Механизм управления фрикционом

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Тарасик Владимир Петрович Кусков Константин Николаевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Механизм управления фрикционом, содержащий корпус, клапан управления давлением и индикатор заполнения цилиндра фрикциона, у которого входной канал клапана связан с гидронасосом, сливной канал клапана связан с гидробаком, выходной канал клапана связан с полостью обратной связи клапана и с входным каналом индикатора, у которого клапан управления давлением выполнен с возможностью управления давлением в выходном канале клапана в соответствии с сигналами электронного блока, у которого индикатор заполнения цилиндра фрикциона содержит золотник индикатора, возвратную пружину индикатора и электрический контакт, связанный с электронным блоком и изолированный от массы, у которого выходной канал индикатора связан с цилиндром фрикциона, у которого первая полость индикатора связана с выходным каналом индикатора, а вторая полость индикатора связана с входным каналом индикатора, у которого первая полость индикатора выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на первую торцовую поверхность золотника индикатора, а вторая полость индикатора выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на вторую торцовую поверхность золотника 26682006.04.30 индикатора, у которого первая торцовая поверхность золотника индикатора имеет большую площадь, чем вторая торцовая поверхность золотника индикатора, который выполнен с возможностью перехода золотника индикатора из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора после заполнения цилиндра фрикциона, у которого в первой характерной рабочей позиции золотника индикатора и второй характерной рабочей позиции золотника индикатора имеется связь выходного канала индикатора с входным каналом индикатора через отверстие индикатора, выполненное в золотнике индикатора, который выполнен с возможностью соединения электрического контакта с массой и сжатия возвратной пружины индикатора при переходе золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора, отличающийся тем, что индикатор заполнения цилиндра фрикциона выполнен с возможностью уменьшения проходного сечения отверстия индикатора при переходе золотника индикатора из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора через бесконечное множество промежуточных позиций, клапан управления давлением содержит золотник клапана, плунжер клапана, возвратную пружину клапана и пропорциональный электромагнит.//.115016772869/6772869/67 72869. Полезная модель может быть использована для управления фрикционными муфтами и тормозами в системах автоматического управления гидромеханическими передачами. Известен механизм управления фрикционом, содержащий корпус, клапан управления давлением и индикатор заполнения цилиндра фрикциона 1. Клапан управления давлением связан с электронным блоком и выполнен с возможностью управления давлением в выходном канале клапана в соответствии с сигналами электронного блока. Входной канал клапана связан с гидронасосом, а выходной канал клапана связан с входным каналом индикатора. Индикатор заполнения цилиндра фрикциона содержит золотник индикатора и электрический контакт, связанный с электронным блоком и изолированный от массы. Выходной канал индикатора связан с цилиндром фрикциона. Механизм выполнен с возможностью соединения электрического контакта с массой при заполненном цилиндре фрикциона. Описанный механизм управления фрикционом имеет низкую надежность работы индикатора заполнения цилиндра фрикциона при высоком сопротивлении движению поршня фрикциона. Наиболее близким аналогом полезной модели является механизм управления фрикционом 2. Данный механизм управления фрикционом содержит корпус, клапан управления давлением и индикатор заполнения цилиндра фрикциона. Входной канал клапана связан с гидронасосом, сливной канал клапана связан с гидробаком, выходной канал клапана связан с полостью обратной связи клапана и с входным каналом индикатора. Клапан управления давлением выполнен с возможностью управления давлением в выходном канале клапана в соответствии с сигналами электронного блока. Индикатор заполнения ци 2 26682006.04.30 линдра фрикциона содержит золотник индикатора, возвратную пружину индикатора и электрический контакт, связанный с электронным блоком и изолированный от массы. Выходной канал индикатора связан с цилиндром фрикциона. Первая полость индикатора связана с выходным каналом индикатора, а вторая полость индикатора связана с входным каналом индикатора. Первая полость индикатора выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на первую торцовую поверхность золотника индикатора, а вторая полость индикатора выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на вторую торцовую поверхность золотника индикатора. Первая торцовая поверхность золотника индикатора имеет большую площадь, чем вторая торцовая поверхность золотника индикатора. Механизм управления фрикционом выполнен с возможностью перехода золотника индикатора из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора после заполнения цилиндра фрикциона. В первой характерной рабочей позиции золотника индикатора и второй характерной рабочей позиции золотника индикатора имеется связь выходного канала индикатора с входным каналом индикатора через отверстие индикатора, выполненное в золотнике индикатора. Механизм управления фрикционом выполнен с возможностью соединения электрического контакта с массой и сжатия возвратной пружины индикатора при переходе золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора. Однако данный механизм управления фрикционом также имеет низкую надежность работы индикатора заполнения цилиндра фрикциона при высоком сопротивлении движению поршня фрикциона у него происходит преждевременное соединение электрического контакта с массой до завершения заполнения цилиндра фрикциона. Это связано с тем,что при высоком сопротивлении движению поршня фрикциона перепад давления между первой полостью индикатора и второй полостью индикатора оказывается недостаточным для предотвращения перехода золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора. Также у данного механизма управления фрикционом чрезмерно усложнена конструкция клапана управления давлением. Задачей полезной модели является создание механизма управления фрикционом с высокой надежностью работы индикатора заполнения цилиндра фрикциона и с более простой конструкцией клапана управления давлением за счет внесения изменений в конструкцию. Указанная задача достигается тем, что в механизме управления фрикционом, содержащем корпус, клапан управления давлением и индикатор заполнения цилиндра фрикциона, у которого входной канал клапана связан с гидронасосом, сливной канал клапана связан с гидробаком, выходной канал клапана связан с полостью обратной связи клапана и с входным каналом индикатора, у которого клапан управления давлением выполнен с возможностью управления давлением в выходном канале клапана в соответствии с сигналами электронного блока, у которого индикатор заполнения цилиндра фрикциона содержит золотник индикатора, возвратную пружину индикатора и электрический контакт,связанный с электронным блоком и изолированный от массы, у которого выходной канал индикатора связан с цилиндром фрикциона, у которого первая полость индикатора связана с выходным каналом индикатора, а вторая полость индикатора связана с входным каналом индикатора, у которого первая полость индикатора выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на первую торцовую поверхность золотника индикатора, а вторая полость индикатора выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на вторую торцовую поверхность золотника индикатора, у которого первая торцовая поверхность золотника индикатора имеет большую площадь, чем вторая торцовая поверхность золотника индикатора, который выполнен с возможностью перехода золотника индикатора из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора после заполнения цилиндра фрикциона, у которого в первой характерной рабочей позиции золотника индикатора и второй характерной 3 26682006.04.30 рабочей позиции золотника индикатора имеется связь выходного канала индикатора с входным каналом индикатора через отверстие индикатора, выполненное в золотнике индикатора, который выполнен с возможностью соединения электрического контакта с массой и сжатия возвратной пружины индикатора при переходе золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора, согласно полезной модели, индикатор заполнения цилиндра фрикциона выполнен с возможностью уменьшения проходного сечения отверстия индикатора при переходе золотника индикатора из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора через бесконечное множество промежуточных позиций,клапан управления давлением содержит золотник клапана, плунжер клапана, возвратную пружину клапана и пропорциональный электромагнит. Уменьшение проходного сечения отверстия индикатора по мере перехода золотника индикатора из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора будет приводить к возрастанию перепада давления между первой полостью индикатора и второй полостью индикатора во время процесса заполнения цилиндра фрикциона. Увеличение перепада давления остановит золотник индикатора в одной из промежуточных позиций. Это гарантирует отсутствие преждевременного соединения электрического контакта с массой до заполнения цилиндра фрикциона и исчезновения расхода жидкости в выходном канале индикатора при любом сопротивлении движению поршня фрикциона. Клапан управления давлением имеет меньшее число деталей по сравнению с клапаном управления давлением прототипа при сохранении возможности управления давлением в выходном канале клапана. Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен механизм управления фрикционом на фиг. 2 - положение элементов механизма управления фрикционом во время заполнения цилиндра фрикциона на фиг. 3 - положение элементов механизма управления фрикционом во время регулирования давления после заполнения цилиндра фрикциона, на фиг. 4 - положение элементов механизма управления фрикционом после окончания регулирования давления при заполненном цилиндре фрикциона. Механизм управления фрикционом 1 содержит корпус 2, клапан управления давлением 3 и индикатор заполнения цилиндра фрикциона 4. Входной канал клапана 5 связан с гидронасосом 6, сливной канал клапана 7 связан с гидробаком, выходной канал клапана 8 связан с полостью обратной связи клапана 9 и с входным каналом индикатора 10. Клапан управления давлением 3 выполнен с возможностью управления давлением в выходном канале клапана 8 в соответствии с сигналами электронного блока 11. Индикатор заполнения цилиндра фрикциона 4 содержит золотник индикатора 12, плунжер индикатора 13,возвратную пружину индикатора 14 и электрический контакт 15, связанный с электронным блоком 11 и изолированный от массы. Выходной канал индикатора 16 связан с цилиндром фрикциона 17. Первая полость индикатора 18 связана с выходным каналом индикатора 16, а вторая полость индикатора 19 связана с входным каналом индикатора 10. Первая полость индикатора 18 выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на первую торцовую поверхность золотника индикатора 20, а вторая полость индикатора 19 выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на вторую торцовую поверхность золотника индикатора 21. Первая торцовая поверхность золотника индикатора 20 имеет большую площадь, чем вторая торцовая поверхность золотника индикатора 21. Золотник индикатора 12 имеет две характерные рабочие позиции первая характерная рабочая позиция золотника индикатора соответствует крайнему левому положению золотника индикатора 12, показанному на фиг. 1, а вторая характерная рабочая позиция золотника индикатора соответствует крайнему правому положению золотника индикатора 12, показанному на фиг. 3. В первой характерной рабочей позиции золотника индикатора и второй характерной рабочей позиции золотника индикатора имеется связь выходного канала индикатора 16 с входным каналом индикатора 10 через отверстие индикатора 22, выполнен 4 26682006.04.30 ное в золотнике индикатора 12. Механизм управления фрикционом 1 выполнен с возможностью соединения электрического контакта 15 с массой и сжатия возвратной пружины индикатора 14 при переходе золотника индикатора 12 во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора. Индикатор заполнения цилиндра фрикциона 4 выполнен с возможностью уменьшения проходного сечения отверстия индикатора 22 при переходе золотника индикатора 12 из первой характерной рабочей позиции золотника индикатора во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора через бесконечное множество промежуточных позиций. Для этого внутри отверстия индикатора 22 размещена коническая часть 23 плунжера индикатора 13. Клапан управления давлением 3 содержит золотник клапана 24, плунжер клапана 25, возвратную пружину клапана 26 и пропорциональный электромагнит 27. Электрический контакт 15 содержит стержень контакта 28,шарик контакта 29 и пружину контакта 30, выполненные из токопроводящего материала и образующие единую электрическую цепь, изолированную от корпуса 2. Золотник клапана 24 имеет две характерные рабочие позиции первая характерная рабочая позиция золотника клапана соответствует крайнему правому положению золотника клапана 24, показанному на фиг. 1, а вторая характерная рабочая позиция золотника клапана соответствует крайнему левому положению золотника клапана 24, показанному на фиг. 4. В первой характерной рабочей позиции золотника клапана выходной канал клапана 8 связан со сливным каналом клапана 7, а доступ жидкости из входного канала клапана 5 перекрыт. Во второй характерной рабочей позиции золотника клапана выходной канал клапана 8 связан с входным каналом клапана 5, а доступ жидкости в сливной канал клапана 7 перекрыт. Клапан управления давлением 3 выполнен с возможностью изменения степени дросселирования при переходе золотника клапана 24 из первой характерной рабочей позиции золотника клапана во вторую характерную рабочую позицию золотника клапана через бесконечное множество промежуточных позиций. Пропорциональный электромагнит 27 якорем 31 касается первой торцовой поверхности золотника клапана 32. Пропорциональный электромагнит 27 выполнен с возможностью изменения усилия на якоре 31 в соответствии с сигналами электронного блока 11. Полость обратной связи клапана 9 выполнена с возможностью воздействия жидкости в ней на первую торцовую поверхность плунжера клапана 33. Золотник клапана 24 касается плунжера клапана 25. Золотник индикатора 12 и корпус 2 выполнены из токопроводящего материала. Золотник индикатора 12 через корпус 2 связан с массой. Золотник индикатора 12 выполнен с возможностью касания им шарика контакта 29 во второй характерной рабочей позиции золотника индикатора. Механизм управления фрикционом 1 работает следующим образом. Для заполнения цилиндра фрикциона 17 электронный блок 11 подает на обмотку пропорционального электромагнита 27 некоторое начальное напряжение. Под действием усилия якоря 31 золотник клапана 24 и плунжер клапана 25 преодолевают усилие возвратной пружины клапана 26 и смещаются влево. При этом золотник клапана 24 открывает доступ жидкости из входного канала клапана 5 в выходной канал клапана 8 и одновременно ограничивает доступ жидкости в сливной канал клапана 7. Жидкость из выходного канала клапана 8 поступает в полость обратной связи клапана 9, и одновременно через отверстие индикатора 22 жидкость поступает в выходной канал индикатора 16. Рост давления в полости обратной связи клапана 9 и увеличение усилия возвратной пружины клапана 26 ограничивают дальнейшее перемещение золотника клапана 24 и плунжера клапана 25. Первая торцовая поверхность золотника индикатора 20 имеет большую площадь, чем вторая торцовая поверхность золотника индикатора 21. Под влиянием разности усилий, действующих на первую торцовую поверхность золотника индикатора 20 и вторую торцовую поверхность золотника индикатора 21, золотник индикатора 12 преодолевает усилие возвратной пружины индикатора 14 и смещается вправо. При этом увеличивается степень перекрытия отверстия индикатора 22 конической частью 23 плунжера индикатора 13, что 5 26682006.04.30 приводит к падению давления в первой полости индикатора 18 и ограничивает дальнейшее продвижение золотника индикатора 12, не допуская его соприкосновения с шариком контакта 29. Уровень давления в выходном канале клапана 8 определяется усилием, создаваемым пропорциональным электромагнитом 27, которое в свою очередь зависит от управляющего напряжения, подаваемого со стороны электронного блока 11. Положение элементов механизма управления фрикционом 1 во время заполнения цилиндра фрикциона 17 показано на фиг. 2. После заполнения цилиндра фрикциона 17 расход жидкости в выходном канале индикатора 16 резко снижается, и перепад давления между первой полостью индикатора 18 и второй полостью индикатора 19 падает до нуля. Золотник индикатора 12 под действием большего усилия со стороны первой торцовой поверхности золотника индикатора 20 резко перемещается во вторую характерную рабочую позицию золотника индикатора и касается шарика контакта 29. Электрическая цепь, в которую входит шарик контакта 29,замыкается на массу. Электронный блок 11 воспринимает это как сигнал к началу процесса регулирования давления в цилиндре фрикциона 17. Положение элементов механизма управления фрикционом 1 во время регулирования давления после заполнения цилиндра фрикциона 17 показано на фиг. 3. Для повышения давления в цилиндре фрикциона 17 электронный блок 11 плавно повышает напряжение, подаваемое на обмотку пропорционального электромагнита 27. Это вызывает пропорциональный рост давления в выходном канале клапана 8, выходном канале индикатора 16 и в цилиндре фрикциона 17. После того, как усилие пропорционального электромагнита 27 достигнет некоторого номинального значения, золотник клапана 24 перемещается во вторую характерную рабочую позицию золотника клапана и давление в цилиндре фрикциона 17 достигает номинального уровня. Положение элементов механизма управления фрикционом 1 после окончания регулирования давления при заполненном цилиндре фрикциона 17 показано на фиг. 4. После снятия напряжения с обмотки пропорционального электромагнита 27 механизм управления фрикционом 1 возвращается в исходное состояние. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.