Гидропередача транспортного средства
Изобретение относится к технике машиностроения и предназначено к использованию преимущественно для самоходной техники, работающей в тяжелом режиме, например рудничной. Цель изобретения - повыщение экономичности работы путем исключения потерь энергии на пониженных скоростях. Гидропередача содержит входной вал, жестко связанный с корпусом 2 шиберного гидронасоса, а его ротор 4 жестко связан с промежуточным валом 6, у которого второй конец также жестко связан с ротором 19 шиберного гидромотора и одновременно с выходным валом 23, причем полость гидронасоса гидравлически связана с управляемым гидрораспределительным устройством , которое одновременно связано каналами с полостью гидромотора, при этом кольцо 21 гидромотора выполнено с возможностью перемещения вдоль диаметра между неподвижных торцовых частей корпуса и связано с системой управления. Гидропередача позволяет осуществлять передачу трансформируемых моментов, причем исключаются потери энергии привода в момент проскальзывания ротора гидрополости относительно его корпуса, т. е. на пониженных скоростях прп этом передача легко управляется от одной педали. 1 з. п. ф-лы, 9 ил. п п п t.-l.k СО Ю О о 00 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1320089 (5D 4 B 60 К 17 10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ и
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3870267/27-11 (22) 13.03.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (75) Е. С. Гуменников (53) 629.113-585.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 937858, кл. F 16 Н 47/04, 1980. (54) ГИДРОПЕРЕДАЧА ТРАНСПОРТНО.
ГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к технике машиностроения и предназначено к использованию преимущественно для самоходной техники, работающей в тяжелом режиме, например рудничной. Цель изобретения— повышение экономичности работы путем исключения потерь энергии на пониженных скоростях. Гидропередача содержит входной вал, жестко связанный с корпусом 2 шиберного гидронасоса, а его ротор 4 жестко связан с промежуточным валом 6, у которого второй конец также жестко связан с ротором 19 шиберного гидромотора и одновременно с выходным валом 23, причем полость гидронасоса гидравлически связана с управляемым гидрораспределительным устройством, которое одновременно связано каналами с полостью гидромотора, при этом кольцо 21 гидромотора выполнено с возможностью перемещения вдоль диаметра между неподвижных торцовых частей корпуса и связано с системой управления.
Гидропередача позволяет осуществлять передачу трансформируемых моментов, причем исключаются потери энергии привода в момент проскальзывания ротора гидрополости относительно его корпуса, т. е. на пониженных скоростях при этом передача легко управляется от одной педали. 1 з. H. ф-lbl, 9 ил.
1320089
Изобретение 01 (и)с (п(я к мы шиностро(—
НИЮ И I!PC/I f(BЗН 3 ICIIO . )Л Я И (I) 0)i f>30(33 Ill(ß в cBMOxo;TíoH T(. хинке, преимуществ ill(0, рудничной.
I I(If> изобретсlil!!I ивы шснис )(;i(()(. кTH f3!i()(Ги р;1 боты и, I cMI искл(0 (спи>1 п(ТГ(рь энергии пы пониженных скоростях.
Ны фи!. 1 показ ii!0 устро ic(HO, об:ппи вид; на фиг. 2 сече пи«:") .>( фиг. 1; па фиг. 3 — ссч(нпс 1> 1) ii;i фпг. 2; на фиг. 4 -- гидравлическая xpMB p;160ты гидропер«ды>!и при холостOM ходе вперед; на фиг. 6 — то же, при моменте сопротивления вра!цающсго выхо;(,но(о вала меныпем суммарпогO мох(IITB гидромотора и гидронасоса; на фиг. 7 -- то жс, при движении обратным ходом; на фиг. 8 то же, при энергии сопротивления разгону меньшей энергии привода; на фиг. 9 то же, при ускорении на обратном xî fc.
