Электрогидравлическая система управления двухмоторного транспортного средства

Электрогидравлическая система управления двухмоторного транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВУХМОТОРНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая источники давления рабочей жидкости, входы которых связаны с резервуаром рабочей жидкости, а выходы - гидролиниями с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, выходы которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый из упомянутых гидродвигателей включает в себя корпус с размещенным в нем полым поршнем, в котором на внешней поверхности вьшолнены . . два пояскаj образующие с корпусом напорную, промежуточную и сливные полости.и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полостей, и подпружиненным штоком, с размещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты вращения двигателей и перемещения педалей сцепления и рычагов переключения передач, отличающаяся тем, что,с целью повышения надежности з работе, она снаб-жена электрогидравлическим краном. .состоящим из корпуса с вьтолненным в нем проточкой и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца плунжер, другой конец которого снабжен приводом, электрически связанным с упомянутыми датчиками , а устройство переключения выполнено в виде золотникового гидроаппарата , содержащего гильзу с двумя радиальными проточками и с отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца золотник, образующий с гильзой торцовую полость , при Э.ТОМ выходы источников давления рабочей жидкости гидролиниями связаны с напорной полостью первого исполнительного гидродвигателя , промежуточная полость которого соединена со сливной через полость образованную первой проточкой и отверстием упомянутого гидроаппарата , и через полость, образованную первой проточкой гидроаппарата - с напорной полостью второго исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полости, образованные .отверстием и проточкой электрогидравлического крана, причем сливная по:лость второго исполнительного гидродвигателя и полость, образованная второй проточкой упомянутого гидроаппарата , соединены с резервуаром .рабочей жидкости, первая через полость , образованную проточкой элект1 )6гидравлического крана, а вторая -, непосредственно. , 2. Электрогидравлическая система уравления по п. 1, отлйчающ а я с я тем, что привод плунжера

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 33 18894/27-11 (22). 10.07.81 (46) 30.03.84. Вюл. N- 12 (72) Н.М.Чаплыгин, В.А,Тимошенко, В.В.Уткин и H..Â.Òðoôèìþê (71) Специализированное конструкторское бюро по специальным гусеничным тракторам класса 2 т тяги (53) 629.113.014.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2799263/25-06, кл. В 62 D 11/18, 1979. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДВУХМОТОРНОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая источники давления рабочей жидкости, входы которых связаны с резервуаром рабочей жидкости, а выходы — гидролиниями с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, выходы которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый из упомянутых гидродвигателей включает в себя корпус с размещен ным в нем полым поршнем, в котором на внешней поверхности выполнены два пояска; образующие с корпусом напорную, промежуточную и сливные полости,и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полостей, и подпружиненным штоком, с размещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты вращения двигателей и перемещения пецалей сцепления и рычагов переключения передач, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,с целью повышения надежности з работе, она снаб= жена электрогидравлическим краном, »SU«» 082663

3i59 В 62 D 11/18 . состоящим из корпуса с выполненным в нем.проточкой и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца плунжер, другой конец которого снабжен приводом, электрически связанным с упомянутыми датчиками, а устройство переключения выполнено в виде золотникового гидроаппарата, содержащего гильзу с двумя радиальными проточками и с отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца золотник, образующий с гильзой торцовую полость, при этом выходы источников давления рабочей жидкости гидролиниямн связаны с напорной полостью первого исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полость| образованную первой проточкой и отверстием упомянутого гидроаппарата, и через полость, образованную первой проточкой гидроаппарата — с напорной полостью второго исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полости, образованные отверстием и проточкой электрогидравлического крана, причем сливная полость второго исполнительного гидродвигателя и полость, образованная второй проточкой упомянутого гидроаппарата, соединены с резервуаром рабочей жидкости, первая через полость, образованную проточкой электрогидравлического крана, а вторая —, непосредственно.

2. Электрогидравлическая система уравления по п. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что привод плунжера

1082663 электрогидравлического крана содержит электромагнит, якорь которого кинематически посредством толкателя связан с упомянутым концом плунжера электрогидравлического крана, а в две из цепей питания обмотки электро- магнита включены датчики перемещения педали сцепления, в третью—!

