гидромеханическая коробка перемены передач

Формула изобретения

Гидромеханическая коробка перемены передач строительно-дорожной машины (колесного погрузчика), включающая установленные параллельно в корпусе выходной, промежуточные и входной валы, на последнем из которых жестко закреплена первая шестерня, кинематически связанная с второй шестерней, жестко закрепленной на первом промежуточном валу, на котором свободно установлена третья шестерня, связанная с этим валом первой функциональной муфтой, третья шестерня кинематически связана с четвертой шестерней, жестко закрепленной на втором промежуточном валу, которая, в свою очередь, кинематически связана с пятой шестерней, свободно установленной на входном валу и связанной с ним посредством второй функциональной муфты, и с шестой шестерней, жестко установленной на третьем промежуточном валу, на котором установлена также седьмая шестерня, кинематически связанная с восьмой шестерней, жестко закрепленной на входном валу, и девятую шестерню, свободно установленную на третьем промежуточном валу и связанную с ним третьей фрикционной муфтой, десятую шестерню, свободно установленную на четвертом промежуточном валу и связанную с ним четвертой фрикционной муфтой, одиннадцатую шестерню, жестко закрепленную на выходном валу и кинематически связанную с девятой шестерней, двенадцатую шестерню, жестко закрепленную на втором промежуточном валу, кинематически связанную с тринадцатой шестерней, жестко установленной на четвертом промежуточном валу, пятую фрикционную муфту, связанную с третьим промежуточным валом и седьмой шестерней, четырнадцатую шестерню, жестко установленную на втором промежуточном валу и кинематически связанную с пятнадцатой шестерней, свободно установленной на первом промежуточном валу и связанной с ним шестой фрикционной муфтой, отличающаяся тем, что шестерня седьмая и восьмая смещены на своих валах в направлении третьей фрикционной муфты, а пятая фрикционная муфта развернута на своем валу на 180^o и соединена с седьмой шестерней со стороны шестой шестерни, при этом выходной вал выполнен с дополнительным выходом на его противоположном конце и снабжен механизмом отключения дополнительного выхода, смонтированным на валу, а у шестерен седьмой и восьмой, двенадцатой и тринадцатой изменено передаточное отношение в меньшую сторону.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительно-дорожных машин, в частности к машинам типа погрузчиков, автогрейдеров и др.

Известна гидромеханическая коробка передач строительно-дорожной машины, включающая установленные параллельно в корпусе выходной, промежуточные и входной валы, на последнем из которых жестко зацеплена первая шестерня, кинематически связанная со второй шестерней, жестко защепленной на первом промежуточном валу, на котором свободно установлена третья шестерня, связанная с этим валом первой фрикционной муфтой, третья шестерня кинематически связана с четвертой шестерней, жестко закрепленной на втором промежуточном валу, которая в свою очередь, кинематически связана с пятой шестерней, свободно установленной на входном валу и связанной с ним посредством второй фрикционной муфты, и с шестерней, жестко установленной на третьем промежуточном валу, на котором установлена также седьмая шестерня, кинематически связанная с восьмой шестерней, жестко закрепленной на входном валу, и девятую шестерню, свободно установленную на третьем промежуточном валу и связанную с ним третьей фрикционной муфтой, десятую шестерню, свободно установленную на четвертом промежуточном валу и связанную с ним четвертой фрикционной муфтой, одиннадцатую шестерню, жестко закрепленную на выходном валу и кинематически связанную с девятой шестерней, двенадцатую шестерню, жестко закрепленную на втором валу, кинематически связанную с тринадцатой шестерней, жестко установленной на четвертом промежуточном валу, пятую фрикционную муфту, связанную с третьим промежуточным валом и седьмой шестерней, четырнадцатую шестерню, жестко установленную на втором промежуточном валу и кинематически связанную с пятнадцатой шестерней, свободно установленной на первом промежуточном валу и связанной с ним шестой фрикционной муфтой.

По технической сущности и достигаемому результату рассмотренная коробка передач является наиболее близкой к предложению заявителя и поэтому принята за прототип. Прототип имеет компактную конструкцию и малые габариты. Недостатком ее является сужение эксплуатационных возможностей в связи с тем, что данная гидромеханическая коробка перемены передач предназначена лишь для встраивания к конструкцию автогрейдеров. Однако при минимальных изменениях конструкции с сохранением ее габаритов, количества осей, гидромуфт и межосевого расстояния коробка может быть использована в конструкциях колесных погрузчиков.

