RU106187U1

RU106187U1 - PNEUMATIC HYDRAULIC AMPLIFIER OF CLUTCH CONTROL ACTUATOR

Info

Publication number: RU106187U1
Application number: RU2011103382/11U
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Козлов; Алексей Николаевич Мусолин
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-07-10

Abstract

Пневмогидравлический усилитель привода управления сцеплением, содержащий размещенные в корпусе силовой пневмоцилиндр с рабочей полостью и полостью, связанной с атмосферой, исполнительный гидроцилиндр, поршень которого связан с поршнем силового пневмоцилиндра посредством штока, и следящее устройство, содержащее выпускной клапан, пневматическую полость с расположенным в ней подвижным подпружиненным седлом клапана, и гидравлическую полость, при этом последняя сообщена с исполнительным гидроцилиндром, а пневматическая полость сообщена с рабочей полостью силового пневмоцилиндра и посредством клапана сообщена попеременно с полостью силового пневмоцилиндра, связанной с атмосферой, и с источником сжатого воздуха, мембрану, разделяющую между собой его гидравлическую и пневматическую полости и взаимодействующую с подвижным подпружиненным седлом, отличающийся тем, что следящее устройство снабжено поршнем, связанным своим торцом с седлом мембраны и установленным в размещенном в гидравлической полости корпусе с возможностью взаимодействия через опорный элемент с мембраной, кроме того, устройство выполнено с дополнительным впускным клапаном, установленным на наружном конце соединяющего два клапана стержня с возможностью взаимодействия с дополнительным подвижным подпружиненным седлом крышки подвода воздуха, закрывающей снаружи его пневматическую полость, а клапаны установлены на стержне с возможностью продольного перемещения и разнесены между собой при помощи пружины, при этом поршень силового пневмоцилиндра выполнен подпружиненным. A pneumatic-hydraulic clutch control actuator amplifier comprising a power pneumatic cylinder with a working cavity and a cavity associated with the atmosphere, an actuating hydraulic cylinder, the piston of which is connected to the piston of the power pneumatic cylinder via a rod, and a follower device containing an exhaust valve, a pneumatic cavity with a movable cavity a spring-loaded valve seat, and a hydraulic cavity, the latter communicating with the actuating hydraulic cylinder, and the pneumatic cavity and with the working cavity of the power pneumatic cylinder and through the valve is alternately connected with the cavity of the power pneumatic cylinder associated with the atmosphere and with a source of compressed air, a membrane separating its hydraulic and pneumatic cavities and interacting with a movable spring-loaded seat, characterized in that the tracking device is equipped with a piston connected at its end to the membrane seat and installed in a housing located in the hydraulic cavity with the possibility of interaction through the supporting element from the membranes In addition, the device is made with an additional inlet valve installed on the outer end of the rod connecting the two valves with the possibility of interaction with the additional movable spring-loaded seat of the air supply cover that covers the outside of the pneumatic cavity, and the valves are mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and spaced between by itself with the help of a spring, while the piston of the power pneumatic cylinder is spring-loaded.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для управления сцеплением транспортного средства и служит для уменьшения усилия на педаль сцепления.The utility model relates to transport engineering, and in particular to devices for controlling the clutch of a vehicle, and serves to reduce the effort on the clutch pedal.

Известен пневматический усилитель гидропривода управления сцеплением транспортного средства, выбранный в качестве ближайшего аналога, содержащий размещенные в корпусе силовой пневмоцилиндр с рабочей полостью и полостью, связанной с атмосферой, исполнительный гидроцилиндр, поршень которого связан с поршнем силового пневмоцилиндра, и следящее устройство, содержащее клапан, пневматическую полость с расположенным в ней подвижным подпружиненным седлом клапана и гидравлическую полость, мембрану, разделяющую между собой полости, при этом гидравлическая полость сообщена с исполнительным гидроцилиндром, а пневматическая полость сообщена с рабочей полостью силового пневмоцилиндра и посредством клапана сообщена попеременно с полостью силового пневмоцилиндра, связанной с атмосферой, и с источником сжатого воздуха (а.с. СССР №1785924, МПК⁵ В60К 23/02, опубл. 07.01.1993).Known pneumatic amplifier hydraulic control clutch vehicle, selected as the closest analogue, containing placed in the body of the power pneumatic cylinder with a working cavity and a cavity associated with the atmosphere, the Executive hydraulic cylinder, the piston of which is connected to the piston of the power pneumatic cylinder, and a tracking device containing a pneumatic valve a cavity with a movable spring-loaded valve seat located in it and a hydraulic cavity, a membrane that separates the cavity, while hydraulic cavity is connected to the actuating cylinder and the pneumatic chamber is in communication with working chamber the force of the air cylinder and valve means alternately communicated with the cavity of the power of the pneumatic cylinder connected to atmosphere and to a source of compressed air (AS USSR №1785924, IPC ⁵ V60K 23/02 published on 01/07/1993).

