RU2850565C1

RU2850565C1 - Hydromechanical transmission for vehicle

Info

Publication number: RU2850565C1
Application number: RU2025115799A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Трушин
Filing date: 2025-06-06
Publication date: 2025-11-12

Abstract

FIELD: hydraulic transformers.

SUBSTANCE: invention relates to a hydromechanical transmission with a twin-turbine torque converter. The hydromechanical transmission of a vehicle comprises a twin-turbine torque converter and a mechanical gearbox. The hydromechanical transmission comprises an output shaft, two primary shafts of the first and second turbines, on which drive gears are installed, a secondary shaft with gears installed on it, which are in meshing with the drive gears of the first and second primary shafts, a freewheel clutch connected to the driven gear meshed with the drive gear of the first turbine. The driven gear of the first turbine is connected to a gear wheel with internal teeth equipped with a brake.

EFFECT: simplification of the transmission of a self-propelled machine.

1 cl, 1 dwg

Description

Техническое решение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в трансмиссиях наземных самоходных машин различного назначения.The technical solution relates to transport engineering and can be used in transmissions of ground-based self-propelled vehicles for various purposes.

Известны гидромеханические передачи для трансмиссий самоходных машин, в которых применяются двухтурбинные гидротрансформаторы, содержащие насос, соединенный с входным валом, первую и вторую турбины, соединенные с выходным валом посредством согласующих зубчатых передач планетарного или непланетарного типа, и реактор (Нарбут А.Н. Гидромеханические передачи автомобилей: учебное пособие. М.: ООО Тринлайт+", 2010, с. 105-110).Hydromechanical transmissions for self-propelled vehicle transmissions are known, which use two-turbine hydraulic transformers containing a pump connected to the input shaft, the first and second turbines connected to the output shaft by means of matching gears of planetary or non-planetary type, and a reactor (Narbut A.N. Hydromechanical transmissions of vehicles: a tutorial. Moscow: OOO Trinlight+, 2010, pp. 105-110).

Недостатком данных гидромеханических передач является необходимость сопряжения выходного вала двухтурбинного гидротрансформатора с каким-либо механизмом реверса для получения режимов прямого и обратного движения, увеличивающим осевые габаритные размеры и массу трансмиссии самоходной машины.The disadvantage of these hydromechanical transmissions is the need to couple the output shaft of the twin-turbine torque converter with some kind of reverse mechanism to achieve forward and reverse motion modes, which increases the axial dimensions and weight of the self-propelled vehicle transmission.

Известные также гидромеханические передачи, в которых режим обратного движения самоходной машины осуществляется за счет реверсирования выходного вала гидротрансформатора путем изменения порядка соединения рабочих колес гидротрансформатора с выходным валом (патенты США №№2456328, 2590472, 2695533, 2890602, 3030823; а.с. СССР №№126751, 138494, 249889, 669136, 1756179; патенты РФ №№2695471, 2803101). Общим недостатком гидромеханических передач с реверсируемыми гидротрансформаторами является сложность конструкции, обусловленная наличием управляемых сцепных муфт.Also known are hydromechanical transmissions in which the reverse motion mode of a self-propelled machine is achieved by reversing the output shaft of the torque converter by changing the order of connecting the working wheels of the torque converter to the output shaft (US Patents Nos. 2456328, 2590472, 2695533, 2890602, 3030823; USSR Patents Nos. 126751, 138494, 249889, 669136, 1756179; Russian Federation Patents Nos. 2695471, 2803101). A common disadvantage of hydromechanical transmissions with reversible torque converters is the complexity of the design, due to the presence of controlled clutches.

Задачей данного изобретения является упрощение трансмиссии самоходной машины, оснащенной гидромеханической передачей с двухтурбинным гидротрансформатором путем реализации в ней режима обратного движения (заднего хода) самоходной машины без применения специального реверсирующего устройства.The objective of this invention is to simplify the transmission of a self-propelled vehicle equipped with a hydromechanical transmission with a twin-turbine torque converter by implementing a reverse motion mode (reverse gear) of the self-propelled vehicle without the use of a special reversing device.

