Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Трансмиссия гидравлическая

Гидравлическая трансмиссия

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам, включающим гидронасосы и гидродвигатели объемного вытеснения. Гидравлическая трансмиссия содержит гидронасос, в двухсекционном корпусе которого находятся приводной вал с двумя расположенными через 180° зубьями и связанный с ним через шестеренную передачу ведомый вал с двумя шиберами. Один из зубьев и соответствующий шибер находятся в передней секции корпуса, а другой из зубьев и соответствующий шибер - в задней секции. Нагнетательная полость передней секции соединена каналом с всасывающей полостью задней секции. Достигается повышение КПД устройства. 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам, включающим гидронасосы и гидродвигатели объемного вытеснения, и может быть использовано в трансмиссии транспортных средств.

Известен насос (см. Кожевников С.Н. и др. Элементы механизмов. Государственное издательство оборонной промышленности, 1956, с.801, фиг.2575). В его корпусе находятся приводной вал, выполненный заодно с расположенными через 180° двумя зубьями, и ведомый вал, выполненный в виде шибера с двумя впадинами для зубьев. При вращении приводного вала происходит следующее: один зуб движется в охватывающем приводной вал корпусе и создает поток рабочего тела из нагнетательной полости, а другой зуб в это время соответственно движется в впадине шибера ведомого вала и обеспечивает границу между нагнетательной и всасывающей полостями.

Первым недостатком известного насоса является то, что он не сможет достичь рабочего давления в гидравлической трансмиссии из-за сложности обеспечения надежного уплотнения между зубьями и впадинами шибера.

Вторым недостатком является наличие колебания величины потока рабочего тела, обусловленные пульсирующим выдавливанием в нагнетательную полость рабочего тела зубьями из впадин.

Техническая задача устройства состоит в том, чтобы исключить необходимость уплотнения между зубьями и впадинами и исключить выдавливание зубьями рабочего тела из впадин в нагнетательную полость.

Поставленная задача выполняется за счет того, что гидравлическая трансмиссия содержит гидронасос, в корпусе которого расположены приводной и ведомый валы с выполненными заодно зацепленными между собой одинаковыми шестернями. Вместе с тем, приводной вал выполнен заодно с расположенными через 180° двумя зубьями, а ведомый вал выполнен в виде шиберов с впадинами для зубьев. Корпус разделен выполненной заодно с приводным валом перегородкой в виде круга с диаметром окружности вершин зубьев на переднюю и заднюю секции, при этом один из зубьев и соответствующий шибер расположены в передней секции, а другой из зубьев и соответствующий шибер расположены в задней секции. Всасывающая полость в передней секции соединена с входным отверстием, нагнетательная полость соединена через огибающий корпус канал с всасывающей полостью в задней секции, и нагнетательная полость в задней секции соединена с выходным отверстием.

В предлагаемом устройстве нагнетательная полость будет иметь надежное уплотнение, к тому же в нее не будет выдавливаться рабочее тело из впадин шиберов, потому что она не будет сообщаться с зазором между зубьями и впадинами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1-4 изображена схема создания в насосе потока рабочего тела: на фиг.1 - в передней секции; на фиг.2 - при переходе из передней секции в заднюю; на фиг.3 - в задней секции; на фиг.4 - при переходе из задней секции в переднюю.

Гидравлическая трансмиссия содержит насос, в корпусе 1 которого расположены приводной вал 2 и ведомый вал 3 с выполненными заодно зацепленными между собой одинаковыми шестернями соответственно 4 и 5. Вместе с тем, приводной вал выполнен с двумя расположенными через 180° зубьями, а ведомый вал выполнен в виде шиберов с впадинами для зубьев. Корпус разделен выполненной заодно с приводным валом перегородкой в виде круга с диаметром окружности вершин зубьев на переднюю секцию 1п и заднюю секцию 1з. При этом один из зубьев и соответствующий шибер расположены в передней секции, а другой из зубьев и соответствующий шибер расположены в задней секции. Всасывающая полость в передней секции соединена с входным отверстием «Вх», нагнетательная полость соединена через огибающий корпус канал «Кан» с всасывающей полостью в задней секции, а нагнетательная полость в задней секции соединена с выходным отверстием «Вых».

Работа устройства

При вращении приводного вала 2 происходит следующее (см. фиг.1). Когда зуб приводного вала в передней секции 1п движется по нижней половине круговой траектории, а в задней секции 1з соответственно - по верхней половине круговой траектории, то рабочее тело в передней секции всасывается из входного отверстия «Вх» в образованную сзади хода зуба полость. Из образованной спереди хода зуба полости рабочее тело нагнетается через канал «Кан» и затем в задней секции через пространство между зубом и корпусом, а также через зазор между зубом и впадиной шибера ведомого вала 3 в выходное отверстие «Вых».

Когда оба зуба проходят через горизонтальное положение(см. фиг.2), то рабочее тело всасывается из входного отверстия в переднюю секцию и одновременно нагнетается из последовательно соединенных образованных спереди хода зубьев в передней и задней секциях полостей в выходное отверстие.

Когда зуб в передней секции движется по верхней половине круговой траектории (см. фиг.3), а в задней секции соответственно по нижней половине траектории, то рабочее тело свободно всасывается из входного отверстия через переднюю секцию в заднюю секцию, и затем нагнетается из задней секции в выходное отверстие.

