RU2369788C1

RU2369788C1 - Cooling system in hydromechanical transmission

Info

Publication number: RU2369788C1
Application number: RU2008105090/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Вадимович Кузнецов (RU); Александр Вадимович Кузнецов; Николай Иванович Селиванов (RU); Николай Иванович Селиванов; Максим Викторович Куликов (RU); Максим Викторович Куликов
Priority date: 2008-02-11
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2009-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to vehicle engineering, namely to cooling systems of vehicles. Liquid cooling circuit of hydro-transformer is connected to transmission lubrication system through heat exchanger on the line between auxiliary cavity of differential relief valve and drain channel. The channel, which connects drain valve with the heat-exchanger and hydro-transformer cooler, is provided with on/off control valve where moving spring-actuated valve slide is installed. In order to control valve slide position, on/off control valve is hydraulically connected with pressure mainline of lubricating system circuit.

EFFECT: invention allows for increasing effectiveness of cooling system in hudro mechanical transmission.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к системам охлаждения трансмиссии транспортных средств.The invention relates to the field of transport engineering, and in particular to cooling systems for the transmission of vehicles.

Известна гидравлическая система гидромеханической передачи трактора, содержащая контур гидротрансформатора, включающий резервуар для рабочей жидкости, гидронасос питания системы с предохранительным клапаном, охладитель рабочей жидкости, установленный на сливе рабочей жидкости из гидротрансформатора, клапан слива, установленный между гидротрансформатором и охладителем, предохранительный клапан радиатора, автономный контур смазочной системы трансмиссии, включающий резервуар для рабочей жидкости, гидронасос, распределитель, планетарный механизм, коробку передач и вал отбора мощности [Трактор ДТ 175С "Волгарь". Техническое описание по эксплуатации. Волгоград, 1989. с.92-96.].Known hydraulic system of the hydromechanical transmission of the tractor, containing a torque converter circuit, including a reservoir for the working fluid, a system hydraulic pump with a safety valve, a working fluid cooler mounted on the draining of the working fluid from the torque converter, a drain valve installed between the torque converter and the cooler, a radiator safety valve, stand-alone transmission lubrication system circuit, including reservoir for working fluid, hydraulic pump, distributor, plan ary mechanism, gearbox and power take-off shaft [Tractor DT 175S "Volgar". Technical description for use. Volgograd, 1989. S. 92-96.].

Недостатком известной системы является нерациональное и малоэффективное использование теплоты контуров гидромеханической трансмиссии, так как контуры выполнены автономно.A disadvantage of the known system is the irrational and ineffective use of the heat of the circuits of a hydromechanical transmission, since the circuits are autonomous.

Известна система регулирования давления и охлаждения рабочей жидкости гидротрансформатора, выбранная в качестве прототипа, содержащая резервуар для рабочей жидкости, гидронасос питания системы, охладитель рабочей жидкости, установленный на сливе рабочей жидкости из гидротрансформатора, клапан слива, установленный между гидротрансформатором и охладителем, дифференциальный редукционный клапан, включающий основную рабочую полость, соединенную с напорной магистралью гидронасоса, причем вспомогательная рабочая полость дифференцированного редукционного клапана соединена с клапаном слива и снабжена штоком с упором, соединенным с основным золотником клапана, на котором подвижно установлен вспомогательный золотник с пружиной [Пат. 2190136 РФ, 7 F16Н 41/30. Система регулирования давления и охлаждения рабочей жидкости гидротрансформатора. Селиванов Н.И., Кузнецов А.В., Зыков С.А. Опубл. 27.09.02.].A known system for regulating the pressure and cooling of a working fluid of a torque converter, selected as a prototype, comprising a reservoir for a working fluid, a hydraulic pump for supplying a system fluid, a cooler for a working fluid installed on a drain of a working fluid from a torque converter, a drain valve installed between a torque converter and a cooler, a differential pressure reducing valve, including the main working cavity connected to the pressure line of the hydraulic pump, and the auxiliary working cavity of the differentials nnogo reducing valve connected to the drain valve stem and is provided with an abutment connected to the main valve spool that is adjustably mounted auxiliary valve with a spring [Pat. 2190136 RF, 7 F16H 41/30. Pressure control and cooling system for a torque converter fluid. Selivanov N.I., Kuznetsov A.V., Zykov S.A. Publ. 09/27/02.].

Недостатком данной системы является то, что оптимальный тепловой режим обеспечивается только для гидротрансформатора и при его прогреве до оптимальной температуры происходит интенсивный отвод теплоты в окружающую среду.The disadvantage of this system is that the optimal thermal regime is provided only for the torque converter and when it is heated to the optimum temperature, heat is intensively removed to the environment.

Технический результат изобретения - повышение эффективности системы охлаждения гидромеханической трансмиссии за счет сокращения периода прогрева рабочей жидкости контура смазочной системы трансмиссии, от начальной температуры до эксплуатационной и поддержания ее в оптимальном диапазоне.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the cooling system of a hydromechanical transmission by reducing the heating-up period of the working fluid of the transmission lubrication system circuit, from the initial temperature to the operating temperature and maintaining it in the optimal range.