В качестве прототипа выбрана гидромеханическая передача транспортного средства по а.с. СССР №650848 (МКИ В60К 17/10, 1979), содержащая двухтурбинный гидротрансформатор и механический редуктор, имеющий выходной вал, два первичных вала соответственно первой и второй турбин, на которых установлены ведущие шестерни, вторичный вал с установленными на нем ведомыми шестернями, находящимися в зацеплении с ведущими шестернями, муфту свободного хода, связанную с ведомой шестерней, зацепленной с ведущей шестерней первой турбины. Недостатком прототипа является наличие цепной передачи и двух сцепных муфт, что усложняет конструкцию устройства.The prototype chosen was a hydromechanical transmission for a vehicle according to USSR A.S. No. 650848 (MKI B60K 17/10, 1979), comprising a twin-turbine torque converter and a mechanical gearbox with an output shaft, two primary shafts of the first and second turbines, respectively, on which drive gears are mounted, a secondary shaft with driven gears mounted thereon, meshing with the drive gears, and a freewheel clutch connected to the driven gear meshed with the drive gear of the first turbine. A disadvantage of the prototype is the presence of a chain drive and two clutches, which complicates the design of the device.

Поставленная задача достигается тем, что в гидромеханической передаче транспортного средства, содержащей двухтурбинный гидротрансформатор и механический редуктор, имеющий выходной вал, два первичных вала соответственно первой и второй турбин, на которых установлены ведущие шестерни, вторичный вал с установленными на нем шестернями, которые находятся в зацеплении с ведущими шестернями первого и второго первичных валов, муфту свободного хода, связанную с ведомой шестерней, зацепленной с ведущей шестерней первой турбины, отличающаяся тем, что ведомая шестерня первой турбины соединена с зубчатым колесом с внутренними зубьями, снабженного тормозом.The stated task is achieved in that in a hydromechanical transmission of a vehicle, comprising a two-turbine hydraulic transformer and a mechanical gearbox, having an output shaft, two primary shafts of the first and second turbines, respectively, on which drive gears are installed, a secondary shaft with gears installed on it, which are in engagement with the drive gears of the first and second primary shafts, a freewheel clutch connected to a driven gear, engaged with the drive gear of the first turbine, characterized in that the driven gear of the first turbine is connected to a gear wheel with internal teeth, equipped with a brake.

На фиг. представлен вариант принципиальной кинематической схемы гидромеханической передачи транспортного средства с реверсируемым двухтурбинным гидротрансформатором комплексного типа (т.е. с режимом гидромуфты).The figure shows a variant of the basic kinematic diagram of a hydromechanical transmission of a vehicle with a reversible two-turbine hydraulic transformer of a complex type (i.e. with a fluid coupling mode).

Элементы гидромеханической передачи транспортного средства смонтированы в корпусе 1. Гидромеханическая передача транспортного средства содержит двухтурбинный гидротрансформатор 2, у которого насос 3 соединен с входным валом 4. Первая турбина 5 гидротрансформатора 2 соединена с первым первичным валом 6 механического редуктора 7. Первый первичный вал 6 механического редуктора 7 соединен с вторичным валом 8 посредством шестерен 9, 10 и муфты свободного хода 11. Вторая турбина 12 гидротрансформатора 2 соединена со вторым первичным валом 13 механического редуктора 7. Второй первичный вал 13 механического редуктора 7 соединен с вторичным валом 8 посредством шестерен 14 и 15. Шестерня 10 соединена также с зубчатым колесом 16 с внутренними зубьями, которое снабжено тормозом 17. Вторичный вал 8 механического редуктора 7 посредством шестерен 18 и 19 соединен с выходным валом 20 гидромеханической передачи.The elements of the hydromechanical transmission of the vehicle are mounted in the housing 1. The hydromechanical transmission of the vehicle comprises a two-turbine torque converter 2, in which the pump 3 is connected to the input shaft 4. The first turbine 5 of the torque converter 2 is connected to the first primary shaft 6 of the mechanical gearbox 7. The first primary shaft 6 of the mechanical gearbox 7 is connected to the secondary shaft 8 by means of gears 9, 10 and an overrunning clutch 11. The second turbine 12 of the torque converter 2 is connected to the second primary shaft 13 of the mechanical gearbox 7. The second primary shaft 13 of the mechanical gearbox 7 is connected to the secondary shaft 8 by means of gears 14 and 15. Gear 10 is also connected to a gear wheel 16 with internal teeth, which is equipped with a brake 17. The secondary shaft 8 of the mechanical gearbox 7 by means of gears 18 and 19 are connected to the output shaft 20 of the hydromechanical transmission.

Двухтурбинный гидротрансформатор 2 содержит также реактор 21, который с целью реализации режима гидромуфты установлен на муфте свободного хода 22.The two-turbine hydraulic transformer 2 also contains a reactor 21, which is installed on the freewheel clutch 22 for the purpose of implementing the hydraulic clutch mode.

Работает гидромеханическая передача транспортного средства следующим образом.The hydromechanical transmission of a vehicle operates as follows.