Недостатком известного устройства является то, что данное устройство не обеспечивает следящего действия по давлению рабочей жидкости, что снижает качество работы устройства.A disadvantage of the known device is that this device does not provide a follow-up action on the pressure of the working fluid, which reduces the quality of the device.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение качества работы устройства.The task to which the claimed technical solution is directed is to improve the quality of the device.

Для решения поставленной задачи в пневмогидравлическом усилителе привода управления сцеплением, содержащем размещенные в корпусе силовой пневмоцилиндр с рабочей полостью и полостью связанной с атмосферой, исполнительный гидроцилиндр, поршень которого связан с поршнем силового пневмоцилиндра посредством штока, и следящее устройство, содержащее выпускной клапан, пневматическую полость с расположенным в ней подвижным подпружиненным седлом клапана, и гидравлическую полость, при этом последняя сообщена с исполнительным гидроцилиндром, а пневматическая полость сообщена с рабочей полостью силового пневмоцилиндра и посредством клапана сообщена попеременно с полостью силового пневмоцилиндра, связанной с атмосферой, и с источником сжатого воздуха, мембрану, разделяющую между собой его гидравлическую и пневматическую полости, и взаимодействующую с подвижным подпружиненным седлом, следящее устройство снабжено поршнем, связанным своим торцом с седлом мембраны и установленным в размещенном в гидравлической полости корпусе с возможностью взаимодействия через опорный элемент с мембраной, кроме того, устройство выполнено с дополнительным впускным клапаном, установленным на наружном конце соединяющего два клапана стержня с возможностью взаимодействия с дополнительным подвижным подпружиненным седлом крышки подвода воздуха, закрывающей снаружи его пневматическую полость, а клапаны установлены на стержне с возможностью продольного перемещения и разнесены между собой при помощи пружины, при этом поршень силового пневмоцилиндра выполнен подпружиненным.To solve the problem in a pneumatic-hydraulic amplifier of the clutch control drive, comprising a power pneumatic cylinder with a working cavity and a cavity connected with the atmosphere, an actuating hydraulic cylinder, the piston of which is connected to the piston of the power pneumatic cylinder by means of a rod, and a tracking device containing an exhaust valve, a pneumatic cavity with a movable spring-loaded valve seat located therein, and a hydraulic cavity, the latter being in communication with an actuating hydraulic cylinder and the pneumatic cavity is in communication with the working cavity of the power pneumatic cylinder and through the valve is alternately communicated with the cavity of the power pneumatic cylinder associated with the atmosphere and with a source of compressed air, a membrane separating its hydraulic and pneumatic cavities, and interacting with a movable spring-loaded saddle, a tracking device equipped with a piston connected by its end face to the membrane seat and installed in a housing located in the hydraulic cavity with the possibility of interaction through the reference electric the membrane, in addition, the device is made with an additional inlet valve mounted on the outer end of the rod connecting the two valves with the possibility of interaction with the additional movable spring-loaded seat of the air supply cover that covers the outside of the pneumatic cavity, and the valves are mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and spaced apart by means of a spring, while the piston of the power pneumatic cylinder is spring loaded.

Выполнение в пневмогидравлическом усилителе следящего устройства, снабженного поршнем, связанным своим торцом с седлом мембраны и установленным в размещенном в гидравлической полости корпусе с возможностью взаимодействия через опорный элемент с мембраной, а также то, что устройство выполнено с дополнительным впускным клапаном, установленным на наружном конце соединяющего два клапана стержня с возможностью взаимодействия с дополнительным подвижным подпружиненным седлом крышки подвода воздуха, закрывающей снаружи его пневматическую полость, а клапаны установлены на стержне с возможностью продольного перемещения и разнесены между собой при помощи пружины, при этом поршень силового пневмоцилиндра выполнен подпружиненным, позволяют в совокупности обеспечить следящее действие по давлению рабочей жидкости, что положительно влияет на качество работы устройства.The implementation in the pneumohydraulic amplifier of a follower device equipped with a piston connected with its end face to the membrane seat and installed in the housing located in the hydraulic cavity with the possibility of interaction through the supporting element with the membrane, as well as the fact that the device is made with an additional inlet valve mounted on the outer end of the connecting two valve flaps with the possibility of interaction with an additional movable spring-loaded saddle of the cover of the air supply, closing the outside of its pneumatic th cavity, and the valves are mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and spaced apart by means of a spring, while the piston of the power pneumatic cylinder is spring-loaded, which together provide a tracking effect on the pressure of the working fluid, which positively affects the quality of the device.

