SU1720906A1

SU1720906A1 - Mechanism of smooth engagement of hydraulically controlled friction clutches

Info

Publication number: SU1720906A1
Application number: SU904787914A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Тарасик; Николай Николаевич Горбатенко
Original assignee: Могилевский Машиностроительный Институт
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к транспортной технике, а именно к механизмам плавного включени фрикционных муфт гидромеханических коробок передач транспортных средств. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей механизма путем оптимизации процесса наполнени исполнительного цилиндра. Механизм состоит из корпусов 8 и 13, внутри которых расположены соответственно регул тор давлени и гидроаккумул тор. Между ними размещена перегородка 17. Регул тор включает в себ регулирующий золотник 9, пружину 10 и подвижную опору, взаимодействующую посредством штока 15 и отверсти 18 в перегородке 17с подпружиненным поршнем 14 гидроаккумул тора . Пружинна полость 22 сообщена с входом 24 регул тора давлени и через переключатель 7 передач с гидроцилиндром включаемой муфты, а противоположна ей полость 20 - с источником 6 давлени . Полости 20 и 22 сообщаютс дроссельным отверстием 25. Во врем выбора зазоров между дисками включаемого фрикциона поршень 14 перемещаетс вправо и перенастраивает регул тор давлени на низкий уровень давлени . По мере возвращени поршн 14 в исходное состо ние усилие зат жки пружины 10 увеличиваетс , что приводит к возрастанию до номинального уровн давлени в гидроцилиндре муфты. После возвращени поршн 14 в первоначальное положение механизма подготовлен к переключению других передач. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. СО с VI ю о ю о о и - The invention relates to a transport technique, in particular to mechanisms for smooth engagement of friction clutches of hydromechanical transmissions of vehicles. The purpose of the invention is to expand the functionality of the mechanism by optimizing the process of filling the executive cylinder. The mechanism consists of bodies 8 and 13, inside of which pressure regulator and hydroaccumulator are located, respectively. A partition 17 is placed between them. The regulator includes a control spool 9, a spring 10 and a movable support cooperating by means of the rod 15 and holes 18 in the partition 17c with a spring-loaded piston 14 of the hydroaccumulator. The spring cavity 22 communicates with the inlet 24 of the pressure regulator and through the switch 7 of the gears with the hydraulic cylinder of the clutch to be turned on, and the opposite cavity 20 with the source 6 of the pressure. The cavities 20 and 22 communicate with the throttle bore 25. During the selection of the gaps between the discs of the friction clutch, the piston 14 moves to the right and adjusts the pressure regulator to a low pressure level. As the piston 14 returns to its initial state, the force of tightening of the spring 10 increases, which leads to an increase to the nominal pressure level in the clutch hydraulic cylinder. After returning the piston 14 to the original position of the mechanism is prepared to switch other gears. 1 hp ff, 1 ill. SO of VI th of the South and about -

Description

Изобретение относитс к транспортной технике, а именно к механизмам, предназначенным дл плавного включени фрикционных муфт гидромеханических коробок передач транспортных средств, в которых переключение передач происходит с разрывом потока мощности.The invention relates to a transport technique, in particular, to mechanisms for smoothly engaging the friction clutches of hydromechanical gearboxes of vehicles in which gear changes occur with a break in the power flow.

Известны механизмы плавного включени фрикционных муфт, содержащие корпус , в котором расположены регул тор давлени и взаимодействующий с ним гидравлический аккумул тор, выполн ющий функцию реле выдержки времени и определ ющий врем работы регул тора давлени .Known mechanisms for smooth activation of friction clutches include a housing in which a pressure regulator and a hydraulic accumulator interacting with it are located, which functions as a time delay relay and determines the time of operation of the pressure regulator.

