устройство для переключения механической коробки перемены передач базового автомобиля машины для уборки и содержания дорожных покрытий при ее движении с работающим навесным оборудованием

Формула изобретения

1. Устройство для переключения механической коробки перемены передач базового автомобиля машины для уборки и содержания дорожных покрытий при ее движении с работающим навесным оборудованием, двигатель которого соединен с механической коробкой перемены передач через муфту сцепления, связанную с педалью ее выключения, навесное оборудование, имеющее силовую связь с коробкой перемены передач, и источник постоянного тока электрооборудования базового автомобиля, при этом силовая связь навесного оборудования с коробкой перемены передач выполнена в виде гидравлической системы, включающей в себя гидравлический насос, приводимый от коробки отбора мощности, кинематически связанной с коробкой перемены передач, и сообщенный своей всасывающей полостью с баком для рабочей жидкости гидравлической системы и напорной полостью с гидравлическими моторами привода навесного оборудования, отличающееся тем, что оно снабжено двухпозиционным гидравлическим электроприводным клапаном, имеющим вход и два выхода, при этом вход клапана сообщен с напорной полостью гидравлического насоса, первый выход клапана сообщен с гидравлическими моторами привода рабочего оборудования при выключенном электроприводе клапана, второй выход которого сообщен с баком для рабочей жидкости, электрическим выключателем, установленным с возможностью взаимодействия с педалью сцепления, и имеющим контакты, которые разомкнуты при положении педали сцепления, соответствующему включенному состоянию муфты сцепления, при этом электропривод гидравлического клапана подключен к источнику постоянного тока электрооборудования базового автомобиля через нормально разомкнутые контакты электромагнитного реле, обмотка которого последовательно соединена с источником постоянного тока электрооборудования базового автомобиля через контакты электрического выключателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено гидравлическим аккумулятором, подключенным к первому выходу гидравлического клапана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машинам для уборки и содержания дорожных покрытий.

Известен способ и устройство для переключения коробки передач машины для уборки и содержания дорожных покрытий при ее движении с работающим навесным оборудованием, которая содержит базовый автомобиль с двигателем, соединенным с коробкой перемены передач через муфту сцепления и навесное оборудование, имеющее силовую связь с коробкой перемены передач через коробку отбора мощности, с которой оно, в свою очередь, соединено при помощи вала, передающего крутящий момент (Машины для уборки городов и зданий общественного назначения. Отраслевой каталог ЦНИИТЭСтроймаш, стр. 30-36, М., 1983). Перед переключением передач выключают муфту сцепления. При этом силовая связь навесного оборудования не разрывается и нагрузка от работы навесного оборудования передается на коробку перемены передач, создавая затруднения при переключении передач.

Наиболее близким аналогом или прототипом настоящего изобретения являются способ и устройство для переключения коробки передач машины для уборки и содержания дорожных покрытий при ее движении с работающим навесным оборудованием, включающая базовый автомобиль, двигатель которого соединен с механической коробкой перемены передач через муфту сцепления, связанную с педалью ее выключения, навесное оборудование, имеющее силовую связь с коробкой перемены передач, и источник постоянного тока электрооборудования базового автомобиля, при этом силовая связь навесного оборудования с коробкой перемены передач выполнена в виде гидравлической системы, включающей в себя гидравлический насос, приводимый от коробки отбора мощности, кинематически связанной с коробкой перемены передач, и сообщенный своей всасывающей полостью с баком для рабочей жидкости гидравлической системы и напорной полостью с гидравлическими моторами привода навесного оборудования (Машины для уборки городов и зданий общественного назначения. Отраслевой каталог ЦНИИТЭСтроймаш, стр.36-43, М., 1983).