Когда зубья проходят через горизонтальное положение (см. фиг.4), то рабочее тело начинает нагнетаться из передней секции и продолжает нагнетаться из задней секции.

Технико-экономическая эффективность данного предложения заключается в том, что предлагаемая гидравлическая трансмиссия будет иметь высокое рабочее давление, благодаря повышению надежности уплотнения нагнетательных полостей, будет иметь большой коэффициент полезного действия, благодаря отсутствию выдавливания в нагнетательные полости рабочего тела из впадин шиберов при вхождении в них зубьев, и будет иметь равномерный поток рабочего тела, благодаря последовательному соединению нагнетательных полостей.

Гидравлическая трансмиссия, содержащая гидронасос, в корпусе которого расположены приводной и ведомый валы с выполненными заодно зацепленными между собой одинаковыми шестернями, причем приводной вал выполнен заодно также с расположенными через 180° двумя зубьями, а ведомый вал выполнен в виде шиберов со впадинами для зубьев, отличающаяся тем, что корпус разделен выполненной заодно с приводным валом перегородкой в виде круга с диаметром окружности вершин зубьев на переднюю и заднюю секции, и один из зубьев и соответствующий шибер расположены в передней секции, а другой из зубьев и соответствующий шибер расположены в задней секции, при этом в передней секции всасывающая полость соединена с входным отверстием, нагнетательная полость соединена через огибающий корпус канал с всасывающей полостью в задней секции, а нагнетательная полость в задней секции соединена с выходным отверстием.

www.findpatent.ru

Гидравлическая трансмиссия

 

Трансмиссия предназначена для использования в машиностроении. Содержит масляный нагнетатель, реверсивный распределитель масляного давления, два гидродвигателя со своими кинематиками. Гидродвигатели включают блоки цилиндров с установленными в них встречно движущимися поршнями, распределитель и вал с закрепленными на нем фланцево-эксцентриковыми преобразователями. Блоки цилиндров состоят из двух дисковых стоек, соединенных между собой с внутренней стороны трубой. Имеют цилиндрические направляющие, на которых непосредственно установлены цилиндры. Распределитель выполнен автоматическим и установлен в центре вала. На валу с одной стороны стоек установлены подшипниковые стаканы с фланцами, на которых закреплены полумуфты. С другой стороны стоек закреплены кожухи, в которых установлены фланцево-эксцентриковые преобразователи. Дополнительные кожухи с обеих сторон имеют вторые полумуфты. Кожухи снабжены страховочными упорами, на которых также закреплены полумуфты для взаимодействия с полумуфтами фланцево-эксцентрикового преобразователя. Муфты не дают кожуху вращаться, но и не мешают совершать возвратно-поступательное движение. Увеличивается моторесурс, снижается стоимость механизма. 7 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидродвигателям, работающим совместно с кинематикой.

