RU2554732C1 - Combined hydromechanical drive of planetary gearbox gear shifting ranges - Google Patents
Combined hydromechanical drive of planetary gearbox gear shifting ranges Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554732C1 RU2554732C1 RU2014104160/11A RU2014104160A RU2554732C1 RU 2554732 C1 RU2554732 C1 RU 2554732C1 RU 2014104160/11 A RU2014104160/11 A RU 2014104160/11A RU 2014104160 A RU2014104160 A RU 2014104160A RU 2554732 C1 RU2554732 C1 RU 2554732C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cam
- drive
- lever
- double
- spring
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники. Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована в качестве комбинированного гидромеханического привода осевого перемещения согласующей планетарной передачи в многодиапазонной многопоточной трансмиссии.The field of technology. The group of inventions relates to the field of engineering and can be used as a combined hydromechanical drive axial movement matching planetary gear in a multi-range multi-threaded transmission.
Уровень техники. Известен исполнительный (силовой) гидроцилиндр двухстороннего действия с неподвижно закрепленным цилиндром и подвижным односторонним штоком (Некрасов Б.Б. Гидравлика, насосы и гидроприводы. М., Высшая школа, 1974, стр.351, рис.3.54, б). Это устройство принято за аналог одного из предлагаемых изобретений группы. Недостатком указанного устройства является большой габаритный размер в продольном направлении.The level of technology. The known executive (power) double-acting hydraulic cylinder with a fixed cylinder and a movable one-sided rod (Nekrasov B. B. Hydraulics, pumps and hydraulic drives. M., Higher School, 1974, p. 351, Fig. 3.54, b). This device is taken as an analogue of one of the proposed inventions of the group. The disadvantage of this device is the large overall dimension in the longitudinal direction.
Известен компактный в продольном направлении исполнительный (силовой) гидроцилиндр двухстороннего действия с неподвижно закрепленным двухсторонним штоком и поршнем, и с подвижным цилиндром (Некрасов Б.Б. Гидравлика, насосы и гидроприводы. М., Высшая школа, 1974, стр.353, рис.3.55, б). На штоке и поршне гидроцилиндра выполнены три соосные внешние цилиндрические поверхности скольжения, сопрягающиеся с соответствующими внутренними цилиндрическими поверхностями скольжения, выполненными на подвижном цилиндре. Указанные сопряжения поверхностей образуют две замкнутые рабочие полости, сообщающиеся с гидрораспределителем посредством каналов. Это устройство по совокупности существенных признаков наиболее близко к одному из предлагаемых изобретений группы и принято за его прототип. Недостатком указанного устройства является то, что на одном подвижном цилиндре невозможно разместить осесимметричный рабочий орган (например, блок зубчатых колес) таким образом, чтобы ось рабочего органа совпадала с осью приложения силы от гидроцилиндра.A longitudinally compact executive (power) double-acting hydraulic cylinder with a fixedly fixed double-sided rod and piston and a movable cylinder is known (Nekrasov B. B. Hydraulics, pumps and hydraulic drives. M., Higher School, 1974, p. 353, Fig. 3.55, b). Three coaxial external cylindrical sliding surfaces are made on the rod and piston of the hydraulic cylinder, mating with the corresponding internal cylindrical sliding surfaces made on the movable cylinder. The indicated mating surfaces form two closed working cavity communicating with the valve through the channels. This device on the set of essential features is closest to one of the proposed inventions of the group and is taken as its prototype. The disadvantage of this device is that on one movable cylinder it is impossible to place an axisymmetric working body (for example, a block of gears) so that the axis of the working body coincides with the axis of application of force from the hydraulic cylinder.
Известен механизм пружинного центрирования золотника гидрораспределителя в промежуточном положении (Свешников В.К. Гидрооборудование: Международный справочник. Книга 2. Гидроаппаратура: Номенклатура, параметры, размеры, взаимозаменяемость. ООО "Издательский центр "Техинформ" МАИ" - 2002, стр.65), включающий две пружины сжатия, воздействующие на золотник противонаправленными силами, причем ход одной из пружин в направлении отбоя ограничен в точке промежуточного положения золотника посредством буртика в корпусе гидрораспределителя. Это устройство по совокупности существенных признаков наиболее близко к другому предлагаемому изобретению группы и принято за его прототип. Недостатком устройства-прототипа в указанной области применения является то, что поворот приводимого элемента (золотника) в промежуточном положении вокруг собственной оси вызывает сдвиг опорных поверхностей пружины относительно золотника и может привести к нерасчетной деформации пружин и повреждению опорных поверхностей кромками опорных витков.The known mechanism of spring centering of the valve spool in the intermediate position (VK Sveshnikov. Hydraulic equipment: International reference book.
Известна многодиапазонная бесступенчатая трансмиссия (патент RU №2460919, авторы Давыдов В.В., Гулиа Н.В., 2010), включающая дифференциальный блок, варьирующее звено, входной вал, выходной вал и планетарный механизм согласующей коробки передач, причем поочередное кинематическое соединение выходного звена планетарного механизма согласующей коробки передач с выходными звеньями дифференциального блока выполнено путем осевого перемещения водила планетарного механизма с фиксацией этого перемещения на соответствующих соединениях. Привод перемещения водила планетарного механизма с фиксацией этого перемещения на соответствующих соединениях включает вилку, связанную с водилом. Указанное устройство по совокупности существенных признаков наиболее близко к третьему предлагаемому изобретению группы и принято за его прототип. Недостатком данного прототипа является то, что привод посредством вилки содержит избыточные промежуточные звенья независимо от типа приводного двигателя.Known multi-band continuously variable transmission (patent RU No. 2460919, authors Davydov V.V., Gulia N.V., 2010), including a differential unit, a variable link, input shaft, output shaft and planetary gear matching gearbox, and the alternate kinematic connection of the output the link of the planetary mechanism of the matching gearbox with the output links of the differential unit is made by axial movement of the carrier of the planetary mechanism with the fixation of this movement on the corresponding connections. The drive of the carrier of the planetary mechanism with the fixation of this movement on the respective connections includes a fork connected with the carrier. The specified device on the set of essential features is closest to the third proposed invention of the group and is taken as its prototype. The disadvantage of this prototype is that the drive through the plug contains redundant intermediate links, regardless of the type of drive motor.
