EA013850B1 - Мобильное энергосредство - Google Patents

Abstract

Мобильное энергосредство содержит двигатель внутреннего сгорания, мост ведущих колес и гидромеханическую трансмиссию. Трансмиссия включает в себя коробку передач, реверсивный регулируемый гидронасос, вал которого связан с валом двигателя внутреннего сгорания, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями связаны с рабочими полостями реверсивного регулируемого гидронасоса, реверсивный редуктор, фрикционную муфту, а также планетарный сумматор, солнечная и коронная шестерни которого кинематически связаны соответственно с валом реверсивного гидромотора и валом двигателя внутреннего сгорания, а водило кинематически связано с коробкой передач. Гидромеханическая трансмиссия снабжена механизмом переключения. Коронная шестерня кинематически связана с валом двигателя внутреннего сгорания через реверсивный редуктор и фрикционную муфту. Солнечная шестерня кинематически связана с валом реверсивного гидромотора через механизм переключения, установленный с возможностью поочередного соединения вала реверсивного гидромотора или с солнечной шестерней, или с солнечной шестерней и водило одновременно. Механизм переключения может быть выполнен в виде управляемой муфты.

Description

Изобретение относится к мобильным энергосредствам преимущественно сельскохозяйственного назначения.

Известно мобильное энергосредство, содержащее двигатель внутреннего сгорания, мост ведущих колес и гидромеханическую трансмиссию, включающую коробку передач, реверсивный гидромотор и регулируемый гидронасос [1].

В этом энергосредстве на передвижение используется только часть мощности двигателя, которую способна передать гидростатическая ветвь трансмиссии в составе реверсивного гидромотора и регулируемого гидронасоса. Это не позволяет использовать известное энергосредство на технологических операциях, требующих большой тяговой мощности.

Известно также мобильное энергосредство, содержащее двигатель внутреннего сгорания, мост ведущих колес и гидромеханическую трансмиссию, включающую планетарный сумматор, коробку передач, реверсивный гидромотор и реверсивный регулируемый гидронасос [2].

Трансмиссия этого энергосредства выполнена по двухпоточной схеме с гидростатической ветвью, которую образуют реверсивный гидромотор и реверсивный регулируемый гидронасос, вследствие чего достигается возможность передачи через трансмиссию полной мощности двигателя и бесступенчатого изменения скорости движения энергосредства.

Недостатком данного энергосредства является значительная сложность его трансмиссии и циркуляция мощности в трансмиссии.

Основной причиной значительной сложности трансмиссии известного энергосредства и наличия циркуляции мощности в ней является принятая схема подвода мощности от двигателя внутреннего сгорания к планетарному сумматору и наличие в схеме трансмиссии муфт переключения передач под нагрузкой.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому энергосредству является мобильное энергосредство, содержащее двигатель внутреннего сгорания, мост ведущих колес и гидромеханическую трансмиссию, включающую коробку передач, реверсивный регулируемый гидронасос, вал которого связан с валом двигателя внутреннего сгорания, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями связаны с рабочими полостями реверсивного регулируемого гидронасоса, реверсивный редуктор, фрикционную муфту, а также планетарный сумматор, солнечная и коронная шестерни которого кинематически связаны соответственно с валом реверсивного гидромотора и валом двигателя внутреннего сгорания, а водило кинематически связано с коробкой передач.

Трансмиссия этого энергосредства выполнена по двухпоточной схеме с гидростатической ветвью, которую образуют реверсивный регулируемый гидронасос и реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями связаны с рабочими полостями реверсивного регулируемого гидронасоса, вследствие чего достигается возможность передачи через трансмиссию полной мощности двигателя и бесступенчатого изменения скорости движения энергосредства.

Недостатком данного энергосредства является то, что выходной элемент планетарного сумматора (водило) соединен с входным валом коробки передач через реверсивный редуктор, что при изменении движения энергосредства за счет реверса реверсивного редуктора с целью предотвращения циркуляции паразитной мощности требует сохранения направления вращения вала гидромотора, что значительно усложняет механизм управления гидронасосом при реверсе поста управления энергосредства. Торможение коронной шестерни планетарного сумматора в режиме однопоточной трансмиссии (чисто режим гидростатитческой передачи) приводит к значительному снижению скорости движения энергосредства (за счет увеличения передаточного числа планетарного сумматора, который фактически превращается в планетарный редуктор) по сравнению с движением в двухпоточном режиме, что не позволяет эффективно использовать мобильное энергосредство при работе с комплексами машин, требующих работы энергосредства в однопоточном режиме с регулировкой скорости движения от нуля до максимальной.

