Гидромотор, интегрированный с колесом транспортного средства

Изобретение относится к гидромотору, интегрированному с колесом транспортного средства. Гидромотор содержит ступицу, корпус гидромотора, кольцевую гайку, распределитель гидравлического масла. Ступица установлена на поворотную цапфу, определяющую ось (Х) ступицы и гидромотора. Корпус гидромотора установлен без возможности вращения на поворотной цапфе, имеет кольцевую форму и оснащен радиальными поршнями. Кольцевая гайка выполнена за одно целое со ступицей, на которую воздействуют радиальные поршни. Распределитель гидравлического масла расположен в ступице. Достигается повышение надежности устройства. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к области гидромоторов, непосредственно интегрированных с колесами транспортных средств и, более точно, к радиально-поршневым гидромоторам.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Гидромоторы часто применяются не землеройных машинах. Недавно такие гидромоторы стали применяться на коммерческих транспортных средствах для помощи тепловому двигателю в конкретных условиях, когда требуется высокий подхватывающий крутящий момент.

Радиальные гидромоторы отличаются тем, что содержат множество поршней, расположенных радиально и движущихся в радиальном направлении на круглом венце для прижимания к фасонному профилю, который создает его вращение. Такой профиль выполнен на внутренней поверхности кольца, так называемого фасонного кольца, которое интегрировано с колесом транспортного средства.

Известно множество гидромоторов, вставленных в колесную ступицу. Они имеют некоторые недостатки. Во-первых, фиксированная часть маслораспределителя, которая необходима для приведения в действие радиальных поршней, обычно устанавливается над концом шарнирно установленной поворотной цапфы, а именно соосно с шарнирно установленной поворотной цапфой. Это обусловливает ее выступание из профиля ступицы и, следовательно, удары о бордюрный камень и другие объекты. Другая проблема заключается в удержании масла в другой части ступицы.

В известном устройстве самый внешний подшипник относительно свободного конца шарнирно установленной поворотной цапфы, установленный между шарнирно установленной поворотной цапфой и ступицей, находится в той области ступицы, которая удерживает гидравлическое масло. Поэтому подшипнику вместо того, чтобы работать в консистентной смазке или в смазочном масле, приходится работать в гидравлическом масле, физико-химические характеристики которого сильно отличаются от консистентной смазки или смазочного масла.

Другие проблемы известных схем относятся к тому факту, что имеется отдельное крепежное средство, соединяющее ступицу с шарнирно установленной поворотной цапфой и соединяющее гидромотор с шарнирно установленной поворотной цапфой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, целью настоящего изобретения является устранение всех вышеперечисленных недостатков и создание гидромотора, интегрированного с колесом транспортного средства.

Согласно первому аспекту изобретения распределитель имеет кольцевую форму и установлен на шлицах на шарнирно установленной поворотной цапфе так, чтобы находиться внутри ступицы. Первое преимущество состоит в том, что распределитель находится внутри ступицы и не выступает из нее.

Согласно еще одному аспекту изобретения фиксированная часть распределителя имеет внешнюю боковую поверхность, которая сужается к свободному концу шарнирно установленной поворотной цапфы, а подвижная часть распределителя также имеет кольцевую форму с внутренней боковой поверхностью, являющейся ответной внешней боковой поверхности соответствующей фиксированной части так, что подвижная часть установлена на шлицах на фиксированной части распределителя, а не на шарнирно установленной поворотной цапфе. Другими словами, подвижная часть распределителя полностью поддерживается фиксированной частью распределителя.

Это преимущественно позволяет ограничить осевую нагрузку на распределитель. Кроме того, это позволяет передать на фиксированную часть распределителя осевые силы, возникающие на подвижной части распределителя, что устраняет необходимость в установке распределителя на чашевидных подшипниках.

Согласно еще одному аспекту изобретения фиксированная часть распределителя, установленная на шлицах на шарнирно установленной поворотной цапфе, определяет кольцевой корпус для размещения кольцевой прокладки для удержания гидравлического масла.