Задача изобретения. Задачей изобретения является создание комбинированного гидромеханического привода осевого перемещения планетарного механизма в согласующей коробке передач многодиапазонной многопоточной трансмиссии, включающего гидравлический и механический приводы, и обеспечивающего минимальные размеры, возможность принудительного перемещения планетарного механизма в одно из нескольких промежуточных положений посредством механического привода при отказе гидравлического привода, а также эффективное предотвращение спонтанного вращения звеньев планетарного механизма согласующей коробки передач в одном из промежуточных положений привода.The objective of the invention. The objective of the invention is the creation of a combined hydromechanical drive axial movement of the planetary mechanism in the matching gearbox of a multi-range multi-threaded transmission, including hydraulic and mechanical drives, and providing minimum dimensions, the possibility of forced movement of the planetary mechanism in one of several intermediate positions by means of a mechanical drive in case of failure of the hydraulic drive, and also effective prevention of spontaneous rotation of links s matching planetary gear transmission in one of the intermediate position of the actuator.
Сущность изобретения. Указанная задача решается тем, что предлагается исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия, включающий неподвижную и подвижную части, на неподвижной части выполнены три соосных цилиндрических поверхности скольжения - срединная и две крайних, расположенных по обе стороны от срединной и соединенных между собой двумя торцевыми поверхностями, на подвижной части выполнены три соосных цилиндрических поверхности скольжения - срединная и две крайних, расположенных по обе стороны от срединной и соединенных между собой двумя торцевыми поверхностями, каждая из трех цилиндрических поверхностей скольжения неподвижной части сопрягается с соответствующей цилиндрической поверхностью скольжения подвижной части, указанные поверхности и их сопряжения образуют две замкнутых кольцевых полости, каждая из которых соединена с подводящей магистралью, и характеризующийся тем, что цилиндрические поверхности скольжения неподвижной части выполнены внутренними, сопряженные с ними цилиндрические поверхности скольжения подвижной части выполнены внешними, причем диаметр срединных поверхностей скольжения меньше диаметров крайних цилиндрических поверхностей скольжения, а в подвижной части выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, соосное с цилиндрическими поверхности скольжения.SUMMARY OF THE INVENTION This problem is solved by the fact that the proposed double-acting actuating cylinder, including the fixed and moving parts, on the fixed part there are three coaxial cylindrical sliding surfaces - the middle and two extreme, located on both sides of the middle and interconnected by two end surfaces, on the moving part three coaxial cylindrical sliding surfaces are made - the median and two extreme, located on both sides of the median and interconnected by two end faces and surfaces, each of the three cylindrical sliding surfaces of the fixed part mates with the corresponding cylindrical sliding surface of the moving part, these surfaces and their mates form two closed annular cavities, each of which is connected to the supply line, and characterized in that the cylindrical sliding surfaces of the fixed part are made internal, mating with them cylindrical sliding surfaces of the movable part are made external, and the diameter of the median th sliding surfaces are smaller than the diameters of the extreme cylindrical sliding surfaces, and in the moving part there is a through cylindrical hole coaxial with the cylindrical sliding surface.
Другой особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что диаметры крайних внешних цилиндрических поверхностей скольжения подвижной части гидроцилиндра равны между собой, а диаметры крайних внутренних цилиндрических поверхностей скольжения неподвижной части гидроцилиндра также равны между собой.Another feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the diameters of the extreme outer cylindrical sliding surfaces of the moving part of the hydraulic cylinder are equal to each other, and the diameters of the extreme inner cylindrical sliding surfaces of the fixed part of the hydraulic cylinder are also equal to each other.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что на одной из цилиндрических поверхностей скольжения в каждой из трех сопрягающихся пар выполнены подвижные радиальные контактные уплотнения.Another feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that on one of the cylindrical sliding surfaces in each of the three mating pairs, movable radial contact seals are made.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что торцевые поверхности подвижной и неподвижной частей гидроцилиндра выполнены плоскими.The next feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the end surfaces of the movable and stationary parts of the hydraulic cylinder are made flat.
