SU1426867A1 - Вариационно-реверсивный автомат управлени мощностью трансмиссии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к транспортному маршностроению, в частности к устройствам дл  работы в приводах, требующих плавного набора скорости.

Description

43

If8

//V6/ 0 so S5 5Ь

M1UJ.

If8

V6/ 0 so S5 5Ь

M1UJ.

867

J

тГ

Ы та

X

j

57

59 / д6

W

/

.|Н

(Л

та

29 2

26

16

24

iX

/J

14 х

15

/

74

77 78

-3Z

Ь35

и

I/

4 N)

О 00 05

sj

27

хг

8 Зв

гз

Шиг.1

плавного реверсировани  с включением двигател  на холостом ходу без св зи с приводным механизмом. Цель изобретени  - экономи  топливно-экономичес- ких ресурсов. Вариационно-реверсивный автомат управлени  мощностью трансмиссии (ВРАУМТ) содержит устройство 1 реверсировани , включающее в себ  центральную коническую шестерню 2, планетарный реверсивный редуктор 3 с двум  коническими шестерн ми 4, размещенными на одних концах валов 5. Валы 5 установлены с возможностью вращени  в водиле 9, св занном с выходным валом 10. На центральном колесе 8 закреплена шестерн  17, в зацеплении с которой находитс  шестерн  12, установленна  на валу устройства 14 гидростатического управлени  реакцией сателлитов (ГСУРС),имеющего вход 15 и выход 16. Дбигатель

1

Изобретение относитс  к транспортному машиностроению, в частности к устройствам дп  работы в приводах, требующих плавного набора скорости, плавного реверсировани  с включени-. ем двигател  на холостом ходу без св зи с приводимым механизмом.

Цель изобретени  -- экономир топ- ливно-экономических ресурсов.

На фиг. 1 изображена кинематическа  схема вариационно-реверсивного автомата (ВРАУМТ) дл  работы с двигателем внутреннего сгорани  (ДВС); на фиг. 2 - то же, дл  работы с электродвигателем с гидростатической стабилизацией угловой скорости выходного вала; на фиг. 3 - то же, дл  работы от вала турбины реактивного двигател  (РД); на фиг. 4 - винтовой насос устройства гидростатического управлени  реакции сателлитов (ГСУРС) продольный разрез; на фиг. ,5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - кинематическа  схема привода колес тепловоза , вид сбоку; на фиг. 7 - то же, вид сверху; на фиг, 8 - привод колес тепловоза, поперечный разрез.

35 внутреннего сгорани  св зан с основным источником 36 давлени  рабочей жидкости, выполненным в виде устройства 37 ГСУРС, посредством конической , передачи, одна из шестерен 38 которой установлена на валу 39 устройства 37 ГСУРС, а шестерн  40 закреплена на центральном колесе 41, св занном с планетарными р дами трансмиссии. Устройство 37 ГСУРС входом 42 сообщено гидролинией с гидробаком . Планетарный редуктор-ускоритель 43 включает в себ  входной вал 44, кинематически св занный с двигателем . ВРАУМТ также содержит планетарный редуктор 50 с балансной передачей . Редукторы привод тс  во вращение общим входным валом дл  суммировани  их на выходном валу планетарного редуктора 50. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

ВРАУМТ содержит устройство 1 ре- вер сир овани , включающее в себ  центральную коническую шестерню 2, планетарный реверсивный редуктор 3 с дву- м  коническими шестерн ми 4, св занными с центральной конической шестерней 2, размещенными на одних концах валов 5, на других концах которых размещены сателлиты 6. Сателлиты 6 св - заны с первыми 7 и вторыми 8 центральными колесами. Валы 5 установлены с возможностью вращени  в водиле 9, св занном с выходным валом 10.

На центральном колесе 7 закреплена шестерн  11, в зацеплении с кото рой находитс  шестерн  12, установленна  на валу 13 устройства 14 ГСУРС, имеющего вход 15 и выход 16.

На центральном колесе 8 закрепле- на щестерн  17, в зацеплении с которой находитс  шестерн  18, установленна  на валу 19 устройства 20 ГСУРС, имеющего вход 21 и выход 22. Входы 15 и 21 устройств 14 и 20 ГСУРС сообщены гидролини ми с гидро- баком 23. Выходы 16 и 22 гидролини ми сообщены с входами 24 и 25 управл емого золотникового распреде5

5

3U

лител  26, выходы 27 и 28 которого сообпены с гидробаком 23. Гндрорас- пределитель 26 состоит из корпуса 29, в котором подвижно размещен золотник 30 с трем  по сками 31-33. Золотник св зан с руко ткой 34 управлени  .