Для переключения передач с работающим навесным оборудованием при движении машины выключают муфту сцепления. В этом случае происходит отключение первичного вала коробки перемены передач от двигателя и, следовательно, от коробки отбора мощности и связанного с ней гидравлического насоса. В то же время нагрузка от работы гидромоторов привода навесного оборудования создает сопротивление, которое передается через гидравлический насос на коробку отбора мощности и от нее на промежуточный вал коробки перемены передач, останавливая его вращение. Однако поскольку движение базового автомобиля продолжается по инерции, то и вращение ведущих колес передается через карданный вал на вторичный вал коробки перемены передач, что приводит к значительной разнице скоростей вращения вторичного вала и промежуточного вала, который затормаживается сопротивлением навесного оборудования. Синхронизаторы коробки перемены передач не обеспечивают выравнивание угловых скоростей вторичного и промежуточного вала и в результате переключение передач становится в значительной степени затрудненным или, как правило, невозможным.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи по обеспечению возможности нормального переключения коробки перемены передач базового автомобиля машины для уборки и содержания дорожных поверхностей при ее движении с работающим навесным оборудованием.

Технический результат достигается тем, что в известном способе переключения механической коробки перемены передач базового автомобиля машины для уборки и содержания дорожных покрытий при ее движении с работающим навесным оборудованием, которое имеет силовую связь с коробкой перемены передач, заключающемся в том, что перед переключением передач выключают муфту сцепления двигателя базового автомобиля с коробкой перемены передач и одновременно с выключением муфты сцепления разрывают силовую связь работающего навесного оборудования с коробкой перемены передач и восстанавливают указанную силовую связь после включения муфты сцепления.

Кроме того, известное устройство для осуществления способа переключения механической коробки перемены передач базового автомобиля машины для уборки и содержания дорожных покрытий при ее движении с работающим навесным оборудованием, содержащее базовый автомобиль машины для уборки и содержания дорожных покрытий, двигатель которого соединен с механической коробкой перемены передач через муфту сцепления, связанную с педалью ее выключения, навесное оборудование, имеющее силовую связь с коробкой перемены передач, и источник постоянного тока электрооборудования базового автомобиля, при этом силовая связь навесного оборудования с коробкой перемены передач выполнена в виде гидравлической системы, включающей в себя гидравлический насос, приводимый от коробки отбора мощности, кинематически связанной с коробкой перемены передач, и сообщенный своей всасывающей полостью с баком для рабочей жидкости гидравлической системы и напорной полостью с гидравлическими моторами привода навесного оборудования, снабжено двухпозиционным гидравлическим электроприводным клапаном, имеющим вход и два выхода, при этом вход клапана сообщен с напорной полостью гидравлического насоса, первый выход клапана сообщен с гидравлическими моторами привода рабочего оборудования при выключенном электроприводе клапана, второй выход которого сообщен с баком для рабочей жидкости, электрическим выключателем, установленным с возможностью взаимодействия с педалью сцепления, и имеющим контакты, которые разомкнуты при положении педали сцепления, соответствующему включенному состоянию муфты сцепления, при этом электропривод гидравлического клапана подключен к источнику постоянного тока электрооборудования базового автомобиля через нормально разомкнутые контакты электромагнитного реле, обмотка которого последовательно соединена с источником постоянного тока электрооборудования базового автомобиля через контакты электрического выключателя. Кроме того, устройство снабжено гидравлическим аккумулятором, подключенным к первому выходу гидравлического клапана.