В другом варианте выполнения особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что торцевые поверхности подвижной и неподвижной частей гидроцилиндра выполнены коническими.In another embodiment, a feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the end surfaces of the movable and stationary parts of the hydraulic cylinder are conical.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что в торцевых поверхностях подвижной и неподвижной частей гидроцилиндра соосно выполнено сквозное отверстие, ось которого параллельна общей оси цилиндрических поверхностей скольжения, и в котором размещена пустотелая втулка, причем упомянутая втулка закреплена неподвижно и герметично в подвижной части, а сопряжение втулки с отверстием в перегородке неподвижной части гидроцилиндра содержит подвижное радиальное контактное уплотнение.A further feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that a through hole is coaxially made in the end surfaces of the movable and stationary parts of the hydraulic cylinder, the axis of which is parallel to the common axis of the cylindrical sliding surfaces, and in which the hollow sleeve is placed, said sleeve being fixed motionless and hermetically in the moving part, and the coupling of the sleeve with the hole in the partition of the stationary part of the hydraulic cylinder contains a movable radial contact seal.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что пустотелая втулка выполнена из ферромагнитного материала, а в полости пустотелой втулки размещен чувствительный элемент неподвижно закрепленного на корпусе бесконтактного датчика линейного перемещения подвижной части гидроцилиндра.The next feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the hollow sleeve is made of ferromagnetic material, and a sensitive element of the linear motion of the moving part of the hydraulic cylinder fixedly mounted on the housing of the non-contact sensor is placed in the cavity of the hollow sleeve.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что отверстия для подвода и отвода текучей среды выполнены в верхней части торцевых поверхностей перегородки, причем вдоль окружности перегородки выполнены два изолированных друг от друга канала, а в верхней части перегородки каждый из упомянутых каналов сообщается с соответствующим отверстием в торцевой поверхности перегородки, а в нижней части перегородки каждый из упомянутых каналов сообщается с соответствующей подводящей магистралью.Another feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the holes for supplying and discharging fluid are made in the upper part of the end surfaces of the partition, and along the circumference of the partition there are two channels isolated from each other, and in the upper part of the partition each of these channels communicates with a corresponding hole in the end surface of the partition, and in the lower part of the partition, each of the mentioned channels communicates with the corresponding supply line.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что подвижная часть выполнена разъемной, с, по меньшей мере, одной плоскостью разъема, причем плоскость разъема проходит через границу срединной внешней цилиндрической поверхности скольжения и одной из торцевых поверхностей подвижной части.Another feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the movable part is detachable with at least one plane of the connector, the plane of the connector passing through the boundary of the median outer cylindrical sliding surface and one of the end surfaces of the moving part.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что неподвижная часть гидроцилиндра выполнена разъемной, с, по меньшей мере, одной плоскостью разъема, причем плоскость разъема проходит через границу одной из крайних внутренних цилиндрических поверхностей скольжения и примыкающей к ней торцевой поверхности перегородки.The next feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that the fixed part of the hydraulic cylinder is made detachable with at least one plane of the connector, the plane of the connector passing through the boundary of one of the extreme inner cylindrical sliding surfaces and the adjacent end surface of the partition.
Следующей особенностью предлагаемого гидроцилиндра двухстороннего действия является то, что между подводящих магистралей выполнен перепускной клапан любого типа с механическим приводом.Another feature of the proposed double-acting hydraulic cylinder is that a bypass valve of any type with a mechanical actuator is made between the supply lines.
Задача изобретения решается также тем, что предлагается механизм центрирования привода линейного перемещения, включающий неподвижный корпус, закрепленный на нем первый пружинный механизм с ограниченным ходом отбоя, воздействующий на подвижную часть привода в прямом направлении его перемещения на части полного хода, и закрепленный на корпусе второй пружинный механизм, воздействующий на подвижную часть привода в обратном направлении его перемещения на полном ходу, и характеризующийся тем, что первый пружинный механизм включает, по меньшей мере, одну пружину сжатия с толкателем, головка которого в пределах рабочего хода первого пружинного механизма контактирует с частью привода, совершающей, помимо поступательного движения, независимое вращательное движение таким образом, что сила трения головки толкателя об эту часть привода создает тормозной момент, препятствующий ее вращению.The objective of the invention is also solved by the fact that a centering mechanism for a linear displacement drive is proposed, including a fixed housing, a first spring mechanism with a limited rebound stroke mounted thereon, acting on the movable part of the drive in the forward direction of its movement to a full stroke part, and a second spring mounted on the housing a mechanism acting on the movable part of the drive in the opposite direction of its movement at full speed, and characterized in that the first spring mechanism includes, interchangeably at least one compression spring with a pusher, the head of which within the working stroke of the first spring mechanism is in contact with a part of the drive, which, in addition to translational motion, performs independent rotational motion in such a way that the friction force of the pusher head against this part of the drive creates a braking moment that prevents it rotation.