Двигатель 35 внутреннего сгорани  св зан с основным источником 36 давлени  рабочей жидкости, вьтолненным в виде устройства 37 ГСУРС, посредством конической передачи,, одна из шестерен 38 которой установлена на валу 39 устройства 37 ГСУРС, а друга  шестерн  40 закреплена на цент

,ральном колесе 41, св занном с пла- нетарными р дами трансмиссии. Устрой ство 37 ГСУРС входом 42 сообщено гидролинией с гидробаком.

Планетарный редуктор-ускоритель 43 включает в себ  входной вал 44, кинематически св занный с двигателем . На входном валу закреплена перва  дополнительна  центральна  коническа  шестерн  45, св занна  с первыми дополнительными коническими шестерн ми 46. Кажда  из последних установлена на одном конце дополнительного радиального вала 47, на другом конце каждого из которых закреплены первые дополнительные сателлиты 48, св занные с шестерней 40. Первые дополнительные радиальные валы размещены в поводках 49 с возможностью вращени . Планетарный редуктор 50 с балансной передачей включает в себ  вторую дополнительную центральную коническую шестерню 51, св занную с втрыми дополнительными коническими шестерн ми 52, закрепленными на одних концах дополнительных радиальных валов 53, размещенных в поводковой коробке 54. На других концах вторых дополнительных радиальных валов размещены вторые дополнительные сателлиты 55, св занные с второй дополнительной центральной шестерней 56. В средней части вторых дополнительных радиальных валов 53 установлены зуб- чатьте шестерни 57, св занные с зубчатыми шестерн ми 58, установленными в средней части третьих дополнительных радиальных валов 59, одним концом установленных в поводковой коробке 54 соосно вторым дополнительным поводковым валам. Поводкова  коробка установлена с возможностью вращени . На других концах третьих до-

полнитель{п 1х радиальных валов установлены третьи дополнительные сателлиты 60 св занные с третьей дополнительной кон1гческой шестерней 61, На вариантах, показанных на фиг. 1 и 2, треть  дополнительна  коническа  шестерн  св зана с поводками 49.Втора  дополнительна  центральна  шестерн  56 установлена на валу 62, св занном с шестерней 2.

Двигатель внутреннего сгорани  снабжен устройством 63 управлени , включающим в себ  гидроцилиндр 64,

5 двухлинейный основной распределитель (гидроклапан) 65, трехлинейный дополнительный распределитель (золотник ) 66, перва  лини  67 дополнительного распределител  сообщена с

0 полостью основного источника давлени  рабочей жидкости, образованной шейками винтов с возможностью сообщени  с второй линией 68, треть  лини  69 дополнительного распределите5 л  сообщена с полостью гидроцилиндра 64 устройства управлени .

Втора  лини  дополнительного распределител  сообщена с первой линией 70 основного распределител  с возможностью сообщени  через вторую линию 7 основного распределител  с гидробаком 23.

Орган 72 управлени  дополнительного распределител  св зан с золотником 73, подпружиненным относительно корпуса распределител  66 пружиной 74. Орган 75 управлени  основного распределител  св зан с золотником , выполненным с двум  по сками 76, 77, подпружиненным относительно / корпуса распределител  пружиной 78.

На фиг. 2 представлен вариант ВРАУМТ дл  работы с электродвигателем 79. Золотник 80 гидростабилиза5 тора 81 имеет два поршн  82 и 83, различные по дк метру. Поршни пбджа- ты в исходное положение пружиной 84, Перва  лини  85 гидростабклизатора 81 св зана с выходом устройства

Q ГСУРС, а втора  лини  86 сообщена с входом 87 вентил  88, управл емого руко ткой 89. Выход вентил  90 сообщен с гидробаком 23.

Реактивный двигатель 91 (фиг, 3) св зан валом 44 с второй дополнительной центральной конической шестерней 51, котора  через вторые дополнительные конические шестерни 52, зубчатые шестерни 57, 58, третьи дополнитель0

5

0

5

51

иые сателлиты 60 и третью дополнительную коническую mecTepfflo 61 св зана с шестерней 92. Шестерн  92 за- крепдена на третьей дополнительной : конической шестерне 61 и св зана с (шестерней 93, котора  установлена на валу 94 устройства ГСУРС 95. Вход 96 I устройства ГСУРС 95 сообщен с гидро- ; баком 23. Выход 97 устройства ГСУРС i сообщен с первой линией дополнитель- I ного распределител , выполненного : аналогично распределителю 66, показанному на фиг. . Треть  лини  до

полнительного распределител  сообщена 15 н ми 4 через центральную коническую с полостью гидроцилиндра 98, шток ко- шестерню 2 удерживают в неподвижном

торого св зан с устройством 99 уп- : равлени  двигателем. Валы 13, 19, 39, 94 (фиг. 3, 4) 1 установлены в корпусах устройств ГСУРС с возможностью вращени . Валы I выполнены с правыми и левыми винтовы- i ми нарезками на одной оси и сцеплены : с ведомыми валами. Устройства ГСУРС имеют входы 15, 21, 42 и 96, сообщенные с полостью торцов винтовых на- : резок, и выходы 16, 22, 43 и 97, сообщенными с полост ми шеек винтовых : нарезок.