Все вышеперечисленные факторы в конечном итоге ухудшают эксплуатационные характеристики энергосредства.

Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, - улучшение эксплуатационных характеристик энергосредства за счет упрощения управления гидронасосом и обеспечения одинаковой скорости движения как в двухпоточном, так и в однопоточном режиме.

Поставленная задача достигается тем, что в мобильном энергосредстве, содержащем двигатель внутреннего сгорания, мост ведущих колес и гидромеханическую трансмиссию, включающую коробку передач, реверсивный регулируемый гидронасос, вал которого связан с валом двигателя внутреннего сгорания, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями связаны с рабочими полостями реверсивного регулируемого гидронасоса, реверсивный редуктор, фрикционную муфту, а также планетарный сумматор, солнечная и коронная шестерни которого кинематически связаны соответственно с валом реверсивного гидромотора и валом двигателя внутреннего сгорания, а водило кинематически связано с коробкой передач, гидромеханическая трансмиссия снабжена механизмом переключения, коронная шестерня кинематически связана с валом двигателя внутреннего сгорания через реверсивный редуктор и фрикционную муфту, а солнечная шестерня кинематически связана с валом реверсивного гидромотора через механизм переключения, установленный с возможностью поочередного соедине

- 1 013850 ния вала реверсивного гидромотора или с солнечной шестерней, или с солнечной шестерней и водилом одновременно, при этом механизм переключения может быть выполнен в виде управляемой муфты.

Совокупность отличительных признаков заявляемого технического решения позволяет получить ранее неизвестный эффект, выражающийся в том, что снабжение гидромеханической трансмиссии механизмом переключения, кинематическая связь коронной шестерни планетарного сумматора с валом двигателя внутреннего сгорания через реверсивный редуктор и фрикционную муфту, кинематическая связь солнечной шестерни с валом реверсивного гидромотора через механизм переключения, установленный с возможностью поочередного соединения вала реверсивного гидромотора или с солнечной шестерней, или с солнечной шестерней и водилом одновременно, улучшают эксплуатационные характеристики мобильного энергосредства, что для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

Изложенная сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлено схематичное изображение мобильного энергосредства.

Мобильное энергосредство содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, мост 2 ведущих колес 3 и гидромеханическую трансмиссию 4. Трансмиссия 4 включает в себя коробку передач 5, реверсивный регулируемый гидронасос 6, вал которого связан с валом двигателя 1, реверсивный гидромотор 7, рабочие полости которого гидромагистралями 8 и 9 связаны с рабочими полостями гидронасоса 6, реверсивный редуктор 10, фрикционную муфту 11, а также планетарный сумматор 12. Солнечная 13 и коронная 14 шестерни сумматора 12 кинематически связаны соответственно с валом реверсивного гидромотора 7 и валом двигателя 1 внутреннего сгорания, а водило 15 кинематически связано с коробкой передач 5. Гидромеханическая трансмиссия 4 снабжена механизмом 16 переключения. Коронная шестерня 14 кинематически связана с валом двигателя 1 через реверсивный редуктор 10 и фрикционную муфту 11, а солнечная шестерня 13 кинематически связана с валом реверсивного гидромотора 7 через механизм 16 переключения, установленный с возможностью поочередного соединения вала реверсивного гидромотора 7 или с солнечной шестерней 13, или с солнечной шестерней 13 и водилом 15 одновременно. Механизм 16 переключения может быть выполнен в виде управляемой муфты. Коронная шестерня 14 снабжена тормозом (на фигуре не обозначен).

Мобильное энергосредство работает следующим образом.