Заявителю не известны пневмогидравлические усилители привода управления сцепления с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The applicant does not know the pneumohydraulic amplifiers of the clutch control drive with the specified set of essential features, and the claimed set of essential features does not follow explicitly from the current level of technology, therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability “novelty”.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен пневмогидравлический усилитель в разрезе.The claimed technical solution is illustrated by the drawing, which shows a pneumatic-hydraulic amplifier in section.

Пневмогидравлический усилитель привода управления сцеплением содержит размещенные в корпусе силовой пневмоцилиндр 1 с поршнем 2, рабочей полостью 3 и полостью 4, связанной с атмосферой, исполнительный гидроцилиндр 5 с поршнем 6, следящее устройство 7 и мембрану 8.The pneumatic-hydraulic amplifier of the clutch control drive comprises a power pneumatic cylinder 1 with a piston 2, a working cavity 3 and a cavity 4 connected with the atmosphere, an actuating hydraulic cylinder 5 with a piston 6, a follower 7 and a membrane 8.

Корпус пневмогидравлического усилителя выполнен сборным, состоит из переднего и заднего корпусов, соответственно 9 и 10, соединенных между собой с помощью болтов. Между корпусами 9 и 10 установлена мембрана 8, выполняющая одновременно роль прокладки.The case of the pneumohydraulic amplifier is made prefabricated, consists of the front and rear cases, respectively 9 and 10, interconnected by bolts. Between the housings 9 and 10 a membrane 8 is installed, which simultaneously serves as a gasket.

В корпусах 9 и 10 расточены по два отверстия.In the cases 9 and 10, two holes are bored.

В нижнем отверстии 11 переднего корпуса установлен поршень 2 силового пневмоцилиндра, а нижнее отверстие заднего корпуса является исполнительным гидроцилиндром 5, поршень 6 которого связан с поршнем 2 силового пневмоцилиндра посредством штока 12. С наружной стороны поршень 6 имеет сферическое углубление, предназначенное для установки толкателя 13. Толкатель сферической гайкой 14 установлен в гнездо рычага вилки выключения сцепления. Рычаг постоянно прижимается пружиной к толкателю 13, который в свою очередь давит на поршень 6, обеспечивая тем самым контакт штока 12 поршня с пятой подпружиненного пружиной 15 пневматического поршня 2.A piston 2 of the power pneumatic cylinder is installed in the lower hole 11 of the front case, and the lower hole of the rear case is an actuating cylinder 5, the piston 6 of which is connected to the piston 2 of the power pneumatic cylinder by means of the rod 12. From the outside, the piston 6 has a spherical recess for mounting the pusher 13. The pusher with a spherical nut 14 is installed in the socket of the lever of the fork clutch. The lever is constantly pressed by the spring to the pusher 13, which in turn presses on the piston 6, thereby providing contact of the piston rod 12 with the fifth spring-loaded spring 15 of the pneumatic piston 2.

В верхнем отверстии 16 переднего корпуса, выполненном ступенчатым, и в верхнем отверстии 17 заднего корпуса установлено следящее устройство 7.In the upper hole 16 of the front housing, made stepwise, and in the upper hole 17 of the rear housing mounted tracking device 7.

Следящее устройство 7 содержит гидравлическую полость 18, образованную отверстием 17 корпуса и мембраной 8, и пневматическую полость 19, образованную отверстием 16 корпуса, мембраной 8, разделяющей гидравлическую и пневматическую полости, и крышкой 20 подвода воздуха, закрывающей полость снаружи. В гидравлической полости 18 в корпусе 21 размещен поршень 22 следящего устройства. В пневматической полости размещены два клапана 23 и 24, соответственно впускной и выпускной, установленные на стержне 25 с возможностью продольного перемещения и разнесенные между собой при помощи пружины 26, а также подвижные подпружиненные седло 27 мембраны и седло 28 крышки подвода воздуха. Поршень 22 связан своим торцом с седлом 27 мембраны и установлен в корпусе 21 с возможностью взаимодействия через опорный элемент 29 с мембраной 8. Впускной клапан 23 установлен на наружном конце стержня 25 с возможностью взаимодействия с седлом 28 крышки 20.The follower 7 comprises a hydraulic cavity 18 formed by the housing opening 17 and the membrane 8, and a pneumatic cavity 19 formed by the housing hole 16, the membrane 8 separating the hydraulic and pneumatic cavities, and an air supply cover 20 covering the cavity from the outside. In the hydraulic cavity 18 in the housing 21 is placed the piston 22 of the tracking device. Two valves 23 and 24, inlet and outlet valves, respectively, are installed in the pneumatic cavity, mounted on the rod 25 with the possibility of longitudinal movement and spaced apart by means of the spring 26, as well as the movable spring-loaded membrane seat 27 and the air supply cover seat 28. The piston 22 is connected at its end to the membrane seat 27 and is installed in the housing 21 with the possibility of interaction through the supporting element 29 with the membrane 8. The inlet valve 23 is mounted on the outer end of the shaft 25 with the possibility of interaction with the seat 28 of the cover 20.