Перед переключением передач выключают муфту сцепления педалью, что приводит к отключению первичного вала коробки перемены передач от двигателя базового автомобиля. Одновременно с этим замыкаются контакты электрического выключателя и напряжение от источника постоянного тока электрооборудования базового автомобиля поступает на обмотку реле. Реле включается и замыкает нормально разомкнутые контакты, что обеспечивает поступление на электропривод гидравлического клапана напряжения от источника постоянного тока электрооборудования базового автомобиля. В результате гидравлический клапан переключается и поток рабочей жидкости из напорной полости гидравлического насоса через второй выход клапана поступает напрямую бак для рабочей жидкости. Этим обеспечивается разрыв силовой связи между коробкой перемены передач и работающим навесным оборудованием. Сопротивление прямого перелива рабочей жидкости из гидравлического насоса в бак ничтожно мало, что приводит к резкому падению давления рабочей жидкости и полной разгрузке гидравлического насоса, а также связанных с ней коробки отбора мощности и промежуточного вала коробки перемены передач. Синхронизация угловых скоростей вращения вторичного вала, вызванного продолжающимся по инерции вращением ведущих колес, и промежуточного вала, который не затормаживается в результате разрыва силовой связи, в этом случае происходит нормально, чем обеспечивается нормальное переключение передач коробки перемены передач. После переключения коробки передач педалью включают муфту сцепления и происходящее одновременно с этим размыкание контактов электрического выключателя обеспечивает выключение электропривода гидравлического клапана и восстановление силовой гидравлической связи между коробкой перемены передач и гидромоторами привода навесного оборудования. Компенсацию отсутствия подачи рабочей жидкости под давлением от гидравлического насоса в гидромоторы привода навесного оборудования при выключенной муфте сцепления осуществляет гидравлический аккумулятор.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показаны

фиг.1 - машина для уборки и содержания дорожных покрытий, вид сбоку;

фиг.2 - выноска А, фиг.1;

фиг.3 - выноска Б, фиг.1 в аксонометрической проекции;

фиг.4 - кинематическая схема;

фиг.5 - гидравлическая схема;

фиг.6 - электрическая схема.

Машина для уборки и содержания дорожных покрытий содержит базовый автомобиль 1 с кабиной 2, двигателем 3, который соединен с механической коробкой перемены передач (далее КПП) 4 через муфту сцепления 5, которая связана с педалью 6 выключения сцепления, установленную в кабине 2. Базовый автомобиль 1 имеет ведущие колеса 7, которые соединены посредством карданного вала 8 с вторичным валом 9 КПП 4. Навесное оборудование машины содержит бункер 10 разбрасывателя противогололедных материалов с конвейером 11 и разбрасывающим диском 12. Кроме того, навесное оборудование может содержать щетку 13 для уборки дорожных покрытий. Базовый автомобиль 1 содержит электрооборудование, которое включает в себя источник постоянного тока - аккумулятор 14. С КПП 4 кинематически связана коробка отбора мощности (далее КОМ) 15. Навесное оборудование имеет силовую связь с КПП 4, которая выполнена в виде гидравлической системы 16, которая включает в себя гидравлический насос 17, приводимый от КОМ 15. Гидравлический насос 17 сообщен своей всасывающей полостью с баком 18 для рабочей жидкости, который установлен на базовом автомобиле 1. Напорная полость гидравлического насоса 17 связана трубопроводом с входом 19 гидравлического клапан 20, который имеет электропривод 21. Первый выход 22 клапана 20 сообщен при выключенном электроприводе 21 с гидравлическими моторами 23, 24 и 25 привода агрегатов навесного оборудования: соответственно щетки 13, конвейера 11 и разбрасывающего диска 12. Второй выход 26 гидравлического клапана 20 сообщен с баком 18 для рабочей жидкости. В кабине 2 установлен электрический выключатель 27, который смонтирован с возможностью взаимодействия с педалью 6 выключения муфты сцепления 5 посредством кронштейна 28, жестко закрепленного на педали 6. Электрический выключатель 27 содержит контакты S1, которые разомкнуты при верхнем положении педали 6, соответствующем включенной муфте сцепления 5, т.е. при взаимодействии с кронштейном 28, и замкнуты при включенной муфте сцепления 5 в нижнем положении педали 6. Электропривод 21 гидравлического клапана 20 подключен к аккумулятору 14 (фиг.6) через нормально разомкнутые контакты S1 реле 29, обмотка которого подключена к аккумулятору 14 через контакты S2 электрического выключателя 27. КПП 4 содержит первичный вал 30 (фиг.4), соединенный с муфтой сцепления 5, промежуточный вал 31 с шестерней 32 постоянного зацепления, с которой находится в зацеплении паразитная шестерня 33 КОМ 15. К валу ведомой шестерни 34 КОМ 15 присоединен вал гидравлического насоса 17. Гидравлическая система содержит гидравлический аккумулятор 35, который подключен к первому выходу 22 гидравлического клапана 20.

