Гидровариатор

 

Использование: в машиностроении, в частности в трансмиссиях механических передач транспортных средств. Сущность изобретения: внутри корпуса гидровариатора размещены коловротный лопастной насос, лопастной гидродвигатель и расположенный между ними и корпусом промежуточный элемент с двумя внутренними цилиндрическими поверхностями, причем промежуточный элемент установлен с возможностью перемещения в плоскости, проходящей через оси роторов насоса и гидродвигателя, указанные роторы выполнены пустотелыми, в их корпусах выполнены цилиндрические стаканы для размещения вкладышей, через которые пропущены лопасти, закрепленные на осях внутри роторов с возможностью радиального и углового перемещения, а между насосом и гидродвигателем выполнены каналы для перетекания рабочей жидкости, расположенные параллельно образующим, соединяющим наружные цилиндрические поверхности промежуточного элемента. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности в трансмиссиях механических передач транспортных средств.

Известны вариаторы, являющиеся бесступенчатыми передачами, служащими для плавного изменения передаточного отношения.

Наиболее распространены фрикционные вариаторы с гибким звеном (клиновой рамень или специальная цепь) и раздвижными коническими шкивами с жесткими звеньями (Политехнический словарь Издание третье. -М.: Советская энциклопедия, 1989, с. 53-54).

Недостатками таких вариаторов являются большие габариты и вес.

Известен гидравлический вариатор, описанный в патенте DE N 430489 A1, кл. F 16 H 39/06, 1993 и содержащий корпус, внутри которого расположены коловратный насос и коловратный гидродвигатель с параллельным расположением осей и подвижный элемент с двумя внутренними цилиндрическими поверхностями для насоса и гидродвигателя. Перемещением подвижного элемента в плоскости, включающей оси насоса и гидродвигателя, происходит одновременное изменение эксцентриситетов роторов насоса и гидродвигателя с лопастями и, тем самым, изменение передаточного отношения. Этому устройству также присущи недостатки. Лопасти в роторах выдвигаются в пазах в радиальном направлении, что требует больших усилий и приводит к большому износу лопастей и цилиндрической поверхности подвижного элемента, в том числе за счет инерционных сил лопастей. Кроме того, из-за изменения угла наклона лопастей к цилиндрической поверхности трудно обеспечить надежное уплотнение лопастей при больших давлениях в устройстве. Из-за соединения роторов насоса и двигателя через систему радиальных и продольных каналов в промежуточном элементе возникают существенные гидравлические потери, приводимые к снижению КПД передачи.

Задачей изобретения является увеличение КПД гидровариатора, надежности и ресурса работы.

Указанный технический результат достигается тем, что каналы перетекания жидкости от насоса к гидродвигателю выполнены по прямой схеме (аналог цепной передачи) с минимальным гидравлическим сопротивлением, а роторы насоса и гидродвигателя выполнены пустотелыми, внутри которых размещена свободная ось, на ней закреплены лопасти, что обеспечивает постоянный контакт лопастей с цилиндрической поверхностью промежуточного элемента и радиальное направление лопастей к этой поверхности. Такое соединение лопастей уменьшает силы трения лопастей о цилиндрическую поверхность промежуточного элемента, за счет разгрузки от центробежных сил упрощает уплотнение лопастей с данным элементом.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез вариатора, на фиг. 2 изображен его продольный разрез, на фиг. 3 схематично представлена работа вариатора при эксцентриситете ротора насоса равном нулю, на фиг. 4 - при отрицательном эксцентриситете ротора насоса, а на фиг. 5 - при его положительном эксцентриситете.

Гидровариатор содержит корпус 1, включающий центральную часть и две крышки, коловратный насос, состоящий из пустотелого ротора 2, лопастей 4, вкладышей 5, оси 10 закрепления лопастей. Гидровариатор также включает в себя гидродвигатель, состоящий из пустотелого ротора 3, лопастей 6, вкладышей 7, оси 11 закрепления лопастей. Вкладыши 5 и 7 размещены в стаканах корпусов роторов 2 и 3. Между корпусом 1 и роторами 2 и 3 размещен промежуточный элемент 8 с двумя внутренними и двумя наружными цилиндрическими поверхностями для роторов 2 и 3 и каналами D и B для перетока жидкости, причем каналы D, B выполнены параллельно образующим, соединяющим наружные цилиндрические поверхности промежуточного элемента 8, а внутренняя и наружная части промежуточного элемента 8 соединены радиальными перегородками. Перемещение промежуточного элемента 8 обеспечивается за счет скрепленного с ним штока 9.

