RU2297337C2

RU2297337C2 - Vehicle power transmission with hydrodynamic control of power for auxiliary track propulsor

Info

Publication number: RU2297337C2
Application number: RU2003134869/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Викторович Медведев (RU); Евгений Викторович Медведев; Александр Михайлович Клиншов (RU); Александр Михайлович Клиншов; Сергей Владимирович Демихов (RU); Сергей Владимирович Демихов; Алексей Анатольевич Бердников (RU); Алексей Анатольевич Бердников
Original assignee: Рязанский военный автомобильный институт
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2007-04-20
Also published as: RU2003134869A

Abstract

FIELD: transport engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in tractors, self-propelled machines, automobiles, half-track prime movers and carriers. Proposed power transmission has engine 1, gearbox 2, transfer case 3, front axle 4 and rear axle 5 of wheel propulsor, hydrodynamic torque converters 6 and 7, and sensors 10 coupled with automatic control 11. Torque from engine 1 is transmitted through gearbox 2 to transfer case 3 which distributes torque between driving axles 4 and 5 and impellers of hydrodynamic torque converters 6 and 7 whose are coupled with driving sprockets 8 and 9 of track propulsor. Reactors of torque converters change angle of blade tilting depending on control signals from automatic control 11 receiving information on current values of torque from sensors 10 installed on shafts of wheel propulsor drive.

EFFECT: increased traction and speed traction and speed characteristics of vehicle, improved steerability and increased efficiency of drive.

1 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению и, в частности, может быть использовано в тракторах, самоходных машинах, автомобилях, полугусеничных тягачах и транспортерах.The invention relates to transport machinery and, in particular, can be used in tractors, self-propelled machines, automobiles, semi-tracked tractors and conveyors.

Известна самоходная машина (патент СССР №1039746, МПК В60К 17/34, 1982 г.), содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста, а реактивное звено соединено с валом насоса скольжения, в напорной магистрали которого установлен регулируемый дроссель, управляемый регулятором тягового усилия, в котором установлено сравнивающее устройство, один вход которого соединен с измерителем разности частоты вращения входного и выходного валов элемента скольжения, а второй - с измерителем крутящего момента на дополнительном мосту.Known self-propelled machine (USSR patent No. 1039746, IPC BKK 17/34, 1982), containing an additional drive axle drive, which consists of a sliding element made in the form of a differential, one link of which is connected to the secondary shaft of the gearbox, the second link is through a gear with a constant gear ratio (cardan shaft and main gear) - with an interwheel differential of an additional drive axle, and a reaction link is connected to a slide pump shaft, in the pressure line of which an adjustable throttle is installed, which is controlled by a traction control regulator, in which a comparator is installed, one input of which is connected to a meter of the difference in the rotational speeds of the input and output shafts of the sliding element, and the second to a torque meter on an additional bridge.

Указанное техническое решение является наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату. Однако недостатком данной самоходной машины является то, что величина передаваемого на дополнительный ведущий мост крутящего момента пропорциональна работе буксования движителя основного ведущего моста. Кроме того, при движении в обычных дорожных условиях крутящий момент, передаваемый на дополнительный ведущий мост, постоянен и, как правило, направлен только на преодоление сопротивления качению колес, что отрицательно сказывается на управляемости самоходной машины. К недостаткам привода дополнительного ведущего моста данной конструкции следует также отнести отсутствие адаптации процесса регулирования к переменным характеристикам системы «колесо - опорная поверхность», малый диапазон регулирования тягового усилия на дополнительном ведущем мосту, относительно малый КПД из-за потерь на дросселирование, зависимость параметров системы от радиусов качения колес дополнительного ведущего моста.The specified technical solution is the closest to the declared technical essence and the achieved result. However, the disadvantage of this self-propelled machine is that the magnitude of the torque transmitted to the additional drive axle is proportional to the operation of slipping the main drive axle propulsion. In addition, when driving under normal road conditions, the torque transmitted to the additional drive axle is constant and, as a rule, is aimed only at overcoming the rolling resistance of the wheels, which negatively affects the handling of the self-propelled vehicle. The disadvantages of the drive of the additional drive axle of this design should also include the lack of adaptation of the control process to the variable characteristics of the “wheel-bearing surface” system, the small range of traction control on the additional drive axle, the relatively small efficiency due to throttling losses, the dependence of the system parameters on the rolling radii of the wheels of the additional drive axle.

