Гидростатическая передача

 

Использование: в машиностроении, в частности на транспорте. Сущность изобретения: гидростатическая передача состоит из аксиально-поршневого гидромотора 2 и гидронасоса 1, напорного 3 и возвратного 4 трубопроводов, расширительного бака 5 и подкачивающего насоса 6. Гидромотор 2 и гидронасос 1 включают неподвижный корпус 9, распределительный механизм 10, дренажное устройство, при этом каждый поршень 12 подвижно установлен в цилиндрах ротора и шарнирно соединен с вращающейся частью 16 наклонной шайбы, причем ее невращающаяся часть шарнирно соединена с корпусом 9 и имеет управляемую тягу с пружинной растяжкой. Передача снабжена дополнительными поршнями 13, охватывающими основной поршень и расположенными в цилиндрах ротора с возможностью осевого перемещения, при этом между поршнем установлена пружина и они подвижно соединены между собой. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в различных устройствах, например, на транспорте.

Из технической литературы известна гидростатическая передача, принятая в качестве прототипа (Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М. Машиностроение, с. 286-287), состоящая из аксиально-поршневого гидромотора и гидронасоса, напорного и возвратного трубопроводов, расширительного бака и подкачивающего насоса, при этом гидромотор и гидронасос в отдельности включают неподвижный корпус, коммутационно-распределительный механизм, дренажное устройство, ротор, поршни, при этом каждый поршень подвижно установлен в цилиндрах ротора и шарнирно соединен с вращающей частью наклонной шайбы, соединенной с невращающейся частью последней, причем невращающаяся часть шарнирно соединена с корпусом и снабжена управляемой тягой с пружинной растяжкой, состоящей из силовой пружины, штока, гильзы, шарнирно связанной с неподвижным звеном.

Однако конструкция прототипа имеет при передаче большую массу демпфирования гидравлического удара, приводящую к разрыву силового потока, а также неэкономическую конструкцию управления наклонной шайбы, что ухудшает надежность и экономичность гидростатических передач.

Задача изобретения повышение надежности и экономичности гидропередачи.

Задача решается тем, что гидропередача снабжена дополнительными поршнями, охватывающими основной поршень и расположенными в цилиндрах ротора с возможностью осевого перемещения, при этом между поршнями установлена пружина и они подвижно соединены между собой.

На фиг. 1 4 представлена принципиальная схема гидропередачи.

Предложенная конструкция состоит из гидронасоса 1, гидромотора 2, напорного трубопровода 3, возвратного трубопровода 4, расширительного бака 5, снабженного подкачивающим насосом 6, предохранительного клапана 7, крана 8 и вентиля.

В свою очередь, гидронасос 1 и гидромотор 2 состоят из неподвижного корпуса 9, коммутационно-распределительного устройства 10, сблокированного с корпусом 9, аксиально-поршневого ротора 11, снабженного составными поршнями, каждый из которых состоит из поршня 12 и дополнительного поршня 13, соединенных между собой в направлении передачи пружиной 14, имеющей статический прогиб (фиг. 1, 3).

Поршень 12 через шарнир 15 связан с вращающейся частью 16 наклонной шайбы. Часть 16 подвижно соединена с неподвижной частью 17 наклонной шайбы. Часть 17 с помощью вала 18 и шпонки 19 шарнирно связана с корпусом 9 (фиг. 2).

Консоль вала 18 через шпонку 20 соединена с управляемой тягой 21, другой конец которой шарнирно связан с пружинной растяжкой 22, состоящей из силовой пружины 23, штока 24, гильзы 25, шарнирно связанной с неподвижным звеном 26. Пространство внутри корпуса 9 соединено с баком 5 с помощью дренажного трубопровода 27.

Конструкция работает следующим образом.

При передаче момента осевыми, радиальными и тангенциальными силами нагружены все указанные звенья 1 27. При этом при гидравлическом ударе пружины 14 и 23 имеют дополнительную ограниченную деформацию, а звенья 13 и 17 ограниченное перемещение и ограниченный поворот относительно звеньев 11 и 12 звена 9 соответственно.

При росте нагрузки на валу 11 гидромотора его звено 17 увеличивает наклон (фиг. 3), а звено 17 гидронасоса (фиг. 1) этот наклон, наоборот, уменьшает.

В результате уменьшается цикловая подача гидронасоса, т.е. ход поршней 12 и 13 по отношению к таковым для гидромотора (фиг. 3), и повышается передаточное отношение (i) гидростатической передачи.

В данном случае изменение i автоматичное, за счет пружин 23. Причем значение i может быть зафиксировано и изменено принудительно с помощью специальных устройств, не показанных на фиг. 1 4). Таким образом, звенья 21 26 работают здесь в качестве автоматичной обратной отрицательной связи, разумеется, при приемистом двигателе.

Механическая модель гидравлического удара показана на чертеже. В заявленной конструкции масса демпфирования (m) гидравлического удара наименьшая. Следовательно, сила и энергия данного удара также будут малыми.

Клапан 7 демпфирует гидравлический удар большой энергии, возникающей при разгоне (пуске) и при экстренном торможении, где в обоих случаях конструкция (фиг. 1 4) работает в качестве сцепной муфты тормоза с окружным скольжением 0 100% Степень открытия клапана при этом автоматически пропорциональна расходу, который благодаря гашению гидравлического удара пружинами 14 и 23 меняется в интерфазе последнего во времени сравнительно плавно.

В рассмотренных случаях кран 8 закрыт, а вентиль открыт.

При застопоренном гидромоторе 2, ротор 11 которого и звено 17 неподвижны, при закрытом вентиле и при открытом кране 8 заявленная конструкция работает в качестве водяной пушки, которая может быть использована, например, для орошения. Ввиду незначительного гидравлического удара, долговечность такой пушки повышена.

Если учесть, что генерирование гидравлического удара происходит при сжатии рабочей жидкости гидронасосом и при перепуске сжатой жидкости в гидромотор при помощи устройства 10 (фиг. 1), то механизм экономичности здесь кроется в неразрывности контакта системы: поршень 13 сжатая струя при условии, что передаваемая нагрузка больше, чем сила инерции (F_и) контактируемых объектов при возврате их пружин в исходное положение.

Формула изобретения

Гидростатическая передача, состоящая из аксиальнопоршневого гидромотора и гидронасоса, напорного и возвратного трубопровода, расширительного бака, и подкачивающего насоса, при этом гидромотор и гидронасос в отдельности включают неподвижный корпус, коммутационно-распределительный механизм, дренажное устройство, ротор и поршни, при этом каждый поршень подвижно установлен в цилиндрах ротора и шарнирно соединен с вращающейся частью наклонной шайбы, соединенной с невращающейся частью последней, причем невращающаяся часть шарнирно соединена с корпусом и снабжена управляемой тягой с пружинной растяжкой, состоящей из силовой пружины, штока, гильзы, шарнирно связанной с неподвижным звеном, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительними поршнями, охватывающими основной поршень, и расположенными в цилиндрах ротора с возможностью осевого перемещения, при этом между поршнями установлена пружина и они подвижно соединены между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4