Известна гидравлическая трансмиссия, включающая масляный нагнетатель, реверсивный распределитель масляного давления, два гидродвигателя, каждый гидродвигатель имеет свою кинематику с внутренней или наружной зубчатой передачей на обычное колесное устройство, тормозной привод, работающий от пружин с растормаживателем, гидродвигатели включают цилиндры, встречно движущиеся беспальцевые поршни, шаровой шатун, в центре гидродвигателя установлен вал и на нем закреплены под углом два фланцево-эксцентриковые преобразователи движения на вращение, кожух имеет накладки и подшипники, установлен на вращающихся эксцентриках фланца (SU 1375895 A1, 23.02.1988). Недостатком известного устройства является низкий моторесурс, а также высокая стоимость. Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является увеличение моторесурса, а также снижение стоимости механизма. Эта задача достигается тем, что в гидротрансмиссии цилиндры имеют кругло-секторное устройство их крепления, состоящее из двух дисковых стоек, с внутренней стороны соединенных между собой трубой или обоймой, имеющими цилиндровые постели, в которых уложены цилиндры, закрепленные крышками, в центре гидродвигателя на середине длины вала установлен автоматический роторный распределитель давления для отвода и подвода масла, с внешней стороны к стойкам прикреплены страховочные упоры, к стойкам и упорам прикреплены съемные подшипниковые стаканы, на подшипниковый стакан крепится половина муфты, а на кожух фланца крепится ее вторая половина, муфты не дают кожуху вращаться, но и не мешают кожуху совершать возвратно-поступательное движение. На фиг. 1 показана схема гидравлической трансмиссии; на фиг. 2 - реверсивный регулятор давления и отвода масла; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - гидродвигатель, продольный разрез; на фиг. 5 - поршневое шарово-шатунное устройство гидродвигателя; на фиг. 6 - разрез А-А фиг. 4; на фиг. 7 - ротор гидродвигателя. Гидравлическая трансмиссия содержит масляный нагнетатель 1, реверсивный распределитель масляного давления 2, два гидродвигателя 3 и 4 с соответствующей кинематикой 5 и 6 с внутренней или наружной зубчатой передачей на обычное колесное устройство 7 и 8 соответственно. Тормозной привод 9, работающий от пружин с растормаживателем 10. Гидродвигатели 3 и 4 включают цилиндры 11, встречно движущиеся беспальцевые поршни 12, шаровой шатун 13. В центре гидродвигателей установлен вал 14 и на нем закреплены под углом 45o два фланцево-эксцентриковые преобразователи движения на вращение 15 и 16. На вращающихся эксцентриках 17, 18 фланцев 18 установлены кожухи 19, 20. Кожухи имеют накладки и подшипники. Цилиндры 11 имеют кругло-секторное устройство их крепления, состоящее из двух дисковых стоек 21, с внутренней стороны соединенных между собой трубой или обоймой 22, имеющими цилиндровые постели 23, в которые укладываются эти цилиндры 11 и закрепляются крышками 24. С внешней стороны к стойкам 21 крепятся съемные подшипниковые стаканы 25. Фланец 26 подшипникового стакана является зубчатой шестерней. На другой фланец 27 крепятся пальцы с шаровыми втулками 28. На кожух 20 крепится зубчатая 29. На другой кожух 19 крепится шайба 30 с вертикальными окнами. С внешней стороны к стойкам крепятся съемные страховочные упоры 31 кожуха. На подшипниковые стаканы крепятся половинки муфты, которыми являются зубчатые шайбы 29, 30. На кожухах 19, 20 фланцев укреплены вторые половинки муфты, которыми являются шайбы 30. Муфты не дают кожуху вращаться, но дают возможность совершать возвратно-поступательное движение. В центре гидродвигателя на середине длины вала 14 установлен автоматический роторный распределитель 32 давления для отвода и подвода масла. Распределитель давления 2 имеет канал 33 и окна 34. Ротор 35 распределителя 2 имеет две емкости 36 и 37. Распределитель давления 2 также содержит корпус 38, в котором выполнены окна 39 и 40, соединенные трубопроводами 41, 42 и штуцерами 43, 44 с роторным распределителем 32 гидродвигателей 3 и 4. Корпус 38 содержит также окна 45 и 46. Роторный распределитель 32 имеет срез 47 и окна 48. Для исключения потерь давления масла роторная заслонка 49 должна иметь размер перепускного окна - 48 (чем меньше размер эксцентриков - 17, тем больше потери мощности). Гидротрансмиссия работает следующим образом. При подаче давления масляным нагнетателем 1 на реверсивный гидрораспределитель 2 масляного давления по каналу 33 через одно из окон 34 масло попадает в емкость 37 ротора 35. Далее через другое окно 34 ротора и окно 39 корпуса 38 по трубопроводу 41 и штуцер 43 попадает в роторный распределитель 32 двигателей и по срезу 47 ротора окна 48 - в цилиндры 11. Одновременный выпуск отработанного масла из цилиндров 11 другим срезом ротора происходит через штуцер 44, трубопровод 42, окно в корпусе 40, одно из окон ротора 35, емкость 36, другое окно ротора, окно в корпусе 46 слива масла в картер нагнетателя.

Формула изобретения

Гидравлическая трансмиссия, включающая масляный нагнетатель, реверсивный распределитель масляного давления, два гидродвигателя, каждый гидродвигатель имеет свою кинематику с внутренней или наружной зубчатой передачей на обычное колесное устройство, тормозной привод, работающий от пружин с растормаживателем, гидродвигатели включают цилиндры, встречно движущиеся беспальцевые поршни, шаровой шатун, в центре гидродвигателя установлен вал и на нем закреплены под углом два фланцево-эксцентриковых преобразователя движения на вращение, кожух имеет накладки и подшипники, установлен на вращающихся эксцентриках фланца, отличающаяся тем, что цилиндры имеют кругло-секторное устройство их крепления, состоящее из двух дисковых стоек, с внутренней стороны соединенных между собой трубой или обоймой, имеющими цилиндровые постели, в которых уложены цилиндры, закрепленные крышками, в центре гидродвигателя на середине длины вала установлен автоматический роторный распределитель давления для отвода и подвода масла, с внешней стороны к стойкам прикреплены страховочные упоры, к стойкам и упорам прикреплены съемные подшипниковые стаканы, на подшипниковый стакан крепится половина муфты, а на кожух фланца крепится ее вторая половина, муфты не дают кожуху вращаться, но и не мешают кожуху совершать возвратно-поступательное движение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7

Похожие патенты:

Изобретение относится к объемным гидроприводам, в частности к регулированию скорости рабочих органов строительных, дорожных и других машин

Изобретение относится к области автомобилестроения, машиностроения и может быть использовано в трансмиссиях как переднеприводных, так и заднеприводных легковых автомобилей, а также других транспортных средств

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

Изобретение относится к машиностроению, в частности к бесступенчатым гидростатическим трансмиссиям

Изобретение относится к области машиностроения и может применяться в гидроприводах, в частности, горных тракторов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в тех устройствах, где требуется передавать крутящий момент от двигателя к исполнительным механизмам, например в трансмиссиях самоходных машин

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к объемным гидропередачам, и может быть использовано в трансмиссиях различных машин вместо механической или гидромеханической коробки передач

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к объемным гидропередачам, и может быть использовано в трансмиссиях различных машин вместо механической или гидромеханической коробки передач

Изобретение относится к области гидромашиностроения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для привода наземных насосов

Изобретение относится к транспортному машиностроению

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в системах управления транспортных средств, дорожно-строительной технике, в авиа- и ракетостроении, судостроении и т.д

Изобретение относится к системам передачи энергии от двигателя

Изобретение относится к объемным гидравлическим передачам вращательного движения

Изобретение относится к области гидромашиностроения, более конкретно - к регулируемым гидравлическим передачам объемного типа, устанавливаемым в механизмах поворота трансмиссии гусеничных машин

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в системе трансмиссии транспортных средств, преимущественно гусеничных машин

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для применения на транспортных средствах, в частности гусеничных машинах

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидродвигателям, работающим совместно с кинематикой

www.findpatent.ru

Гидрообъемная трансмиссия.

