Гидрообъемная трансмиссия

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Котлобай Анатолий Яковлевич Котлобай Андрей Анатольевич Дубовик Дмитрий Александрович Амельченко Петр Адамович Шарангович Андрей Иванович Калугина Ольга Николаевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Гидрообъемная трансмиссия, содержащая гидравлические контуры привода пневмоколес двух вальцов, включающие насос привода хода переменной производительности, и по два гидромотора привода пневмоколес вальцов с рабочими полостями, соединенными с 53642009.06.30 рабочими полостями насоса, гидравлические контуры подпитки насоса привода хода и гидростатического механизма управления поворотом катка, связанные с напорной магистралью вспомогательного насоса и баком, отличающаяся тем, что гидрообъемная трансмиссия оснащена двухсекционным агрегатом дозирования, подводящие магистрали первой секции агрегата дозирования, работающей в режимах деления и суммирования потока рабочей жидкости, и второй, работающей в режиме деления потока рабочей жидкости, связаны с магистралями насосов привода хода и вспомогательного, отводящие магистрали секций агрегата дозирования связаны первой - с магистралями гидромоторов привода пневмоколес вальцов, а второй - с контуром подпитки насоса привода хода и гидравлическим контуром гидростатического механизма управления поворотом катка.(56) 1. Раннев А.В., Полосин М.Д. Устройство и эксплуатация дорожно-строительных машин Учебник для нач. проф. образования/- 2-е изд., стер. М. Издательский центр Академия, 2003. - С. 488, С. 265, рис. 149. 2. Патент РБ 2419 Гидрообъемная трансмиссия самоходного пневмоколесного катка, опубл. 28.02.06. Полезная модель относится к машиностроению, и может быть использована в гидрообъемных передачах машин для уплотнения грунтов в земляных сооружениях и дорожностроительных материалов, уложенных в основание дорог и покрытий, преимущественно в приводах ходового оборудования самоходных пневмоколесных катков. Известна гидрообъемная трансмиссия самоходного пневмоколесного катка, содержащая гидравлические контуры привода двух вальцев, включающих по два гидромотора привода пневмоколес вальца, с рабочими полостями, соединенными с рабочими полостями аксиально-поршневого насоса привода хода переменной производительности, и контуром подпитки вспомогательного насоса, трехпозиционный гидрораспределитель следящего типа с обратной связью управления ходом, связывающий рабочие полости гидроцилиндров управления шайбой насоса привода хода с рабочей полостью вспомогательного насоса и баком, и гидростатический рулевой механизм с гидроцилиндрами, рабочие полости которых связаны с насосом и баком 1. Известная гидрообъемная трансмиссия самоходного пневмоколесного катка обладает рядом положительных качеств обеспечивает возможность привода двух поворотных вальцев, бесступенчатого регулирования скорости в требуемом диапазоне. Недостатком известной гидрообъемной трансмиссии самоходного пневмоколесного катка является сложность конструкции и высокая материалоемкость. Это объясняется тем, что трансмиссия включает пять насосов два насоса привода вальцев, два вспомогательных насоса, и насос гидростатического рулевого механизма, требующих привода от двигателя катка. При этом, два насоса привода вальцев включены параллельно. Каждый насос привода гидромоторов вальца и вспомогательный выполняются соосными, в едином блоке, без механических передач. Также, насосы привода вальцев и насос гидростатического рулевого механизма приводятся от раздаточной коробки, повышающей сложность конструкции и материалоемкость катка. Кроме того, в известной трансмиссии подпитка каждого насоса привода вальцев и привод гидроцилиндров управления шайбой насоса привода вальцев осуществляется от вспомогательного насоса, что требует, при относительно малых давлениях подпитки, применения достаточно