Co je to hydromechanická převodovka a jak funguje?
Číslo publikace RU89460U1 RU89460U1 RU2009103569/22U RU2009103569U RU89460U1 RU 89460 U1 RU89460 U1 RU 89460U1 RU2009103569 RU22/2009103569 U RU 22/2009103569U RU 22 U RU2009103569 U RU 2009103569U RU 2009103569 U89460 Klíčové slovo RU1 U89460 RU1 U89460 Klíčové slovo U1 RU RUxi motor U2009 U02 Prior 03 motor píst neregulovaný Datum předchozího umění 2009103569-22-2009 Číslo přihlášky RU02/03U Jiné jazyky Angličtina ( en ) Vynálezce Valery Vladimirovich Bodrov Ramil Merseitovich Bagautdinov Alexey Ramilevich Bagautdinov Oleg Vladimirovich Larin Datum původního pověřence Uzavřená akciová společnost“ The datum priority je předpoklad a není právním závěrem Google neprovedl právní analýzu a neposkytuje žádné prohlášení ohledně přesnosti uvedeného data.) 2009-02-03 Datum podání 2009-12-10 Datum zveřejnění 2009-02. -03 2009-02-03 Žádost podaná uzavřenou akciovou společností „Ural Service Center“ podaná Kritická uzavřená akciová společnost „Ural Service Center“ 2009103569-22-89460 Priorita RU1/2009U priorita Kritický patent/RU12U10/ru 2009-12-10 Udělení žádosti Kritické 89460-1-89460 Publikace RU1UXNUMX Kritický patent/XNUMX
Krajiny
- Ovládání kapalinových převodů (AREA)
Abstraktní
Hydromechanická převodovka traktoru obsahující hlavní čerpadlo spojené s hydromotorem, vyznačující se tím, že převodovka obsahuje pouze jeden pár nestavitelného axiálního pístového hydromotoru a stavitelného axiálního pístového čerpadla, které je spojeno s diferenciálem zadního pohonu náprava přes reverzibilní nenastavitelný hydromotor, navíc je převodovka navíc vybavena neregulovaným zubovým čerpadlem, které duplikuje nastavitelné axiální pístové čerpadlo čerpadlo připojené k reverzibilnímu neregulovanému hydromotoru přes rozdělovač.
Popis
Užitný vzor se vztahuje k automobilovému a traktorovému průmyslu, zejména k hydromechanickým převodům traktorů, a lze jej použít v převodovce jakéhokoli samojízdného stroje.
Známá objemová hydraulická převodovka samojízdného podvozku obsahuje dvě čerpadla, z nichž každé je připojeno k příslušnému hydromotoru, pomocné podávací čerpadlo připojené k hydraulické nádrži a přes zpětné ventily k tlakovému odvodnímu hydraulickému potrubí hlavních čerpadel, a pojistné ventily. Viz Lvovsky K.Ya. a další Převody traktorů, M., „Strojírenství“, 1976, s.239.
Taková převodovka je svými vlastnostmi podobná mechanické převodovce s nucenou uzávěrkou diferenciálu. Nevýhodou této převodovky je složitost a vysoká cena konstrukce v důsledku přítomnosti dvou čerpadel v převodovce, z nichž každé je připojeno k odpovídajícímu hydromotoru, a chybějící automatické uzávěrky diferenciálu.
Tyto nevýhody částečně odstraňuje objemová hydraulická převodovka samojízdného stroje, obsahující dvě hlavní čerpadla, z nichž každé je napojeno na odpovídající hydromotor, pomocné podávací čerpadlo napojené na hydraulickou nádrž a přes zpětné ventily s tlakem a vypouštěcí hydraulická vedení hlavních čerpadel, pojistné ventily, která je navíc vybavena řízenou hydraulickou škrticí klapkou a snímačem diferenčního tlaku, jehož pohyblivý článek je napojen na hydraulické ovládání škrticí klapky a čtyřpotrubí hydraulický ventil on-off, jehož dva výstupy jsou připojeny na vstupy paralelně zapojeného zmíněného snímače a hydraulické škrticí klapky a vstupy jsou připojeny k tlakovému a vypouštěcímu potrubí příslušných hlavních čerpadel, aby byla zajištěna komunikace mezi tlaková potrubí zmíněných čerpadel mezi sebou v jízdním režimu. Viz autorské osvědčení SSSR č. 1031806 Objemová hydraulická převodovka samojízdného vozidla, MPK V60K 17/10, deklarováno 07.05.82, zveřejněno 30.07.83.
