устройство для снижения жесткости трансмиссии машинотракторных агрегатов

Формула изобретения

Устройство для снижения жесткости трансмиссии машинотракторных агрегатов, содержащее планетарную передачу, реактивное звено которой соединено с шестерней привода масляного насоса, масляный насос подключен к всасывающей и напорной магистралям, планетарная передача валом водила соединена с коробкой передач, а валом коронной шестерни - с двигателем через муфту сцепления, в напорной магистрали установлены двухступенчатый регулируемый дроссель, к входу которого подсоединены предохранительный клапан и кран управления, демпферный клапан подключен параллельно дросселю, при этом имеется гидробак и пневмогидроаккумулятор, являющийся концевым элементом напорной магистрали, демпферный клапан состоит из гильзы, плунжера, пружины, регулировочного винта и разгрузочного канала, отличающееся тем, что пневмогидроаккумулятор разделен на три полости и имеет поршень со штоком и свободный поршень, при этом поршень со штоком снабжен масляным каналом, который через маслопровод соединен с регулятором положения поршней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано на различных машинотракторных агрегатах (МТА), работающих в условиях неустановившихся режимов движения в полевых условиях и на транспортных работах.

Известно устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства [1], содержащее планетарную передачу, реактивное звено, масляный насос, всасывающую и напорную магистрали, маслобак, в напорной магистрали установлен регулируемый дроссель, а параллельно ему в ту же магистраль вмонтированы предохранительный клапан и кран управления, пневмогидроаккумулятор.

Недостатком устройства [1] является то, что колебания внешней тяговой нагрузки передаются на двигатель вследствие большого гидравлического сопротивления регулируемого дросселя, установленного между масляным насосом и пневмогидроаккумулятором в напорной магистрали.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для снижения жесткости трансмиссии транспортного средства [2], содержащее планетарную передачу, реактивное звено, масляный насос, всасывающую и напорную магистрали, двухступенчатый регулируемый дроссель, предохранительный клапан и кран управления, гидробак. Демпферный клапан состоит из гильзы, плунжера, пружины, регулировочного винта и разгрузочного канала. Пневмогидроаккумулятор, являясь концевым элементом напорной магистрали, состоит из гидроцилиндра и свободного поршня.

Недостатком данного устройства [2] является то, что оно защищает двигатель от определенного диапазона частот колебаний внешней тяговой нагрузки. И если колебания переходят в другой диапазон частот, то известное устройство будет работать с низким коэффициентом полезного действия.

Предложенным изобретением решается задача уменьшения влияния колебаний внешней тяговой нагрузки при различных операциях на эффективность функционирования машинотракторного агрегата.

Поставленная задача достигается тем, что пневмогидроаккумулятор (ПГА) разделен на три полости и имеет поршень со штоком и свободный поршень, при этом поршень со штоком снабжен масляным каналом, который через маслопровод соединен с регулятором положения поршней.

На фиг.1 приведена общая схема гидромеханического демпфера в трансмиссии; на фиг.2 - пневмогидроаккумулятор.

Устройство для снижения жесткости трансмиссии машинотракторных агрегатов содержит планетарную передачу 1, которая состоит из коронной шестерни 2 и реактивного звена 3, в свою очередь реактивное звено 3 соединено с шестерней 4 привода масляного насоса 5. Масляный насос 5 подключен к всасывающей 6 и напорной 7 магистралям. Планетарная передача 1 валом водила 8 соединена с коробкой передач 9 и приводится от муфты сцепления 10 двигателя 11. В напорной магистрали 7 установлены двухступенчатый регулируемый дроссель 12, к входу 13 которого подсоединены предохранительный клапан 14 и кран управления 15. Демпферный клапан 16 подключен параллельно двухступенчатому регулируемому дросселю 12. При этом имеется гидробак 17 и пневмогидроаккумулятор 18, имеющий три полости (I, II, III) и состоящий из гидроцилиндра 19, свободного поршня 20, поршня со штоком 21, а также имеется регулятор положения поршней 22, к которому подсоединен маслопровод 23, а в поршне со штоком имеется масляный канал 24.