мощных гидроцилиндров. Все это приводит к повышению материалоемкости трансмиссии. Известна гидрообъемная трансмиссия самоходного пневмоколесного катка, содержащая гидравлические контуры привода двух вальцов, включающие насос привода хода пе 2 53642009.06.30 ременной производительности, и по два гидромотора привода пневмоколес вальца, с рабочими полостями, соединенными с рабочими полостями насоса, гидравлические контуры подпитки насоса привода хода, и гидростатического механизма управления поворотом катка, связанные с напорной магистралью вспомогательного насоса и баком 2. Известная гидрообъемная трансмиссия самоходного пневмоколесного катка содержит только два насоса, установленных соосно, что исключает из конструкции раздаточную коробку. Это существенно упрощает конструкцию и снижает материаллоемкость гидрообъемной трансмиссии самоходного пневмоколесного катка. Недостатком известной гидрообъемной трансмиссии самоходного пневмоколесного катка является высокая сложность конструкции. Это объясняется тем, что применение двухпоточного насоса привода ходового оборудования обусловливает дублирование гидроаппаратуры подпитки. Задачей, решаемой полезной моделью, является упрощение конструкции и снижение материалоемкости гидрообъемной трансмиссии. Решение поставленной задачи достигается тем, что гидрообъемная трансмиссия, содержащая гидравлические контуры привода двух вальцов, включающие насос привода хода переменной производительности, и по два гидромотора привода пневмоколес вальцов с рабочими полостями, соединенными с рабочими полостями насоса, гидравлические контуры подпитки насоса привода хода и гидростатического механизма управления поворотом катка, связанные с напорной магистралью вспомогательного насоса и баком, оснащена двухсекционным агрегатом дозирования, подводящие магистрали первой секции агрегата дозирования, работающей в режимах деления и суммирования потока рабочей жидкости, и второй, работающей в режиме деления потока рабочей жидкости, связаны с магистралями насосов привода хода и вспомогательного, отводящие магистрали секций агрегата дозирования связаны первой - с магистралями гидромоторов привода пневмоколес вальцов, а второй - с контуром подпитки насоса привода хода и гидравлическим контуром гидростатического механизма управления поворотом катка. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения позволяют исключить из гидравлической системы комплект гидроаппаратуры подпитки насоса привода хода, упростить конструкцию и уменьшить материалоемкость гидрообъемной трансмиссии. На чертеже представлена гидравлическая схема гидрообъемной трансмиссии самоходного пневмоколесного катка. Гидрообъемная трансмиссия включает насос 1 привода хода переменной производительности, гидромоторы 2, 3, 4, 5 привода пневмоколес вальцов (не показаны) с рабочими полостями, соединенными с рабочими полостями насоса 1, вспомогательный насос 6,приводимый от вала насоса 1, двухсекционный агрегат дозирования 7. Всасывающая магистраль насоса 6 связана с баком 8 гидросистемы. Двухсекционный агрегат дозирования 7 включает две секции. Первая секция 9 агрегата дозирования 7, работающая в режимах деления и суммирования потока рабочей жидкости, связана с напорными (при прямом ходе) магистралями насоса привода хода 1, и гидромоторов 2, 3, 4, 5 привода пневмоколес вальцов. Всасывающая (при прямом ходе) магистраль насоса привода хода 1 связана с сливными магистралями гидромоторов 2, 3, 4, 5. Вторая секция 10 агрегата дозирования 7, работающая в режиме деления потока рабочей жидкости, связана с напорными магистралями вспомогательного насоса 6, контурами подпитки насоса 1 привода хода, и гидравлическим контуром гидростатического механизма управления поворотом катка. Контур подпитки вспомогательного насоса 6 связан с магистралями насоса 1 гидролиниями с обратными клапанами 11. Давление контура