Nevýhodou známé převodovky je přítomnost dvou hlavních čerpadel, z nichž každé je připojeno k odpovídajícímu hydromotoru, pomocného podávacího čerpadla připojeného k hydraulické nádrži a přes zpětné ventily k tlakovému a vypouštěcímu hydraulickému potrubí hlavní čerpadla. To komplikuje ovládání stroje a zvyšuje náklady na konstrukci převodovky.
Technickým problémem řešeným užitným vzorem je vytvoření hydromechanické převodovky traktoru, která zjednodušuje ovládání traktoru, zvyšuje životnost a snižuje cenu převodovky.
Pro vyřešení problému u známé hydromechanické převodovky traktoru obsahujícího hlavní čerpadlo spojené s hydromotorem obsahuje převodovka podle vynálezu pouze jeden pár nenastavitelného axiálního pístového hydromotoru a nastavitelné axiální pístové čerpadlo, které je připojený k diferenciálu zadní hnací nápravy přes reverzibilní nenastavitelný hydromotor, kromě Kromě toho je převodovka navíc vybavena nenastavitelným zubovým čerpadlem, duplikujícím seřiditelné. axiální pístové čerpadlo připojené přes rozdělovač na reverzní neregulovaný hydromotor.
Přítomnost pouze jednoho páru neregulovaného axiálního pístového hydromotoru a nastavitelného axiálního pístového čerpadla, které je propojeno s diferenciálem zadní hnací nápravy přes reverzibilní neregulovaný hydromotor, a zásobování převodovky neregulovaným zubovým čerpadlem, duplikujícím stavitelné axiální pístové čerpadlo, připojené k reverzibilnímu neregulovanému hydromotoru přes rozdělovač, zjednodušuje ovládání traktoru, zvyšuje životnost a snižuje náklady na převod.
Je to způsobeno snížením počtu čerpadel a zavedením místo neregulovaného zubového čerpadla, jehož cena je nepatrná.
Podstatu užitného vzoru znázorňuje výkres, na kterém je schematicky znázorněna navržená hydromechanická převodovka traktoru.
Hydromechanická převodovka obsahuje pouze jeden pár neregulovaného axiálního pístového hydromotoru 1 a stavitelného axiálního pístového hydraulického čerpadla 2, které tvoří objemový hydraulický pohon s uzavřenou smyčkou. Součástí tohoto okruhu jsou také pomocná zařízení: pojistné ventily 3, 4, které chrání systém před přetížením, a pojistné ventily 5, pro udržení daného tlaku v řídicím potrubí a doplňovací čerpadlo 6 – pro kompenzaci netěsností a přívodního průtoku do ovládací vedení hydraulického čerpadla 2 servopohonu seřiditelného axiálního pístu. Pracovní kapalina je doplňována přes zpětné ventily 7, 8 v závislosti na směru pohybu. Otáčení na hřídel 2 hydraulického čerpadla je přenášeno od hnacího motoru 9 přes jednostupňovou čelní převodovku 10. Pro usnadnění startování motoru 9 je v převodovce 10 uspořádána třecí spojka 11. Přenos točivého momentu na diferenciál 12 zadní hnací nápravu 13 zajišťuje reverzní neregulovaný hydromotor 1. Použití diferenciálu 12 umožňuje výrazně zjednodušit ovládání stroje. Směr a rychlost pohybu stroje je dána směrem proudění a množstvím pracovní kapaliny přiváděné do hydromotoru 1.