Гидропередача содержит соединительную муфту 1, закрепленную жестко ны корпусе 2 гидронасоса, который имеет эксцентричную полость 3, вмещающую осесимметричный с муфтой 1 ротор 4, оборудованный радиальными, подпружиненными лопатками 5. Ротор 4 может выполняться заодно с промежуточным валом 6, который проходит внутри втулки 7, крепящейся герметично к корпусу 2 гидропасосы. Втулка 7 имеет в своих стенках дBB продольных щелевых канала 8 и 9 соответственно соединяющих эксцентричную и>лость 3 с кольцевыми проточками 10 и 11 на своей внешней поверхности. Ны повер ности втулки 7 герметично притсрт патрубок 12 с тремя отверстиями, два из коTopI(x объединены внешним каналом 13 и связаны гибким рукавом 14 с f HupnBKf yмулятором 15, а одиночное отверсп(с связано гибким рукавом 16 с вторым гидроаккумулятором 17.
Отверстия на патрубке 12 выполнены таким образом, чтобы в одном из статических положений закольцованныс кана.IoM 13 отверстия совпадали одновременно обеими проточками 10 и 11, а одиночное отверстие было перекрыто буртом 18, разделяющим проточки.
На конце промежуточного вала 6 монтирован, например, на шлицых, ротор 19 гидромотора. Ротор 19 оборудован подпружиненными радиальными лопатками 20 и помещен в диаметрально подвижное кольцо 21. Ротор 19 с лопатками 20 и кольцо 21 герметично притерты к стенкам кор. пуса 22 гидромотора. Ротор 19 может выполняться заодно с выходным валом 23.
В боковых стенках корпусы 22 выполнены диаметрально противоположные отверстия, в которые герметично !юмещены тягово-направляющие стержни 24 и 25, закрепленные в стенках кольца 21. Стержень 24 оборудован пружиной 26 между его головкой и корпусом 22, ы стержень 25 (3 Я l >1 f l «Г И,T P () l I И «I и I I,T P 0 I>1- (и Н Х P O I I H 3 3 T 0)(>%I 27, (0 io(и ко(>ро(() канально «(>с;!и-!
ПЧ(Ы «(>() ГHCI" f BCIIIIO С ПОЛОСTЯМ;! I ИДРOЫ КК>. Ml),(SITOPOII i . (I ):1,. !)(3 KPB I(0131>IH
p(il(pC0l) ."8, (llя 1 ПП>.,:(! (i ;I i p)>()Kом 12.
О. 1(I (l i(I i) !) !(О вы X « i « I IOK кор1! сы Оборх 10(1;ill(i (це,(«вы)!и Отвер("гиями 29 и 3(!. ко ()phl(связыпы каналами с соотв«тлв) KilIIH!(IlI Ги (роаккух!у«!я Горыми 7 и 15.
11 прубок 12 «вязан «(!«т(мой рычагов с !
О п«дальк> 31 управ,le»HH, которая удерживается в среднем и(. итрыльном положении пружи(п>й 32. х)«(рой«тв(> работы T «;Ic. (óiOII(èм образом.
На фиг. 4 показана схема работы гидропсредычи (!pl хо)(ос.!.Ом ходе дни(;пеля, преимх щсственпо псрсгу (Iipp«MOI.O (не показан) . 1! атрубок 12 занимает положение, «ООТВСТСТБ>> IOI.LC(IIC(1 р)1, I(>IIOXIX ПОЛОжеIIHIO цдали 31. В этом (!Оложс !Пи (ракт для жидкости, питак)!цей гидромотор, перекрыт
20 оуртом 18, а тракт гпдропасоса имеет !(аименьшее сопрогивлс !ие, и следователыю, M B 1b!É CT3TH×(.CÊHЙ H3 II0p. В э ГОм ПО 10женин п(дроцилипдр-синхронизатор 27 нейтрализован, а пружина 26 удерживает под«i(>K(iu» к0.1ьцо 2! H кр IH(ICM правом noi(»Kefli1H относительно ротора 19.