На промежуточном элементе 8 установлены предохранительный и обратный клапаны (не показаны) для сообщения рабочих полостей D и B с полостью F (между корпусом 1 и подвижным промежуточным элементом 8).

В рабочем положении все полости заполнены жидкостью за исключением воздушной подушки в полости F.

Возможны четыре режима работы устройства: 1-ый режим, когда эксцентриситет ротора 2 насоса равен нулю н , оси ротора 2 насоса и цилиндрической поверхности элемента 8 совпадают, ротор 2 насоса может вращаться или быть неподвижным, а ротор 3 гидромотора в любом случае остается неподвижным (гидрозащемление); 2-ой режим. Подвижный промежуточный элемент 8 смещен вниз, эксцентриситет ротора 2 насоса отрицательный, ротор 3 гидродвигателя вращается в обратном направлении по отношению к насосу, направление движения жидкости показано стрелками, в этом случае наблюдается повышенное гидравлическое сопротивление, но максимальный эксцентриситет ротора 3 гидродвигателя обеспечивает максимальный момент на выходном валу (роторе 3 гидродвигателя); 3-ий режим - основной. Подвижный промежуточный элемент 8 смещен вверх, эксцентриситет ротора 2 насоса положительный, эксцентриситет ротора 3 гидродвигателя уменьшен, ротор 3 гидродвигателя вращается в том же направлении, что и ротор 2 насоса, в этом случае гидравлическое сопротивление минимально, КПД максимален (аналог цепной передачи); 4-ый режим (не показан). Дальнейшее движение промежуточного элемента 8 вверх уменьшает эксцентриситет ротора 3 гидродвигателя до нуля =0, выходной вал свободно вращается, ротор 2 насоса неподвижен (отключен от привода или привод (двигатель) не работает) - режим буксировки транспортного средства с неработающим двигателем.

Во избежание заклинивания роторов 2 и 3 лопасти закреплены на осях 10 и 11 с возможностью радиального и углового перемещения во вкладышах 5 и 7, размещенных в цилиндрических стаканах, выполненных в корпусах роторов 2 и 3 параллельно осям.

Формула изобретения

Гидровариатор, содержащий корпус, размещенные внутри корпуса коловратные лопастной насос, лопастной гидродвигатель с параллельным расположением их осей роторов, а также расположенный между ними и корпусом промежуточный элемент с двумя наружными и двумя внутренними цилиндрическими поверхностями и с каналами для перетекания рабочей жидкости между насосом и гидродвигателем, причем промежуточный элемент установлен с возможностью перемещения в плоскости, проходящей через оси роторов насоса и гидродвигателя, отличающийся тем, что роторы насоса и гидродвигателя выполнены пустотелыми, в корпусах роторов выполнены цилиндрические стаканы для размещения вкладышей, через которые пропущены лопасти, закрепленные на осях внутри роторов с возможностью радиального и углового перемещения, при этом каналы для перетекания рабочей жидкости между насосом и гидродвигателем выполнены параллельно образующим, соединяющим наружные цилиндрические поверхности промежуточного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроприводам и может быть использовано в трансмиссиях трайспортных средств

Изобретение относится к гидроприводу и может быть использовано в трансмиссиях транспортных средств

Изобретение относится к гидравлическим передачам вращения с использованием насосов и двигателей объемного вытеснения одного и того же типа

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в любой отрасли техники для передачи крутящих моментов с регулируемой частотой вращения

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно, к гидравлическим передачам

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

Гидрообъемный привод ходовой части транспортного средства, система автоматической смены рабочей жидкости гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства, насосный агрегат гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства, система кондиционирования и реверса гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства и гидромоторный агрегат гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства // 2108507
Изобретение относится к гидрообъемному приводу ходовой части транспортного средства, системе автоматической смены рабочей жидкости гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства, насосному агрегату гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства, системе кондиционирования и реверса гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства, гидромоторному агрегату гидрообъемного привода ходовой части транспортного средства, предназначенному для самоходных машин
Наверх