Недостаток таких механизмов заключа- етс в отсутствии функциональной возможности применени одного механизма дл плавного включени всех муфт коробки передач . Это обусловлено тем, что при переключении передач давление в главной масл ной магистрали падает на незначительную величину, а гидроаккумул тор за врем подготовки муфты к включению (врем выбора зазоров между дисками) практически не опорожн етс , а следовательно, и не переводит регул тор на более низкий уровень регулировани давлени . Поэтому в момент сжати дисков давлени в гидроцилиндре фрикциона скачкообразно возрастает до уровн настройки регул тора. Это вызывает большие динамические нагрузки в трансмиссии и ухудшает плавность переключени передач.The disadvantage of such mechanisms lies in the absence of the functionality of using one mechanism for smoothly engaging all transmission clutches. This is due to the fact that when shifting gears, the pressure in the main oil line drops by a small amount, and the hydroaccumulator during the preparation of the clutch for switching on (the time for selecting gaps between the discs) practically does not empty, and consequently, does not switch the regulator to low level of pressure control. Therefore, at the moment of compression of the pressure discs in the hydraulic cylinder of the clutch, it increases abruptly to the level of adjustment of the regulator. This causes high dynamic loads in the transmission and degrades the smoothness of the gear shift.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс механизм плавного включени гид- роуправл емых фрикционных муфт, содержащий корпус, внутри которого расположены два плунжера, соединенные между собой через, пружину, причем торец одного из них св зан магистралью с испол- нительным цилиндром, кроме того, в корпусе выполнены два канала, которые соединены с гидробаком, магистраль, котора св зывает источник рабочей жидкости с механизмом плавного включени .The closest to the present invention is a mechanism for smooth engagement of hydraulically controlled friction clutches, comprising a housing, inside of which two plungers are interconnected via a spring, with the end of one of them connected to the main cylinder with an actuating cylinder. the casing is made up of two channels that are connected to the hydraulic reservoir, a main line that connects the source of the working fluid with the soft start mechanism.

Описанному механизму плавного включени фрикционов присущ тот же недостаток , а именно невозможность применени одного механизма дл плавного включени всех фрикционов коробки передач в силу упом нутых причин.The described mechanism of the smooth friction clutch incorporates the same drawback, namely the impossibility of using one mechanism for smoothly turning on all the friction clutches of the gearbox due to the aforementioned reasons.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей механизма путем оптимизации процесса наполнени исполнительного цилиндра.The purpose of the invention is to expand the functionality of the mechanism by optimizing the process of filling the executive cylinder.

Указанна цель достигаетс тем, что механизм снабжен дополнительным плунжером со штоком и дросселем, выполненным в его днище, а также дополнительной пружиной , причем полость, образованна перегородкой и дополнительным плунжером, соединена с магистралью, котора св зывает источник питани с механизмом плавного включени , а подпружиненна полость дополнительного плунжера соединена с исполнительным гидроцилиндром, при этом шток дополнительного плунжера имеет возможность взаимодействи с торцом одного из основных плунжеров.This goal is achieved by the fact that the mechanism is equipped with an additional plunger with a rod and throttle, made in its bottom, as well as an additional spring, the cavity formed by the partition and the additional plunger being connected to the main line, which connects the power source to the smooth-start mechanism, and is spring-loaded The additional plunger cavity is connected to the executive hydraulic cylinder, while the additional plunger rod has the ability to interact with the end of one of the main plungers.

На чертеже предсатвлена принципиальна конструктивна схема механизма плавного включени фрикционных муфт применительно к четырехступенчатой коробке передач 1.In the drawing, a schematic structural diagram of the mechanism for smooth engagement of friction clutches in relation to a four-speed gearbox 1 is represented in principle.

Фрикционные муфты коробки 1 передач имеют исполнительный цилиндр 2-5. В гидросистему управлени муфтами входит источник 6 давлени рабочей жидкости с переливным клапаном и переключатель 7 передач. Механизм плавного включени состоит из регул тора давлени , установленного в корпусе 8 и включающего в себ два плунжера 9, 11, взаимодействующих между собой через пружину 10, шток 12 и гидроаккумул тора , установленного в корпусе 13 и включающего в себ плунжер 14 со штоком 15 и пружину 16. Между гидроаккумул тором и регул тором давлени размещена пе- регородка 17, в которой выполнено отверстие 18, а в нем установлено уплотни- тельное кольцо 19. Полость 20 между корпусом 13, плунжером 14 и перегородкой 17 гидролинией 21 сообщена с источником 6 давлени рабочей жидкости. Полость 22, в которой размещена пружина 16 гидроаккумул тора 16, гидролинией 23 сообщена через вход 24 регул тора с торцовой полостью плунжера 9 и через переключатель 7 передач с гидроцилиндром 3. Полости 20 и 22 сообщаютс между собой посредством дроссельного отверсти 25 в торце плунжера 14. Регул тор давлени имеет сливной канал 26, перекрытый боковой поверхностью плунжера 9. В корпусе 13 выполнено отверстие 27 таким образом, что в положении плунжера 14, соответствующем максимально возможному его перемещению в сторону сжати пружины 16, канал 23 дополнительно подключаетс к источнику 6 давлени рабочей жидкости через канал 21, полость 20 и канал 28.The friction clutches of the gearbox 1 have an actuator cylinder 2-5. The clutch control hydraulic system includes a source of pressure 6 working fluid with an overflow valve and a switch 7 gears. The smooth start mechanism consists of a pressure regulator mounted in the housing 8 and comprising two plungers 9, 11 interacting with each other through the spring 10, a rod 12 and a hydraulic accumulator mounted in the housing 13 and including the plunger 14 with the stem 15 and spring 16. A septum 17 is placed between the hydroaccumulator and the pressure regulator, in which an opening 18 is made and a sealing ring 19 is installed in it. The cavity 20 between the housing 13, the plunger 14 and the septum 17 is connected to slave eye fluid. The cavity 22, in which the spring 16 of the hydroaccumulator 16 is located, is connected by hydraulic line 23 through the inlet 24 of the regulator to the end cavity of the plunger 9 and through the gear selector 7 to the hydraulic cylinder 3. The cavities 20 and 22 communicate with each other through the throttle hole 25 in the end of the plunger 14. The pressure regulator has a drain channel 26 blocked by the side surface of the plunger 9. In the housing 13 there is an opening 27 so that in the position of the plunger 14 corresponding to its maximum possible movement in the direction of compression of the spring 16, the channel 23 is additional It is connected to the source of pressure of the working fluid through the channel 21, the cavity 20 and the channel 28.

