RU2366845C1

RU2366845C1 - Hydrostatic transmission

Info

Publication number: RU2366845C1
Application number: RU2008124929/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Стуров (RU); Александр Александрович Стуров; Михаил Никитич Максимов (RU); Михаил Никитич Максимов
Original assignee: Александр Александрович Стуров
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: hydrostatic transmission can be used in various drives. Proposed transmission comprises one hydrostatic transformer incorporating oval-gear pump and piston-type hydraulic motor with its power output exceeding power consumed by gear pump. Proposed transmission is furnished with hydromechanical variator comprising hydraulic cylinder with its piston linked up with drive engine via adjustable kinematic linkage.

EFFECT: smooth control over gear ratio.

2 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к гидростатическим передачам и может быть использовано для привода транспортных средств.The present invention relates to hydrostatic gears and can be used to drive vehicles.

Известна гидростатическая передача, состоящая из насоса и гидромотора, связанных между собой магистралями высокого и низкого давления (А.С.Антонов, М.М.Запрягаев. Гидрообъемные передачи транспортных и тяговых машин. - Л.: Машиностроение, 1968, с.171, рис.III.17).Known hydrostatic transmission, consisting of a pump and a hydraulic motor, interconnected by high and low pressure highways (A.S. Antonov, M.M. Zapryagaev. Hydro-volume transmissions of transport and traction machines. - L .: Engineering, 1968, p.171, fig. III.17).

Известна также гидростатическая передача, содержащая гидростатический трансформатор, состоящий из поршневого насоса и поршневого гидромотора, соединенных трубопроводом (Ю.Мацкерле. Современный экономичный автомобиль. Пер. с чешского. - М.: Машиностроение, 1987, с.251, рис.124).A hydrostatic transmission is also known, containing a hydrostatic transformer consisting of a piston pump and a piston hydraulic motor connected by a pipeline (J. Matskerle. Modern economical car. Translated from Czech. - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 251, Fig. 124).

Недостаток данных устройств заключается в потере мощности при передаче энергии от приводного двигателя к нагрузке.The disadvantage of these devices is the loss of power during the transfer of energy from the drive motor to the load.

Решение указанной проблемы предложено в гидростатической передаче, включающей по меньшей мере один гидростатический трансформатор, содержащий шестеренный насос с овальными шестернями и поршневой гидромотор, мощность которого превышает мощность, потребляемую шестеренным насосом. Возможно последовательное соединение двух и более гидростатических трансформаторов, при этом мощность насоса последующего трансформатора соответствует мощности гидромотора предыдущего трансформатора (патент RU ПМ №54637, F03B 17/02, F15B 3/00, 2006).A solution to this problem is proposed in a hydrostatic transmission, including at least one hydrostatic transformer containing a gear pump with oval gears and a piston hydraulic motor, the power of which exceeds the power consumed by the gear pump. Possible serial connection of two or more hydrostatic transformers, while the pump power of the subsequent transformer corresponds to the power of the hydraulic motor of the previous transformer (patent RU PM No. 54637, F03B 17/02, F15B 3/00, 2006).

Однако указанная конструкция представляет собой нерегулируемую кинематическую связь между приводным двигателем и нагрузкой (так называемый «гидравлический вал»), в то время как в большинстве случаев требуется регулируемая передача, обеспечивающая возрастание крутящего момента на валу выходного гидромотора при уменьшении частоты его вращения и наоборот, а также эффективное торможение приводным двигателем.However, this design is an unregulated kinematic relationship between the drive motor and the load (the so-called "hydraulic shaft"), while in most cases an adjustable transmission is required to increase the torque on the output motor shaft while decreasing its speed and vice versa, and also efficient braking by the drive motor.

Целью настоящего изобретения является разработка конструкции гидростатической передачи, обеспечивающей плавное регулирование передаточного отношения и возрастание крутящего момента при уменьшении частоты вращения выходного вала и увеличение частоты вращения выходного вала при соответствующем уменьшении крутящего момента при постоянной мощности приводного двигателя, а также эффективное торможение приводным двигателем.The aim of the present invention is to develop a hydrostatic transmission design that provides smooth adjustment of the gear ratio and an increase in torque with a decrease in the output shaft speed and an increase in the output shaft speed with a corresponding decrease in torque at constant power of the drive motor, as well as effective braking of the drive motor.

