гидрообъемная трансмиссия колесного транспортного средства

Формула изобретения

Гидрообъемная трансмиссия колесного транспортного средства, содержащая гидронасос и кинематически связанный с колесами транспортного средства реверсивный гидромотор, сообщенные между собой гидролиниями через трехпозиционный распределитель, при этом на участке между гидронасосом и трехпозиционным распределителем напорная и сливная гидролинии соединены между собой через управляемый запорный клапан, отличающаяся тем, что трехпозиционный распределитель имеет подпружиненный с обоих торцов золотник и две полости управления, первая из которых соединена первой гидролинией управления с рабочим выходом первого управляемого клапана сервоуправления, а вторая полость управления соединена второй гидролинией управления с рабочим выходом второго управляемого клапана сервоуправления, при этом в первой гидролинии управления установлен первый двухпозиционный распределитель, а во второй гидролинии управления - второй двухпозиционный распределитель, причем первый и второй двухпозиционные распределители имеют на своих торцах полости управления, а золотники этих распределителей подпружинены с одного торца, при этом полости управления, выполненные со стороны подпружиненных торцов золотников, соединены с напорной гидролинией гидронасоса, причем другая полость управления первого двухпозиционного распределителя соединена с гидролинией слива гидромотора при положении золотника трехпозиционного распределителя у второй полости управления этого распределителя, а другая полость управления второго двухпозиционного распределителя соединена с гидролинией слива гидромотора при положении золотника трехпозиционного распределителя у первой полости управления этого распределителя, при этом сливные выходы обоих управляемых клапанов сервоуправления соединены с гидробаком, а входы этих клапанов соединены с источником давления управления, кроме этого, рабочие выходы обоих управляемых клапанов сервоуправления соединены с входами клапана ИЛИ, выход которого соединен с устройствами регулирования гидронасоса и гидромотора, устройством топливоподачи и полостью управления управляемого запорного клапана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидроприводам транспортных средств и в первую очередь может быть использовано в качестве гидропривода шасси погрузчика с двигателем внутреннего сгорания.

Известна гидрообъемная трансмиссия колесного транспортного средства (авторское свидетельство СССР N 1168439, м.к. B 60 K 17/10). Она содержит гидронасос и реверсивный гидромотор, связанный с колесами транспортного средства. Гидронасос и гидромотор соединены между собой гидролиниями через трехпозиционный распределитель, управляемый с помощью рукоятки. На участке между гидронасосом и трехпозиционным распределителем напорная и сливная гидролинии соединены между собой через запорный клапан, управляемый от педали тормозного устройства.

Описанная гидрообъемная трансмиссия имеет следующие недостатки: ее практически нельзя использовать в качестве главной тормозной системы транспортного средства; большая нагрузка на водителя транспортного средства, что понижает производительность этого средства и безопасность его эксплуатации; большие энергозатраты.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи безопасного торможения транспортного средства с помощью гидрообъемной трансмиссии транспортного средства, повышения производительности и безопасности транспортного средства за счет уменьшения нагрузки на водителя этого средства, уменьшения энергозатрат.

Поставленная задача решается тем, что в известную гидрообъемную трансмиссию транспортного средства, содержащую гидронасос и кинематически связанный с колесами транспортного средства реверсивный гидромотор, сообщенные между собой гидролиниями через трехпозиционный распределитель, при этом на участке между гидронасосом и трехпозиционным распределителем напорная и сливная гидролинии соединены между собой через управляемый запорный клапан, введены следующие новые элементы: трехпозиционный распределитель имеет подпружиненный с обоих торцов золотник и две полости управления; первая полость управления трехпозиционного распределителя соединена первой гидролинией управления с рабочим выходом первого управляемого клапана сервоуправления, а вторая полость управления трехпозиционного распределителя соединена второй гидролинией управления с рабочим выходом второго управляемого клапана сервоуправления; в первой гидролинии управления установлен первый двухпозиционный распределитель, а во второй гидролинии управления установлен второй двухпозиционный распределитель; первый и второй двухпозиционные распределители имеют на своих торцах полости управления, а золотники этих распределителей подпружинены с одного торца; полости управления двухпозиционных распределителей, выполненные со стороны подпружиненных торцев золотников этих распределителей, соединены с напорной гидролинией гидронасоса; другая полость управления первого двухпозиционного распределителя соединена с гидролинией слива гидромотора при положении золотника трехпозиционного распределителя у второй полости управления этого распределителя; другая полость управления второго двухпозиционного распределителя соединена с гидролинией слива гидромотора при положении золотника трехпозиционного распределителя у первой полости управления этого распределителя; сливные выходы обоих управляемых клапанов сервоуправления соединены с гидробаком; входы обоих управляемых клапанов сервоуправления соединены с источником давления управления; рабочие выходы обоих управляемых клапанов сервоуправления соединены с входом клапана ИЛИ, выход которого соединен с устройствами регулирования гидронасоса и гидромотора, устройством топливоподачи и полостью управления запорного клапана.