При движении базового автомобиля 1 машины для уборки и содержания дорожных покрытий во время выполнения технологических операций, например подметания дорожного покрытия или распределения противогололедных реагентов, гидравлический насос 17, приводимый от КОМ 15 через КПП 4, осуществляет силовую связь между навесным оборудованием и КПП 4, направляя рабочую жидкость под давлением из бака 18 через гидравлический клапан 20 к гидромотору 23 привода щетки (при подметании) или гидромоторам 24 и 25 привода конвейера 11 и диска 12 (при распределении противогололедных материалов), заставляя вращаться указанные гидромоторы.

Для переключения КПП 4 базового автомобиля 1 при движении с работающим навесным оборудованием щеткой 13 (при подметании дорожного покрытия) или конвейером 11 и разбрасывающим диском 12 (при распределении на дорожное покрытие противогололедных материалов) педалью 6 выключают муфту сцепления 5. При этом разрывается кинематическая связь между двигателем 3 и КПП 4. Первичный вал 30 останавливается, а вторичный вал 9 продолжает вращаться от вращения ведущих колес 7, которое передается на вторичный вал 9 через карданный вал 8. Через шестерню 32 постоянного зацепления это вращение передается на промежуточный вал 31 и на паразитную шестерню 33 КОМ 15. Через ведомую шестерню 34 вращение передается на вал гидравлического насоса 17, который нагнетает рабочую жидкость под давлением к гидромотору 23 привода щетки или гидромоторам 24 и 25 привода конвейера 11 и разбрасывающего диска 12. Одновременно с выключением муфты сцепления 5 педалью 6 происходит освобождение электрического выключателя 27 от воздействия кронштейном 28 и контакты S2 электрического выключателя 27 замыкаются. Электрический ток от аккумулятора 14 по образующейся электрической цепи поступает на обмотку реле 29, контакты которого S1 замыкаются и к аккумулятору 14 подключается электропривод 21 гидравлического клапана 20. При срабатывании электропривода 21 гидравлический клапан 20 переключается и его вход 19, а следовательно, гидравлический насос 17 сообщается через второй выход 26 с баком 18. Рабочая жидкость перестает поступать к гидромотору 23 или 24 и 25, в результате чего снижается практически до нуля нагрузка на КОМ 14 и КПП 4 со стороны гидравлического насоса 17, т.е. разрывается силовая связь между КПП 4 и навесным оборудованием. Гидромоторы 23 или гидромоторы 24 и 25 продолжают вращаться, поскольку в них поступает рабочая жидкость из гидравлического аккумулятора 35, накопленная в нем при нормальной работе навесного оборудования. При отсутствии тормозящего усилия на промежуточном валу 31 КПП 4 его синхронизаторы обеспечивают нормальное выравнивание угловых скоростей вращения промежуточного вала 31 и вторичного вала 9, чем обеспечивается нормальное переключение передач КПП 4. После переключения передачи педаль 6 возвращается в верхнее положение, при котором муфта сцепления 5 включается. Одновременно с этим кронштейн 28 воздействует на электрический выключатель 27, контакты S1 которого размыкаются. Это приводит к обесточиванию электропривода 21 гидравлического клапана 20 и он переключается в положение, при котором его вход 19 и выход 22 сообщают гидравлический насос 17 с гидромоторами 23 или 24 и 25 привода навесного оборудования. При этом восстанавливается силовая связь между КПП 4 и навесным оборудованием. Работа навесного оборудования продолжается в обычном режиме.