Указанный технический результат достигается тем, что, в отличие от прототипа, система охлаждения гидромеханической трансмиссии, содержащая резервуар для рабочей жидкости, гидронасос питания системы, охладитель гидротрансформатора, установленный на сливе рабочей жидкости из гидротрансформатора, клапан слива, установленный между гидротрансформатором и охладителем, дифференциальный редукционный клапан, включающий основную рабочую полость, соединенную с напорной магистралью гидронасоса, и вспомогательную рабочую полость, соединенную с выходом клапана слива, притом жидкостный охлаждающий контур гидротрансформатора на линии между вспомогательной полостью дифференциального редукционного клапана и сливным каналом подключен к контуру смазочной системы трансмиссии через теплообменник, а канал, соединяющий клапан слива с теплообменником и охладителем гидротрансформатора, снабжен двухпозиционным распределителем, в котором подвижно установлен золотник с пружиной, а двухпозиционный распределитель связан гидравлически с напорной магистралью контура смазочной системы трансмиссии для управления положением золотника.The specified technical result is achieved by the fact that, in contrast to the prototype, the cooling system of the hydromechanical transmission, containing a reservoir for the working fluid, a hydraulic pump of the system, a torque converter cooler mounted on the discharge of the working fluid from the torque converter, a drain valve installed between the torque converter and the cooler, differential reduction a valve comprising a main working cavity connected to a pressure line of the hydraulic pump and an auxiliary working cavity connected with the outlet of the drain valve, moreover, the liquid cooling circuit of the torque converter on the line between the auxiliary cavity of the differential pressure reducing valve and the drain channel is connected to the transmission lubrication system through a heat exchanger, and the channel connecting the drain valve to the heat exchanger and the torque converter cooler is equipped with a two-position distributor in which it is movably mounted a spool with a spring, and a two-position distributor is hydraulically connected to the pressure line of the lubrication system circuit transmission to control the position of the spool.

На чертеже представлена система охлаждения гидромеханической трансмиссии.The drawing shows a cooling system for hydromechanical transmission.

Система охлаждения гидромеханической трансмиссии содержит резервуары с рабочей жидкостью контура гидротрансформатора 1 и контура смазочной системы трансмиссии 14, маслоприемники 2 и 15, соединенные каналами 3 и 16 с гидронасосами 4 и 17. Напорная магистраль 5 соединяет гидронасос 4 с рабочей полостью гидротрансформатора 6 и основной рабочей полостью А дифференциального редукционного клапана 7. Рабочая полость гидротрансформатора 6 сливным каналом 8 соединена с плунжерным клапаном слива 9. Сливной клапан 9 соединен с вспомогательной рабочей полостью В дифференциального редукционного клапана 7 и через двухпозиционный распределитель 10 с охладителем гидротрансформатора 13 и теплообменником 19 контура смазочной системы трансмиссии. Двухпозиционный распределитель 10 включает золотник 12, удерживаемый в правом крайнем положении пружиной 11. Напорная магистраль 18 контура смазочной системы трансмиссии соединяет гидронасос 17 с полостью С двухпозиционного распределителя 10 и теплообменником 19, который связан через распределитель 20 с планетарным механизмом 21, коробкой передач 22 и валом отбора мощности 23. Двухпозиционный распределитель 10 связан гидравлически с напорной магистралью 18 контура смазочной системы трансмиссии для управления положением золотника 12.The cooling system of the hydromechanical transmission contains reservoirs with the working fluid of the torque converter circuit 1 and the transmission lubrication circuit 14, oil receivers 2 and 15 connected by channels 3 and 16 to the hydraulic pumps 4 and 17. Pressure line 5 connects the hydraulic pump 4 to the working cavity of the torque converter 6 and the main working cavity A differential pressure reducing valve 7. The working cavity of the torque converter 6 drain channel 8 is connected to the plunger drain valve 9. The drain valve 9 is connected to the auxiliary working The spine of the differential pressure reducing valve 7 and through the on-off valve 10 with a converter cooler 13 and heat exchanger 19, a lubricating circuit transmission system. The on-off distributor 10 includes a spool 12 held in the right extreme position by a spring 11. The pressure line 18 of the transmission lubrication system circuit connects the hydraulic pump 17 to the cavity C of the on-off distributor 10 and the heat exchanger 19, which is connected through the distributor 20 to the planetary gear 21, the gearbox 22 and the shaft power take-off 23. On-off distributor 10 is connected hydraulically to the pressure line 18 of the circuit of the transmission lubrication system to control the position of the spool 12.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

При работе гидромеханической трансмиссии наиболее теплонапряженным является контур гидротрансформатора. Рабочая жидкость подается гидронасосом 4 в главную масляную магистраль 5 и далее по напорной гидролинии в основную рабочую полость А дифференциального редукционного клапана 7, а также к входному каналу гидротрансформатора 6, затем по сливному каналу 8, через клапан слива 9 под давлением поступает во вспомогательную полость В дифференциального редукционного клапана 7 и одновременно к двухпозиционному распределителю 10.When operating a hydromechanical transmission, the most heat-stressed is the torque converter circuit. The working fluid is pumped by hydraulic pump 4 to the main oil line 5 and then through the pressure line to the main working cavity A of the differential pressure reducing valve 7, as well as to the inlet channel of the torque converter 6, then through the drain channel 8, through the drain valve 9 under pressure enters the auxiliary cavity B differential pressure reducing valve 7 and simultaneously to the on-off valve 10.