Таким образом, задачей, решаемой в данном предложении, является расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Указанная задача решается тем, что в гидромеханической коробке передач строительно-дорожной машины, включающей установленные параллельно в корпусе выходной, промежуточные и входной валы, на последнем из которых жестко закреплена первая шестерня, кинематически связанная со второй шестерней, жестко закрепленной на первом промежуточном валу, на котором свободно установлена третья шестерня, связанная с этим валом первой фрикционной муфтой, третья шестерня кинематически связана с четвертой шестерней, жестко закрепленной на втором промежуточном валу, которая, в свою очередь, кинематически связана с пятой шестерней, свободно установленной на входном валу и связанной с ним посредством второй фрикционной муфты, и с шестой шестерней, жестко установленной на третьем промежуточном валу, на котором установлена также седьмая шестерня, связанная с валом третьей фрикционной муфтой, кинематически связанной с восьмой шестерней, жестко закрепленной на входном валу, и девятую шестерню, свободно установленную на третьем промежуточном валу и связанную с четвертой муфтой, десятую шестерню, свободно установленную на четвертом промежуточном валу и связанную с ним пятой фрикционной муфтой, одиннадцатую шестерню, жестко закрепленную на выходном валу и кинематически связанную с девятой шестерней, двенадцатую шестерню, жестко закрепленную на втором промежуточном валу, кинематически связанную с тринадцатой шестерней, жестко установленной на четвертом промежуточном валу, четырнадцатую шестерню, жестко установленную на втором промежуточном валу и кинематически связанную с шестнадцатой шестерней, свободно установленной на первом промежуточном валу и связанной с ним шестой фрикционной муфтой, а шестерни седьмая и восьмая смещены в сторону четвертой фрикционной муфты, а пятая фрикционная муфта развернута на своем валу на 180^o, при этом выходной вал выполнен с дополнительным выходом на его противоположном конце и снабжен механизмом его отклонения, смонтированным на валу, а у шестерен седьмой и восьмой, двенадцатой и тринадцатой изменено передаточное отношение в меньшую сторону.

На фиг. 1 представлена схема гидромеханической коробки передач; на фиг. 2 гидравлическая схема управления муфтами сцепления коробки передач.

Гидромеханическая коробка передач транспортного средства содержит установленные в корпусе 1 входной вал 2, выходной вал 3, первый, второй, третий и четвертый промежуточные валы 4-7.

Валы 2-7 установлены в корпусе параллельно в подшипниках 8. На входном валу 2 жестко закреплена первая шестерня 9, кинематически связанная со второй шестерней 10, жестко закрепленной на первом промежуточном валу 4, на котором свободно установлена третья шестерня 11, связанная с валом 4 посредством первой фрикционной муфты 12. Третья шестерня 11 кинематически соединена с четвертой шестерней 13, жестко закрепленной на втором промежуточном валу 5. Шестерня 13 в свою очередь кинематически связана с пятой шестерней 14, свободно установленной на входном валу 2 и связанной с ним посредством второй фрикционной муфты 15, а также шестерня 13 кинематически связана с шестой шестерней 16, установленной жестко на третьем промежуточном валу 6, на котором установлена также седьмая шестерня 17, кинематически связанная с восьмой шестерней 18, жестко закрепленной на выходном валу 3, и девятая шестерня 19, свободно установленная на третьем промежуточном валу 6 и связанная с ним третьей фрикционной муфтой 20. Десятая шестерня 21 свободно установлена на четвертом промежуточном валу 7 и связана с ним четвертой фрикционной муфтой 22. Пятая фрикционная муфта 23 установлена на третьем промежуточном валу 6 для осуществления связи шестерни 17 с третьим промежуточным валом 6. Одиннадцатая шестерня 24 жестко закреплена на выходном валу 3 и кинематически связана с шестерней 19 и с шестерней 21. Двенадцатая шестерня 25 жестко закреплена на втором промежуточном валу 5 и кинематически связана с тринадцатой шестерней 26, закрепленной жестко на четвертом промежуточном валу 7. Четырнадцатая шестерня 27 жестко установлена на втором промежуточном валу и кинематически связана с пятнадцатой шестерней 28, свободно установленной на первом промежуточном валу 4 и связанной с валом 4 посредством шестой фрикционной муфты 29. Фрикционные муфты 12 и 29 являются муфтами включения первого или второго диапазонов, а муфта 15 муфтой включения заднего хода.