Промежуто (пый вал 6 в этом положении заторможен гидромотором и удерживает ротор 4 от поворота вместе с посГоян(п> вращающимся корпусом 2 гидропысоса. Поскольку полость гидронасоса эксцентрична относителыю оси роторы 4 и муфты 1, то гидропасос раоотает с максимальной производительно«-ыо, п(о в безII
3 ы то р м 0 ж с l l .
I IB Фиг. 5 показанО (10.10жсни«при пер(.Mell(e(IIIH патрубка 12 f)ffcpe,1. Схема соОтветствует дг H)Kc(IHK) транспорты f) IIE;)c. причем для плавного нарастания скорости вращения валы 23 имеет выжное значение уменьшение сечения lipOx03,ifLIx KBI(330(3 13 и 16 перекрывом их поверх>юстыо втулки 7 при совмсстHoH работе днуx жидкостны: цепей переходногO периода. Одна из них соответствует cxcме холол(>i 0 хода, llo с увеличенным статическим давлениеM .кидкости.
Вторая цепь возник ICT в системе идрО мотора с таким же давлением жидкости.
В результате ротор 4 вовлекается во вращение с проскальзыванием, но пока его скорость Ъ не достигнет скорости Ъ i мощность, подаваемая на муфту 1, будет передаваться íà выходной вал 23 суммой моментов проска 1(3!>i(33K)I) ротора 4 и ротора 19, причем ротор 19 рекуперирует энергию жидкости из гидропасоса с непос->:: редственной передач«и па выходной вал.
С другой стороны велич !Иу давления
>Kilдкости в i,cïÿõ гидропередачи хараКТеризует сопротивление вала 23 вращению.!
320089
10
Дальнейшее перемещение патрубка !2 вперед ликвидирует короткозамкнутую цепь гидронасоса с образованием единой цепи гидронасос — гидромотор. Это положение соответствует главному периоду схемы на фиг. 5 при работе транспорта в тяжелом режиме с пониженной скоростью, причем гидроцилиндр-синхронизатор под влиянием разницы статических давлений в гидроаккумуляторах 17 и 15 перемещает кольцо 21 влево, чем у меньшает объем расходуемой жидкости гидромотора и этим уменьшает проскальзывание ротора 4, поскольку гидравлическая цепь единая.
Если момент сопротивления вращению вала 23 меньше, чем суммарный момент гидронасоса и гидромотора гидроцилиндр или синхронизатор будет продолжать перемещать кольцо 21 влево с увеличением числа оборотов вала 23, причем роль гидромотора уменьшается до нуля (фиг. 6!.
Схему передачи числа оборотов на вал 23 со скоростью Wl, т. е. со скоростью вращения муфты 1, можно зафиксировать перемещением патрубка 12 дальше вперед.
При этом оба гидравлических тракта в цепи гидронасос — гидромотор прерываются при центральном положении ротора 19 в кольце 21, т. е. в положении, которое не препятствует вращению промежуточного вала 6, а ротор 4 вращается совместно с корпусом 2 без проскальзывания, т. е. с максимальным КПД, На фиг. 7 дана схема обратного хода.
Если из положения холостого хода (на фиг. 4) патрубок 12 переместить назад. то в гидравлической цепи циркуляция жидкости будет обратной, а поскольку рабочий объем гидромотора многократно превышает раоочий объем гидронасоса, то вращение проме>куточ}{ого вала 6 будет обратное.
Ротор 4 будет вращаться против хода вра}цения корпуса 2 (заданное вращение привода — постоянное), при этом производительность гидронасоса будет максимальная и несмотря на противомомент, создаваемый корпусом 2, на валу 6 потери энергии привода не будет. Этот противомомент образует дополнительный поток жидкости, а ее энергия полностью реализуется гидромотором.