Если рабочая жидкость контура гидротрансформатора имеет низкую температуру, то дифференциальный клапан 7 перепускает рабочую жидкость на слив, минуя двухпозиционный распределитель 10, охладитель гидротрансформатора 13 и теплообменник 19.If the working fluid of the torque converter circuit has a low temperature, then the differential valve 7 bypasses the working fluid to drain, bypassing the on-off distributor 10, the torque converter cooler 13 and the heat exchanger 19.

По мере увеличения температуры рабочей жидкости контура гидротрансформатора дифференциальный клапан 7 увеличивает расход рабочей жидкости, проходящей через двухпозиционный распределитель 10.As the temperature of the working fluid of the torque converter circuit increases, the differential valve 7 increases the flow rate of the working fluid passing through the on-off distributor 10.

Управление золотником двухпозиционного распределителя 10 осуществляется давлением в полости С, причем при давлении, превышающем усилие пружины 11, золотник 12 перемещается влево, включая теплообменник 19 и отключая охладитель гидротрансформатора 13.The spool control of the on-off distributor 10 is carried out by pressure in the cavity C, and at a pressure exceeding the force of the spring 11, the spool 12 moves to the left, including the heat exchanger 19 and turning off the torque converter cooler 13.

Если температура рабочей жидкости контура смазочной системы трансмиссии ниже рабочей и следовательно имеет высокую вязкость, то сопротивление в системе смазки велико и давление жидкости в полости С двухпозиционного распределителя 10, воздействуя на золотник 12, перемещает его влево, сжимая пружину 11, включая теплообменник 19 и отключая охладитель гидротрансформатора 13.If the temperature of the working fluid of the transmission lubrication system circuit is lower than the working one and therefore has a high viscosity, the resistance in the lubrication system is high and the fluid pressure in the cavity C of the on-off distributor 10, acting on the spool 12, moves it to the left, compressing the spring 11, including the heat exchanger 19 and disconnecting torque converter cooler 13.

По мере увеличения температуры рабочей жидкости контура системы смазки сопротивление его и давление в полости С снижается, золотник 12 под действием пружины 11 перемещается вправо, перекрывая канал, связанный с теплообменником 19, и открывая канал, связанный с охладителем гидротрансформатора 13, тем самым увеличивая расход рабочей жидкости контура гидротрансформатора, проходящей через охладитель гидротрансформатора 13.As the temperature of the working fluid of the lubrication system circuit increases, its resistance and pressure in the cavity C decreases, the spool 12 moves to the right under the action of the spring 11, blocking the channel connected to the heat exchanger 19, and opening the channel connected to the torque converter cooler 13, thereby increasing the flow rate of the working the fluid of the torque converter circuit passing through the torque converter cooler 13.

Вследствие этого сокращается продолжительность прогрева рабочей жидкости в контуре смазочной системы трансмиссии до эксплуатационной температуры, которая поддерживается в оптимальном диапазоне за счет подогрева от наиболее теплонапряженного контура гидротрансформатора, т.е. повышается эффективность работы системы охлаждения гидромеханической трансмиссии, особенно при эксплуатации в условиях низких температур.As a result, the duration of warming up of the working fluid in the transmission lubrication system circuit to the operating temperature, which is maintained in the optimum range due to heating from the most heat-stressed torque converter circuit, is reduced, i.e. the efficiency of the hydromechanical transmission cooling system is improved, especially when operating at low temperatures.

Устройство служит для поддержания оптимальной температуры рабочих жидкостей системы охлаждения гидромеханической трансмиссии и может быть легко реализовано в тракторостроении и транспортном машиностроении.The device serves to maintain the optimum temperature of the working fluids of the hydromechanical transmission cooling system and can be easily implemented in tractor engineering and transport engineering.

Claims

A cooling system for a hydromechanical transmission, which contains a reservoir for the working fluid, a system feed hydraulic pump, a torque converter cooler mounted on a drain of the torque converter fluid, a drain valve installed between the torque converter and the cooler, a differential pressure reducing valve that includes the main working cavity connected to the pressure pump main, and an auxiliary working cavity connected to the outlet of the drain valve, characterized in that the liquid cooling circuit the torque converter on the line between the auxiliary cavity of the differential pressure reducing valve and the drain channel is connected to the transmission lubrication system through a heat exchanger, and the channel connecting the drain valve to the heat exchanger and the torque converter cooler is equipped with a two-position distributor, in which the slide valve is movably mounted with a spring, and the two-position distributor is hydraulically connected with the pressure line of the transmission lubrication system to control the position of the spool.