Бесступенчатые трансмиссии

Гидрообъемная трансмиссия



Гидрообъемной называют передачу, состоящую из насоса высокого давления, объемного гидродвигателя, соединяющих их трубопроводов и системы подпитки (рис. 1). В гидрообъемных трансмиссиях основными параметрами, влияющими на преобразование и передачу мощности, являются объем и гидростатическое давление подаваемой жидкости.

Работающий двигатель (силовая установка машины) приводит во вращение гидронасос, который создает давление жидкости в гидросистеме. Гидродинамический напор жидкости, создаваемый гидронасосом, преобразуется в механическую работу в гидромоторах, расположенных в ведущих колесах. Ведущие колеса с гидромоторами, установленными в них, называются гидромотор-колесами. Рабочее давление в системе в зависимости от конструкции гидроагрегатов - 10...50 МПа.

Общая схема работы гидрообъемной трансмиссии представлена на рис. 1. Насос высокого давления 2 приводится в действие от двигателя внутреннего сгорания 1. В насосе механическая энергия преобразуется в гидростатическую энергию напора рабочей жидкости. По трубопроводу 3 поток энергии от насоса передается к гидродвигателю 4 и в нем преобразуется в механическую работу.

Для того, чтобы обеспечить не только передачу мощности, но и осуществлять преобразование крутящего момента, гидронасос или гидродвигатель выполняются регулируемыми, т. е. они имеют возможность изменения объема подаваемой жидкости за один оборот приводного вала. В большинстве случаев регулируемыми выполняют гидронасосы, а гидромоторы – нерегулируемыми.



В качестве насосов и гидродвигателей в гидрообъемных трансмиссиях обычно применяют объемные машины плунжерного типа (аксиально-поршневые, радиально-поршневые и т. п.). Гидромашины этого типа способны работать в режиме насоса и мотора, развивать высокое давление жидкости, но из-за требований точности при изготовлении прецизионных деталей имеют высокую стоимость и относительно небольшой ресурс. Кроме того, гидромашины плунжерного типа очень чувствительны к качеству и чистоте масла.

Гидрообъемные передачи нашли применение в тяжелой технике – в строительных, грузоподъемных и дорожных машинах, в тракторах, комбайнах и некоторых других сельхозмашинах, а также в маневровых тепловозах. На автомобилях трансмиссия с активным гидрообъемным приводом иногда применяется на автопоездах для привода колес прицепа.

Факторами, сдерживающими широкое применение гидрообъемных трансмиссий на автомобилях, являются: высокая стоимость, ограниченный ресурс, большие габаритные размеры и масса гидромашин, отсутствие необходимых материалов для производства надежных уплотнений и трубопроводов высокого давления, а также низкий КПД, обусловленный многократным преобразованием энергии.

***

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии



k-a-t.ru

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии.

Бесступенчатые трансмиссии

Гидродинамические и гидромеханические трансмиссии



В гидродинамической трансмиссии преобразование и передача мощности происходят за счет динамического (скоростного) напора жидкости. Устройством, которое позволяет осуществлять такое преобразование является гидротрансформатор.

Следует отличать гидротрансформатор от гидромуфты – гидротрансформатор способен не только передавать крутящий момент, но и изменять его величину, а гидромуфта лишь передает крутящий момент от ведущего (насосного) колеса ведомому (турбинному) колесу посредством потока жидкости. Конструктивное отличие гидротрансформатора от гидромуфты заключается в наличии у гидротрансформатора реактора – неподвижного колеса с лопатками, способного изменять направление потока жидкости, передающего крутящий момент от насосного колеса к турбинному.

Гидротрансформатор (рис. 1) состоит из трех колес с радиально расположенными криволинейными лопастями: насосного колеса 4, которое через корпус 2 связано с коленчатым валом 1 двигателя, турбинного колеса 3, соединенного с выходным валом 7, и реактивного колеса 5, установленного на неподвижном пустотелом валу 6. Корпус гидротрансформатора заполнен маловязким маслом.

При вращении коленчатого вала масло, заполнившее промежутки между лопастями насосного колеса, под действием центробежных сил перетекает от внутренних краев лопастей к внешним, и совершая сложное движение, перемещается к турбинному колесу, воздействуя на его лопасти. Ударяясь о лопасти турбинного колеса, масло отдает часть накопленной кинетической энергии, и поэтому турбинное колесо начинает вращаться в том же направлении, что и насосное. От турбинного колеса масло поступает к лопастям реакторного колеса, изменяющим направление струй масла, а затем к внутренним краям лопастей насосного колеса.

Таким образом, часть масла циркулирует по замкнутому контуру: насосное колесо – турбинное колесо – реакторное колесо и опять – насосное колесо. При этом угловая скорость турбинного колеса оказывается меньше угловой скорости насосного колеса, поскольку имеет место «проскальзывание» ведущего колеса относительно ведомого, которое тем больше, чем выше нагрузка на выходном валу. «Проскальзывание» колес гидротрансформатора обусловлено потерями кинетической энергии на трение между слоями масла и при перемещении масла по сложной траектории между колесами.