Когда энергия сопротивления разгону транспорта меньше энергии привода, скорость вращения вала 23 может превышать скорость корпуса 2 (фиг. 8) . В этом случае разница статических напоров между Iioлостями гидроаккумуляторов 15 и 17 минус энергия пружины 26 продолжает перемещать кольцо 21 влево. Гидромотор обращается в гидронасос, подающий напорную жидкость в гидронасос с изменением направления циркуляции, при этом гидромотор становится потребителем энергии привода, которую он возвращает в гидронасос, превращая его в гидромотор. Ротор 4 начинает обгонять корпус 2 при уменьшении гидравлического давления в нем. Скорость вращения вала 23 может достигнуть максимума при максимальном смен}внии кольца 21 влево. Схема перемещения оси кольца 21 влево от оси ротора 19 преимущественно характерна для гидроперсдачи, имеющей на валу 23 постояннхн) понижающую передачу. Это позволит резк}. уменьшить габариты гидромотора, I oTopl>il : значительно превышает габариты гидропасоса, а также уменьшить габариты последнего.
На фиг. 9 показана схема ускорения транспорта при заднем ходе. Во время передвижения патрубка 12 назад рукоятка связанного с ним кранового реверсора 28 переключает подпитку гидроцилиндра-синхронизатора на обратную, что нри смене направления циркуляции в цепи TI},l,ðoiiioтора не меняет направления силового Воздействия гидроцилиндра-синхронизатора на кольцо 21. В режиме «Задний ход» п{дроцилиндра-синхронизатора также синхронизирует момент привода с моментом опротивления вращению вала 23 и в случае меньшей величины последнего также перемещает кольцо 21 влево, что позволяет наращивать скорость вращения вала 23 и, следовательно, транспорта В цслом.
Форз}у.{а {а)об)рет на.ч !. Гидропсрсдача тр}11}сп})ргпогo средства, преимущественно ру,) н}виной самоходн{)й техники, содержащая входной и выходной валы, связанные с с:)отвегствйк)ш 1мп диненными п{дрол} ниямп и;ибернь )и г}{дг, машинами, соогвстс.}не по г} .д,)о}1;}сосом п{дромотором, Ilpll =.гoм п}дромотор В „;кчает в себя корпус с раз»еп}анной В I:,е. подвижно в радиальном направлснп} I o. }я} вой частью, устройство управления E }рг}Iном управления, от.{ичаюи<аяг.{ тем, )т,), с целью повып}е}1ия эффективносг}1 раб;ы путем исключения потерь энергии Iià ilo— ниженных скоростях, она снабжена промежуточным валом и управляемым ги 11)opiioпределительным устро}й{ством, Ilpll этом В;о }ной вал жестко связан с корпусом гидр})насоса, ротор которого связан с ротором гидромотора н одновременно с выходным BaIoM посредством промежуточногo }I}I,I;I, а управляемое гидрораспредслительнос уст— ройство включает в себя втулку, сBi{:{;}1},}уK) с корпусом гидронасоса, выполпенпук) двумя продольными ка}}алам11 и,) Вумя ко;1ьцевыми проточками, и патрубок, ou)ai }III;Il<;— щий втулку с возможностью осевого псрсмещения вдоль последней, при этом и{}тр 6oK Bblllo lHc1{ с TPE )1II Ра )на, lb}{hi)! II ооковь}ми отверстиями, два из которы i o(дпнены внец}ним ка}{1)лом, при {л} }II). ц) . гидронасоса соединены посредством продоль1320089
27 ных каналов втулки с проточками последней, а внешний канал и третье боковое отверстие патрубка соединены через гидроаккумуляторы с полостями гидромотора, при этом орган управления кинематически связан с патрубком и крановым распределителем, гидравлически соединенным с гидроаккумуляторами и с устройством перемещения кольцевой части гидромотора.
2. Гидропередача по п. 1, отличающаяся тем, что устройство перемещения кольцевой части гидромотора выполнено в виде гидроцилиндра, шток которого связан с кольцевой частью, а обе полости гидроцилиндра соединены с крановым распределителем, при этом кольцевая часть подпружинена относительно корпуса с одной стороны в радиальном направлении,