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к электрогидравлнческим системам управления двухмоторных гусеничных тракторов.

Известна гидравлическая система управления двухмоторного транспортного средства, содержащая источники давления рабочей жидкости, входы . которых связаны с резервуаром рабо- 1ц чей жидкости, а выходы — гидролиниями с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, выходы которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый из упомянутых гидродвигателей включает в себя корпус с размещенным в нем полым поршнем, в котбром на внешней поверхности выполнены два пояска, образующие с корпусом напорную, промежуточную и,сливные полости, и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полостей, и подпружиненным штоком, с раз- ZS мещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты вращения двигателей и перемещения педалей сцепления и рычагов переключения передач 1 1.

Однако известная гидравлическая система не обеспечивает требуемой техники безопасности в результате недостаточной надежности в работе, автоматического предотвращения остановки двигателей внутреннего сгорания от перегрузки, автоматической остановки машины при самопроизволь.ном перемещении рычага переключения передач в нейтральное положение на одной из силовых установок.

Кроме того, она не обеспечивает автоматическое затормаживание обоих-. последовательно соединенные контакты, размещенные на упомянутом тол.".ателе и корпусе электрогидравлического крана, и электрические датчики частоты вращения двигателей и перемещения рычагов переключения передач, а в четвертую — датчики рычагов переключения передач.

2 движителей, что необходимо в целях обеспечения безопасности, например, при движении под уклон. В этом случае транспортное средство при внезапном разрыве силового потока к движителю одной установки и автоматическом воздействии на механизм поворота другой установки может продолжать неуправляемое движение под действием значительных сил инерции, обусловленных его массой и замедлением.

Цель изобретения — повышение надажности в работе.

Указанная цель достигается тем, что гидравлическая система управления, содержащая источники дав ления рабочей жидкости, входы которых связаны с резервуаром рабочей жидкости, а выходы — гидролиниями с входами соответственно первого и второго поршневых исполнительных гидродвигателей, выходы которых гидравлически соединены с устройством переключения, причем каждый из упомянутых гидродвигателей включа- ет в себя корпус с размещенным в нем полым поршнем, в котором на внешней поверхности выполнены два пояска, образующие с корпусом напорную, промежуточную и сливные полости и радиальные отверстия для связи промежуточной и внутренней полостей, и подпружиненным штоком, с размещенным на нем золотником ручного управления, и датчики частоты вращения двигателей и перемещения педалей сцепления и рычагов переключения передач, снабжена электрогидравлическим краном, состоящим из корпуса с выполненными в нем проточкой и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца плунжер, 663 4

3 1082 другой конец которого снабжен приводом, электрически связанным с упомянутыми датчиками,а устройство переключения выполнено в виде золотникового гидроаппарата, содержащего гильзу с двумя радиальными проточками и отверстием, в котором размещен подпружиненный с одного конца золотник, образующий с гильзой торцовую. полость, при этом выходы источников 10 давления рабочей жидкости гидролиниями связаны с напорной полостью .первого исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полость, образованную первой проточкой и отверстием упомянутого гидроаппарата, и через полость, образованную первой проточкой гидроаппарата— с напорной полостью второго исполнительного гидродвигателя, промежуточная полость которого соединена со сливной через полости, образованные отверстием и проточкой электрогидравлического крана, причем сливная полость второго исполнительного гидродвигателя и полость, образован- ная второй проточкой упомянутого гид,роаппарата, соединены с резервуаром рабочей жидкости, первая через полость, образованную проточкой электрогидравлического крана, а вторая— непосредственно.

Кроме того, привод плунжера электрогидравлического крана содержит З5 электромагнит, якорь которого кинематически посредством толкателя связан с упомянутым концом плунжера электрогидравлического крана, а в две из цепей питания обмотки электромаг- 40 нита включены датчики перемещения

/ педалей сцепления в третью — послеЭ довательно соединенные контакты, размещенные на упомянутом толкателе и корпусе электрогидравлического 45 крана, и электрические датчики частоты вращения двигателей и перемеще" ния рычагов переключения передач, а в четвертую — датчики рычагов перек-. лючение передач. 50

На фиг. 1 изображена электрогидравлическая схема гидравлической системы управления транспортного средства в исходном положении на фиг. 2 — схема управления муфтами сцепления; на фиг. 3 — схема подключения датчиков перемещения к ползунам переключения передач; на фиг.4разрез А-А на фиг. 3.