Согласно еще одному аспекту изобретения соединение ступицы и гидромотора с шарнирно установленной поворотной цапфой осуществляется посредством одного общего соединения, а именно резьбовой кольцевой гайкой на свободном конце поворотной цапфы.

Согласно еще одному аспекту изобретения регулировка положения подшипников, установленных между ступицей и шарнирно установленной поворотной цапфой, осуществляется единственным соединительным средством и, предпочтительно, также контактным интерфейсом между фиксированной частью распределителя и шарнирно установленной поворотной цапфой.

Объектом настоящего изобретения является гидромотор, интегрированный с колесом транспортного средства согласно п. 1 формулы.

Наземное транспортное средство, содержащее такой гидромотор, интегрированный по меньшей мере с колесом транспортного средства, также является объектом настоящего изобретения.

Формула изобретения является неотъемлемой частью настоящего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Цели и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания его варианта (и альтернативных вариантов) и приложенных чертежей, которые являются только иллюстративными, на которых:

на фиг. 1 показан вид сбоку в сечении шарнирно установленной поворотной цапфы по предпочтительному варианту изобретения с гидромотором по настоящему изобретению.

Фиг. 2 - вид по фиг. 1 в увеличенном масштабе.

На чертежах одинаковые элементы или компоненты обозначены одними и теми же позициями.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

На фиг. 1 показано осевое сечение шарнирно установленной поворотной цапфы 100 гидромотора 1 по настоящему изобретению. Шарнирно установленная поворотная цапфа определяет ось Х гидромотора 1.

Очевидно, что большая часть компонентов гидромотора находится в ступице.

Хотя свободный конец 101 шарнирно установленной поворотной цапфы 100 представляет самую внешнюю часть гидромотора 1, он полностью находится внутри колеса, учитывая упорную поверхность 201 ступицы 200, с которой соединяется обод шины (не показан).

Ступица имеет цилиндрическую симметрию. Предпочтительно она имеет цилиндрическую форму рядом с шарниром 102 шарнирно установленной поворотной цапфы 100 и расширяется в форме колокола в направлении к свободному концу 101, на фиг. 1 - вправо.

Корпус 12 гидромотора имеет форму тора, интегрирующего множество радиальных поршней (не показаны), действующих на фасонное кольцо 13. Корпус гидромотора установлен без возможности вращения на шарнирно установленной поворотной цапфе 100, а фасонное кольцо 13 выполнено за одно целое со ступицей 200.

Распределитель гидравлического масла содержит невращающуюся фиксированную часть 16 и вращающуюся часть 15, вращающуюся относительно шарнирно установленной поворотной цапфы. Для большего удобства далее эти части будут называться фиксированная часть и подвижная часть, соответственно.

И фиксированная, и подвижная части имеют возможность осевого перемещения.

Фиксированная часть 16 имеет кольцевую форму, внешняя поверхность которой сужается в направлении к свободному концу 101 шарнирно установленной поворотной цапфы и установлена на шлицах на шарнирно установленной поворотной цапфе. Подвижная часть 15 распределителя имеет кольцевую форму, а также предпочтительно цилиндрическую внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, являющуюся ответной внешней поверхности фиксированной части. Таким образом, подвижная часть 15 распределителя надета на фиксированную часть 16, поскольку является кольцевой относительно нее. Этого достаточно, чтобы определить осевое давление, которое, благодаря прохождению гидравлического масла на интерфейсе между этими двумя частями, раздвигает эти части друг от друга.

Согласно другому, альтернативному, варианту настоящего изобретения осевые силы, действующие на подвижную часть распределителя, сбалансированы, поскольку во время прохождения гидравлического масла возникают реактивные силы, которые стремятся сдвинуть подвижную часть от корпуса 12 гидромотора. Направленные в противоположную сторону силы имеют величину, равную или большую, генерируются маслом на интерфейсе между фиксированной и подвижной частями распределителя, как показано выше. Таким образом, между фиксированной и подвижной частями распределителя возникает своего рода гидравлическая опора. Фиксированная часть распределителя установлена на шлицах на поворотной цапфе, поэтому она имеет возможность скользить в осевом направлении и тем самым прижимать весь пакет подшипников (18, 19, 20). Такое решение позволяет отказаться от подшипника, способного поддерживать вращающийся элемент, поскольку подвижная часть 15 прилагает осевую реактивную силу к фиксированной части 16 распределителя, вращение которого заблокировано.