В заявляемом изобретении с помощью гидрообъемной трансмиссии обеспечивается стабильное торможение транспортного средства. Кроме этого, предлагаемая трансмиссия позволяет упростить управление транспортным средством и снизить энергозатраты за счет регулирования оборотов двигателя, вращающего гидронасос, в зависимости от режима работы гидрообъемной трансмиссии.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема предлагаемой гидрообъемной трансмиссии колесного транспортного средства.

Гидрообъемная трансмиссия колесного транспортного средства содержит гидронасос 1, который соединен напорной гидролинией 2 и сливной гидролинией 3 с трехпозиционным распределителем 4, золотник которого подпружинен с обоих торцев. Напорная гидролиния 2 соединена со сливной гидролинией 3 через управляемый запорный клапан 5. Сливная гидролиния 3 соединена с баком 6. Трехпозиционный распределитель 4 связан с гидромотором 7 посредством гидролиний 8 и 9. Первая полость управления 10 (на чертеже эта полость условно изображена в виде линии, совпадающей с верхним торцем трехпозиционного распределителя 4) трехпозиционного распределителя 4 соединена с двухпозиционным распределителем 11 гидролинией управления 12, а вторая полость управления 13 (на чертеже эта полость совпадает с нижним торцом трехпозиционного распределителя 4) трехпозиционного распределителя 4 соединена с двухпозиционным распределителем 14 гидролинией управления 15. Двухпозиционный распределитель 11 связан посредством гидролинии 16 с рабочим выходом первого управляемого клапана сервоуправления 17, снабженного педалью управления 18. Двухпозиционный распределитель 14 связан посредством гидролинии 19 с рабочим выходом второго управляемого клапана сервоуправления 20, снабженного педалью управления 21. Сливные выходы управляемых клапанов сервоуправления 17 и 20 соединены с помощью гидролиний 22 с баком 6. Входы управляемых клапанов сервоуправления 17 и 20 соединены с помощью гидролинии 23 с источником давления управления 24. Рабочий выход первого управляемого клапана сервоуправления 17 с помощью гидролинии 25 соединен с одним из входов клапана ИЛИ 26, а рабочий выход второго управляемого клапана сервоуправления 20 с помощью гидролинии 27 соединен со вторым входом клапана ИЛИ 26. Выход клапана ИЛИ 26 соединен с помощью гидролиний управления 28, 29, 30, 31 соответственно с устройством регулирования гидронасоса 32, устройством регулирования гидромотора 33, устройством топливоподачи 34 и полостью управления управляемого запорного клапана 5. Двухпозиционные распределители 11 и 14 имеют на своих торцах полости управления, а золотники этих распределителей подпружинены с одного торца (на чертеже со стороны левых торцев). Полости управления двухпозиционных распределителей 11 и 14, выполненные со стороны подпружиненных торцев золотников, соединены с напорной гидролинией 2 посредством гидролиний 36 и 37. Правая полость управления двухпозиционного распределителя 11 соединена гидролинией 38 с гидролинией 9 (эта гидролиния является сливной гидролинией для гидромотора 7 при расположении золотника трехпозиционного распределителя 4 в нижнем положении, т. е. у второй полости управления 13), а правая полость управления двухпозиционного распределителя 14 соединена гидролинией 39 с гидролинией 8 (эта гидролиния является сливной гидролинией для гидромотора 7 при расположении золотника трехпозиционного распределителя 4 в верхнем положении, т.е. у первой полости управления 10).

Гидрообъемная трансмиссия колесного транспортного средства работает следующим образом.

Перед началом движения колесного транспортного средства работают гидронасос 1 и источник давления управления 24. При этом двигатель (на чертеже он не показан), приводящий в движение гидронасос 1, имеет минимальные обороты, давление в гидролиниях управления 12, 16, 15, 19, 28, 29, 30 и 31 отсутствует, двухпозиционные распределители 11 и 14 и управляемый запорный клапан 5 находятся в открытом состоянии. Рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом 1 в напорную гидролинию 2, возвращается на вход этого гидронасоса через управляемый запорный клапан 5 и сливную гидролинию 3.