подпитки ограничивается предохранительным клапаном 12. В контуре подпитки установлены предохранительные клапаны 3 53642009.06.30 13. Также установлен гидравлически управляемый гидрораспределитель 14 с напорным клапаном 15, ограничивающим давление во всасывающих магистралях насоса 1. Гидравлический контур гидростатического механизма управления поворотом катка состоит из дозировочного насоса 16 и сервораспределителя следящего действия 17. Распределитель 17 и дозировочный насос 16 вращаются посредством вала рулевого колеса 18. Напорная и сливная магистрали соединены гидролинией с обратным клапаном 19. Давление гидравлического контура рулевого управления ограничивается предохранительным клапаном 20. Поворот пневмоколес вальцов осуществляется гидроцилиндрами 21, 22. Управление гидроцилиндром 22 производится трехпозиционным гидрораспределителем 23. В магистрали полостей гидроцилиндра 21 включены обратные 24, 25 и напорные 26,27 клапаны. Изменение производительности насоса 1 осуществляется изменением угла наклона шайбы (не показано) насоса 1. Изменение угла наклона шайбы насоса 1 и фиксирование ее в необходимом положении обеспечивается гидроцилиндрами с поршнями 28, 29, образующими рабочие полости 30, 31. Поршни 28, 29 связаны тягой с наклонной шайбой насоса 1. Рабочие полости 30, 31 связаны с гидравлическим контуром подпитки вспомогательного насоса 6 и баком 8 посредством гидрораспределителя управления 32, представляющего собой трехпозиционный золотник следящего типа с обратной связью. Поворот наклонной шайбы насоса 1 пропорционален ходу рычага гидрораспределителя управления 32. В напорной магистрали гидрораспределителя управления 32 установлен нагрузочный дроссель 33, обеспечивающий разность давлений в контурах подпитки и управления шайбой насоса 1. Удержание машины в заторможенном состоянии, при отключенном сцеплением насосном агрегате, осуществляется стояночной тормозной системой, состоящей из тормозных механизмов 34 пневмоколес вальцов, и двухпозицион-ного гидрораспределителя 35 управляющего ими. Гидрораспределитель 35 связывает рабочие полости тормозных механизмов 34 с напорной магистралью контура подпитки насоса 6 и баком 8. Гидрообъемная трансмиссия работает следующим образом. Включается двигатель катка и муфта сцепления (не показаны), приводя во вращение насосы 1, 6, ротор агрегата дозирования 7. Рабочая жидкость насоса 6 подается в секцию 10 агрегата дозирования 7. Из секции 10 жидкость через дроссель 33, обратные клапаны 11 подается в рабочие полости насоса 1, а также к гидрораспределителям 32, 35. При достижении во всасывающей магистралинасоса 1 давления настройки клапана 12, жидкость контура подпитки насоса 6 сливается в бак 8. Клапан 12 отрегулирован на давление 11,2 МПа. В заторможенном положении стояночных тормозных механизмов 34 гидрораспределитель 35 находится в первой позиции, рабочие полости тормозных механизмов 34 соединены со сливом в бак 8, пружины тормозных механизмов 34 сжимают тормозные механизмы. Перевод распределителя 35 во вторую позицию посредством электромагнита,подает жидкость в тормозные механизмы, обеспечивая их растормаживание. Из секции 10 жидкость насоса 6 подается к гидрораспределителям 17, 23 гидравлического контура гидростатического механизма управления поворотом катка. При второй позиции распределителя 17 рабочая жидкость сливается в бак 8. При прямом ходе гидрораспределитель 32 переводится в первую позицию, и жидкость гидравлического контура подпитки вспомогательного насоса 6 поступает в рабочую полость 30 гидроцилиндра управления шайбой насоса 1. Рабочая полость 31 при этом соединена с баком 8. Поршни 28, 29 перемещаются, поворачивая шайбу насоса 1, и увеличивая его подачу. Рабочая жидкость насоса 1 при прямом ходе катка поступает в секцию 9 агрегата дозирования 7. Из секции 9 рабочая жидкость поступает в напорные магистрали