Технический результат изобретения направлен на повышение тягово-скоростных свойств машины и улучшение ее управляемости за счет гидродинамического регулирования соотношения тяговых усилий на ведущих мостах и рационального использования колесного и гусеничного движителей по сцеплению их с опорной поверхностью и увеличение ходимости гусеничного движителя, а также повышение КПД привода.The technical result of the invention is aimed at improving the traction and speed properties of the machine and improving its controllability due to the hydrodynamic regulation of the ratio of traction efforts on the driving axles and the rational use of wheeled and tracked propulsion devices to engage them with the supporting surface and to increase the mileage of the tracked propulsion device, as well as increasing the drive efficiency.

Технический результат достигается тем, что силовая передача транспортного средства, содержащая привод дополнительного ведущего моста, который состоит из элемента скольжения, выполненного в виде дифференциала, одно звено которого соединено с вторичным валом коробки передач, второе звено через передачу с постоянным передаточным числом (карданный вал и главная передача) - с межколесным дифференциалом дополнительного ведущего моста, при этом привод дополнительного ведущего моста снабжен гидродинамической передачей в виде 2-х регулируемых гидродинамических трансформаторов, насосные колеса которых приводятся во вращение от раздаточной коробки и имеют возможность отключения, а турбинные колеса, связанные с ведущими колесами гусеничного движителя, передают крутящий момент на вспомогательный гусеничный движитель в зависимости от положения лопаток реакторов, угол наклона которых изменяется с помощью регулирующего автоматического устройства, получающего сигналы от датчиков, регистрирующих текущее значение крутящего момента, установленных на валах привода колесного движителя.The technical result is achieved by the fact that the power transmission of the vehicle containing the drive of the additional drive axle, which consists of a sliding element made in the form of a differential, one link of which is connected to the secondary shaft of the gearbox, the second link through the transmission with a constant gear ratio (cardan shaft and main gear) - with an interwheel differential of an additional drive axle, while the drive of the auxiliary drive axle is equipped with a hydrodynamic transmission in the form of 2 adjustable x hydrodynamic transformers, the pump wheels of which are driven from the transfer case and can be turned off, and the turbine wheels connected to the drive wheels of the caterpillar propulsion drive transmit torque to the auxiliary caterpillar propulsion engine, depending on the position of the reactor vanes, the angle of which is changed by means of a control automatic device receiving signals from sensors recording the current value of the torque installed on the shafts of the drive wheel resident.

Отличительными признаками от прототипа является то, что привод дополнительного ведущего моста снабжен гидродинамической передачей в виде 2-х регулируемых гидродинамических трансформаторов, насосные колеса которых приводятся во вращение от раздаточной коробки и имеют возможность отключения, а турбинные колеса, связанные с ведущими колесами гусеничного движителя, передают крутящий момент на вспомогательный гусеничный движитель в зависимости от положения лопаток реакторов, угол наклона которых изменяется с помощью регулирующего автоматического устройства, получающего сигналы от датчиков, регистрирующих текущее значение крутящего момента, установленных на валах привода колесного движителя.Distinctive features of the prototype is that the drive of the additional drive axle is equipped with hydrodynamic transmission in the form of 2 adjustable hydrodynamic transformers, the pump wheels of which are driven from the transfer case and can be turned off, and the turbine wheels associated with the drive wheels of the caterpillar drive are transmitted torque to the auxiliary tracked mover, depending on the position of the reactor blades, the angle of which is changed using a control car a mathematical device that receives signals from sensors that record the current value of the torque installed on the drive shafts of the wheel propulsion.

На чертеже дана принципиальная схема транспортного средства с предлагаемой силовой передачей.The drawing shows a schematic diagram of a vehicle with the proposed power transmission.

Силовая передача транспортного средства содержит двигатель 1, коробку передач 2, раздаточную коробку 3, имеющую четыре выходных вала, два из которых предназначены для передачи крутящего момента на передний (4) и задний (5) мосты колесного движителя, два - для привода насосных колес регулируемых гидродинамических трансформаторов 6 и 7, турбинные колеса которых связаны с валами привода левого (8) и правого (9) ведущих колес гусеничного движителя. На валах привода колесного движителя установлены датчики 10, связанные с регулирующим автоматическим устройством 11.The vehicle’s power transmission contains an engine 1, a gearbox 2, a transfer case 3, which has four output shafts, two of which are used to transmit torque to the front (4) and rear (5) axles of the wheel propulsion, two for driving adjustable pump wheels hydrodynamic transformers 6 and 7, the turbine wheels of which are connected with the drive shafts of the left (8) and right (9) drive wheels of the caterpillar mover. Sensors 10 are mounted on the drive shafts of the wheel propulsion device and are associated with a regulating automatic device 11.