Другой особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что второй пружинный механизм включает одну центральную пружину, а первый пружинный механизм включает несколько пружин с толкателями, оси которых расположены по окружности, равноудаленно от оси центральной пружины второго пружинного механизма.Another feature of the proposed mechanism for centering the linear displacement drive is that the second spring mechanism includes one central spring, and the first spring mechanism includes several springs with pushers, the axes of which are located in a circle equidistant from the axis of the central spring of the second spring mechanism.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что он дополнительно содержит рычажно-кулачковый механизм для перемещения привода из первого промежуточного положения во второе промежуточное положение, включающий, по меньшей мере, один кулачок и один приводной элемент, закрепленные на общем валу, и выполненные таким образом, что указанный вал может совершать как вращательное движение вокруг своей оси, так и поступательное движение вдоль этой оси, а кулачок выполнен с возможностью соприкосновения с подвижной частью привода линейного перемещения, причем перемещение привода из первого промежуточного положения во второе промежуточное положение осуществляется при повороте упомянутого приводного элемента и вала вокруг своей оси.A further feature of the proposed linear drive drive centering mechanism is that it further comprises a cam mechanism for moving the drive from a first intermediate position to a second intermediate position, including at least one cam and one drive element fixed to a common shaft, and made in such a way that said shaft can perform both rotational motion around its axis and translational motion along this axis, and the cam is made with the possibility contact with the movable part of the actuator of linear motion, wherein the actuator movement from the first intermediate position to a second intermediate position is performed by rotating said drive member and shaft around its axis.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что в неподвижном корпусе выполнена, по меньшей мере, одна выемка по форме кулачка рычажно-кулачкового механизма, в которой этот кулачок утоплен в нерабочем положении рычажно-кулачкового механизма.A further feature of the proposed linear drive drive centering mechanism is that at least one cam-shaped recess is made in the stationary housing in which the cam is sunk in the idle position of the lever-cam mechanism.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что рычажно-кулачковый механизм включает пружину, удерживающую кулачок утопленным в выемку неподвижного корпуса в нерабочем положении рычажно-кулачкового механизма.The next feature of the proposed centering mechanism of the linear displacement drive is that the lever-cam mechanism includes a spring holding the cam recessed into the recess of the stationary housing in the idle position of the lever-cam mechanism.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что выемка неподвижного корпуса имеет наклонные стенки, а ближняя к корпусу кромка кулачка имеет фаску по контуру в местах возможного соприкосновения с наклонными стенками выемки таким образом, что при приложении крутящего момента со стороны приводного элемента рычажно-кулачкового механизма на утопленный кулачок действует сила, приводящая к выдвиганию кулачка из выемки неподвижного корпуса.A further feature of the proposed linear drive drive centering mechanism is that the notch of the stationary housing has inclined walls, and the cam edge closest to the housing has a chamfer along the contour at the points of possible contact with the inclined walls of the recess in such a way that when applying torque from the drive element side, - cam mechanism on the recessed cam acts a force leading to the extension of the cam from the recess of the stationary housing.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что дальняя от корпуса кромка кулачка имеет фаску по контуру в местах возможного соприкосновения с подвижной частью привода линейного перемещения, а подвижная часть привода имеет соответствующую наклонную поверхность в местах возможного соприкосновения с кулачком таким образом, что при приложении к приводу линейного перемещения силы, на выдвинутый кулачок действует сила, приводящая к утапливанию кулачка в выемке неподвижного корпуса.A further feature of the proposed mechanism for centering the linear displacement drive is that the cam edge distal from the housing has a chamfer along the contour at the points of possible contact with the movable part of the linear displacement drive, and the movable part of the actuator has a corresponding inclined surface at the places of possible contact with the cam in such a way that when a linear displacement of force is applied to the drive, a force acts on the extended cam, leading to the recession of the cam in the recess of the stationary cam Pusa.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что рычажно-кулачковый механизм включает пружинный фиксатор, удерживающий приводной элемент во втором промежуточном положении привода линейного перемещения с заданной предельной силой, превышающей силу противодействия второго пружинного механизма, а форма сопрягающихся поверхностей и угол поворота кулачка в этом положении обеспечивают возможность обратного перемещения привода из второго промежуточного положения в первое промежуточное положение при превышении заданной предельной силы без заклинивания рычажно-кулачкового механизма.A further feature of the proposed centering mechanism of the linear actuator is that the cam mechanism includes a spring retainer holding the actuator in a second intermediate position of the linear actuator with a predetermined ultimate force exceeding the reaction force of the second spring mechanism, and the shape of the mating surfaces and the angle of rotation of the cam in this position, the drive can be moved back from the second intermediate position to the first ezhutochnoe position when exceeding a predetermined limiting force without locking of the lever-cam mechanism.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что приводной элемент рычажно-кулачкового механизма выполнен в виде рычага ручного управления, размещенного непосредственно на корпусе трансмиссии.Another feature of the proposed mechanism for centering the linear displacement drive is that the drive element of the lever-cam mechanism is made in the form of a manual control lever located directly on the transmission housing.
В другом варианте выполнения особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что приводной элемент рычажно-кулачкового механизма выполнен в виде рычага, соединенного с приводом дистанционного управления.In another embodiment, a feature of the proposed centering mechanism of the linear displacement drive is that the drive element of the lever-cam mechanism is made in the form of a lever connected to the remote control drive.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что рычажно-кулачковый механизм включает несколько кулачков с приводными элементами, закрепленные каждый на своем валу.The next feature of the proposed centering mechanism of the linear displacement drive is that the lever-cam mechanism includes several cams with drive elements, each mounted on its shaft.
Следующей особенностью предлагаемого механизма центрирования привода линейного перемещения является то, что он содержит механизм синхронизации поворота кулачков рычажно-кулачкового механизма.The next feature of the proposed centering mechanism of the linear displacement drive is that it contains a synchronization mechanism for turning the cams of the lever-cam mechanism.
Задача изобретения решается также тем, что предлагается привод, включающий неподвижный корпус, планетарный механизм с, по меньшей мере, одним звеном, подвижным как вдоль центральный оси планетарного механизма, так и вокруг нее, характеризующийся тем, что он содержит исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия, неподвижная часть которого связана с корпусом, а подвижная часть связана с упомянутым звеном планетарного механизма посредством способного нести осевую нагрузку подшипника, причем составные части привода могут включать любые особенности, перечисленные выше.The objective of the invention is also solved by the fact that the proposed drive includes a stationary housing, a planetary mechanism with at least one link, movable both along the central axis of the planetary mechanism and around it, characterized in that it contains a double-acting actuating cylinder, stationary part of which is connected with the housing, and the movable part is connected with the mentioned link of the planetary mechanism by means of a bearing capable of bearing axial load, and the drive components may include any features listed above.
Другой особенностью предлагаемого привода является то, что в каждой подводящей магистрали исполнительного гидроцилиндра двухстороннего действия выполнен сливной клапан любого типа с механическим приводом.Another feature of the proposed actuator is that a drain valve of any type with a mechanical actuator is made in each supply line of the double-acting actuating hydraulic cylinder.
