Система комбинированного управления коробкой передач и сцеплением транспортного средства

Система комбинированного управления коробкой передач и сцеплением транспортного средства

Реферат

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а более конкретно к управлению коробкой передач и сцеплением автомобиля. Цель изобретения повышение надежности и снижение металлоемкости системы. Система содержит пневмоцилиндр переключения передач 6, полости которого сообщены с воздухораспределителем 7, усиилитель 3 привода сцепления следящего действия с постоянным подводом сжатого воздуха от внешнего источника, содержащий пневмоцилиндр 14, поршень 15 которого имеет уплотнительный элемент 16. Вход воздухораспределителя 7 и пневмоцилиндра 14 соединены магистралью 17, для чего в корпусе пневмоцилиндра 14 выполнено отверстие со смещением на величину полного хода, необходимого для выключения сцепления от уплотнительного элемента 16. После прохождения поршнем пневмоцилиндра 14 усилителя расстояния, необходимого для полного выключения сцепления, кромка его уплотнительного элемента пересекает расположенное на поверхности корпуса пневмоцилиндра отверстие, в результате чего сжатый воздух из рабочей полости пневмоцилиндра 14 усилителя через указанное отверстие и магистраль 17 подается на вход воздухораспределителя 7 и далее в полости пневмоцилиндра переключения передач 6, производя переключение передач. 1 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к управлению коробкой передач и сцеплением автомобиля. Цель изобретения повышение надежности и снижение металлоемкости системы. На чертеже изображена схема системы комбинированного управления, использования для управления двухступенчатой дополнительной коробкой передач и сцеплением. Система содержит педаль 1 сцепления, главный цилиндр 2 сцепления, усилитель 3 привода сцепления, шток 4 усилителя, взаимодействующий с рычагом 5 выключения сцепления, пневмоцилиндр 6 переключения передач, воздухораспределитель 7, кран управления 8, рычаг 9 переключения передач, сферический конец которого размещен в пазу штока поршня 10 пневмоцилиндра 6 переключения передач. Рычаг 5 выключения сцепления кинематически связан с муфтой выключения сцепления (не показана), а рычаг 9 переключения передач с синхронизатором дополнительной двухступенчатой коробки передач (не показан). Усилитель 3 имеет гидроцилиндр 11 с поршнем 12, соединенный с главным цилиндром 2 сцепления магистралью 13. Соосно гидроцилиндру 11 в корпусе усилителя 3 расположен пневмоцилиндр 14, поршень которого 15 упирается в шток поршня 12 гидроцилиндра 11 и имеет на наружной поверхности уплотнительный элемент 16. На расстоянии А от кромки уплотнительного элемента 16 на внутренней цилиндрической поверхности корпуса пневмоцилиндра 14 расположено отверстие, которое служит началом магистрали 17, соединяющей полость пневмоцилиндра 14 и вход воздухораспределителя 7. Расстояние А равно ходу поршня 15 до полного выключения сцепления. Следящая система усилителя 3 имеет выполненные в верхней части корпуса полости 18, 19, 20. Полости 18 и 19 разделены подпружиненным клапаном 21, соединенным с клапаном 22, а полости 19 и 20 диафрагмой 23, в центральном отверстии которой неподвижно закреплено седло 24 клапана 22. Седло 24 пружиной 25 прижато к торцу следящего поршня 26. Полость 27 цилиндра следящего поршня 26 соединена с полостью гидроцилиндра 11. Расположенная слева от поршня 15 рабочая полость пневмоцилиндра 14 имеет сообщение с полостью 19, а расположенная справа от поршня 15 нерабочая полость пневмоцилиндра 14 с полостью 20, имеющей, в свою очередь, сообщение с атмосферой. Через отверстие в седле сообщаются между собой полости 19 и 20. В полость 18 подведен сжатый воздух от внешнего источника через магистраль 28. Воздухораспределитель 7 имеет золотник 29 и предназначенные для его перемещения пневмоцилиндры 30 и 31 с поршнями 32 и 33. Выходы 34 и 35 воздухораспределителя 7 соединены соответственно с правой и левой относительно поршня 10 полостями пневмоцилиндра 6 переключения передач. Кран 8 управления имеет золотник 36, связанный тросовым приводом 37 с переключателем 38, размещенным в рукоятке 39 рычага переключения основной коробки передач (не показана). Вход крана 8 управления связан с внешним источником сжатого воздуха магистралью 40, а его выходы магистралями 41 и 42 с