Устройство работает следующим образом: при включении муфты сцепления 10 в момент трогания машинотракторного агрегата начинает вращаться коронная шестерня 2 планетарной передачи 1, которая передает движение на реактивное звено 3, а последнее - на шестерню 4 привода масляного насоса 5. Поршни 20 и 21 устанавливаются в определенное положение, соответствующее определенному объему пневмогидроаккумулятора. Масляный насос 5, засасывая масло из гидробака 17, нагнетает его в пневмогидроаккумулятор 18, в одной из полостей которого находится предварительно сжатый воздух (полость III), а в двух других полостях находятся нагнетаемая жидкость (со стороны дросселя - полость I) и стационарная жидкость (между двумя поршнями - полость II).

Регулируемый дроссель 12 в напорной магистрали 7 обеспечивает быстрое нарастание давления масла в масляном насосе 5 в первый момент трогания МТА. В результате этого крутящий момент масляного насоса 5 возрастает, отчего возрастает и крутящий момент на валу водила 8, преодолевая момент сопротивления движению МТА. С этого момента начинается его плавное трогание.

Давление в пневмогидроаккумуляторе 18 нарастает с некоторым запаздыванием плавно по закону сжатия воздуха при совместном перемещении поршней 20 и 21. После трогания МТА до конца разгона давление, которое создает масляный насос 5, и крутящий момент на валу водила 8 остаются постоянными. В конце разгона давление в пневмогидроаккумуляторе 18 достигает максимального значения и значения, равного давлению в напорной магистрали 7 до дросселя 12. После этого масляный насос 5 останавливается и в работе при нагрузке находится под рабочим давлением. При возрастании внешней нагрузки ведущий момент трансмиссии возрастает, вследствие чего масляный насос 5 проворачивается и подает больше масла в пневмогидроаккумулятор 18, после чего баланс моментов восстанавливается. При уменьшении внешней нагрузки ведущий момент трансмиссии снижается и перестает соответствовать моменту сопротивления масляного насоса 5. В этом случае под давлением сжатого газа начинает вытесняться жидкость из пневмогидроаккумулятора 18 (со стороны дросселя - полость I), а пластина регулируемого дросселя 12 отходит от корпуса. Через образовавшееся дополнительное сечение жидкость свободно поступает к масляному насосу 5, который начинает работать как гидромотор (вращаясь в обратную сторону), способствуя при этом повышению мощности МТА. Полученная таким образом дополнительная энергия в трансмиссии расходуется на преодоление сопротивления движению МТА.

При скачкообразном возрастании нагрузки вступает в работу предохранительный клапан 14, который ограничивает давление масляного насоса 5, а следовательно, и ведущий момент трансмиссии, то есть момент на валу водила 8.

При колебаниях внешней тяговой нагрузки в определенном диапазоне частот на определенной операции в работу вступает демпферный клапан 16.

При изменении операции изменится и диапазон частот. Произойдет запаздывание в срабатывании устройства, следовательно, большая часть колебаний внешней нагрузки будет передаваться на двигатель 11, поэтому возникает необходимость в изменении объема ПГА 18.

Изменение объема происходит следующим образом: регулятором 22 подают определенную порцию масла в полость II по маслопроводу 23 и масляному каналу 24. Количеством масла в межпоршневом пространстве регулируют объем ПГА (чем больше масла в полости II, тем меньше объем ПГА и тем меньше масла нужно закачать в полость I, вследствие этого жесткость устройства возрастает), тем самым уменьшая или увеличивая жесткость всего устройства. В свою очередь, получая возможность изменения жесткости всего устройства, можно настраивать весь механизм на определенный диапазон частот внешней тяговой нагрузки.

Источники информации

1. А.С. 748036, М.кл.² В 60 К 17/10, Бюллетень N 26, 1980.

2. А.С. 1062035, МПК⁵ В 60 К 17/10, Бюллетень N 47, 1983 (прототип).