Согласно предпочтительному варианту изобретения для увеличения осевой силы, раздвигающей фиксированную часть 16 и вращающуюся часть 15 распределителя, на интерфейсе между этими двумя частями имеются камеры 1516. В частности, такие камеры предпочтительно прямоугольного осевого сечения всегда обеспечивают проход масла в трубки 15.1 и 16.1.

Поверхность камер 1516 может иметь соответствующий размер для изменения вышеописанной осевой силы.

Трубки 16.1 фиксированной части могут быть направлены радиально относительно осевой симметрии гидромотора. Трубки 15.1 в подвижной части распределителя собирают масло из трубок в фиксированной части для транспортировки его к корпусу 12 гидромотора справа на чертеже. Таким образом, они имеют первый участок, который является более выражено радиальным, и второй участок, который является более выражено осевым.

Подвижная часть 15 распределителя выполнена с возможностью вращения интегрально с фасонным кольцом 13 и ступицей 200 с помощью шлица или шпонки между телом 15 и ступицей.

Кольцевая часть фиксированной части 16 распределителя содержит седло для корпуса кольцевой прокладки, насаженной внутренней частью на фиксированную часть распределителя, а наружной частью вставленной в ступицу 200. Прокладка в этом положении позволяет ограничить часть ступицы, в которую попадает гидравлическое масло, которое, как известно, является весьма агрессивным.

Двигаясь влево на чертеже, между ступицей 200 и поворотной цапфой 100 установлен первый подшипник 18, также именуемый внешним подшипником, и второй подшипник 20, также именуемый внутренним подшипником, а дальше, последовательно, установлена прокладка 21. Все эти элементы внутренней частью посажены на поворотную цапфу, а наружной частью вставлены в ступицу.

Линейное расстояние между подшипниками определяется проставкой 19, насаженной на шарнирно установленную поворотную цапфу 100, и, возможно, упорными зубьями 202 и 203 на внутренней поверхности ступицы. Такие упорные зубья определяют расстояние между подшипниками. Это значит, что осевое смещение внутрь, влево на чертеже, внешнего подшипника 18 приводит к такому же перемещению внутреннего подшипника 19, благодаря взаимодействию со ступицей 200 и проставке 19, что позволяет получить требуемый предварительный натяг.

Фиксированная часть 16 распределителя находится в непосредственном контакте с первым подшипником, поэтому вышеописанное осевое смещение первого подшипника может определяться взаимодействием с фиксированной частью 16 распределителя.

Аналогично, если распределитель 15-16 находится в непосредственном контакте с корпусом 12 гидромотора, осевое смещение распределителя можно определить взаимодействием с корпусом 12 гидромотора. Единственная кольцевая гайка 11, навинченная на свободный конец 101 шарнирно установленной поворотной цапфы, действующая на корпус 12 гидромотора, таким образом, действует на распределитель 15-16, на подшипник 18, на проставку 19 и ступицу 200, и на подшипник 20.

Очевидно, что благодаря показанному выше решению единственный соединительный элемент позволяет не столько собрать гидромотор, но и отрегулировать положение подшипников 18 и 20.

Следует отметить, что радиальные нагрузки ограничены, поскольку другие соединительные элементы, помимо единственной кольцевой гайки 11, отсутствуют.

Можно также заметить, что фиксированная часть 16 распределителя может скользить в осевом направлении по шарнирно установленной поворотной цапфе. Это значит, что она не выполняет функции стопора для компонентов, расположенных слева от нее, а именно подшипников и соответствующей проставки. Эту функцию выполняет только кольцо 11. Части, которые зафиксированы без возможности вращения относительно шарнирно установленной поворотной цапфы, такие как корпус 12 гидромотора или фиксированная часть 16 распределителя, могут иметь шлицевой профиль или другое средство, блокирующее их вращение.

