Объемная гидропередача максимова

 

Изобретение относится к гидроприводам и может быть использовано в трансмиссиях трайспортных средств. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение габаритов гидропередач - достигается выполнением гидромашины переменной производительности с рабочими органами (роторами 2 и 3) в виде жестко связанных полуцилиндров 4 и 5, дополняющих их до полного цилиндра элементами 8 и 9, и статора 10 в виде ступенчатых цилиндров восьмеркообразного сечения. Один из роторов (3) имеет возможность осевого перемещения относительно другого (2), изменяя этим рабочий объем гидромашины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 39/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Z y Z t г 1 <

A Б л

1 7 1Х > б (5

Я 5 17 8 N ья < (21) 4617849/29 (22) 09.09.88 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (75) Ю.M. Максимов (53) 621.225(088.8) (56) Заявка Японии М 60-2548, кл. F 16 Н 39/14, 54 А 41, 1985. (54) ОБЪЕМНАЯ ГИДРОПЕ РЕДАЧА МАКСИМОВА (57) Изобретение относится к гидроприводам и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств. Цель

„„SU„„1740833 А1. изобретения — упрощение конструкции и снижение габаритов гидропередач — достигается выполнением гидромашины переменной производительности с рабочими органами (роторами 2 и 3) в виде жестко связанных полуцилиндров 4 и 5, дополняющих их до полного цилиндра элементами 8 и 9, и статора 10 в виде ступенчатых цилиндров восьмеркообразного сечения. Один из роторов (3) имеет возможность осевого перемещения относительно другого (2), изменяя этим рабочий обьем гидромашины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Ч ,фь

,О

iQ)

Од (гд

1740833

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передачах машин и механизмов для бесступенчатого регулирования в них передаточного числа в условиях, требующих расширенного диапазона регулирования и снижения массы и габаритов устройства при передаче больших потоков мощностей, например, в трансмиссиях транспортных средств, в приводах машин различного назначения, Известны гидропередачи с объемным регулированием, содержащие гидронасос и гидромотор с регулируемой производительностью, соединенные по замкнутой схеме силовыми гидролиниями, регулирование передаточного числа между входными и выходными звеньями которых осуществляется изменением производительности одного или обеих гидромашин, Например, известен гидропривод с объемным регулированием. содержащий аксиально-поршневые гидромашины с регулируемой производительностью. силовой механизм управления и средства компенсации утечек рабочей жидкости.

Указанное устройство имеет недостатки, обусловленные общими проблемами, препятствующими созданию простых и эффективных гидротрансформэторов крутящего момента: отсутствие в настоящее время простых и эффективных гидромоторов и значительное конструктивное усложнение устройства. а также повышение массогабаритных параметров при выполнении гидромашин с регулируемой производительностью.

Тэк, аксиально-поршневые гидромашины, используемые в указанном гидроприводе, являются достаточно сложными устройствами, требующими высокой технологической культуры производства, из-за чего отечественная промышленность испытывает затруднения с их выпуском и значительная часть этих устройств закупается за рубежом.

Выполнение этих гидромашин с регулируемой производительностью приводит к значительному усложнению устройства и увеличению массы и габаритов иэ-ээ необходимости применения дополнительного силового механизма управления, средств компенсации утечек рабочей жидкости, дополнительных емкостей и гидролиний. Этому также способствует то, что гидромашины указанного типа имеют ограниченный диапазон регулирования производительности из-за чего обе гидромашины выполняют регулируемыми.

Кроме того, эти гидромашины характеризуются некоторой неравномерностью хода, обусловленной пульсацией подачи жидкости, что повышает динамические нагрузки на детали, снижает их гидравлический КПД, а наличие трения поршней о наклонную шайбу приводит к снижению механического КПД, Наиболее близким к предлагаемому является устройство, представляющее собой

10 шестеренный насос, изменение производительности которого осуществляется перемещением одного из роторов в осевом направлении при наличии элементов, дополняющих роторы до полного кругового

15 цилиндра при этих перемещениях, и имеющих синхронизирующие шестерни на валах этих роторов.