Система состоит (фиг. 1) из двух гидронасосов 1 и 2, общий расход рабочей жидкости которых поступает в поршневые йсполнительные гидродвигатели 3 и 4 с золотниками 5 и 6 ручного управления, поршнями 7 и 8, снабженными двумя рядами радиальных отверстий 9-12, внутренними осевыми отверстиями 13 и 14 и двумя уплотнительными ноясками, образующими в ци- . линдрах напорные 15 и 16, промежуточные 17 и 18 и сливные 19 и 2С полости. Золотники закреплены на тягах 21 и 22 и возвращаются в исходное положение пружинами 23 и 24. Для предохранения, от перегрузок си"тема содержит предохранительный клапан 25.

Напорная полость 15 гидродвигателя 3 трубопроводом 26 постоянно соедииена с гидронасосами. Промежуточная полость 17 через проточки 27 и 28 устройства 29 переключения соединена со сливной полостью 19. Устройство 29 переключения содержит возвратную пружину 30 и плунжер 31 образующий с гильзой торцовую полость 32, трубопроводом 33 постоянно соединенную с промежуточной полостью 18 гидродвигателя 4, а также проточку 34, трубопроводом 35 постоянно соединенную с баком 36. Кроме того, промежуточная полость 17 гидродвигателя 3 через проточку 27 трубопроводом 37 постоянно соЕдинена с напорной полостью 16 гидродвигателя 4.

Промежуточная полость 18 гидродвигателя 4 трубопроводом 38 через проточки 39 и 40 электрогидравлического крана 41 соединена со сливной полостью 20, которая через трубопровод 42 и проточку 40 постоянно соединена с баком. Электрогидравлический кран содержит также пружину 43, пару электрических контактов 44 и плунжер 45, кинематически связанный с якорем (не показан) электромагнита 46 посредством толкателя 47, снабженного шайбой 48, замыкающей электрические контакты 44.

Электромагнит 46 подключен к бортовой электросети трактора -четырьмя параллельными электрическим цепями.

Первая и вторая электрические цепи содержат по одному постоянно разомкнутому датчику перемещения 49 и 50 педалей сцепления. Третья цепь содер45

5 1082 жит последовательно соединенные между собой электрические контакты 44, датчики 51 и 52 частоты вращения двигателей, а также постоянно. разомкнутые датчики перемещения 53 и 54 рычагов переключения передач. Четвертая электрическая цепь включает два последовательно соединенные

Г постоянно замкнутые датчики перемещения 55 и 56 рычагов переключения 10 передач.

Педали 57 и 58 сцепления (фиг.2) кинематически связаны соответственно с датчиками 49-50, а также тягами 59 и 60, содержащими прорези 61 15 и 62 — с гидродвигателями 3 и 4.

Кинематическая связь датчиков 53, 55 и 54, 56 (фиг. 3) с ползунамй 63 и 64 переключения передач, снабженными трапецеидальными впадинами 65 и бб, осуществляется посредством качающихся рычагов 67 и 68, шарнир-. но закрепленных в крышках 69 и 70 коробок перемены передач и содержащих штифты 71 и 72 со сферическими головками.

Гидросистема управления работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда двухмоторный трактор находится в покое при работающих двигателях.

При устойчиво работающих двигателях, когда частота вращения коленчатого вала выше критической, контакты.датчиков 51 и 52 замкнуты.

Педали сцепления 57 и 58 отпущены, поэтому контакты датчиков 49 и 50 разомкнуты и ток через них не может поступить в электромагнит.