Краткое описание чертежей. Устройство представлено на 7 фигурах.A brief description of the drawings. The device is presented in 7 figures.
На фиг.1 изображен предлагаемый комбинированный привод в первом промежуточном положении, с утопленным кулачком рычажно-кулачкового механизма.Figure 1 shows the proposed combined drive in the first intermediate position, with a recessed cam lever-cam mechanism.
На фиг.2 изображен предлагаемый комбинированный привод в первом промежуточном положении, с выдвинутым кулачком рычажно-кулачкового механизма.Figure 2 shows the proposed combined drive in the first intermediate position, with the cam extended lever-cam mechanism.
На фиг.3 изображен предлагаемый комбинированный привод во втором промежуточном положении, с выдвинутым и повернутым на максимальный угол кулачком рычажно-кулачкового механизма.Figure 3 shows the proposed combined drive in a second intermediate position, with extended and turned to the maximum angle of the cam lever-cam mechanism.
На фиг.4 изображен предлагаемый комбинированный привод в одном из крайних положений, с утопленным кулачком рычажно-кулачкового механизма.Figure 4 shows the proposed combined drive in one of the extreme positions, with a recessed cam lever-cam mechanism.
На фиг.5 изображен кулачок рычажно-кулачкового механизма, входящего в состав предлагаемого комбинированного привода.Figure 5 shows the cam lever-cam mechanism, which is part of the proposed combined drive.
На фиг.6 изображен фрагмент гидравлической схемы комбинированного привода в исполнении с аварийными сливными клапанами в подводящих линиях рабочих полостей гидроцилиндра.Figure 6 shows a fragment of the hydraulic circuit of a combined actuator with emergency drain valves in the supply lines of the working cavities of the hydraulic cylinder.
На фиг.7 изображен фрагмент гидравлической схемы комбинированного привода в исполнении с аварийным перепускным клапаном между подводящими линиями рабочих полостей гидроцилиндра.Figure 7 shows a fragment of the hydraulic circuit of a combined drive in the design with an emergency bypass valve between the supply lines of the working cavities of the hydraulic cylinder.
Описание изобретения.Description of the invention.
Комбинированный гидромеханический привод (фиг.1-4) предназначен для перемещения внутри передней части корпуса 1 трансмиссии звеньев планетарного механизма согласующей коробки передач (большого центрального колеса 2 и водила 3 с сателлитами 4) в направлении оси 5. Комбинированный привод включает один гидравлический и два механических привода.The combined hydromechanical drive (Figs. 1-4) is designed to move inside the front part of the
В основе гидравлического привода лежит исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия с двумя замкнутыми кольцевыми рабочими полостями 6 и 7, включающий неподвижную и подвижную части. Неподвижная часть гидроцилиндра образована двумя соосными внутренними цилиндрическими поверхностями, выполненными в передней части корпуса 1 и задней части корпуса 8, а также перегородкой 9. В одном из вариантов предлагаемого гидроцилиндра диаметры упомянутых соосных внутренних цилиндрических поверхностей могут быть равными. Через перегородку 9 рабочие полости 6 и 7 сообщаются с подводящими каналами 10 и 11, соответственно. Подвижная часть гидроцилиндра (плунжер) состоит из задней части 12 и передней крышки 13. Образующие плунжер детали 12 и 13 соединены, например, посредством резьбового соединения, а перегородка 9 зажата между частями корпуса 1 и 8. Цилиндрические поверхности подвижной и неподвижной частей гидроцилиндра образуют три подвижных сопряжения с контактными радиальными гидравлическими уплотнениями 14, 15 и 16. В цилиндрической расточке плунжера размещены детали планетарного механизма, связанные с плунжером посредством шарикоподшипника 17 радиального либо радиально-упорного типа. В задней части 12 и передней крышки 13 плунжера герметично закреплена пустотелая втулка (трубка) 18, выполненная из ферромагнитного материала. Трубка насквозь проходит через перегородку 9, сопряжение с которой выполнено посредством радиального контактного гидравлического уплотнения 19. В полость пустотелой втулки входит чувствительный элемент 20 датчика линейного перемещения, корпус 21 которого неподвижно закреплен в задней части корпуса 8 трансмиссии.The hydraulic drive is based on a double-acting actuating cylinder with two closed annular working
Первый механический привод (механизм пружинного центрирования) предназначен для автоматического возврата большого центрального колеса 2 и водила 3 с сателлитами 4 в первое промежуточное положение (фиг.1), и включает два пружинных механизма. Первый пружинный механизм состоит из одной или нескольких пружин 22, установленных по окружности, вокруг оси 5, враспор между передней частью корпуса 1 (или связанными с ним деталями) и толкателями 23. Толкатели 23 являются ограничителями хода отбоя пружин 22, упираясь выполненным на них поясками в бурты 24 передней части корпуса 1. Внешняя торцевая часть толкателей 23 выполнено с возможностью упора в плоскую торцевую поверхность водила 3. Второй пружинный механизм включает пружину 25, установленную враспор между задней частью корпуса 8 трансмиссии и задней частью 12 плунжера. В первом промежуточном положении привода (фиг.1) суммарная сила пружин 22 превышает силу пружины 25, а толкатели 23 упираются выполненным на них поясками в бурты 24 передней части корпуса 1.The first mechanical drive (spring centering mechanism) is designed to automatically return the large