Kromě toho je převodovka navíc vybavena neregulovaným zubovým čerpadlem 14, které duplikuje stavitelné axiální pístové hydraulické čerpadlo 2. Stavitelné zubové čerpadlo 14 je připojeno k neregulovanému axiálnímu pístovému hydromotoru 1 přes rozdělovač 15. Otáčení k hydraulickému čerpadlu hřídel 14 je přenášen od hnacího motoru 9 přes jednostupňovou převodovku s čelním ozubením 10 .Pevné čerpadlo 14, v závislosti na poloze rozdělovače 15, se používá jako zdroj vysokých posuvů pro maximální pojezdovou rychlost, v cirkulačním režimu pro chlazení a filtraci pracovní tekutiny, jako záložní pohon záložní nastavitelné axiální pístové čerpadlo 2.
Přenos funguje následovně.
Při pohybu vozidla se zatáčení provádí předními koly. Mechanismus řízení je poháněn hydraulickým válcem 16, který je instalován na nehnané přední nápravě 17. Válec je ovládán přes dávkovací čerpadlo 18, které dávkuje objem oleje úměrně otáčení volantu 19. Prioritní ventil 20 rozděluje tok pracovní tekutiny z neregulovaného zubového čerpadla 14 tak, aby požadovaný průtok pro řízení byl přiváděn do dávkovacího čerpadla 18 a druhá část toku používá se v závislosti na zvoleném provozním režimu.
Při provozu stroje v režimu s nízkou regulací otáček je pracovní kapalina čerpána do hydromotoru 1 regulovatelným čerpadlem 2 po uzavřeném okruhu (rozdělovač 15 je v neutrální poloze). Směr a velikost proudění pracovní tekutiny, respektive směr a rychlost stroje jsou lineárně nastavovány ovládací pákou servomechanismu hydraulického čerpadla 2.
Při provozu stroje na maximální rychlost je pracovní kapalina přiváděna do hydromotoru 1 neregulovaným zubovým čerpadlem 14. Směr pohybu nastavuje rozdělovač 15. Pohyb začíná při vychýlení ovládací páky rozdělovače 15 v směr pohybu.
V neutrální poloze rukojeti 15 rozdělovače pracuje čerpadlo 14 v cirkulačním režimu, čerpá kapalinu přes vzduchový tepelný výměník 21 a vypouštěcí filtr 22 do hydraulické nádrže 23, čímž chrání systém před přehřátím a kontaminací pracovní tekutiny.
Navržená převodovka tak poskytuje nízké provozní náklady na nákup náhradních dílů a údržbu, díky absenci řady komponentů tradičních převodovek, komfort a snadnost ovládání a zvýšenou životnost.
Nároky (1)
Hydromechanická převodovka traktoru obsahující hlavní čerpadlo spojené s hydromotorem, vyznačující se tím, že převodovka obsahuje pouze jeden pár nestavitelného axiálního pístového hydromotoru a stavitelného axiálního pístového čerpadla, které je spojeno s diferenciálem zadního pohonu náprava přes reverzibilní nenastavitelný hydromotor, navíc je převodovka navíc vybavena neregulovaným zubovým čerpadlem, které duplikuje nastavitelné axiální pístové čerpadlo čerpadlo připojené k reverzibilnímu neregulovanému hydromotoru přes rozdělovač.
RU2009103569/22U 2009-02-03 2009-02-03 Hydromechanická převodovka traktoru RU89460U1 (ru)
Prioritní aplikace (1)
| Číslo žádosti | Důležité datum | Datum podání | Titul |
|---|---|---|---|
| RU2009103569/22U RU89460U1 (ru) | 2009-02-03 | 2009-02-03 | Hydromechanická převodovka traktoru |
Aplikace nárokující si prioritu (1)
| Číslo žádosti | Důležité datum | Datum podání | Titul |
|---|---|---|---|
| RU2009103569/22U RU89460U1 (ru) | 2009-02-03 | 2009-02-03 | Hydromechanická převodovka traktoru |
Publikace (1)
| Číslo publikace | Datum publikace |
|---|---|
| RU89460U1 true RU89460U1 (ru) | 2009-12-10 |
Hydromechanická převodovka je kombinovaná, ve které je použita stupňovitá převodovka spolu s měničem točivého momentu. Obvykle se taková převodovka označuje zkratkou GMP nebo GMKP.