Для обеспечения движения транспортного средства вперед необходимо нажать педаль 18. При этом в гидролиниях 25, 16, 12, 28, 29, 30 и 31 появляется давление управления, величина которого пропорциональна величине нажатия педали 18. Давление управления поступает в полость управления управляемого запорного клапана 5, в первую полость управления 10 трехпозиционного распределителя 4, в устройство регулирования гидронасоса 32, устройство регулирования гидромотора 33 и устройство топливоподачи 34. Под действием давления управления золотник управляемого запорного клапана 5 перемещается вправо, в результате чего этот клапан закрывается. Золотник трехпозиционного распределителя 4 перемешается вниз, при этом рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом 1, поступает через напорную гидролинию 2, трехпозиционный распределитель 4 и гидролинию 8 в гидромотор 7, который приводит в движение транспортное средство. При увеличении нажатия на педаль 18 давление управления увеличивается, при этом устройство регулирования гидронасоса 32 увеличивает рабочий объем гидронасоса 1, устройство регулирования гидромотора 33 уменьшает рабочий объем гидромотора 7, а устройство топливоподачи 34 увеличивает подачу топлива в двигатель, вращающий гидронасос 1, в результате чего увеличиваются обороты двигателя и скорость движения транспортного средства.

Для остановки транспортного средства, движущегося вперед, достаточно отпустить педаль 18. В зависимости от скорости отпускания (V) указанной педали возможны два варианта работы гидрообъемной трансмиссии. Если V < V₀, то гидрообъемная трансмиссия работает следующим образом. По мере отпускания педали 18 уменьшается давление управления в гидролиниях 25, 16, 12, 28, 29, 30 и 31, поэтому обороты двигателя падают, а золотник трехпозиционного распределителя 4 перемещается к нейтральному положению (на чертеже вверх). Перемещение указанного золотника вызывает частичное перекрытие внутренних каналов трехпозиционного распределителя 4, что приводит к увеличению давления в гидролинии 9, а следовательно, к торможению гидромотора 7. Полное перекрытие внутренних каналов трехпозиционного распределителя 4 происходит после остановки гидромотора 7, к этому моменту полностью открывается управляемый запорный клапан 5.

Если V > V₀, то гидрообъемная трансмиссия работает следующим образом. По мере отпускания педали 18 уменьшается давление управления в гидролиниях 25, 16, 12, 28, 29, 30 и 31, поэтому обороты двигателя падают, а золотник трехпозиционного распределителя 4 перемещается к нейтральному положению. Перемещение указанного золотника вызывает частичное перекрытие внутренних каналов трехпозиционного распределителя 4, что приводит к увеличению давления в гидролинии 9, но как только это давление достигает величины P, то золотник двухпозиционного распределителя 11 начинает перемещаться влево и частично перекрывает слив жидкости из полости управления 10, в результате чего скорость перемещения золотника трехпозиционного распределителя 4 уменьшается и устанавливается такой, что давление в гидролинии 9 поддерживается (с точностью до перерегулирования) равным P. После остановки гидромотора 7 (транспортного средства) давление в гидролинии 9 падает до 0. Золотник двухпозиционного распределителя 11 возвращается в исходное (правое) положение, а золотник трехпозиционного распределителя 4 устанавливается в нейтральное положение. Еще до полной остановки транспортного средства открывается управляемый запорный клапан 5, а устройство регулирования гидронасоса 32, устройство регулирования гидромотора 33 и устройство топливоподачи 34 устанавливаются в исходные положения.

Для обеспечения движения транспортного средства назад необходимо нажать педаль 21. При этом в гидролиниях 27, 19, 15, 28, 29, 30 и 31 появляется давление управления. Давление управления поступает в полость управления управляемого запорного клапана 5, во вторую полость управления 13 трехпозиционного распределителя 4, в устройство регулирования гидронасоса 32, устройство регулирования гидромотора 33 и устройство топливоподачи 34. Под действием давления управления золотник управляемого запорного клапана 5 перемещается вправо, в результате чего этот клапан закрывается. Золотник трехпозиционного распределителя 4 перемещается вверх, при этом рабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом 1, поступает через напорную гидролинию 2, трехпозиционный распределитель 4 и гидролинию 9 в гидромотор 7.

Для остановки транспортного средства, движущегося назад, достаточно отпустить педаль 21. В процессе торможения транспортного средства, движущегося назад, двухпозиционный распределитель 14 и гидролиния 8 работают точно также, как двухпозиционный распределитель 11 и гидролиния 9 при торможении транспортного средства, движущегося вперед.

Из вышеизложенного следует, что предложенная гидрообъемная трансмиссия позволяет регулировать расход топлива в зависимости от режима работы транспортного средства, что уменьшает энергетические затраты. Управление скоростью движения и торможения транспортного средства осуществляется с помощью двух педалей, что упрощает управление транспортным средством, повышает его производительность и безопасность. Кроме этого, предложенная гидрообъемная трансмиссия обеспечивает плавное и стабильное торможение транспортного средства, исключая при этом блокировку приводных колес.