Ползуны переключения передач на40 ходятся в нейтральном положении, при котором рычаги 67 и 68 под дейст вием собственного веса занимают нижнее .положение, упираясь сферическими головками штифтов 71 и 72 в дно транецеидальных впадин. При этом между рычагами и чувствительными элементами датчиков существует зазор, благодаря чему контакты датчиков 53 и 54 разомкнуты, а контакты датчиков 55 и 56 замкнуты. Следовательно, питание электромагнита осуществляется только по четвертой электрической цепи, включающей датчики 55 и

56. Подъемная сила электромагнита перемещает его якорь, толкатель 47 и плунжер 45 в исходное (крайнее левое) положение, сжимая пружину 43. При этом проточка 39 соеди663 4 няется с баком, а шайба 43 замыкает контакты 44.

Золотники ручного управления 5 и 6 возвратными пружинами 23 и 24, а также плунжер 31 возвратной пружиной 30 удерживаются в исходном (крайнем правом) положении. Рабочая жидкость от гидронасосов поступает в напорную полость !5 гидродвигателя 3, проходит через радиальные отверстия 9 в поршне, осево отверстие 13, радиальные отверстия 10 и попадает в промежуточную полость 17,, а из нее через проточку 27 по трубопроводу 37 — в напорную полость 16 гидродвигателя 4. Сливная полость 19 через проточки 28 и 27 соединена с промежуточной полостью 17. Из полости 16 рабочая жидкость через радиальные отверстия 11 в поршне, осевое отверстие 14 и далее через вторые радиальные отверстия 12 проходит в промежуточную полость 18, а из нее по трубопроводу 38 и проточкам 38 и 40 попадает в бак. Сливная полость 20 через проточку 40 всегда соединена с баком.

Таким образом, наличие датчиков 55 и 56 обспечивает стоянку транспортного средства с работающи(ми двигателями, а также их независимый запуск при отключейных гидродвИгателях, когда рабочая жидкость от гидронасосов свободно сливается в бак.

При ручном управлении необходимл путем нажатия, например, на педаль сцепления 57, перемещать тягу 21 золотника, а вместе с ней и сам золотник 5 влево. При этом перекрываются радиальные отверстия 9 в поршне и повышается давление в полости 15 до тех пор, пока создаваемое этим давлением усилие на поршне не вызовет его перемещения. Поскольку поршень тягами соединен с приводом муфты сцепления и тормоза, то

его перемещение вызовет из включение или выключение. В случае остановки . золотника поршень, дойдя до определенного положения, также остановится. Таким образом, положение поршня определяется положением тяги золотника, т.е. происходит слежение по перемещению.

Ручное управление гидродвигателем 4 или двумя гндродвигателями одновременно происходит аналогично описанному. вся поступающая рабочая жидкость ли вается в бак. Возррсшее давление по трубопроводу 33 передается в торцо вую полость 32 золотника 29 и, сжимая пружину 30, перемещает плунжер 3I

i до отказа влево. Последний отс кает полость 17 от полости 19 гидродвигателя 3, одновременно соединяя полость 19 через проточку 34 с баком.

10 Поскольку повышенное давление в полости 17 создает равные, но проти.воположно направленные усилия на торцах уплотнительных поясков, а в полости 15 такие же усилия дейст15 вуют на поршень и корпус, то последние создают неуравновешенность поршня в осевом направлении. По той же причине становится неуравновешенным и поршень гидродвигателя 4. Поэтому

20 поршни обоих гидродвигателей автоматически одновременно перемещаются до отказа влево под действием давления регулировки предохранительного клапана. При этом выключаются муф25 ты сцепления и затормаживаются оба движителя. Педали сцепления 57 и 58 остаются в исходном положении благодаря наличию прорезей 61 и 62 в тя-. гах.

50 Если автоматическое включение гидродвигателей произошло от снижения ,частоты вращения коленвала двигателя ниже критической вследствие перегрузки, то при выключении муфты сцепления нагрузка на двигатель снизится и он наберет нормальные обороты, контакты соответствующего датчика частоты вращения заикнутся, но самопроизвольного резкого включения

40 муфт сцепления не произойдет, так . как при обесточивании электромагнита размыкаются контакты 44 и ток в

:электромагнит поступить не может.