гидромото 4 53642009.06.30 ров 2, 3, и 4, 5 привода пневмоколес вальцов. Гидромоторы 2, 3 и 4, 5 питаются от различных контуров секции 9 делителя потоков 7. Гидромоторы 2, 3 и 4, 5 подключены параллельно, с дифференциальной связью в своем контуре, приводят во вращение пневмоколеса вальцов катка. Рабочая жидкость, сливаясь из полостей гидромоторов 2, 3,4, 5 поступает во всасывающую магистраль насоса 1. Изменение скорости движения катка, достигается изменением угла наклона шайбы насоса 1 посредством гидрораспределителя 32. Для движения катка обратным ходом оператор переводит гидрораспределитель 32 в третью позицию на необходимую величину, переходя нейтральное положение, жидкость поступает в полость 31 гидроцилиндра управления шайбой насоса 1. Полость 30 соединяется с баком 8. Поршни 28, 29 перемещаются, и угол наклона шайбы насоса 1 устанавливается в соответствии с положением золотника гидрораспределителя 32. Рабочая жидкость насоса 1 поступает в напорные магистрали гидромоторов 2, 3, 4, 5 привода пневмоколес вальцов, далее жидкость поступает в секцию 9 агрегата дозирования 7, работающую в режиме суммирования потоков, и, во всасывающую магистраль насоса 1. Секция 9 агрегата дозирования 7, работающая в режиме делителя потока при прямом, и сумматора потоков при обратном ходах катка, исключает возникновение дифференциального эффекта при различных нагрузках гидромоторов 2, 3, 4, 5 привода пневмоколес вальцов. Гидрообъемная трансмиссия катка обеспечивает возможность маневрирования посредством поворота пневмоколес вальцов. При воздействии оператора на рулевое колесо 18 гидрораспределитель 17 переводится, например, в первую позицию. Жидкость насоса 6 поступает в рабочую полость дозировочного насоса 16, а из рабочей полости насоса 16 - в поршневую полость гидроцилиндра 21 поворота пневмоколес вальца. Из штоковой полости гидроцилиндра 21 рабочая жидкость через обратный клапан 25 также поступает в поршневую полость гидроцилиндра 21. При достижении штоком гидроцилиндра 21 заданного положения, определяемого положением руля 18, гидрораспределитель 17 возвращается во вторую позицию, запирая полости гидроцилиндра 21. Аналогично, при повороте рулевого колеса 18 в другую сторону, гидрораспределитель 17 переводится в третью позицию, жидкость насоса 6 поступает в рабочую полость дозировочного насоса 16, а из рабочей полости насоса 16 - в штоковую полость гидроцилиндра 21 поворота пневмоколес вальца. Из поршневой полости гидроцилиндра 21 рабочая жидкость через обратный клапан 24 также поступает в штоковую полость гидроцилиндра 21. Одновременно, при переводе гидрораспределителя 23 в первую, либо третью позиции,рабочая жидкость насоса 6 поступает в поршневую, либо штоковую полость гидроцилиндра 22, поворачивая второй валец в необходимое положение. При выключенном двигателе и остановленных насосах 1, 6 поворот вальца может осуществляться посредством поворота рулевого колеса 18, и перевода гидрораспределителя 17 в первую, либо третью позиции. Жидкость поступает в дозировочный насос 16 из бака 8 через обратный клапан 19. Из рабочей полости дозировочного насоса 16 жидкость поступает в поршневую, либо штоковую полости гидроцилиндра 21 управления вальцем, в соответствии с направлением поворота рулевого колеса 18. Остановка катка осуществляется гидрораспределителем 32 посредством подачи рабочей жидкости в полости 30, либо 31 гидроцилиндра управления шайбой насоса 1, и установки шайбы насоса 1 в нейтральное положение. При переводе золотника гидрораспределителя 32 во вторую позицию полости 30, 31 запираются. Гидрораспределитель 35 переводится в первую позицию, включаются стояночные тормозные механизмы 34. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию и снизить материаллоемкость гидрообъемной трансмиссии самоходного пневмоколесного катка. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5