«Отставание» турбинного колеса от насосного приводит к тому, что поток жидкости начинает отклоняться от круговой траектории после удара о лопатки неподвижного реакторного колеса. При этом направление движения потока масла изменяется, и лопасти турбинного колеса принимают поток жидкости под более крутым углом, т. е. плечо вращающей силы возрастает, следовательно, возрастает и передаваемый гидротрансформатором крутящий момент. Как только частота вращения насосного и турбинного колес выравниваются, поток жидкости начинает циркулировать по спиральной траектории, и крутящий момент, передаваемый от ведущего колеса к ведомому тоже выравнивается. Затем опять появляется эффект «проскальзывания» колес и трансформатор начинает работать в режиме увеличения передаваемого крутящего момента.



Очевидно, что увеличение передаточного числа гидротрансформатора напрямую зависит от того, насколько ведомое (насосное) колесо отстает от ведущего (турбинного), т. е. от значения приложенной к выходному валу нагрузки. Таким образом, гидротрансформатор обладает свойством бесступенчатого и автоматического регулирования крутящего момента на выходном валу в зависимости от приложенной к нему нагрузки. При этом двигатель продолжает работать в заданном режиме, или незначительно от него отклоняясь. Степень увеличения крутящего момента в гидротрансформаторе называется коэффициентом трансформации, а соотношение угловых скоростей валов насосного и турбинного колес называется передаточным отношением гидротрансформатора.

Между двигателем и трансмиссией в такой передаче нет жесткой связи, а лишь гидравлическая связь, поэтому гидротрансформатор сглаживает возникающие динамические нагрузки, благодаря чему значительно повышаются показатели надежности и долговечности деталей и узлов трансмиссии, двигателя и автомобиля в целом.

Однако у гидротрансформаторов относительно низкий максимальный КПД (0,85..0,9) и незначительный коэффициент трансформации (2…4). Поэтому в некоторых конструкциях с целью резкого повышения КПД предусматривается блокировка гидротрансформатора, при которой насосное и турбинное колесо жестко соединяются друг с другом во время работы. Кроме того при отклонении нагрузки от номинальной значение КПД гидротрансформатора резко снижается.

Чтобы компенсировать эти недостатки и во время работы использовать зону наибольшего значения КПД, а также повысить передаваемый момент, гидротрансформатор комбинируют с элементами механической трансмиссии – сцеплением и ступенчатой коробкой передач или только с многоступенчатой коробкой. Дальнейшая передача крутящего момента на ведущие колеса автомобиля осуществляется посредством карданной передачи и ведущими мостами. Такая комбинированная трансмиссия называется гидромеханической.

Автомобили с гидромеханической трансмиссией имеют значительно лучшую проходимость за счет плавного изменения силы тяги ан колесах при движении и, особенно, при трогании с места. Существенным преимуществом автомобилей с гидромеханической трансмиссией является возможность движения с очень малыми скоростями и даже полной остановки машины с работающим двигателем и включенной передачей.

Гидромеханическую трансмиссию применяют в машинах, работающих при значительных и частых изменениях нагрузки, например, городских автобусах. Но сложность конструкции, значительные масса и габариты, а также стоимость таких передач ограничивают применение гидромеханических трансмиссий в конструкциях автомобилей.

***

Вариаторные и гибридные трансмиссии



k-a-t.ru

Гидравлическая объемная трансмиссия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Гидравлическая объемная трансмиссия

Cтраница 1

Гидравлические объемные трансмиссии, несмотря на сложность входящих в них агрегатов, позволяют упростить обслуживание и ремонт машин, сведя его к замене и ремонту неисправных агрегатов. Это необходимо иметь в виду при разработке гидравлической схемы. Насосы, гидромоторы, краны, клапаны, управляющие и основные золотники, шланги, фильтры и другие элементы должны быть в основном взаимозаменяемы и унифицированы.  [1]

Гидравлическая объемная трансмиссия самоходной машины предназначена для передачи мощности от двигателя внутреннего сгорания к ведущим колесам или звездочкам и изменения передаточного числа в зависимости от условий движения.  [2]

Применение в гидравлических объемных трансмиссиях нескольких насосов малого рабочего объема имеет существенные преимущества по сравнению с вариантами использования одного-двух насосов большего рабочего объема.  [3]

Для управления элементами гидравлической объемной трансмиссии применяются гидравлические дистанционные и сервоприводы, что является также основой для автоматизации совместной работы двигателя и трансмиссии с целью получения наивыгоднейших характеристик машины при различных условиях движения. Кроме этого, применение гидравлического привода для перемещения основных золотников позволяет наилучшим образом расположить их на машине, сократив длину трубопроводов большого сечения, уменьшив гидравлические потери в магистралях и вес трансмиссии, и отказаться от сложных и громоздких механических приводов управления.  [4]

При разработке схем гидравлических объемных трансмиссий для колесных машин необходимо предусматривать возможность получения гидродифференциальной связи ведущих гидромоторов.  [6]

Для машин с гидравлической объемной трансмиссией также необходимы механические стояночные или горные тормоза, без которых при стоянке машины на уклоне может произойти сползание вследствие неизбежных утечек рабочей жидкости.  [7]