Měnič točivého momentu, stejně jako kapalinovou spojku, vynalezl německý profesor Hermann Fettinger na začátku minulého století. Před použitím v automobilech se tyto hydrodynamické převodovky používaly při stavbě lodí.
GMP se poprvé objevil na autech v USA – v roce 1940 převodovka Hydramatické byla instalována na auta Oldsmobile. V současné době v USA téměř všechny 90% osobní automobily, dále všechny městské autobusy a značná část nákladních automobilů.
V Evropě se hydromechanické převodovky začaly široce používat až na počátku sedmdesátých let minulého století, kdy tato ozubená kola našla uplatnění v automobilech. Mercedes-Benz, Opel, BMW.
Změna provozních režimů měniče momentu probíhá automaticky. Pokud zvýšíte zatížení na výstupu z měniče momentu, úhlová rychlost turbíny se sníží, což vede ke zvýšení transformačního poměru.
Měnič točivého momentu má bohužel malý rozsah převodových poměrů, neposkytuje zpětný pohyb a neodpojuje motor od převodovky (je vyžadován složitý systém pro vyprazdňování průtokových částí z pracovní kapaliny). Proto je za hydraulickým transformátorem instalována speciální převodovka, která tyto nedostatky kompenzuje. Tato hydromechanická převodovka je plynule měnitelná a umožňuje získat jakýkoli převodový poměr v daném rozsahu.
Hydromechanické převodovky využívají především mechanické planetové převodovky, které lze snadno automatizovat, ale někdy využívají i hřídelové stupňovité převodovky s automatickým řízením.
Konstrukce a funkce měniče točivého momentu, stejně jako jeho rozdíl od kapalinové spojky, jsou podrobněji diskutovány zde.
V některých případech je kromě standardní třecí spojky a stupňovité převodovky instalován měnič točivého momentu a řazení probíhá ručně.
V tomto provedení postačuje jednolamelová spojka, která slouží pouze k odpojení vstupního hřídele převodovky od turbínového kola transformátoru při řazení a měnič momentu zajišťuje plynulý nárůst točivého momentu.
Výhodou takové převodovky je relativní jednoduchost konstrukce a ovládání oproti automatizované převodovce. Nejčastěji se však používá měnič točivého momentu v kombinaci s dvou nebo třístupňovou převodovkou bez standardní třecí spojky.
Převodovky jsou hřídelové nebo častěji planetové. Ovládání řazení je automatické nebo poloautomatické.
Dvourychlostní hřídelová převodovka
V hydromechanickém převodu autobusu LiAZ-677M je použit měnič točivého momentu v kombinaci s dvoustupňovou hřídelovou převodovkou (obr. 1).
Jedná se o převodovku s hřídelemi umístěnými uvnitř: primární 3, sekundární 11 a střední 15. Vstupní hřídel je připojena k turbíně měniče točivého momentu a sekundární hřídel je připojena k hnacímu ústrojí převodovky. První (nižší) rychlostní stupeň má převodový poměr 1,79a druhý převodový stupeň je přímý, tj. jeho převodový poměr je roven jedné.
Zvláštností této převodovky je, že k řazení převodových stupňů se spolu s převodovou spojkou používají vícekotoučové spojky (spojky) pracující v oleji.
Hnací kotouče spojky jsou ocelové, hnané kotouče kovokeramické. Instalují se na vnitřní nebo vnější drážky a mají schopnost mírného pohybu v axiálním směru. V rozpojené poloze je svazek kotoučů držen pružinami; kotouče jsou stlačovány působením oleje přiváděného do záběrového válce spojky.
Při zařazení prvního rychlostního stupně se aktivuje spojka 5, která blokuje ozubené kolo 4 se vstupním hřídelem 3. Муфта 8 zároveň se řadí doleva a blokuje ozubené kolo 7 s výstupní hřídelí 11.
Točivý moment se přenáší přes ozubené kolo 4 vstupního hřídele, ozubená kola 16 и 14 mezihřídel a ozubené kolo 7 na sekundární hřídel 11. Při zařazení druhého rychlostního stupně se aktivuje spojka 6který blokuje vstupní hřídel 3 s výstupní hřídelí 11. Муфта 8 je nastaven do neutrální polohy.