пневмоцилиндрами 30 и 31 воздухораспределителя 7. Система комбинированного управления работает следующим образом. В исходном положении переключатель 38 опущен вниз, и включена соответствующая этому положению переключателя 38 ступень в коробке передач. Золотник 36 крана управления 8 занимает положение, при котором магистраль 41 сообщается с магистралью 40 подвода сжатого воздуха от внешнего источника, а магистраль 42 с атмосферой. При этом полость пневмоцилиндра 30 воздухораспределителя 7 заполнена сжатым воздухом, который фиксирует поршень 32 и через него золотник 29 воздухораспределителя 7 в крайнем левом положении. В исходном положении правая и левая от поршня 15 полости пневмоцилиндра 14 усилителя 3 полости 19 и 20 следящей системы усилителя 3 сообщены между собой и через полость 20 с атмосферой. Правая и левая относительно поршня 10 полости пневмоцилиндра 6 переключения передач также соединены с атмосферой, причем правая через воздухораспределитель 7, а левая через магистраль 17, правую от поршня 15 полость пневмоцилиндра 14 усилителя и полость 20 следящей системы усилителя 3. При перемещении переключателя 38 в верхнее положение, что соответствует другой передаче, золотник 36 тросовым приводом 37 передвигается в нижнее положение. В этом случае с магистралью 40 сообщается магистраль 42, с атмосферой магистраль 41. Сжатый воздух от внешнего источника через магистраль 40, кран управления 8 и магистраль 42 поступает в пневмоцилиндр 31 воздухораспределителя 7 и смещает его поршень 33, а вместе с ним и золотник 29 в крайнее правое положение. При этом правая относительно поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 имеет сообщение с магистралью 17, а левая через воздухораспределитель 7 с атмосферой. Для того, чтобы переключить передачи в коробке передач необходимо полностью выключить сцепление. При нажатии на педаль 1 сцепления давление жидкости из главного цилиндра 2 передается через магистраль 13 в гидроцилиндр 11 усилителя 3 и в полость 27 цилиндра следящего поршня 26, создавая осевые усилия на поршне 12 гидроцилиндра 11 и следящем поршне 26. Под действием указанного усилия следящий поршень 26 перемещается влево и передвигает седло 24 клапана 22. В процессе этого перемещения сначала клапан 22 запирает центральное отверстие в седле 24, разобщая полости 19 и 20, а затем открывается клапан 21 и сжатый воздух поступает в полость 19, а далее в левую относительно поршня 15 рабочую полость пневмоцилиндра 14 усилителя 3. В результате на рычаг 5 выключения сцепления через шток 4 действует сила, равная сумме сил, создаваемых соответственно давлением воздуха на поршень 15 и давлением жидкости на поршень 12. С этого момента начинает осуществляться следящее действие усилителя 3, которое заключается в поддержании постоянного соотношения между давлением жидкости в гидравлической части усилителя 3, а следовательно, и усилием на педаль смещения, и давлением воздуха в пневмоцилиндре 14. Действительно, при отклонении давления воздуха в пневмоцилиндре 14 и соответственно в полости 19 в большую сторону от величины, заданной этим соотношением, оно будет создавать усилие на диафрагму 23, превышающее усилие, создаваемое давлением жидкости на следящий поршень 26, в результате седло 24 вместе с подпружиненными клапанами 22 и 21 сместится вправо, между клапаном 21 и его седлом зазор уменьшится или исчезнет совсем, и рост давления воздуха в пневмоцилиндре 14 и полости 19 прекратится. Если давление воздуха в пневмоцилиндре 14 и полости 19 отклоняется в меньшую сторону от величины заданной указанным соотношением, то усилие, с которым жидкость давит на следящий поршень 26, превысит усилие, создаваемое давлением воздуха на диафрагму 23, в результате следящий поршень 26 сместит влево седло 24 и клапаны 21 и 22. Зазор между клапаном 21 и его седлом увеличится, и давление в полости 19 и пневмоцилиндре 14 будет расти. После прохождения поршнем 15 расстояния, равного величине А, сцепление будет полностью выключено, а кромка уплотнительного элемента 16 поравняется с краем отверстия начала магистрали 17. При дальнейшем незначительном перемещении поршня 15 кромка уплотнительного элемента 16 пересечет край отверстия, которым начинается магистраль 17, и в нее поступит сжатый воздух из рабочей полости пневмоцилиндра 14. Правая относительно поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 