В этом заключается назначение элект45 рических контактов 44. ,I

Для трогания с места нужно на,жать на обе педали сцепления. При этом контакты датчиков 49 и 50 замкнутся и ток одновременно по первой и второй электрической цепи начнет питать электромагнит. Последний переместит плунжер 45 в исходное положение, при.котором рабочая жидкость от гидронасосов свободно перетекает

55. на слив. При плавном отпускании педалей трактор тронется с места.

7 1082663

Для трогания трактора с места выключаются муфты сцепления путем нажатия на педали 57 и 58. При этом контакты датчиков 49 и 50 замыкаются и ток питает электромагнит одновременно по первой, второй и четвертой электрическим цепям. Затем включаются нужные передачи на обеих силовых установках, для чего с помощью рычагов переключения передач (не показаны) перемещаются соответствующие ползуны переключения 63 и

64. При этом штифты 71 и 72, сколь зя сферическими поверхностями по наклонным поверхностям трапецеидальных впадин 65 и бб, поднимаются вверх вместе с рычагами 67 и 68, замыкая контакты датчиков 53 и 54 и размыкая контакты датчиков 55 и

56. Трапецеидальная форма впадин способствует уменьшению усилий на рычагах переключения. В этом положении электромагнит питается одновременно по первой, второй и третьей электрическим цепям и обеспечивает удержание плунжера 45 электрогидравлического крана в исходном положении. Поэтому при плавном отпускании педалей трактор трогается с меета. Контакты датчиков 49 и 50 при этом размыкаются.

При движении трактора питание электромагнита осуществляется только по первой электрической цепи и ручное управление гидродвигателями осуществляется аналогично описанному

Если в процессе движения произойдет самопроизвольное перемещение рычага переключения передач в нейтральное положение, внезапная остановка двигателя или снижение частоты вращения его коленвапа ниже кри. тической на любой из силовых установок, то контакты соответствующего датчика 53 (54, 51 или 52) разомкнут ся, электромагнит обесточится и пружина 43 переместит плунжер. 45, толкатель 47 вместе с шайбой 48 и якорь электромагнита в крайнее правое поло жение. При этом контакты 44 размыкаются, а плунжер 45 отсекает проточ ку 39 электрогидравлического крана от проточки 40, т.е. перекрывается слив рабочей жидкости иэ системы.

Давление в системе повышается до тех пор, пока не откроется предохранительный клапан 25, через который

Таким образом, наличие датчиков перемещения 49 и,50 обеспечивает

1082 возможность трогания трактора с места.

При выключенных передачах и отпущеннык педалях сцепления питание электромагнита осуществляется по четвертой электрической цепи, включающей датчики 55 и 56. Электромагнит перемещает плунжер 45 в исходное положение, открывая проход рабочей жидкости из полости 18 на слив. Благо- tO даря этому давление в системе падает, предохранительный клапан закрывается, плунжер 31 устройства переключения 29 под действием пружины 30 также переместится в исходное поло- 15 жение, перекрывая проход рабочей жидкости на слив иэ полости 19 гидродвигателя 3 и одновременно соббщая эту полость с полостью 17. Поршни обоих гидродвигателей под дейст- 20 вием возвратных пружин перемещают663 10 ся в исходное (крайнее правое) положение, растормаживая трактор .

Таким образом, предлагаемая гидросистема повышает безопасность вождения и надежность управления двухмоторного портального трактора, так как она обеспечивает автоматическое затормаживание обоих движителей в случае внезапного разрыва силового потока к..одному из них, происходящему по любой причине. При этом в кабине оператора не требуются дополнительные органы управления.

Кроме того, предлагаемая гидросистема отличается от известной более высоким КПД ввиду отсутствия в ней постоянного дросселирования .рабочей жидкости, а также статичес- кой неуравновешенности поршней гидродвигателей.

1082663

Фиг.1

1082663

Фиг.2

L,&n LL (оо, Внцуущ Salas 1654/16. Тирам 626 . Подписное ф цд,ад дПП "цд уенр", r. Ужгород, ул.Проектная,4

Г (о о

55j () 1 1 67

Я-Д

1 оо

Фиа4