Zpětná spojka 8 přesune do správné polohy a zablokuje ozubené kolo 10 s výstupní hřídelí 11, pak se spojka sepne 5. Točivý moment se přenáší přes ozubená kola 4, 16, 13, 12, 10 na sekundární hřídel 11 převodovky.
Když je spojka zapnutá 2 Měnič točivého momentu se zablokuje, když jsou kola turbíny a čerpadla vzájemně pevně spojena, a přejde do režimu kapalinové spojky.
Třístupňová planetová převodovka
V hydromechanických převodovkách se nejvíce používají planetové převodovky. Jsou kompaktní, mají sníženou hlučnost při provozu a mají dlouhou životnost. Převodové stupně u nich probíhají prakticky bez přerušení toku energie.
Hlavním prvkem planetové převodovky je planetové soukolí (obr. 2), sestávající z planetového (korunního) ozubeného kola 1, sluneční zařízení 2, řídil 3 a satelity 4.
Satelitní osy jsou upevněny na nosiči a otáčejí se s ním, tedy jsou pohyblivé. V závislosti na tom, který prvek planetového soukolí vede a který je blokován, se mění převodové poměry planetového soukolí.
Dvoustupňové převodovky mají jedno planetové soukolí. Vícestupňové mohou mít dvě nebo více planetových převodů, které jsou vzájemně propojeny.
Brzdění prvků planetových soukolí při řazení se provádí třecími spojkami (spojkami) nebo pásovými brzdovými mechanismy.
Návrh hydromechanické převodovky osobního automobilu, ve které je měnič točivého momentu kombinován s třístupňovou planetovou převodovkou, je uveden v obr. 3.
Měnič točivého momentu 1 se skládá ze tří kol s lopatkami. Hřídel 2 Turbínové kolo je hnací hřídel převodovky. hnaný hřídel 12 Převodovka je umístěna souose s hnací hřídelí. Součástí převodovky jsou dvě identická planetová soukolí 7 и 8, tři lamelové spojky 5, 6, 9 a dvě pásové brzdy 4, 10.
Řazení převodových stupňů se provádí zapínáním spojek a brzdových mechanismů v různých kombinacích (obr. 4).
V neutrální poloze brzda aktivována 10 (obr. 3) a spojka je zablokována 13 volnoběžka. hnaný hřídel 12 neotáčí.
Na první rychlostní stupeň spojka v ceně 6 a brzdový mechanismus 10a spojka je také součástí dodávky 13 volnoběžka. Epicyklická planetová převodovka 8 se otáčí s úhlovou rychlostí hnacího hřídele 2a centrální kolo je zabrzděno, unašeč otáčí planetovým kolem planetového kola 7, ve kterém je brzděno i sluneční kolo. Hnaný je unášečem této řady, který je integrální s hnaným hřídelem 12. Volnoběžka 13 zahrnuta.
Na druhý rychlostní stupeň spojka v ceně 5 a brzdový mechanismus 10. Epicyklická planetová převodovka 8 se volně otáčí a planetové kolo 7 – s úhlovou rychlostí hnacího hřídele 2.
Protože je centrální kolo brzděno, unášeč a hnaná hřídel se otáčejí 12. Volnoběžka 13 zahrnuta.
Na třetí rychlostní stupeň spojky v ceně 5 и 6a také brzdový mechanismus 10. Epicyklická převodovka a planetový unašeč 8 přednášející. Planetová kola a planetový unašeč se otáčejí stejnou úhlovou rychlostí 7tj. hnací a hnaný hřídel se otáčejí stejnou frekvencí.
Na zpátečku spojka povolena 6 a brzdový mechanismus 4. Planetový nosič 8 je brzděno a planetový převod je poháněn.
Centrální kolo se otáčí v opačném směru a centrální kolo planetového kola se otáčí ve stejném směru. 7. Od planetové planetové převodovky 7 brzděný, hnaný je unášeč spojený s hnaným hřídelem 12.
Volnoběžka 13 zamčeno.