переключения передач, соединенная в данный момент через воздухораспределитель 7 с магистралью 17 заполняется сжатым воздухом, который перемещает поршень 10 в крайнее левое положение. Перемещение поршня 10 сопровождается поворотом рычага 9, в результате которого происходит выключение одной и включение другой передачи в коробке передач. Педаль 1 сцепления удерживается в выключенном положении до завершения процесса переключения передач в коробке передач. Так как усилие, необходимое для полного выключения сцепления, величина постоянная, поскольку определяется его неизменными конструктивными параметрами, в рабочей полости пневмоцилиндра 14 усилителя 3 в момент полного выключения сцепления с помощью следящей системы устанавливается всегда одно и тоже давление воздуха. Как показано выше, с этого момента, при неизменном положении педали 1 сцепления, сжатый воздух из рабочей полости пневмоцилиндра 14 усилителя 3 подается в полость пневмоцилиндра 6 переключения передач, причем в соответствии со своими функциями следящая система усилителя будет стремиться поддерживать указанное давление воздуха в течение всего процесса переключения передач в коробке передач. Чтобы получить требуемое усилие на синхронизатор коробки передач, обеспечивающее правильную его работу (без "пробоев", при оптимальном уровне нагруженности его элементов, с необходимым временем переключения), размеры пневмоцилиндра 6 и рычага 9 выбраны с учетом именно этого давления. После завершения процесса переключения передач в коробке передач снимается усилие с педали 1 сцепления, давление жидкости в системе исчезает, под действием давления воздуха в полости 19 усилителя 3 на диафрагму 23 седло 24 смещается вправо, сначала вместе с подпружиненными клапанами 21 и 22, до момента закрытия клапана 21. Затем клапаны 21 и 22 останавливаются, а седло 24, продолжая перемещение, отходит от клапана 22, сообщая полость 19 и связанную с ней рабочую полость пневмоцилиндра 14 с полостью 20, а следовательно, с атмосферой. Завершается перемещение седла 23 в крайнее правое положение под действием пружины 25. Одновременно с указанными процессами в следящей системе усилителя 3 происходит выключение сцепления и под действием усилия его нажимных элементов рычаг 5 поворачивается в исходное положение и через шток 4 возвращает в крайнее левое положение поршень 12 гидроцилиндра 11 и поршень 15 пневмоцилиндра 14. При этом правая от поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 переключения передач, через воздухораспределитель 7, магистраль 17, правую от поршня 15 полость пневмоцилиндра 14 усилителя 3 и полость 20 соединяется атмосферой. Чтобы включить другую передачу (которая была включена в исходном положении), необходимо перевести выключатель 38 вниз. В результате золотники 36, 29 крана 8 управления и воздухораспределителя 7 займут исходное положение. После полного выключения сцепления сжатый воздух из полости пневмоцилиндра 14 усилителя 3 поступает через магистраль 17, воздухораспределитель 7 и его выход 35 в левую от поршня 10 полость пневмоцилиндра 6 переключения передач, сдвигает его до упора вправо, что сопровождается поворотом рычага 9 и включением выбранной передачи в коробке передач. Все остальные процессы в системе комбинированного управления не отличаются от тех, что имели место при переключении предыдущей передачи.

Формула изобретения

СИСТЕМА КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ И СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая пневмоцилиндр переключения передач, полости которого сообщены с воздухораспределителем, соединенным через кран управления с источником давления, и усилитель привода сцепления следящего действия, соединенный с источником давления и с полостями пневмоцилиндра, в корпусе которого размещен поршень, а на наружной поверхности последнего установлен уплотнительный элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и снижения металлоемкости системы, она снабжена дополнительной магистралью, соединяющей вход воздухораспределителя с полостью пневмоцилиндра усилителя сцепления посредством отверстия, выполненного на внутренней цилиндрической поверхности его корпуса со смещением относительно кромки уплотнительного элемента поршня в сторону его движения на величину, равную ходу поршня до полного выключения сцепления.

РИСУНКИ

Рисунок 1