На основании вышеприведенного описания специалист может воспроизвести настоящее изобретение без необходимости в дополнительном описании деталей конструкции. Элементы и характеристики, описанные в разных предпочтительных вариантах, можно комбинировать без выхода за пределы объема настоящего изобретения.

1. Гидромотор (1) интегрированный с колесом транспортного средства, содержащий:

- ступицу (200), имеющую цилиндрическую симметрию, установленную на шарнирно установленной поворотной цапфе (100) и определяющую ось (X) ступицы и гидромотора,

- корпус (12) гидромотора, установленный без возможности вращения на шарнирно установленной поворотной цапфе (100), имеющий кольцевую форму и оснащенный радиальными поршнями,

- фасонное кольцо 13, выполненное за одно целое со ступицей (200) и на которое воздействуют радиальные поршни,

- распределитель (15, 16) гидравлического масла,

при этом распределитель (15, 16) гидравлического масла расположен в ступице (100),

при этом маслораспределитель имеет общую кольцевую форму и выполнен с возможностью установки на шлицы на шарнирно установленную поворотную цапфу (100).

2. Гидромотор по п.1, в котором распределитель содержит первую часть (16), установленную без возможности вращения, и вторую часть (15), установленную с возможностью вращения относительно шарнирно установленной поворотной цапфы (100), в котором первая часть (16) имеет кольцевую форму с внешней поверхностью, сужающейся в направлении к свободному концу (101) шарнирно установленной поворотной цапфы (100).

3. Гидромотор по п. 2, в котором вторая часть (15) имеет кольцевую форму с внутренней поверхностью, ответной внешней поверхности первой части, так что она установлена на шлицах на первой части (16).

4. Гидромотор по п. 3, в котором первые трубки (16.1) для гидравлического масла проходят радиально и выполнены в первой части (16) распределителя и в котором вторые трубки (15.1) для гидравлического масла выполнены во второй части (15) распределителя и по меньшей мере одна из частей проходит в осевом направлении.

5. Гидромотор по п.4, в котором в соответствии с комплементарными поверхностями двух частей (15, 16) распределителя (15, 16) гидравлического масла выполнены напорные камеры (1516).

6. Гидромотор по п.1, далее содержащий первый (18) и второй (20) подшипники, расположенные между шарнирно установленной поворотной цапфой (100) и ступицей (200), при этом подшипники разнесены друг от друга с помощью средства проставки (19, 202, 203), в котором первый подшипник (18) находится в непосредственном контакте с распределителем (15, 16) гидравлического масла так, что осевое перемещение распределителя приводит к осевому перемещению подшипников (18, 20).

7. Гидромотор по п.6, в котором первый подшипник (18) непосредственно контактирует только с первой частью (16) распределителя (15, 16) гидравлического масла.

8. Гидромотор по п.6, далее содержащий единственную кольцевую гайку (11), навинченную на свободный конец (101) шарнирно установленной поворотной цапфы (100), блокируя последовательно: корпус (12) гидромотора, распределитель (15, 16), первый подшипник (18), проставку (19), второй подшипник (20) так, что эта единственная кольцевая гайка позволяет и собирать гидромотор, и регулировать положение этих блокируемых компонентов.

9. Гидромотор по п.1, в котором распределитель (15, 16) определяет седло для кольцевой прокладки (17), удерживающей гидравлическое масло.

10. Гидромотор по п.9, в котором седло определено первой частью (16) распределителя, установленной без возможности вращения относительно шарнирно установленной поворотной цапфы (100).

11. Гидромотор по п.5, в котором шарнирно установленная поворотная цапфа содержит по меньшей мере упорную поверхность (103) для ограничения осевого скольжения одного из компонентов (11, 12, 15, 16), установленных на ней на шлицах.

12. Колесо наземного транспортного средства в котором установлен гидромотор по п.1.