В положении механизма, представленном на чертеже, все гидроцилиндры фрикционных муфт коробки 1 за исключением гидроцилиндра 3 сообщены через переключатель 7 передач со сливом, что соответствует второй передаче в коробке 1.In the position of the mechanism shown in the drawing, all the hydraulic cylinders of the friction clutches of box 1 with the exception of hydraulic cylinder 3 are communicated via switch 7 gears with drain, which corresponds to the second gear in box 1.

Опишем работу механизма при пере- ючении с второй на третью передачу. Процесс переключени других передач происходит аналогичным образом.Let us describe the operation of the mechanism during the transition from the second to the third gear. The process of shifting other gears is similar.

Дл переключени с второй на третью передачу переключатель 7 необходимо повернуть по часовой стрелке на одну позицию . При этом гидроцилиндр 3 сообщаетс со сливом и фрикцион второй передачи размыкаетс , а гидроцилиндр 4 третьей передачи каналами 23 и 28 подключаетс к полост м. Давление в полости 22 падает, на дросселе 25 создаетс перепад давлений, под действием которого плунжер 14 перемещаетс вправо, преодолева усилие пружины 16 и выталкива жидкость из полости 22 по каналу 23 через переключатель 7 передач в гидроцилиндр 4. Поршень гидроцилиндра 4 начинает перемещатьс и в нем устанавливаетс низкий уровень давлени . По мере перемещени плунжера 14 вправо синхронно с ним перемещаетс в ту же сторону и плунжер 11 регул тора давлени , так как они взаимодействуют между собой посредством штока 15 через отверстие 18 в перегородке 17. Это приводит к перенастройке регул тора давлени на начальный уровень регулировани давлени , Как правило , характеристика перестановочных усилий пружины 10 выбираетс такой, чтобы в процессе выбора .зазоров между дисками включаемого фрикциона регул тор давлени находилс в закрытом состо нии, т.е. полость была бы разобщена со сливным каналом-26 .To shift from second to third gear, switch 7 must be turned clockwise one position. The hydraulic cylinder 3 communicates with the drain and the clutch of the second gear opens, and the hydraulic cylinder 4 of the third gear is connected by channels 23 and 28 to the cavity. Pressure in cavity 22 drops, pressure differential is generated at throttle 25, under which plunger 14 moves to the right, overcoming force the springs 16 and ejecting fluid from the cavity 22 through the channel 23 through the switch 7 of the gears into the hydraulic cylinder 4. The piston of the hydraulic cylinder 4 begins to move and a low level of pressure is established in it. As the plunger 14 moves to the right synchronously with it, the pressure regulator piston 11 moves in the same direction, as they interact with each other by means of the rod 15 through the opening 18 in the septum 17. This leads to a re-adjustment of the pressure regulator to the initial level of pressure regulation, As a rule, the characteristic of the switching forces of the spring 10 is chosen such that in the selection process of the gaps between the discs of the friction clutch to be activated, the pressure regulator is in the closed state, i.e. the cavity would be separated from the drain channel-26.

В конце процесса перемещени плунжера 14 в сторону сжати пружины 15 гидроцилиндр 4 дополнительно сообщаетс с источником 6 давлени рабочей жидкости через гидролинию 21, полость 20, отверстие 27 в корпусе 13, каналы 28, 23 и переключатель 7 передач. Это позвол ет увеличить расход жидкости, идущей в гидроцилиндр 4, следовательно, сократить врем разрыва потока мощности в гидромеханической трансмиссии при переключении передач.At the end of the process of moving the plunger 14 in the direction of compressing the spring 15, the hydraulic cylinder 4 is additionally in communication with the source 6 of the working fluid pressure through the hydraulic line 21, the cavity 20, the hole 27 in the housing 13, the channels 28, 23 and the switch 7 of the gears. This allows an increase in the flow rate of the fluid going to the hydraulic cylinder 4, therefore, reducing the time of rupture of the flow of power in the hydromechanical transmission when shifting gears.