Второй механический привод предназначен для перевода большого центрального колеса 2 и водила 3 с сателлитами 4 во второе промежуточное положение (фиг.3) из первого промежуточного положения (фиг.1) и включает кулачок 26 и приводной элемент 27, жестко закрепленные на общем валу 28. В передней части корпуса 1 выполнена выемка 29 по форме кулачка, с уклоном стенок наружу. Пружина 30 установлена враспор между приводным элементом 27 и передней частью корпуса 1. С приводным элементом 27 связано звено, приводящее его во вращение, в виде, например, рычага 31 ручного управления. На задней части корпуса 8 закреплен пружинно-шариковый фиксатор 32, во втором промежуточном положении привода (фиг.3) входящий в соответствующий треугольный паз 33, выполненный в рычаге 31.The second mechanical drive is designed to translate the large
На верхней кромке кулачка 26 (фиг.5), расположенной ближе к поверхности передней части корпуса 1, по контуру выполнена верхняя фаска 34, предназначенная для взаимодействия с наклонными стенками выемки 29 (фиг.1-4). На кромке большого центрального колеса 2 выполнена круговая фаска 35. На нижней кромке кулачка 26, расположенной дальше от поверхности передней части корпуса 1, по контуру выполнена нижняя фаска 36 (фиг.5), предназначенная для взаимодействия с фаской 35 (фиг.1-4).On the upper edge of the cam 26 (Fig. 5), located closer to the surface of the front of the
Углы фасок 34, 35 и 36 выбраны таким образом, чтобы рычажно-кулачковый механизм не самозаклинивал во всех возможных взаимных положениях деталей и составляют приблизительно 30-60°. На валу 28 выполнены канавка 37 для уплотнительного элемента и хвостовик 38 (фиг.5) для соединения с приводным элементом 27 (фиг.1-3).The bevel angles 34, 35 and 36 are chosen so that the lever-cam mechanism does not self-jam in all possible relative positions of the parts and is approximately 30-60 °. On the
Для разблокирования гидравлического привода в случае его отказа, при любом исполнении гидроцилиндра, к подводящим магистралям 39 и 40, соединенным с подводящими каналами 10 и 11, соответственно, подключены аварийные сливные клапаны 41 и 42 с механическим управлением (фиг.6).To unlock the hydraulic actuator in case of failure, with any design of the hydraulic cylinder,
В варианте предлагаемого гидроцилиндра по фиг.1-3 с равными диаметрами соосных внутренних цилиндрических поверхностей вместо клапанов 41 и 42 может быть применен один перепускной клапан 43 с механическим управлением, установленный между подводящих магистралей 39 и 40 (фиг.7), поскольку суммарный объем полостей 6 и 7 в этом случае остается постоянным в любом положении плунжера.In the embodiment of the proposed hydraulic cylinder of FIGS. 1-3 with equal diameters of the coaxial inner cylindrical surfaces, instead of
В состав гидравлического привода также входит трехпозиционный четырехлинейный золотниковый гидрораспределитель 44 с возвратными пружинами 45.The hydraulic actuator also includes a three-position four-
Описание работы. Комбинированный гидромеханический привод работает следующим образом.Work description. Combined hydromechanical drive operates as follows.
В штатном режиме работы трансмиссии кулачок 26 рычажно-кулачкового механизма ориентирован по выемке 29 в передней части корпуса 1 и утоплен в ней (фиг.1) таким образом, что он не создает помех перемещению большого центрального колеса 2 вдоль оси 5 вплоть до крайнего положения привода (фиг.4). Пружина 30 с натягом удерживает кулачок 26 в выемке 29, прижимая его к наклонным стенки выемки 29, и тем самым препятствуя перемещениям кулачка 26 под действием вибраций корпуса трансмиссии. Клапаны 41 и 42 (клапан 43 в другом варианте реализации предлагаемого изобретения) закрыты. Гидрораспределитель 44 управляет потоками рабочей жидкости, поступающими через каналы 10 и 11 в полости 6 и 7, в результате чего плунжер перемещается между двумя крайними положениями, соответствующими минимальному объему полости 6 либо полости 7. Перемещение плунжера приводит к связанному с ним перемещению подшипника 17 и деталей планетарного механизма (большого центрального колеса 2 и водила 3 с сателлитами 4). Положение плунжера определяется посредством датчика 21. Выходной сигнал датчика связан с величиной взаимного осевого перекрытия пустотелой втулки 18 из ферромагнитного материала и чувствительного элемента 20 датчика 21. Развиваемая гидроцилиндром сила значительно превышает силы пружин 22 и 25 первого механического привода, поэтому они не оказывают существенного противодействия перемещению плунжера в штатном режиме работы привода.In the normal mode of operation of the transmission, the
Первое промежуточное положение привода (фиг.1) соответствует нейтрали в трансмиссии. Благодаря наличию ограничения хода отбоя первого пружинного механизма, это положение является устойчивым и нечувствительным к внешним возмущающим силам в пределах сил пружин 22 и 25 в этом положении. В первом промежуточном положении привода планетарный механизм согласующей коробки передач имеет избыточную степень свободы, что может привести к самопроизвольному раскручиванию звеньев под действием паразитных моментов трения и воспрепятствовать дальнейшему безударному включению передачи. Упор внешней торцевой части толкателей 23 в торцевую поверхность водила 3 с одной стороны привода, и усилие пружины 25 с противоположной стороны блокируют избыточную степень свободы планетарного механизма посредством силы трении, возникающей в контакте толкателей 23 и водила 3 при вращении последнего. Оси толкателя 23 и водила 3 не совпадают, поэтому, при проскальзывании указанных деталей, вращения толкателей 23 не возникает, что устраняет потенциальный износ опорных поверхностей пружин 22, передней части корпуса 1 и толкателей 23. В то же время, сила трения прикладывается на большом радиусе от оси 5, что способствует эффективному торможению водила 3.The first intermediate position of the drive (figure 1) corresponds to the neutral in the transmission. Due to the limitation of the rebound stroke of the first spring mechanism, this position is stable and insensitive to external disturbing forces within the