Однако указанный гидронасос, являясь

20 гидромашиной шестеренного типа, может быть использован только в качестве насоса, но не мотора, что исключает возможность использования в гидропередачах с объемным регулированием обе гидромашины этого типа. Кроме того, в этих гидромашинах в

25 местах зацепления роторов образуются замкнутые объемы жидкости, что является основной причиной снижения гидравлического КПД и лимитирования их ресурса. Устранение этого недостатка путем

30 выполнения разгрузочных каналов в роторах и в корпусе приводит к снижению КПД, обусловленному обратным ходом жидкости через эти каналы. При выполнении этих гидромашин с регулируемой производительностью. во избежание образования в межзубовых полостях роторов полностью замкнутых объемов жидкости, что препятствует осевому перемещению ротора, необхо35

40 димы дополнительные разгрузочные каналы, что также ведет к снижению КПД.

Для перемещения подвижных в осевом направлении элементов при регулировании производительности необходим дополнинизм, так как его усилие, например, при уменьшении производительности должно превосходить усилие создаваемое гидронасосом.

Цель изобретения — упрощение конструкции и снижение габаритов гидропередач

50 с обьемным регулированием при повышении их эффективности путем устранения недостатков используемых в них гидромашин и исключения вспомогательных устройств, Поставленная цель достигается тем, что роторы гидромашины выполнены в виде двух жестко связанных вдоль оси полуцилиндров разного диаметра, наружные поверхности которых соединены между собой

45 тельный достаточно мощный силовой меха1740833

15 лены на валах

40 ролинии от управляющих полостей, и

50 с каждой стороны диаметров эвольвентными цилиндрическими поверхностями, а также тем, что силовые гидролинии, соединяющие гидронасос и гидромотор, имеет возможность сообщения с управляющими полостям и (гидролиниями), образованными всеми остальными полостями в регулируемом гидромоторе, кроме рабочих полостей роторов и силовых гидролиний, через запорные органы, причем все управляющие полости имеют постоянное сообщение между собой через каналы в корпусе и в деталях гидромотора.

Выполнение роторов с указанной конфигурацией позволяет сохранить широкий . диапазон регулирования производительно-. . сти, простоту конструкции и малые массу и . габариты, но устраняет недостатки известного устройства, т. е, гидромашина с предлагаемой конфигурацией роторов может 2 работать как в режиме насоса, так и в режиме мотора с неизменной эффективностью, отпадает необходимость в разгрузочных каналах, в том числе при выполнении гидро.машин с регулируемой 2 производительностью; Кроме того, в гидромашине с предлагаемой конфигурацией роторов исключены все специфические источники потерь гидравлического и механического КПД известных гидромоторов.

Это обусловлено исключением потерь механического КПД на трение и гидравлического

КПД иэ-за замыкания объемов жидкости и неравномерности работы.

Выполнение гидромашины с возможно- 3 стью сообщения силовых и управляющих гидролиний устраняет необходимость в дополнительном силовом механизме для перемещения подвижных в осевом направлении элемейтов при изменении производительности и позволяет осуществлять изменение производительности путем распределения жидкости, поступающей из гидронасоса в силовые и управляющие гидролинии при помощи запорных органов, Кроме того. облегчается решение проблем по герметизации гидромашины, так как мероприятия по обеспечению гидравлической герметизации гидромашины сведены к герметизации одного выходного вала, имеющего относительно малый диаметр, а возможные незначительные перетечки жидкости через неплотности прилегания деталей внутри гидромашины не приводят к .утечке жидкости из силовых и управляющих 5 гидролиний.

На фиг: 1 приведена гидропередача, разрезы ортогональных проекций; на фиг. 2 — аксонометрическое изображение подвижных деталей регулируемой гидромашины.

Объемная гидропередача состоит иэ общего корпуса 1, в котором размещены нерегулируемый гидронасос и регулируемый гидромотор. Роторы 2 и 3 выполнены в виде двух жестко связанных вдоль оси полуцилиндров разного диаметра,. наружные поверхности полуцилиндров соединены между собой эвольвентными цилиндрическими поверхностями, установлены на валах 4 и 5. На этих же валах жестко установлены синхрониэирующие шестерни