После выбора зазоров между дисками включаемого фрикциона плунжер гидроцилиндра 4 останавливаетс , давление в нем, канале 23 и полости 22 начинает возрастать. Когда оно превысит начальную настройку регул тора давлени , плунжер 9 смещаетс вправо и сообщает полость со сливным каналом 26. В гидроцилиндре 4, канале 23 и полости 22 устанавливаетс давление, определ емое начальной настройкой регул тора . С возрастанием давлени плунжер 14 в некоторый момент времени начинает перемещатьс из крайнего правого положени в исходное состо ние. При этом он своей боковой поверхностью перекрывает отверстие 27 в корпусе 13, после чего гидроцилиндр 4 сообщаетс с источником 6 давлени только через дроссельное отверстие 25. Поскольку плунжер 11 посредством штока 15 взаимодействует с плунжером 14, тоAfter selecting the gaps between the discs of the friction clutch being engaged, the plunger of the hydraulic cylinder 4 stops, the pressure in it, the channel 23 and the cavity 22 begins to increase. When it exceeds the initial setting of the pressure regulator, the plunger 9 is displaced to the right and communicates a cavity with a drain channel 26. In the hydraulic cylinder 4, channel 23 and cavity 22, the pressure determined by the initial adjustment of the regulator is established. With increasing pressure, the plunger 14 at some point in time begins to move from the rightmost position to the initial state. In doing so, with its side surface it closes the opening 27 in the housing 13, after which the hydraulic cylinder 4 communicates with the pressure source 6 only through the throttle opening 25. Since the plunger 11 communicates with the plunger 14 by means of the rod 15,

по мере перемещени последнего в исходное положение усилие пружины 10 реп/л - тора будет постепенно увеличиватьс , в св зи с чем и будет возрастать давление в канале 23, полости 22 и гидроцилиндре 4.as the latter moves to its original position, the spring force of the 10 rep / l torus will gradually increase, and therefore the pressure in the channel 23, cavity 22 and hydraulic cylinder 4 will increase.

В конце хода плунжера 14 шток 12 плунжера 11 упираетс в плунжер 9. Последний принудительно перемещаетс в положение, изображенное на чертеже, перекрыва сливной канал 26. При этом давление в гидроцилиндре 4 возрастает до номинальной величины, а механизм снова подготовлен к переключени м других передач в коробке 1. Экономическа эффективность описанного технического решени про вл етс вAt the end of the stroke of the plunger 14, the rod 12 of the plunger 11 rests on the plunger 9. The latter forcibly moves to the position shown in the drawing, closing the drain channel 26. At the same time, the pressure in the hydraulic cylinder 4 rises to the nominal value, and the mechanism is again prepared for switching other gears to box 1. The economic efficiency of the described technical solution is manifested in

том, что использование одного -механизма дл плавного включени всех фрикционных муфт коробки передач значительно упрощает конструкцию гидросистемы управлени коробкой, а следовательно, снижает затраты на ее изготовление.The fact that the use of a single mechanism for smoothly engaging all friction clutches of the gear box greatly simplifies the design of the hydraulic control system of the gearbox, and consequently reduces the cost of its manufacture.

Claims

1. Mechanism of smooth engagement of hydro-controlled box friction clutches

gear of the vehicle, comprising a housing, inside of which there are two plungers interconnected through a spring, with the end of one of them

It is connected by a line with an actuating cylinder; in addition, two channels are made in the housing, which are connected to the hydraulic tank; a line that connects the source of working fluid to the mechanism

smooth start, characterized in that, in order to expand the functionality of the mechanism by optimizing the process of filling the actuator cylinder, it is provided with a partition made inside the body, an additional plunger with a rod and a throttle, made in its bottom, as well as an additional spring, and the cavity formed a baffle and an additional plunger is connected to the highway, which connects the power source to the soft start mechanism, and the spring-loaded cavity is an additional plunger and connected to the executive

hydraulic cylinder, while the additional plunger rod has the ability to interact with the end of one of the main plungers.

2.Mechanism according to claim 1, of tl and h a and y and with the fact that the body is made additional

a new channel located in the spring-connected with the executive hydrocyte cavity of the additional plunger and the lindr.