Привод колесных пар тепловоза сое- зо водковой коробки 54 и передает вращение на поводок 49.

При вращении вала 44

тоит из реактивного двигател , выходной вал которого 100 (фиг. 6, 7) св зан с ВРАУМТ 101, имеющим регул тор 102 скорости ГСУРС и реверсирующие устройства ГСУРС 103 и 04. На выходном валу 105 ВРАУМТ 101 установлена шестерн  105, в зацеплении с которой находитс  шестерн  107, закрепленна  на валу 108 трансмиссии . На валу 108 также закреплены шестерни 109, св занные с щестерн - ми 110, закрепленными на входных валах 111 дифференциальных механизмов 112. Выходные валы дифференциальных

35

40

дополнительна  центральна  коническа  шестерн  45 через дополнительные конические шестерни 46, через дополнительный радиальный вал 47 передает вращение на центральное колесо 41, которое получает вращение в CTOpoijy вращени  вала 44. Через шестерни 40, 38 вращаетс  устройство 37 ГСУРС. iT по цепочке гидробак 23, вход 42 и выход устройства ГСУРС, перва  67 и втора  68 линии дополнительного распределител , перва  и втора  линии основного расмеханизмов оснащены т говыми тестер- 45 предепител  свободно перекачивает

н ми. 113, св занными с шестерн ми 114, закрепленными на колесах 115. Колеса имеют по два роликоподшипника 116, закрепленные на ос х 117. Hs последние через балансирную подвеску опираетс  рама 118 тепловоза.

ВРАУМТ работает следующим образом .

При работе двигател  автомобил  на холостых оборотах органы 72 и 75 управлени  дополнительного и основного распределителей наход тс  в исходт ном положении, руко тка 34 управлени  гидрораспределител  26 находитс 

жидкость в гидробак. При воздействии на орган 75 управлени  основно го распределител  на выходе устрой ва 37 ГСУРС начинает увеличиватьс 

gQ давление, которое воздействует на роцилиндр 64 устройства управлени  который увеличивает подачу топлива две. Момент сопротивлени  устройст 37 ГСУРС растет и при помощи шесте

gg рен 38, 40 притормаживаетс  центра ное колесо 41. Реакци  первых допо нительных сателлитов 48 увеличивае с . Приведенный момент сопротивле- йи  от трансмиссии и вала 10 через

в положении переднего хода. При этом ГСУРС 14 закрыт, так как выход 16 и вход 24 управл емого золотникового распределител  26 перекрыты по ском 33. Вход 25 управл емого золотникового распределител  26 и выход 22 устройства 20 ГСУРС открыты, но под действием момента сопротивлени  на выходном валу 10 он неподвижен, первое центральное колесо 7 под действием закрытого устройства ГСУРС 14 и шестерен 11 и 12 также неподвижно. Сателлиты 6, валы 5 коническими шестерсосто нии вал 62 и вторую дополнительную центральную коническую щестерню 56. Под действием вращающегос  ва20 ла 44 через вторую дополнительную центральную коническую шестерню 51 и вторую дополнительную коническую ще- стерню 52 вращение передаетс  на радиальные валы 53 и вторые дополнитель25 ные сателлиты 55. Поводкова  коробка 54 вращаетс  против вращени  вала 44. Балансной передачей шестерн ми 57 и 58 тр(тье дополнительное центральное колесо 61 направлено по вращению поПри вращении вала 44

5

0

дополнительна  центральна  коническа  шестерн  45 через дополнительные конические шестерни 46, через дополнительный радиальный вал 47 передает вращение на центральное колесо 41, которое получает вращение в CTOpoijy вращени  вала 44. Через шестерни 40, 38 вращаетс  устройство 37 ГСУРС. iT по цепочке гидробак 23, вход 42 и выход устройства ГСУРС, перва  67 и втора  68 линии дополнительного распределител , перва  и втора  линии основного расжидкость в гидробак. При воздействии на орган 75 управлени  основного распределител  на выходе устройства 37 ГСУРС начинает увеличиватьс 

gQ давление, которое воздействует на гидроцилиндр 64 устройства управлени , который увеличивает подачу топлива в две. Момент сопротивлени  устройства 37 ГСУРС растет и при помощи шестеgg рен 38, 40 притормаживаетс  центральное колесо 41. Реакци  первых дополнительных сателлитов 48 увеличиваетс . Приведенный момент сопротивле- йи  от трансмиссии и вала 10 через