Гидравлическая полость 18 сообщена с исполнительным гидроцилиндром 5, а пневматическая полость 19 сообщена с рабочей полостью 3 силового пневмоцилиндра и посредством выпускного клапана 24 сообщена попеременно с полостью 4 силового пневмоцилиндра, связанной с атмосферой, и с источником сжатого воздуха (не показан).The hydraulic cavity 18 is in communication with the actuating hydraulic cylinder 5, and the pneumatic cavity 19 is in communication with the working cavity 3 of the power pneumatic cylinder and is connected alternately with the cavity 4 of the power pneumatic cylinder connected with the atmosphere and with a source of compressed air (not shown) through the exhaust valve 24.

Пневмогидравлический усилитель привода управления сцеплением служит для уменьшения усилия на педаль сцепления. Он устанавливается на специальных лапах картера сцепления с правой стороны.The pneumohydraulic clutch control booster is used to reduce the effort on the clutch pedal. It is mounted on special clutch housing paws on the right side.

В исходном положении (сцепление включено) толкатель 13 под действием пружины прижимается к поршню 6 исполнительного гидроцилиндра, который в свою очередь штоком 12 упирается в пяту пневматического поршня 2. Поршень 2 занимает крайнее правое положение, пружина 15 поршня разжата.In the initial position (clutch is engaged), the pusher 13 is pressed against the piston 6 of the actuating hydraulic cylinder by the action of the spring, which in turn rests against the heel of the pneumatic piston 2 by the piston 12. The piston 2 occupies the extreme right position, the piston spring 15 is unloaded.

Поршень 22 следящего устройства под действием пружины 30 мембраны 8 находится в крайнем левом положении. Седло 27 отсоединено от выпускного клапана 24 и надпоршневое пространство пневматического поршня 2 через открытый клапан и отверстие в седле выпускного клапана сообщено с атмосферным отверстием, защищенным от попадания грязи предохранительным клапаном 31. Клапан 24 под действием пружины 26 прижат к седлу 28 крышки подвода воздуха и предотвращает попадание сжатого воздуха из системы в надпоршневое пространство поршня 2.The piston 22 of the tracking device under the action of the spring 30 of the membrane 8 is in the extreme left position. The seat 27 is disconnected from the exhaust valve 24 and the over-piston space of the pneumatic piston 2 through the open valve and the hole in the seat of the exhaust valve is in communication with the atmospheric hole protected from dirt by the safety valve 31. The valve 24 is pressed against the seat 28 of the air supply cover by the action of the spring 26 and prevents ingress of compressed air from the system into the piston space above the piston 2.

При нажатии на педаль сцепления рабочая жидкость под давлением поступает в полость исполнительного гидроцилиндра 5 и далее по каналу 32 в заднем корпусе подводится к поршню 22. Поршень 22 следящего устройства начинает перемещаться, сжимая при этом пружину 30 и перемещая седло 27 мембраны. Седло мембраны, перемещаясь, закрывает выпускной клапан 24, сжимает пружину 26 и отодвигает впускной клапан от седла крышки подвода воздуха. Сжатый воздух из системы поступает в надпоршневое пространство поршня 2. Поршень 2, имеющий большую площадь, под действием небольшого давления начинает перемещаться, сжимая пружину 15 и перемещая поршень 6 выключения сцепления. Одновременно часть сжатого воздуха через сверление в переднем корпусе подводится в полость мембраны. Поршень 22 следящего устройства оказывается под действием двух направленных друг к другу усилий. Одно усилие от давления рабочей жидкости стремится переместить поршень и открыть впускной клапан, другое усилие от действия пружины 30 и давления сжатого воздуха на мембрану стремится вернуть поршень в исходное положение. При увеличении давления рабочей жидкости увеличивается и давление, действующее на мембрану, чем и обеспечивается следящее действие пневмогидроусилителя по рабочей жидкости. Пневматический поршень 2 и следящий поршень 22, мембрана и пружина подобраны таким образом, что обеспечивается снижение усилия на педали сцепления до 15 кгс.When you press the clutch pedal, the working fluid under pressure enters the cavity of the actuating hydraulic cylinder 5 and then through the channel 32 in the rear housing is supplied to the piston 22. The piston 22 of the tracking device begins to move, compressing the spring 30 and moving the membrane seat 27. The membrane seat, moving, closes the exhaust valve 24, compresses the spring 26 and moves the intake valve away from the seat of the air supply cover. Compressed air from the system enters the piston space above the piston 2. The piston 2, having a large area, begins to move under the action of a small pressure, compressing the spring 15 and moving the clutch disengaging piston 6. At the same time, part of the compressed air is fed into the membrane cavity through drilling in the front housing. The piston 22 of the tracking device is under the action of two forces directed towards each other. One force from the pressure of the working fluid tends to move the piston and open the inlet valve, another force from the action of the spring 30 and the pressure of the compressed air on the membrane tends to return the piston to its original position. With increasing pressure of the working fluid, the pressure acting on the membrane also increases, which ensures the follow-up action of the pneumatic booster on the working fluid. The pneumatic piston 2 and the follower piston 22, the membrane and the spring are selected in such a way that the force on the clutch pedals is reduced to 15 kgf.