Муфты 20, 22 и 23 являются муфтами 10 включения передач.

Включение каждой из муфт осуществляется посредством гидросистемы управления коробки передач, включающей насос 30, всасывающая линия которого соединена с гидробаком 31, а нагнетательная с двумя группами последовательно соединенных гидрораспределителей 32-38, первые четыре из которых 32-35 гидравлически соединены с фрикционными муфтами 12, 29 и с механизмом отключения 36 дополнительного выходного конца 37, который имеет выходной вал 3, а вторые три гидрораспределителя 38, 39 и 40 гидравлически соединены с фрикционными муфтами 22, 20 и 23 соответственно.

Защита насоса 30 осуществляется посредством предохранительного клапана 41, установленного в напорной линии насоса 30.

Работа гидромеханической коробки передач для погрузчика осуществляется следующим образом. Для включения первой передачи включаются гидрораспределители 32 и 38, при этом происходит замыкание фрикционных муфт 12 и 22. В этом случае крутящий момент от входного вала 2 передается через шестерни 9 и 10, муфту 12 на шестерню 11, связанную с шестерней 13, на второй промежуточный вал 5 и через шестерни 25 и 26, муфту 22, шестерни 21 и 24 на выходной вал 3. Для включения второй передачи включаются гидрораспределители 33 и 38, при этом происходит замыкание фрикционных муфт 29 и 22. В этом случае крутящий момент от входного вала 2 передается через шестерни 9 и 10, муфту 29 на шестерню 28, связанную с шестерней 27, на второй промежуточный вал 5 и далее через шестерни 25 и 26, муфту 22, шестерни 21 и 24 на выходной вал.

Для включения третьей передачи включаются гидрораспределители 32 и 36, при этом происходит замыкание фрикционных муфт 12 и 20. Крутящий момент до второго промежуточного вала 5 передается как описано выше (для 1-ой передачи), а далее через шестерни 13 и 16, кинематически связанные между собой, подается на третий промежуточный вал 5 и далее через шестерни 25 и 26, муфту 22, шестерни 21 и 24 на выходной вал.

Для включения третьей передачи включаются гидрораспределители 32 и 36, при этом происходит замыкание фрикционных муфт 12 и 20. Крутящий момент до второго промежуточного вала 5 передается, как описано выше (для 1-ой передачи), а далее через шестерни 13 и 16, кинематически связанные между собой, подается на промежуточный вал 6, с которого через муфту 20, шестерни 19 и 24 на выходной вал 3.

Для включения четвертой передачи включаются гидрораспределители 32 и 40, при этом происходит замыкание фрикционных муфт 12 и 23. Крутящий момент до третьего промежуточного вала 6 передается как написано выше, а долее через муфту 23, шестерню 17 и 18 на выходной вал 3.

Для включения задней передачи необходимо выключить гидрораспределители 32 и 33 и включить гидрораспределитель 34, в этом случае замыкается муфта 15, и крутящий момент входного вала 2, через муфту 15 передается непосредственно на второй промежуточный вал 25. При этом меняется направление вращения вала 5. Дальнейшая передача крутящего момента на выходной вал 3 аналогично описанному выше в зависимости от того, какая муфта 20, 22 и 23. При этом обеспечивается получение 3-х скоростей для движения задним ходом. Для отключения заднего моста включается гидрораспределитель 35, происходит подача жидкости в гидроцилиндр 36, со штоком которого связана вилка каретки 42 отключения моста.

Таким образом, по сравнению с прототипом выходной вал выполнен с выходами из коробки на обоих концах, т.е. с дополнительным выходом на задний мост погрузчика. А за счет перекомпоновки на своих осях ряда шестерен и фрикционной муфты получена возможность разместить на выходном валу механизм отключения дополнительного выхода, т.е. отключение заднего моста погрузчика. Соответствующие коррективы внесены и в гидросхему управления коробкой. А отключение заднего моста погрузчика при транспортном режиме его работы является необходимым условием для сокращения износа дорогостоящих шин заднего моста и исключение циркуляции паразитной мощности.

В результате, за счет существенных, но минимальных переделок гидромеханическая коробка передач получила расширенный диапазон своего применения, сохранив свои габариты, количество валов и шестерен и межцентровые расстояния валов.