При отказе элементов гидравлического привода, золотник гидрораспределителя 44 автоматически возвращается в среднее положение посредством пружин 45, перекрывая подводящие магистрали 39 и 40, и тем самым блокируя плунжер гидроцилиндра. Многодиапазонная бесступенчатая трансмиссия с планетарной согласующей коробкой передач имеет два возможных аварийных режима - режим буксировки и режим принудительного включения фиксированной передачи. Режим буксировки соответствует первому промежуточному положению привода (положению нейтрали в трансмиссии, фиг.1). Режим принудительного включения фиксированной передачи соответствует второму промежуточному положению привода (фиг.3). Перед включением любого из указанных аварийных режимов необходимо открыть клапаны 41 и 42 (клапан 43 в другом варианте реализации предлагаемого изобретения). Открытие указанных клапанов распускает гидроцилиндр, обеспечивая возможность принудительного перемещения его плунжера посредством механических приводов.In case of failure of the hydraulic drive elements, the
После открытия клапанов 41 и 42 (клапана 43 в другом варианте реализации предлагаемого изобретения) детали планетарного механизма (большого центрального колеса 2 и водила 3 с сателлитами 4) автоматически перемещаются в первое промежуточное положение (фиг.1) посредством первого механического привода (механизма пружинного центрирования). Перемещение из одного крайнего положения (фиг.4) происходит под действием пружин 22 первого пружинного механизма привода, а из другого крайнего положения или других промежуточных положений - посредством пружины 25 второго пружинного механизма привода.After opening the
Перевод привода из первого промежуточного положения во второе промежуточное положение осуществляется посредством рычажно-кулачкового механизма при открытых клапанах 41 и 42 (клапана 43 в другом варианте реализации предлагаемого изобретения). Для перевода привода рычаг 31 поворачивают вокруг оси вручную или посредством дистанционного механического привода (на фигурах не представлен). При повороте вала 28 верхняя фаска 34 кулачка 26 (фиг.5) упирается в наклонную стенку выемки 29, в результате чего кулачок 26 выдвигается из выемки 29 одновременно с поворотом вокруг оси вала 28, преодолевая усилие пружины 30 (фиг.2). При дальнейшем повороте вала 28 участок нижней фаски 36 кулачка 26 упирается в фаску 35 большого центрального колеса 2 и воздействует на нее силой, имеющей составляющую, направленную вдоль оси 5. Детали планетарного механизма и связанный с ним плунжер гидроцилиндра перемещаются во второе промежуточное положение (фиг.3), участок контакта кулачка 26 с большим центральным колесом 2 при этом смещается к вершине кулачка 26. Угол контакта кулачка 26 с большим центральным колесом 2 во втором промежуточном положении остается меньше угла трения в механизме, поэтому осевая сила, создаваемая пружиной 25, стремится повернуть кулачок в обратном направлении. Шарик фиксатора 32 входит в паз 33, удерживая рычаг 31 и противодействуя таким образом усилию пружины 25.The actuator is transferred from the first intermediate position to the second intermediate position by the lever-cam mechanism with
Для возвращения трансмиссии в штатный режим работы клапаны 41 и 42 (клапан 43 в другом варианте реализации предлагаемого изобретения) перекрывают. Рычажно-кулачковый привод возвращают в исходное положение вручную или посредством дистанционного механического привода. Если привод в момент возвращения трансмиссии в штатный режим остался во втором промежуточном положении, то, при перемещении плунжера вправо от второго промежуточного положения посредством гидроцилиндра последний преодолевает силу удержания фиксатора 32. Последующее перемещение большого центрального колеса 2 вызывает поворот кулачка 26 вокруг оси вала 28 в обратном направлении, а пружина 30 прижимает кулачок верхней стороной к передней половине корпуса. Как только верхняя фаска 34 кулачка 26 достигает кромки выемки 29, направленная вдоль оси вала 28 сила пружины 30 вызывает доворот и утапливание кулачка 26, переводя рычажно-кулачковый привод в исходное положение (фиг.1).To return the transmission to normal operation,
Составные части предлагаемого устройства (отдельные изобретения группы), раскрытые в описании (исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия, механизм пружинного центрирования, рычажно-кулачковый механизм), могут применяться в составе комбинированного привода переключения диапазонов планетарной согласующей коробки передач как по отдельности, так и вместе. Как индивидуальное, так и совместное применение изобретений из предлагаемой группы ведет к решению задачи изобретения.The components of the proposed device (individual inventions of the group) disclosed in the description (double-acting actuating cylinder, spring centering mechanism, lever-cam mechanism) can be used as part of a combined planetary gearbox range shifting drive, either individually or together. Both individual and joint use of inventions from the proposed group leads to the solution of the problem of the invention.
Исполнительный гидроцилиндр двухстороннего действия предлагаемой конструкции позволяет сократить осевые размеры привода, поскольку в таком исполнении планетарный механизм согласующей коробки передач может быть размещен в габарите внутренней цилиндрической поверхности скольжения гидроцилиндра.The double-acting executive hydraulic cylinder of the proposed design allows to reduce the axial dimensions of the drive, since in this design the planetary gear of the matching gearbox can be placed in the overall internal cylindrical sliding surface of the hydraulic cylinder.
