Гидромеханические передачи трактора Т-330 и одноосного тягача БелАЗ-531. Часть 1.

Гидромеханические передачи трактора Т-330 и одноосного тягача БелАЗ-531. Часть 1.

Гидромеханические передачи трактора Т-330 и одноосного тягача БелАЗ-531

Часть 1

Гидромеханические передачи устанавливают на мощные промышленные тракторы Т-330 и одноосные тягачи БелАЗ-531.

В гидромеханических передачах наряду с механической коробкой передач используют гидравлический преобразователь крутящего момента — гидротрансформатор. Муфту сцепления в этом случае не применяют.

Гидротрансформатор. Простейший гидротрансформатор (рис. 25) состоит из насоса 2, реактора 3, турбины 5, выполненных в виде колес, снабженных лопатками. Внутри колес образуется замкнутый кольцевой объем, в котором циркулирует масло (показано стрелками). Лопатки 8 насоса 2, вращающегося вместе с валом 1 двигателя, отбрасывают масло в сторону лопаток 7 турбины 5, увлекая ее вслед за насосом. Из турбины масло за счет наклона ее лопаток 7 выходит в направлении, обратном направлению вращения насоса, и ударяется о лопатки 6 неподвижно закрепленного реактора 3. В результате этого удара создается ответная реакция потока жидкости на турбину. Таким образом, турбина вращается под действием крутящего момента двигателя, передаваемого ей потоком масла от насоса, а также дополнительной силы от реактора, т. е. на валу 4 турбины (выходном валу гидротрансформатора) может быть получен крутящий момент Мкр.т, который больше момента двигателя Мкр.дв.

Схемы гидротрансформатора
Рис. 25. Схемы гидротрансформатора: а — конструктивная, б — гидравлическая- 1 — вал двигателя, 2 — насос, 3 — реактор, 4 — вал турбины, 5 — турбина, 6-8 — лопатки

При возрастании нагрузки турбина начинает замедлять вращение, в то время как поток жидкости от насоса, вращающегося с прежней частотой, с большей силой ударяет в лопатки турбины и создает значительный крутящий момент. Наоборот, при увеличении частоты вращения турбины (уменьшение нагрузки) ее лопатки как бы убегают от потока жидкости и поэтому крутящий момент на турбине снижается.

Таким образом, изменяя крутящий момент на турбине и ее частоту вращения, автоматически регулируют в широком диапазоне силу тяги и скорость движения машины. Это позволяет сократить число ступеней в гидромеханической коробке по сравнению с механической.

Частота вращения турбины всегда меньше частоты вращения насоса. Это явление называется скольжением и определяет потери энергии, т. е. коэффициент полезного действия гидротрансформатора. При нормальном скольжении к.п.д. составляет 0,8...0,85, при максимальной нагрузке возникает полное скольжение и турбина останавливается. В этом случае к.п.д. равен нулю, хотя на валу турбины развивается максимальный крутящий момент. Отношение максимального крутящего момента вала турбины к моменту двигателя называют коэффициентом трансформации. Он составляет 2,5...3,5 и определяет диапазон бесступенчатого изменения силы тяги и скорости машины в пределах одной ступени коробки передач.

Гидромеханическая передача тягача БелАЗ-531. Кинематическая схема этой передачи показана на рис. 26. Передача выполнена в едином блоке и включает в себя согласующий редуктор 1, гидротрансформатор 3, коробку передач 4 и дополнительную коробку 7.

Кинематическая схема гидромеханической передачи тягача БелАЗ-531
Рис. 26. Кинематическая схема гидромеханической передачи тягача БелАЗ-531: 1 — редуктор, 2 — вал, 3 — гидротрансформатор, 4 — коробка передач, 5. 6, 9, 10 — фрикционы первой — третьей передач и заднего хода, 7 — дополнительная коробка, 8 — зубчатая муфта

Согласующий редуктор служит для приведения в соответствие частоты вращения двигателя и гидротрансформатора, а также для привода в действие насосов рулевого управления тягача и рабочего оборудования скрепера (через вал отбора мощности 2).

Гидротрансформатор в сборе с коробкой передач представлен на рис. 27.

Крутящий момент двигателя через выходной вал согласующего редуктора (на рисунке не показан) передается на зубчатую муфту 1, связанную с насосом 4 гидротрансформатора и далее на турбину 3, установленную через шлицевую ступицу на ведущем (входном) валу 12 коробки передач.

Реактор 2 этого гидротрансформатора в отличие от показанного на рис. 25 состоит из двух частей, установленных на неподвижно закрепленной ступице 6 с помощью муфт свободного хода 5. Состоит муфта из наружной обоймы 32, связанной с колесом реактора, внутренней обоймы 31, установленной на ступице 6, и роликов 30. При возросшем сопротивлении движению частота вращения ведущих колес машины и, следовательно, турбины гидротрансформатора уменьшается. Поток масла, попадающего на турбину от насоса, ударяется о лопатки реакторов, стремясь повернуть их в сторону, противоположную направлению вращения турбины. В этом случае ролики 30 муфт свободного хода заклиниваются между обоймами 32 и 31, закрепляя реакторы неподвижно на ступице 6.

При снижении нагрузки на валу турбины (например, во время движения машины по ровной дороге или под горку) частота вращения турбины увеличивается, выходящий из турбины поток масла несколько изменяет направление и стремится увлечь реакторы в сторону вращения насоса и турбины. В этом случае ролики муфты отжимаются от скосов обоймы 31 и реакторы свободно вращаются вместе с насосом и турбиной. Такой режим работы гидротрансформатора называется режимом гидромуфты и позволяет увеличить к.п.д. передачи за счет уменьшенного скольжения в гидротрансформаторе.

Гидротрансформатор с коробкой передач тягача БелАЗ-531
Рис. 27. Гидротрансформатор с коробкой передач тягача БелАЗ-531: 1 — муфта, 2 — реакторы, 3 — турбина, 4 — насос, 5 — муфта свободного хода, 6 — ступица, 7, 21 — ведущая и ведомая шестерни первой передачи, 8, 11, 20 — фрикционы первой, второй и третьей передач, 9, 19 — ведущая и ведомая шестерни третей передачи, 10, 18 — ведущая и ведомая шестерни второй передачи, 12, 15 — валы, 13, 16 — ведущая и ведомая шестерни заднего хода, 14 — шестерня дополнительной коробки, 17 — фрикцион заднего хода, 22, 28 — пружины, 23, 24, 25 — диски, 26 — рычаг, 27 — поршень, 29 — барабан, 30 — ролики, 31, 32 — обоймы

Коробка передач имеет три скорости вперед и одну заднего хода. В отличие от рассмотренных ранее передачи в этой коробке включаются многодисковыми муфтами (фрикционами), управляемыми гидрораспределителями гидравлической системы.

При включении гидрораспределителя, например первой передачи, рабочая жидкость под давлением по осевому и радиальному сверлениям вала 12 поступает в полость поршня 27 и перемещает его, сжимая через нажимные рычаг 26 и диск 25 пакет ведомых 24 и ведущих 23 дисков. Шестерня 7, свободно посаженная на подшипниках, начинает вращаться вместе с барабаном 29 и валом 12, передавая крутящий момент через шестерню 21 на ведомый вал 15.



Возврат к списку