Для повышения надежности работы гидравлической объемной трансмиссии необходимо предусматривать в ее схеме установку манометров, термометров и фильтров, рассчитанных на прохождение через них всего потока рабочей жидкости.  [8]

Почти во всех схемах гидравлических объемных трансмиссий для самоходных машин задний ход осуществляется реверсированием потока жидкости в трансмиссии при помощи насосов.  [9]

Таким образом, схемы гидравлических объемных трансмиссий с нереверсивными насосами и золотниками реверса, стоящими перед гидромоторами, могут оказаться приемлемыми для самоходных машин.  [10]

На самоходных машинах с гидравлической объемной трансмиссией можно осуществить гидрофикацию многих вспомогательных приводов и устройств ( гидроусилитель руля, гидростартер для пуска двигателя, догружатели ведущих колес, привод лебедки, сервомеханизмы управления и др.), питание и управление гидросистем навесных и прицепных механизмов и машин, отбор мощности на стационарные агрегаты. Мощность от трансмиссии может отбираться на другие машины и агрегаты в виде потока жидкости или в виде механической энергии.  [11]

Таким образом, при разработке схемы гидравлической объемной трансмиссии для самоходной машины не следует ориентироваться на гидрообъемную коробку передач.  [12]

Важным вопросом для самоходной машины с гидравлической объемной трансмиссией является вопрос прогрева гидросистемы в условиях низких температур. Вследствие повышения вязкости рабочей жидкости при низкой температуре нормальная работа трансмиссии нарушается, а на прокачивание жидкости через гидросистему затрачивается большая мощность, что затрудняет тро-гание машины с места. Во избежание этого целесообразно предусмотреть в схеме трансмиссии краны или золотники для закорачивания гидросистемы, исключая гидромоторы. После пуска и прогрева двигателя насосы прогоняют холодное масло по всей гидросистеме. Преодолевая различные местные сопротивления, почти все масло быстро прогревается.  [13]

Очень важным является вопрос получения при помощи гидравлической объемной трансмиссии диапазонов скоростей и тяговых усилий, необходимых для данной машины.  [14]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Гидравлическая трансмиссия

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам, включающим гидронасосы и гидродвигатели объемного вытеснения, а также гидронасосы и гидроцилиндры, и может быть использовано в трансмиссии транспортных средств, а также в навесной гидравлической системе тракторов в качестве автоматической безрычажной коробки передач. Сущность изобретения: вал для регулирования производительности насоса соединен через первый кулачковый механизм 11 и 13, пружину 16 и второй кулачковый механизм 14 и 15 с тягой 19 педали управления подачей топлива и занимает положения, в которых сила давления рабочего тела в нагнетательной полости на валу уравновешена силой давления пружины на вал, величина которой в свою очередь находится в зависимости от положения педали подачи топлива, причем в такой, что число оборотов вала двигателя остается постоянным. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам, включающим гидронасосы и гидродвигатели объемного вытеснения, а также гидронасосы и гидроцилиндры, и может быть использовано в трансмиссии транспортных средств, а также в навесной гидравлической системе тракторов в качестве автоматической безрычажной коробки передач, позволяющей водителю управлять не скоростью, а ускорением движения транспортного средства, а также рабочего органа.

Поддержание постоянного числа оборотов двигателя транспортного средства при изменении внешней нагрузки на трансмиссии в известных устройствах осуществляется через автоматическое управление подачей топлива в сочетании с ручным управлением коробкой передач. В заявленном техническом решении трансмиссия является гидравлической и содержит гидродвигатель объемного вытеснения в сочетании с регулируемым гидронасосом по патенту Великобритании N 1152188, НКИ F 1 F, опубл. 1966 г. выполняющим функции бесступенчатой коробки передач, который является прототипом к заявленному устройству. Регулируемый гидронасос содержит две шестерни, введенные в зацепление и закрепленные на валах, один из которых соединен с валом двигателя внутреннего сгорания, а другой, перемещающийся для регулирования производительности насоса, связан с корпусом через пружину. Недостатком известной трансмиссии является то, что она не обеспечивает оптимального режима работы двигателя при трогании с места, при переключении передач, при несоответствии с включенной передачи скорости движения транспортного средства, и то, что она требует постоянного оперирования рычагом коробки передач. Целью изобретения является повышение удобства управления транспортным средством и обеспечение полностью оптимального режима работы двигателя путем автоматического поддержания постоянного числа оборотов его вала через изменение передаточного отношения в зависимости от внешней нагрузки и подачи топлива. Поставленная цель достигается тем, что в гидравлической трансмиссии, содержащей бесступенчатую коробку передач, выполненную в виде размещенного в корпусе регулируемого шестеренного насоса с приводным валом и перемещающимся валом для регулирования производительности насоса, свободный конец которого кинематически связан через пружину с корпусом, а приводной вал насоса соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, снабженного педалью управления подачей топлива, кинематическая связь вала для регулирования производительности насоса с корпусом выполнена в виде двух поворотных кулачков, двух одноплечих рычагов и двух роликов, первый из которых закреплен в центральной части одного из одноплечих рычагов, а другой на торцевой части конца вала для регулирования производительности насоса, причем первый поворотный кулачок установлен с возможностью взаимодействия с роликом конца упомянутого вала и сочленен через пружину со свободным плечом одноплечего рычага с роликом, а второй поворотный кулачок жестко закреплен на оси вращения второго одноплечего рычага с возможностью взаимодействия с роликом другого рычага, и свободное плечо второго одноплечего рычага связано с тягой педали управления подачи топлива. Такое выполнение гидравлической трансмиссии обеспечивает оптимальный режим работы двигателя постоянно путем автоматического поддержания постоянного числа оборотов его вала через изменение передаточного отношения в зависимости от внешней нагрузки и подачи топлива за счет того, что в зависимости от внешней нагрузки на трансмиссии рабочее тело в нагнетательной полости действует с определенной силой давления на вал для регулирования производительности насоса и перемещает его до положения, в котором сила давления рабочего тела уравновешена силой давления пружины, действующей на вал через первый кулачковый механизм, создающий такую зависимость положения вала от давления рабочего тела, при какой момент нагрузки на коленчатом валу двигателя остается постоянным и меняется лишь в зависимости от положения педали управления подачей топлива, которая соединена с пружиной через второй кулачковый механизм, создающий такую зависимость момента нагрузки на коленчатом валу двигателя от подачи топлива, при какой число оборотов коленчатого вала двигателя остается постоянным. Кроме того, для водителя повышается удобство управления движением транспортного средства благодаря отсутствию рычага коробки передач. Облегчается управление транспортным средством при трогании с места, при разгоне, при езде "накатом", при езде по трудной дороге. Водитель сможет поддерживать не скорость, а ускорение движения и ему достаточно будет лишь нажать педаль управления подачей топлива, и коробка передач сама "подберет" необходимое передаточное отношение и плавно изменит его согласно разгона или замедления. Техническое решение с такими отличительными признаками в патентной и научно-технической литературе на обнаружено, а поэтому предполагается, что оно отвечает критериям "новизна" и "существенные отличия". На фиг.1 изображен общий вид автоматически регулируемого насоса; на фиг. 2 сечение по А-А; на фиг.3 сечение по Б-Б. Автоматически регулируемый насос состоит из корпуса 1, в котором размещены приводной вал с шестерней 2, установленный в полной обойме 3 и усеченной обойме 4, перемещающийся вал для регулирования производительности насоса с усеченным поршнем на одном конце 5, с закрепленным с помощью резьбы полным поршнем 6 на другом конце. Между поршнями через уплотнительные шайбы 7 и 8 установлена шестерня 9 на подшипниковой втулке 10, а со стороны поршня 6 в торцевом пазу вала установлен ролик 11. К корпусу насоса прикреплен корпус механизма управления 12, в пазах которого шарнирно установлены поворотный кулачок 13 с возможностью взаимодействия с роликом 11, одноплечий рычаг 14 и поворотный кулачок 15. Поворотный кулачок 13 сочленен через пружину 16 со свободным плечом одноплечего рычага 14, в центральной части которого закреплен ролик 17 с возможностью взаимодействия с поворотным кулачком 15. На оси вращения последнего жестко закреплен одноплечий рычаг 18, свободное плечо которого связано с тягой педали управления подачей топлива 19. Элементы механизма управления закрыты крышкой 20, закрепленной на корпусе 12. На входе насоса между поршнями и обоймами в корпусе имеется канал 21 для сообщения торцевых полостей с входным отверстием. На выходе насоса между поршнями и обоймами в корпусе имеется выточка, в которой расположены добавочный поршень 22, закрепленный на усеченном поршне, и уплотняющая призма 23, закрепленная на усеченной обойме. Автоматически регулируемый насос работает следующий образом. От двигателя внутреннего сгорания приводятся во вращение шестерни насоса 2 и 9, и рабочее тело переносится во впадинах их зубьев из входной полости в нагнетательную. При появлении внешней нагрузки на трансмиссии в нагнетательной полости возникает давление рабочего тела на поршни 5, 6 и 22 вала 5. Площадь полного поршня выполнена большей, чем площадь усеченного и добавочного вместе взятых, поэтому рабочее тело действует с силой давления на вал в сторону ролика 11, который перемещается под действием этой силы, поворачивает кулачок 13 и растягивает пружину 16 до положения равновесия. Каждому значению внешней нагрузки на трансмиссии будет соответствовать определенное положение вала 5. При увеличении внешней нагрузки производительность насоса уменьшится, а при уменьшении внешней нагрузки производительность насоса увеличится. Чтобы при этом оставался постоянным момент нагрузки на коленчатом валу двигателя, необходимо выполнение следующей зависимости длины зацепления зубьев шестерней l от величины давления рабочего тела p: pl const. Кулачок 13 служит для получения этой зависимости. При нажатии на педаль подачи топлива перемещается тяга 19, которая поворачивает одноплечий рычаг 18. Одноплечий рычаг 18 действует через поворотный кулачок 15 и ролик 17 на одноплечий рычаг 14, а тот перемещает закрепленный на нем конец пружины 16. Так как зависимость силы давления пружины от длины перемещения ее конца является функцией линейной, то постоянство момента нагрузки на коленчатом валу при изменении внешней нагрузки на трансмиссии при этом не нарушится. Момент нагрузки на коленчатом валу будет меняться при повороте педали управления подачей топлива. Поворотный кулачок 15 служит для получения такой зависимости момента нагрузки от подачи топлива, при какой остается постоянным число оборотов коленчатого вала двигателя. Технико-экономическая эффективность данного предложения заключается в том, что по сравнению с прототипом обеспечивается полностью оптимальный режим работы двигателя и повышаются удобства управления транспортным средством.

