от гидравлического масла.
Использование гидравлического насоса в ведущем узле в качестве силового источника гидравлической системы может снизить стоимость, например, на практике вариантом реализации является использование канала G насоса, чтобы обеспечить давление масла, конечно, выполненный отдельно гидравлический насос также может использоваться для обеспечения давления масла. Использование аккумулятора газоразделительного типа позволяет снизить стоимость и улучшить эффект.
Фиг. 4 показывает блок-схему варианта реализации еще одного соединения гидравлической системы трансмиссии для силового переключения передач настоящего изобретения.
Как показано на Фиг. 4, предпочтительно, гидравлическая система 2 содержит силовой гидравлический источник 21, аккумулятор 22, реверсивный гидравлический клапан 23, трубопровод 24, однопутевой клапан 25 и сигнализатор 26 давления, причем силовой гидравлический источник 21, однопутевой клапан 25, аккумулятор 22 и реверсивный гидравлический клапан 23 последовательно соединены посредством трубопровода 24, аккумулятор 22 и сигнализатор 26 давления соединены в трубопроводе 24 за выходным отверстием однопутевого клапана 25, а реверсивный гидравлический клапан 23 содержит трехпозиционный четырехпутевой электромагнитный реверсивный клапан, и когда он находится в левом положении, один указанный канал 3 подачи текучей среды вынужден сообщаться с силовым гидравлическим источником 21, а другой указанный канал 3 подачи текучей среды выполнен с возможностью сообщения с резервуаром 28 для хранения гидравлического вещества; когда он находится в правом положении, один указанный канал 3 подачи текучей среды вынужден сообщаться с резервуаром 28 для хранения гидравлического вещества, а другой указанный канал 3 подачи текучей среды выполнен с возможностью сообщения с силовым гидравлическим источником 21; когда он находится в среднем положении, оба канала 3 подачи текучей среды выполнены с возможностью сообщения с резервуаром 28 для хранения гидравлического вещества.
На выходном отверстии трехпозиционного четырехпутевого электромагнитного реверсивного клапана дополнительно выполнен гидроэлектрический конвертер 27 для преобразования гидравлического сигнала в электрический сигнал.
Гидравлическая система также может обеспечить отдельную подачу текучей среды и удаленный контроль над поршнем переключения передач, обеспечить стабильное силовое переключение передач и преодолеть известные вышеупомянутые недостатки.
Подводя итог, вследствие использования гидравлической системы для обеспечения трансмиссионного поршня переключения передач чистым и свободным от пузырей маслом для силового переключения передач со стабильным давлением, вышеупомянутая трансмиссия для силового переключения передач настоящего изобретения преодолевает известные недостатки, заключающиеся в том, что масло не является чистым, давление не стабильно, содержатся пузыри, насос переключения передач легко всасывает воздух поскольку контрольное масло в коробке передач используется в качестве масла трансмиссионного поршня силового переключения передач, полностью устраняет известный недостаток, заключающийся в колебаниях давления при переключении передач, которые зависят от чистоты передачи коробки передачи подсоса воздуха насосом переключения передач, и имеет преимущества стабильного переключения передач и длительного срока службы.
Варианты реализации строительной машины настоящего изобретения могут быть осуществлены путем применения трансмиссии для силового переключения передач вышеупомянутых вариантов реализации к строительной машине, такой как грейдер, погрузчик и бульдозер, и такие варианты реализации строительной машины имеют преимущества стабильного переключения передач и длительного срока службы.
Грейдер взят в качестве примера. Если трансмиссия для силового переключения передач настоящего изобретения установлена на грейдере, это может обеспечить стабильное переключение передач и длительный срок службы диска сцепления, а также может обеспечить стабильное переключение передач при впусках и выпусках.
Также, трансмиссия для силового переключения передач настоящего изобретения может быть применена на такой строительной машине, как погрузчик и бульдозер, что обеспечивает такой же благоприятный эффект как и с грейдером, но они здесь не показаны.
Описанные выше варианты реализации настоящего изобретения являются лишь предпочтительными и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Для специалиста в данной области техники ясно, что настоящее изобретение может иметь различные модификации и изменения. Любые модификации, эквивалентные замены, улучшения и т.д. в соответствии с сущностью и принципами настоящего изобретения должны быть включены в объем защиты настоящего изобретения.