Первый механический привод (механизм пружинного центрирования) устраняет избыточную степень свободы водила в положении нейтрали в трансмиссии, а при отказе гидравлического привода принудительно возвращает привод в первое промежуточное положение.The first mechanical drive (spring centering mechanism) eliminates the excessive degree of freedom of the carrier in the neutral position in the transmission, and if the hydraulic drive fails, it forces the drive to the first intermediate position.
Второй механический привод (рычажно-кулачковый механизм) в сочетании с первым механическим приводом (механизмом пружинного центрирования) устраняет избыточную степень свободы водила в положении нейтрали в трансмиссии, принудительно возвращает привод в первое промежуточное положение при отказе гидравлического привода, а также обеспечивает возможность принудительного перемещения привода во второе промежуточное положение посредством поворота приводного элемента рычажно-кулачкового механизма.The second mechanical drive (lever-cam mechanism) in combination with the first mechanical drive (spring centering mechanism) eliminates the excessive degree of freedom of the carrier in the neutral position in the transmission, forces the drive to the first intermediate position in the event of a hydraulic drive failure, and also provides the possibility of forced movement of the drive in the second intermediate position by turning the drive element of the lever-cam mechanism.
Различные варианты установки клапанов подводящих магистралях исполнительного гидроцилиндра двухстороннего действия служат для выравнивания давления в его рабочих полостях и обеспечивают работоспособность рычажно-кулачкового механизма и механизма пружинного центрирования.Various installation options for valves of the supply lines of the double-acting actuating hydraulic cylinder serve to equalize the pressure in its working cavities and ensure the operability of the lever-cam mechanism and the spring centering mechanism.
Таким образом, предлагаемая группа устройств отличается малыми габаритами и массой, а также повышает живучесть трансмиссии при частичных отказах, что в полной мере решает задачу изобретения.Thus, the proposed group of devices is characterized by small dimensions and weight, and also increases the survivability of the transmission with partial failures, which fully solves the problem of the invention.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104160/11A RU2554732C1 (en) | 2014-02-06 | 2014-02-06 | Combined hydromechanical drive of planetary gearbox gear shifting ranges |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014104160/11A RU2554732C1 (en) | 2014-02-06 | 2014-02-06 | Combined hydromechanical drive of planetary gearbox gear shifting ranges |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2554732C1 true RU2554732C1 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014104160/11A RU2554732C1 (en) | 2014-02-06 | 2014-02-06 | Combined hydromechanical drive of planetary gearbox gear shifting ranges |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2554732C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU125148A1 (en) * | 1959-06-06 | 1959-11-30 | А.А. Благонравов | Gear shift mechanism for machine transmissions |
| SU709414A1 (en) * | 1977-12-26 | 1980-01-15 | Онежский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Тракторный Завод | Gear-shifting mechanism |
| UA13010U (en) * | 2005-08-15 | 2006-03-15 | State Entpr Kharkiv O O Morozo | Device for control of the drive of the gear shift of the transmission of tracked vehicle |
| RU2460919C2 (en) * | 2010-09-29 | 2012-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" | Multirange stepless transmission (versions) |
-
2014
- 2014-02-06 RU RU2014104160/11A patent/RU2554732C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU125148A1 (en) * | 1959-06-06 | 1959-11-30 | А.А. Благонравов | Gear shift mechanism for machine transmissions |
| SU709414A1 (en) * | 1977-12-26 | 1980-01-15 | Онежский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Тракторный Завод | Gear-shifting mechanism |
| UA13010U (en) * | 2005-08-15 | 2006-03-15 | State Entpr Kharkiv O O Morozo | Device for control of the drive of the gear shift of the transmission of tracked vehicle |
| RU2460919C2 (en) * | 2010-09-29 | 2012-09-10 | Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" | Multirange stepless transmission (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10487890B2 (en) | Dual piston actuator | |
| KR20160140669A (en) | Gearbox control system | |
| EP2740977B1 (en) | Switching valve | |
| US7614973B2 (en) | Infinitely-variable transmission with double mode power transmission controlled by a sliding dog for a motor vehicle | |
| US2848014A (en) | Detent mechanism for hydraulic control valves | |
| NO342498B1 (en) | Helical wedge actuator | |
| EP2715193B1 (en) | Device for translatably controlling the movement of a gear change fork for a motor vehicle gearbox | |
| CN102803790B (en) | Comprise the system of at least one jaw clutch | |
| CN100523537C (en) | Twin clutch device | |
| US20160230880A1 (en) | Hydraulic Control Device for an Automatic Transmission | |
| US20160033025A1 (en) | Clutched component | |
| US4240256A (en) | Phase-angle controller for stirling engines | |
| US10094249B1 (en) | Rocker arm with integrated gear train | |
| WO2016023083A1 (en) | Locking mechanism for a differential | |
| RU2554732C1 (en) | Combined hydromechanical drive of planetary gearbox gear shifting ranges | |
| US7513350B2 (en) | Clutches | |
| US1953568A (en) | Transmission mechanism | |
| US9919692B2 (en) | Motor vehicle assembly arrangement with an internal combustion engine and a switchable vacuum pump | |
| US6349608B1 (en) | Transmission gear shift rod control device | |
| JPS6034529A (en) | Controller of clutch action of one way clutch | |
| CA2048901C (en) | Rotary servo actuator with internal valve | |
| RU2265148C1 (en) | Friction variator for drive | |
| CN204477282U (en) | A kind of three hydraulic controls of gear slippage | |
| US20160238129A1 (en) | Actuating device with a master cylinder actuatable by a gear selector drum for actuating the clutch | |
| US2849887A (en) | Transmissions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180207 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190515 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210207 |