6 и 7. Каждый из роторов гидромотора снабжен дополняющим до полного кругового цилиндра элементами 8 и 9, выполненными в виде цилиндрических стаканов с исключенной по всей длине половиной стенки по диаметру. В осевых отверстиях .статора 10, имеющего ступенчатый профиль и восьмеркообразное сечение. размещены втулки, жестко соединяющие шестерню 6 с дополняющим элементом 8, и шестерню 7 с ротором 3. Внутренние поверхности этих втулок и валы:4 и 5 имеют шлицы. Таким образом, узел,-.состоящий из статора. 10, до- полняющего элемента 8, ротора 3 и синхронизирующих шестерен 6 и 7, имеет возможность осевого перемещения. Ротор

2 и дополняющий элемент 9 жестко.установВ корпусе выполнены каналы 11, обеспечивающие постоянное сообщение между собой управляющих полостей;;: образованных полостями между статорам и корпусом, роторами и дополняющими: элементами.

Силовые гидролинии состоят из. напорного

1 2 и всасывающего 13 каналов, на которых установлены запорные органы 14 и 15. При работе на постоянном режиме запорйые органы закрыты и разьединяют силовые гидрабочая жидкость, нагнетаемая гидронасосом постоянной производительности. обеспечивает работу. гидромютора на постоянном режиме. Уменьшение производител ьности гидромотора осуществляется частичным или полным открыаанием запорного органа 15, при котором".жидкость из силовых гидролииий поступает в управляющие полости, перемещая статор 10 влево.

Увеличение производительности гидромотора осуществляется частичным или полным открыванием запорного органа 14, при котором жидкость из управляющих полостей поступает в силовые гидролинии, перемещая статор 10 вправо, При полном открытии обоих запорных органов. т. е. при перекрытии силовых гидролиний, входное звено, т. е, вал гидронасоса. работает на холостом режиме. а выходное, т, е. вал гидромотора, — в режиме торможения.

1740833

Для продолжительной работы на посто- перемещения и каждый выполнен в виде янном режиме целесообразно предусмот- двух жестко связанных вдоль оси полуци- реть устройство, блокирующее при этом линдров разного диаметра, наружные попоступательное движение статсра. Допу- верхности полуцилиндров соединены скается возможность исполнения гид 5 между собой с каждой стороны диаметров ропередачи с реверсированием работы эвольвентными цилиндрическими поверхгидромотора при помощи дополнительных ностями, выпуклыми в сторону полуцилиндгидролиний и эапорных органов. ра меньшего диаметра, снабжен элементом, 8 качестве гидронасоса постоянной дополняющим его до полного цилиндра производительности может быть использо- 10 большего диаметра, и статором с отверстиван как шестеренный гидронасос, так и ро- ями, в которых размещены валы роторов, торный гидронасос с предлагаемой управляющие полости образованы корпуконфигурацией роторов и с синхронизирую- сом, статором, роторами и дополняющими щими шестернями. их элементами, а запорные органы сообщаcD ормул а и 3 обретен и я 15 ютсиловые иуправляющие гидролинии.

1. Объемная гидропередача, содержа- . 2. Гидропередача по и. 1, о т л и ч а ю щ ащая две гидромашины, одна из которых по- я с я тем, что статоры выполнены в виде стустоянной производительности, а другая —. пенчатых по длине цилиндров с восьмеркообпеременной, сообщенные между собой по разным сечением. сквозными отверстиями по замкнутой схеме силовыми гидролиниями, и 20 осям колец. диаметром колец, равным диаметсистему. управления изменением произво- ру большего полуцилиндра, и расстоянием дительности с управляю цими полостями, между осями восьмерок, равным сумме разапорными органами и гидролиниями, сооб- диусов полуцилиндров, ступенька образощенными с силовыми, при этом гидромаши- вана исключением со стороны одного из ны и система управления выполнены в 25 колец на части длины полного кругового циобщем корпусе, а силовые и управляющие линдра, дополнительные элементы выполгидролинии выполнены в виде каналов в . нены в виде круговых цилиндрических нем, отличающаяся тем, что. с целью стаканов с осевым отверстием в дне, наружупрощения конструкции и снижения габа- ным диаметром, равным диаметру большего ритов, обе гидромашины выполнены ротор- 30 полуцилиндра, внутренним — равным диаными, оси роторов регулируемой метру меньшего и половиной стенки по дигидромашины параллельны и снабжены аметру., исключенной на всей его длине, при синхронизирующими шестернями, один из этом длина дополнительного элемента равроторов выполнен с возможностью осевого на высоте ступеньки статора, .гсе