71

сателлиты 6, центральную коническую шестерню 2, конические шестерни 4, вторую дополнитель гуто центральную шестерню 56, вторые дополнительные сателлиты 55, шестерни 57, 58, третьи дополнительные сателлиты 60, третью дополнительную коническую шестерню 61 через поводок 49 будет приложен к первым дополнительным сателлитам 48, Момент сопротивлени  на валу 10, приведенный к второй дополнительной центральной конической шестерне 56, будет сопоставл тьс  с моментом от вала 44 через центральную коническую шестерню 51, вторые дополнительные конические шестерни 52 на вторых дополнительных сателлитах 55, который будет действовать через шестерни 57, 58 на третьи дополнительные сателлиты 60. Под действием их реакции будет вращатьс  треть  дополнительна  коническа  шестерн  61 и поводок 49 в обратном направлении по отношению к вращению вала 44, первой дополнительной центральной конической шестерни 45 и первыми дополнительными коническими шестерн ми 46 и первыми дополнительными сателлитами 48. Их реакци  на центральном колесе 41 заставл ет вращатьс  поводок 49 по вращению вала А4. При определенном снижении расхода устройства 37 ГСУРС поводок 49 останавливаетс , центральное колесо 41, снизив угловую ско- ,рость, продолжает вращатьс . Это случай баланса момента сопротивлений на валу 10 и реакции первых дополнительных сателлитов 48. Это условие трогани  с места. При дальнейшем воздействии на орган 75 управлени  центральное колесо 41 сократит .угловую скорость, а поводок 49 и треть  дополнительна  коническа  шестерн  61 увеличат угловую скорость и выходной вал увеличит угловую скорость .

В этом положении можно произвести реверсирование, т.е. перевести руко т icy 34 управлени  гидрораспределител  26 в положение заднего хода. Направление реакции сателлитов 6 не изменитс  и неподвижным будет центральное колесо 8, а не центральное колесо 7. При реверсировании преодолеваетс  инерци  автомобил , это отразитс  на давлении выхода устройства 37 ГСУРС и топлива дл  гаи1ени  инерции автомобил  будет подано больше.

68678

При движении на спуске перед последующим подъемйм сопротивление на трансмиссии и выходном валу 10 снизитс  и сократитс  подача топлива в две. При преодолении подъема за счет предварительного разгона автомобил  воздействуют на орган 72 управлени  дополнительного распределител , за0 крыва  тем самым первую линию дополнительного распределител  и выход устройства 37 ГСУРС. В этом случае подача топлива осуществл етс  независимо от профил  пути. После разго15 на водитель снова воздействует на орган 75 управлени  основного распределител .

При работе ВРАУМТ в станочном оборудовании электродвигатель 79 вклю20 чаетс  кнопкой Пуск. Руко ткой 34 управлени  гидрораспределитель 26 ставитс  в положение переднего хода. Руко ткой 89 выбираетс  нужньй режим вала 10. При этом давление на выходе

25 устройства 37 ГСУРС действует на поршень 83, поршни 82, 83 сдвигаютс  в сторону пружины 84. Поршень 82 перекрывает первую линию гидростабилизатора 81, момент сопротивлени  уст30 ройства ГСУРС увеличиваетс  и соответствует выбранному режиму на шпинделе , который не остаетс  посто нным. При увеличении момента сопротивлени  на валу 10 давление на выходе устрой35 ства ГСУРС также увеличиваетс  и еще больше сжимает пружину 84, а поршень 82 еще больше перекроет первую линию гидростабилизатора 81. Момент сопротивлени  устройства 37 ГСУРС увели-

0 читс , обороты выходного вала 10 восстанов тс .