При выходе из строя пневмосистемы или при отсутствии воздуха в пневмосистеме перемещение поршня 6 при выключении сцепления осуществляется только под действием давления рабочей жидкости. При этом усилие на педали сцепления достигает 70…90 кгс.In case of failure of the pneumatic system or in the absence of air in the pneumatic system, the movement of the piston 6 when the clutch is disengaged is carried out only under the action of the pressure of the working fluid. In this case, the force on the clutch pedal reaches 70 ... 90 kgf.

При отпускании педали сцепления давление рабочей жидкости уменьшается, поршень 22 следящего устройства перемещается в левое положение, мембрана 8 под действием пружины 30 и давления сжатого воздуха прогибается, перемещая седло мембраны. Впускной клапан 23 под действием своей пружины садится на седло крышки подвода воздуха, прекращая подачу сжатого воздуха. Выпускной клапан 24 при дальнейшем перемещении седла мембраны отрывается от него и сообщает надпоршневое пространство поршня 2 с атмосферой. Поршень 2 под действием пружины 15 перемещается в правое положение.When releasing the clutch pedal, the pressure of the working fluid decreases, the piston 22 of the follower moves to the left position, the membrane 8 under the action of the spring 30 and the pressure of the compressed air bends, moving the seat of the membrane. The inlet valve 23, under the action of its spring, sits on the seat of the air supply cover, stopping the supply of compressed air. The exhaust valve 24 with further movement of the seat of the membrane is detached from it and communicates the above-piston space of the piston 2 with the atmosphere. The piston 2 under the action of the spring 15 moves to the right position.

Предлагаемый пневмогидравлический усилитель привода управления сцеплением позволяет в совокупности обеспечить следящее действие по давлению рабочей жидкости, что положительно влияет на качество работы устройства.The proposed pneumatic-hydraulic clutch control drive amplifier allows to collectively provide a follow-up action on the pressure of the working fluid, which positively affects the quality of the device.

Предлагаемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.The proposed technical solution meets the requirements of industrial applicability and is possible for implementation on standard processing equipment.

Claims

A pneumatic-hydraulic clutch control actuator amplifier comprising a power pneumatic cylinder with a working cavity and a cavity associated with the atmosphere, an actuating hydraulic cylinder, the piston of which is connected to the piston of the power pneumatic cylinder via a rod, and a follower device containing an exhaust valve, a pneumatic cavity with a movable cavity a spring-loaded valve seat, and a hydraulic cavity, the latter communicating with the actuating hydraulic cylinder, and the pneumatic cavity and with the working cavity of the power pneumatic cylinder and through the valve is alternately connected with the cavity of the power pneumatic cylinder associated with the atmosphere and with a source of compressed air, a membrane separating its hydraulic and pneumatic cavities and interacting with a movable spring-loaded seat, characterized in that the tracking device is equipped with a piston connected at its end to the membrane seat and installed in a housing located in the hydraulic cavity with the possibility of interaction through the supporting element from the membranes In addition, the device is made with an additional inlet valve installed on the outer end of the rod connecting the two valves with the possibility of interaction with the additional movable spring-loaded seat of the air supply cover that covers the outside of the pneumatic cavity, and the valves are mounted on the rod with the possibility of longitudinal movement and spaced between by itself with the help of a spring, while the piston of the power pneumatic cylinder is spring-loaded.