Работает силовая передача следующим образом. Крутящий момент от двигателя 1 через коробку передач 2 передается на раздаточную коробку 3, которая распределяет его между ведущими мостами 4 и 5 колесного движителя и насосными колесами регулируемых гидродинамических трансформаторов 6 и 7, турбинные колеса которых связаны с ведущими колесами 8 и 9 гусеничного движителя. При этом реакторы гидротрансформаторов имеют возможность изменять угол наклона лопаток в зависимости от управляющих сигналов регулирующего автоматического устройства 11, получающего информацию о текущих значениях реализуемого крутящего момента от датчиков 10, установленных на валах привода колесного движителя.The power transmission works as follows. Torque from the engine 1 through the gearbox 2 is transmitted to the transfer case 3, which distributes it between the drive axles 4 and 5 of the wheel propulsion unit and the pump wheels of the adjustable hydrodynamic transformers 6 and 7, the turbine wheels of which are connected to the drive wheels 8 and 9 of the caterpillar drive unit. At the same time, torque converter reactors have the ability to change the angle of inclination of the blades depending on the control signals of the regulating automatic device 11, which receives information about the current values of the realized torque from the sensors 10 mounted on the drive shafts of the wheel propulsion.

При движении машины по недеформируемой опорной поверхности в условиях хорошего сцепления колес с дорогой регулирующее автоматическое устройство 11 устанавливает лопатки реакторов гидротрансформаторов 6 и 7 таким образом, что на ведущие колеса 8 и 9 гусеничного движителя передается крутящий момент, достаточный только для перематывания гусеничной цепи.When the machine moves along a non-deformable bearing surface in conditions of good adhesion of the wheels to the road, the regulating automatic device 11 sets the blades of the torque converter reactors 6 and 7 in such a way that a sufficient torque is transmitted to the drive wheels 8 and 9 of the caterpillar drive only to rewind the caterpillar chain.

При движении машины в условиях плохого сцепления колес с опорной поверхностью в случае буксования колесного движителя сигнал о снижении значений реализуемого крутящего момента с датчиков, установленных на валах привода соответствующих колес колесного движителя, поступает на регулирующее автоматическое устройство 11, которое посредством управляющих команд обеспечивает поворот лопаток реакторов соответствующих гидротрансформаторов на определенный угол, увеличивая тем самым значение коэффициента трансформации. При этом крутящий момент на турбине, а следовательно, и на соответствующем ведущем колесе гусеничного движителя, будет плавно увеличиваться до тех пор, пока не прекратиться буксование колесного движителя.When the machine moves in conditions of poor adhesion of the wheels to the supporting surface in the event of slipping of the wheel mover, a signal about a decrease in the realized torque from the sensors installed on the drive shafts of the respective wheels of the wheel mover is supplied to the control automatic device 11, which, by means of control commands, ensures rotation of the reactor vanes corresponding torque converters by a certain angle, thereby increasing the value of the transformation coefficient. In this case, the torque on the turbine, and therefore on the corresponding drive wheel of the caterpillar mover, will gradually increase until the skidding of the wheel mover stops.

Это позволяет согласовать работу колесного и гусеничного движителей и наиболее рационально распределять крутящий момент между ними, а также регулировать величину крутящего момента на движителях в зависимости от условий движения.This allows you to coordinate the work of the wheeled and caterpillar propulsors and distribute the torque between them most rationally, as well as adjust the amount of torque on the propellers depending on the driving conditions.

Claims

The power transmission of the vehicle, containing the drive of the additional drive axle, which consists of a sliding element made in the form of a differential, one link of which is connected to the secondary shaft of the gearbox, the second link through a transmission with a constant gear ratio (cardan shaft and main gear) - with an interwheel differential additional drive axle, characterized in that the drive additional drive axle is equipped with hydrodynamic transmission in the form of two adjustable hydrodynamic transfo rmators, the pump wheels of which are driven from the transfer case and can be turned off, and the turbine wheels connected to the drive wheels of the caterpillar drive, transmit torque to the auxiliary caterpillar drive, depending on the position of the reactor vanes, the angle of which is changed using an automatic control device receiving signals from sensors that record the current value of the torque installed on the drive shafts of the wheel propulsion.