На режиме прямого движения (переднего хода) транспортного средства тормоз 17 выключен. Приводной двигатель (на схеме не показан) через входной вал 4 приводит во вращение насос 3 гидротрансформатора 2. Рабочая жидкость, выходящая из насоса 3, последовательно поступает сначала в первую турбину 5, а затем во вторую турбину 12. Вращающий момент от первой турбины 5 передается через первый первичный вал 6, шестерни 9 и 10, муфту свободного хода 11, вторичный вал 8, шестерни 18 и 19 на ведомый (выходной) вал 20. Вращающий момент от второй турбины 12 через второй первичный вал 13, шестерни 14 и 15, вторичный вал 8, шестерни 18 и 19 передается на выходной вал 20. Суммирование моментов, поступающих от турбин 5 и 12, осуществляется на вторичном валу 8. Муфта свободного хода 11, установленная на вторичном валу 8, осуществляет автоматическую коммутацию моментов, поступающих от турбин 5 и 12, в зависимости от их угловых скоростей. Зубчатое колесо 16 при этом вращается свободно и не оказывает влияния на работу гидромеханической передачи транспортного средства.In the forward motion mode of the vehicle, brake 17 is disengaged. The drive motor (not shown in the diagram) rotates the pump 3 of the torque converter 2 through the input shaft 4. The working fluid leaving the pump 3 sequentially enters first the first turbine 5, and then the second turbine 12. The torque from the first turbine 5 is transmitted through the first primary shaft 6, gears 9 and 10, the overrunning clutch 11, the secondary shaft 8, gears 18 and 19 to the driven (output) shaft 20. The torque from the second turbine 12 is transmitted through the second primary shaft 13, gears 14 and 15, the secondary shaft 8, gears 18 and 19 to the output shaft 20. The summation of the torques coming from the turbines 5 and 12 is carried out on the secondary shaft 8. The overrunning clutch 11, installed on the secondary shaft 8, carries out automatic switching torques coming from turbines 5 and 12, depending on their angular velocities. Gear 16 rotates freely and does not affect the operation of the vehicle's hydromechanical transmission.

На режиме обратного движения (заднего хода) транспортного средства включается тормоз 17, который останавливает зубчатое колесо 16. При этом далее останавливаются шестерни 10, 9 и первая турбина 5. Входной вал 4, как и на режиме прямого движения, приводит во вращение насос 3, который создает поток и напор рабочей жидкости. Первая турбина 5 в этом случае играет роль неподвижного реактора для второй турбины 12. Выходящий из неподвижной турбины 5 поток рабочей жидкости заставляет вращаться вторую турбину 12 в сторону, противоположную направлению вращения насоса 3. Обратное вращение второй турбины 12 через шестерни 14, 15, вторичный вал 8, шестерни 18, 19 передается на выходной вал 20. При этом муфта свободного хода 11 в передаче движения не участвует.In the reverse mode of the vehicle, brake 17 is applied, which stops gear wheel 16. At the same time, gears 10, 9 and first turbine 5 are also stopped. Input shaft 4, as in the forward mode, sets pump 3 in rotation, which creates the flow and pressure of the working fluid. First turbine 5 in this case plays the role of a stationary reactor for second turbine 12. The flow of working fluid leaving stationary turbine 5 causes second turbine 12 to rotate in the direction opposite to the direction of rotation of pump 3. The reverse rotation of second turbine 12 is transmitted to output shaft 20 via gears 14, 15, secondary shaft 8, gears 18, 19. In this case, freewheel clutch 11 does not participate in the transmission of motion.

Предлагаемая гидромеханическая передача транспортного средства с двухтурбинным гидротрансформатором по сравнению с прототипом при прочих равных условиях обладает более компактной конструкцией. Данная гидромеханическая передача транспортного средства может быть применена, в частности, в трансмиссиях землеройных, подъемно-транспортных, строительно-дорожных и других транспортных и транспортно-технологических машин.The proposed hydromechanical vehicle transmission with a twin-turbine torque converter, all other things being equal, has a more compact design than the prototype. This hydromechanical vehicle transmission can be used, in particular, in transmissions for earthmoving, material handling, construction, road construction, and other transport and transport-technological machines.

Claims

A hydromechanical transmission of a vehicle comprising a twin-turbine hydraulic transformer and a mechanical gearbox having an output shaft, two primary shafts of the first and second turbines, respectively, on which drive gears are mounted, a secondary shaft with gears mounted thereon that are in engagement with the drive gears of the first and second primary shafts, a freewheel clutch connected to a driven gear engaged with the drive gear of the first turbine, characterized in that the driven gear of the first turbine is connected to a gear wheel with internal teeth, equipped with a brake.