Формула изобретения

Гидравлическая трансмиссия, содержащая бесступенчатую коробку передач, выполненную в виде размещенного в корпусе регулируемого шестеренного насоса с приводным валом и перемещающимся валом для регулирования производительности насоса, свободный конец которого кинематически связан через пружину с корпусом, а приводной вал насоса соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, снабженного педалью управления подачей топлива, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения оптимального режима работы двигателя путем автоматического поддержания постоянного числа оборотов его вала через изменение передаточного отношения в зависимости от внешней нагрузки и подачи топлива и повышения удобства управления транспортным средством, кинематическая связь вала для регулирования производительности насоса с корпусом выполнена в виде двух поворотных кулачков, двух одноплечих рычагов и двух роликов, первый из которых закреплен в центральной части одного из одноплечих рычагов, а другой на торцевой части конца вала для регулирования производительности насоса, причем первый поворотный кулачок установлен с возможностью взаимодействия с роликом конца упомянутого вала и сочленен через пружину со свободным плечом одноплечего рычага с роликом, а второй поворотный кулачок жестко закреплен на оси вращения второго одноплечего рычага с возможностью взаимодействия с роликом другого рычага, и свободное плечо второго одноплечего рычага связано с тягой педали управления подачей топлива.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

Гидрообъемные (гидростатические) передачи | Трансмиссия

В гидрообъемных бесступенчатых передачах крутящий момент и мощность с ведущего звена (насоса) на ведомое звено (гидромотор) передается жидкостью по трубопроводам. Мощность N, кВт, потока жидкости определяется произведением напора H, м, на расход Q, м3/с:

N = HQpg / 1000,где р — плотность жидкости.

Гидрообъемные передачи не обладают внутренним автоматизмом, для изменения передаточного числа требуется САУ. Однако для гидрообъемной передачи не нужен механизм реверса. Задний ход обеспечивается изменением соединения насоса с линиями нагнетания и возврата жидкости, что заставляет вал гидромотора вращаться в обратном направлении. При регулируемом насосе не нужна муфта начала движения.

Гидрообъемные передачи (как и электропередачи) по сравнению с фрикционными и гидродинамическими имеют гораздо более широкие компоновочные возможности. Они могут быть частью комбинированной гидромеханической коробки передач при последовательном или параллельном соединении с механическим редуктором. Кроме того, они могут быть частью комбинированной гидромеханической трансмиссии, когда гидромотор установлен перед главной передачей — рис. а (сохранен ведущий мост с главной передачей, дифференциалом, полуосями) либо в двух или во всех колесах установлены гидромоторы — рис. а (они дополнены редукторами, выполняющими функции главной передачи). В любом случае гидросистема является замкнутой, причем в нее включен насос подпитки для поддержания избыточного давления в линии возврата. Из-за потерь энергии в трубопроводах обычно считают целесообразным применение гидрообъемной трансмиссии при максимальном расстоянии между насосом и гидромотором 15… 20 м.

Рис. Схемы трансмиссий автомобилей с гидрообъемными или с электрическими передачами:а — при использовании мотор-колес; б — при использовании ведущего моста; Н — насос; ГМ — гидромотор; Г — генератор; ЭМ — электромотор

В настоящее время гидрообъемные передачи применяются на малых автомобилях-амфибиях, например «Джиггер» и «Мул», на автомобилях с активными полуприцепами, на небольших сериях большегрузных (полной массой до 50 т) самосвалов и на опытных городских автобусах.

Широкое применение гидрообъемных передач сдерживается в основном их высокой стоимостью и недостаточно высоким КПД (около 80…85%).

Рис. Схемы гидромашин объемного гидропривода:а — радиально-поршневой; б — аксиально-поршневой; е — эксцентриситет; у — угол наклона блока

Из всего многообразия объемных гидромашин: винтовых, шестеренных, лопастных (шиберных), поршневых — для автомобильных гидрообъемных передач в основном находят применение радиально-поршневые (рис. а) и аксиально-поршневые (рис. б) гидромашины. Они позволяют использовать высокое рабочее давление (40… 50 МПа) и могут быть регулируемыми. Изменение подачи (расхода) жидкости обеспечивается у радиально-поршневых гидромашин изменением эксцентриситета е, у аксиально-поршневых — угла у.

Потери в объемных гидромашинах делят на объемные (утечки) и механические, к последним относят и гидравлические потери. Потери в трубопроводе делят на потери трения (они пропорциональны длине трубопровода и квадрату скорости жидкости при турбулентном течении) и местные (расширение, сужение, поворот потока).

ustroistvo-avtomobilya.ru

---

• 
  Редуктор из чего состоит
• 
  Модификация автомобиля
• 
  Многоцилиндровые двигатели
• 
  Что такое главная передача
• 
  Рено кангу дизель
• 
  Тягач ивеко стралис
• 
  Ммз 555
• 
  Средства коллективной защиты от поражения электрическим током
• 
  Профилирование дороги это
• 
  Мерительные инструменты
• 
  Инструмент жестянщика