При работе ВРАУМТ от реактивного двигател  водитель включает и ставит руко тку 34 управлени  гидрораспреде45 лителем 26 в переднее положение. Вход 24 управл емого золотникового распределител  пер екрыт, выход 97 устройства 95 ГСУРС закрыт. Вал 10, шестерни 11, 12 неподвижны. Действующий момент

0 сопротивлени  на трансмиссии и валу 10 удерживают водило 9 в неподвижном состо нии. Сателлиты 6 через валы 5 и центральную коническую шестерню 2 и конические шестерни 4 удерживают в

е неподвижном состо нии вал 62 и вторую дополнительную центральную коническую шестерню 56. Вал 44 вращает вторую дополнительную центральную коническую шестерню 51 и вторую допол9:

.нительную коническую шестерню 52 и вторые дополнительные сателлиты 55, Они обкатываютс  по неподвижному венцу дополнительной центральной кони- ческой шестерни 56 и вращают поводковую коробку 54. Одновременно шестерни 57 вращают шестерни 58 и третьи дополнительные сателлиты 60, они вращаютс  быстрее, чем сателлиты 55. Треть  дополнительна  центральна  шестерн  вращаетс  по направлению вала 44. Шестерн ми 92 и 93 приводитс  во вращение устройство 95 ГСУРС, которое свободно перекачивает рабочую жидкость. При воздействии на орган управлени  основного распределител  на выходе 97 устройства 95 ГСУРС возникает давление, которое увеличива

ет подачу топлива в РД через устройство 99 управлени  двигателем. Дальнейша  работа аналогична работе ВРАУМТ при работе двигател  автомобил .

Claims (2)

1. Вариационно-реверсивный автомат управлени  мощностью трансмиссии, имеющей планетарные р ды, содержаший входной вал, св занный с двигателем, выходной вал, св занный с движител ми , устройство управлени , включающее в себ  орган управлени  и основной распределитель, сообщенный гид- ролини ми с основным источником давлени  рабочей жидкости, кинематически св занным с двигателем, при этом упом нута  трансмисси  размещена между входным и выходным валами, отличающийс  тем, что,с целью экономии топливно-экономических ресурсов и упрощени  управлени , он снабжен устройством реверсировани , включающим в себ  центральную кони- ческую щестерню, планетарный редуктор с. двум  коническими, св занными с центральной конической шестерней шестерн ми, размещенными на одних концах валов, на других концах кото- рых размещены сателлиты, св занные с первым и вторым центральными колесами , при этом валы размещены с возможностью вращени  в водиле,, св занном с выходным валом, конические пе- редачи, одна из шестерен каждой из которых св зана с соответствующем центральным колесом, устройствами гидростатического управлени  реакции

g 10 26867

ей с т еллитрв, включающими в себ  до пол- нительные источники давлени  рабочей жид- жидкости и дополнительный управл емьй реверсивный распределитель, каждый из дополнительных источников давлени  рабочей жидкости кинематически св зан с соответствующей шестерней конической передачи и гидравлически - со сливом непосредственно и через соответствующую полость управл емого реверсивного распределител , кинематическа  св зь двигател  с основньм источником давлени  рабочей жидкости включает в себ  дополнительную коническую передачу, одна из шестерен которой кинематически св зана с основным источником давлени  рабочей жидкости , а друга  - с планетарными р дами трансмиссии, при этом основной источник рабочей жидкости сообщен со сливом непосредственно и через основной распределитель, каждь1Й из основного и дополнительного источников давлени  рабочей жидкости включает в

15

20

25

себ  корпус с крышками, в осевых отверсти х которых размещен центра.ль- ный вал с правой и левой винтовыми нарезками, а также боковые валы с правой и левой винтовыми нарезками, выполненными с возможностью контактировани  с нарезками центрального вала, при этом полости между торцами всех винтовых нарезок сообщены между собой и со сливом, а полость, образованна  щейками винтовых нарезок, сообщена с соответствующим распределителем .

2. Автомат по п. 1, отличающий с   тем, что планетарные р ды трансмиссии включают в себ  первую дополнительную центральную коническую щестерню, св занную с двигателем и с первыми дополнительными коническими щестерн ми, вторую дополнительную центральную коническую щестерню , св занную с вторыми дополнительными коническими шестерн ми, кажда  из первых дополнительных конических щестерен установлена на одном конце первых дополнительных радиальных валов, размещенных в поводках, при этом на других концах первых дополнительных радиальных валов размещены первые дополнительные сателлиты св занные с другой шестерней дополнительной конической передачи, при этом кажда  из вторых дополнительных конических щестерен размещена на одних

Фиг.г

Г,

95

95

9

98

LJ

95

т

vwflbH

Фиг.З

1.37.20.5

s ///////////////////////////7X

Фиг.

8 55 56 887

/.

19

t//3

2/

22 16

у41

/5

U

J

гз

25

26

IN

гц

/

30.

л

27

ж

2В

hr

106-IQif 10J Ю2 100

105 I

15.2,21 SB

ери г. 5

Фиг.6

п

Ц

Фиг. 7

Фиг.8