В режиме двухпоточной передачи мощности механизм 16 включен в положение, при котором вал реверсивного гидромотора 7 соединен только с солнечной шестерней 13. От двигателя 1 внутреннего сгорания вращение передается на реверсивный регулируемый гидронасос 6 и фрикционную муфту 11, при замыкании которой вращение передается через реверсивный редуктор 10 на коронную шестерню 14. Гидравлический поток от гидронасоса 6 передается к реверсивному гидромотору 7, который вращает солнечную шестерню 13 сумматора 12. От водила 15 вращение передается к коробке передач 5 и далее к мосту 2 ведущих колес 3. При замыкании фрикционной муфты 11 происходит разгон энергосредства. Если при этом реверсивный регулируемый гидронасос 6 находится в режиме нулевой подачи, достигается нижний предел скорости энергосредства в диапазоне, соответствующем включенной передаче в коробке передач 5. При увеличении подачи гидронасоса 6 происходит увеличение скорости движения энергосредства. Полный реверс трансмиссии энергосредства осуществляется путем переключения реверсивного редуктора 10, гидронасос 6 при этом не меняет направление подачи жидкости. При уменьшении подачи гидронасоса 6 до нуля, размыкании фрикционной муфты 11 и замыкании тормоза коронной шестерни 14 происходит торможение энергосредства.

В режиме однопоточной передачи мощности фрикционная муфта 11 разомкнута, а механизм 16 включен в положение, при котором вал реверсивного гидромотора 7 соединен и с солнечной шестерней 13 и водилом 15 одновременно. При этом гидронасос 6 и гидромотор 7 работают как обычная гидростатическая трансмиссия, а все элементы планетарного сумматора 12 вращаются как одно целое. При этом не происходит снижение скорости движения энергосредства по отношению к скорости движения в двухпоточном режиме. В однопоточном режиме реверс трансмиссии 4 энергосредства происходит за счет изменения подачи рабочей жидкости гидронасоса 6 и не зависит от включенного режима (прямой ход или реверс) реверсивного редуктора 10.

Таким образом, в заявляемом энергосредстве решен вопрос упрощения конструкции механизма управления гидронасосом 6 при реверсе поста управления энергосредства за счет установки реверсивного редуктора 10 между коронной шестерней 14 планетарного сумматора 12 и фрикционной муфтой 11. При этом при включении в реверсивном редукторе 10 режима «реверс» с целью предотвращения циркуляции паразитной мощности необходимо среверсировать гидромотор 7 путем изменения направления подачи рабочей жидкости гидронасосом 6, что достигается отклонением рычага управления насосом в обратную сторону. В заявляемой конструкции также решен вопрос обеспечения одинаковой максимальной скорости движения в пределах включенного диапазона в коробке передач 5 в однопоточном и двухпоточном режимах движения за счет блокировки планетарного сумматора 12 механизмом 16 переключения при движении в однопоточном режиме.

Заявляемое техническое решение воплощено в конструкции универсального мобильного энергетического средства УЭС-2-350А, разработанного РКУП «ГСКБ по кормоуборочной и зерноуборочной технике». В настоящее время РУП «Гомсельмаш» ведет подготовку производства для серийного выпуска

- 2 013850 этого энергосредства.

Источники информации

1. Универсальное энергосредство УЭС-2-250А «Полесье». Инструкция по эксплуатации. Гомель, ПО «Гомсельмаш», 2004, с. 168.

2. Механика машин. Теория и практика. НИРУП «Белавтотракторостроение», Минск, 2004, с. 329339.

3. Патент РБ №2907, В60К 17/00, 30.08.2006.

Claims (2)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Мобильное энергосредство, содержащее двигатель внутреннего сгорания, мост ведущих колес и гидромеханическую трансмиссию, включающую коробку передач, реверсивный регулируемый гидронасос, вал которого связан с валом двигателя внутреннего сгорания, реверсивный гидромотор, рабочие полости которого гидромагистралями связаны с рабочими полостями реверсивного регулируемого гидронасоса, реверсивный редуктор, фрикционную муфту, а также планетарный сумматор, солнечная и коронная шестерни которого кинематически связаны соответственно с валом реверсивного гидромотора и валом двигателя внутреннего сгорания, а водило кинематически связано с коробкой передач, отличающееся тем, что гидромеханическая трансмиссия снабжена механизмом переключения, коронная шестерня кинематически связана с валом двигателя внутреннего сгорания через реверсивный редуктор и фрикционную муфту, а солнечная шестерня кинематически связана с валом реверсивного гидромотора через механизм переключения, установленный с возможностью поочередного соединения вала реверсивного гидромотора или с солнечной шестерней, или с солнечной шестерней и водилом одновременно.
2. 2. Энергосредство по п.1, отличающееся тем, что механизм переключения выполнен в виде управляемой муфты.