Поставленная цель достигается тем, что гидростатическая передача, включающая по меньшей мере один гидростатический трансформатор, содержащий шестеренный насос с овальными шестернями и поршневой гидромотор, мощность которого превышает мощность, потребляемую шестеренным насосом, дополнительно снабжена гидромеханическим вариатором, включающим гидроцилиндр, поршень которого соединен с приводным двигателем посредством регулируемой кинематической связи.This goal is achieved in that the hydrostatic transmission, including at least one hydrostatic transformer, comprising a gear pump with oval gears and a piston hydraulic motor, the power of which exceeds the power consumed by the gear pump, is additionally equipped with a hydromechanical variator, including a hydraulic cylinder, the piston of which is connected to the drive motor through an adjustable kinematic connection.

А также тем, что она содержит второй гидроцилиндр, установленный перед вариатором, причем поршень гидроцилиндра имеет постоянную амплитуду и приводится в движение шестеренным насосом с овальными шестернями, установленным на валу приводного двигателя, при этом гидроцилиндр и насос образуют гидростатический трансформатор, а между штоками поршней первого и второго гидроцилиндров установлена регулируемая кинематическая связь.And also the fact that it contains a second hydraulic cylinder mounted in front of the variator, the piston of the hydraulic cylinder having a constant amplitude and driven by a gear pump with oval gears mounted on the shaft of the drive motor, while the hydraulic cylinder and the pump form a hydrostatic transformer, and between the piston rods of the first and the second hydraulic cylinders have an adjustable kinematic connection.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его выполнения со ссылкой на чертежи, где фиг.1 - схема предлагаемой передачи, фиг.2 - схема передачи с двумя гидроцилиндрами.The invention is further illustrated by an example of its implementation with reference to the drawings, where Fig.1 is a diagram of the proposed transmission, Fig.2 is a transmission scheme with two hydraulic cylinders.

Гидростатическая передача (фиг.1) содержит регулируемую кинематическую связь между приводным двигателем 1 и поршнем 2 гидроцилиндра 3 гидромеханического вариатора 4. Параметры кинематической связи изменяются с помощью регулятора 5. Гидроцилиндр 3 питает гидромотор 6, который, в свою очередь, приводит в движение шестеренный насос 7 с овальными шестернями гидростатического трансформатора 8.The hydrostatic transmission (Fig. 1) contains an adjustable kinematic connection between the drive motor 1 and the piston 2 of the hydraulic cylinder 3 of the hydromechanical variator 4. The kinematic communication parameters are changed using the regulator 5. The hydraulic cylinder 3 feeds the hydraulic motor 6, which, in turn, drives the gear pump 7 with oval gears of a hydrostatic transformer 8.

С целью увеличения выходной мощности передача может иметь два и более последовательно соединенных гидростатических трансформатора. В этом случае вал гидромотора предыдущего трансформатора соединен с валом насоса последующего трансформатора, при этом мощность насоса последующего трансформатора соответствует мощности гидромотора предыдущего трансформатора.In order to increase the output power, the transmission may have two or more series-connected hydrostatic transformers. In this case, the hydraulic motor shaft of the previous transformer is connected to the pump shaft of the subsequent transformer, while the power of the pump of the subsequent transformer corresponds to the power of the hydraulic motor of the previous transformer.

Перед гидромеханическим вариатором 4 может быть установлен второй гидроцилиндр 9 (фиг.2). Поршень гидроцилиндра имеет постоянную амплитуду, обеспечиваемую золотниковым устройством 10, и приводится в движение шестеренным насосом 11 с овальными шестернями, установленным на валу приводного двигателя 1. Гидроцилиндр 9 и насос 11 образуют гидростатический трансформатор 12. Поршни гидроцилиндров 3 и 9 соединены посредством регулируемой кинематической связи. Наличие второго гидроцилиндра упрощает конструкцию регулируемой кинематической связи.In front of the hydromechanical variator 4, a second hydraulic cylinder 9 can be installed (figure 2). The piston of the hydraulic cylinder has a constant amplitude provided by the spool device 10 and is driven by a gear pump 11 with oval gears mounted on the shaft of the drive motor 1. The hydraulic cylinder 9 and the pump 11 form a hydrostatic transformer 12. The pistons of the hydraulic cylinders 3 and 9 are connected via an adjustable kinematic connection. The presence of a second hydraulic cylinder simplifies the design of an adjustable kinematic connection.

Передача работает следующим образом. Мощность приводного двигателя 1 через регулируемую кинематическую связь передается на поршень 2 гидроцилиндра 3 вариатора 4, причем при уменьшении амплитуды движения поршня давление, нагнетаемое гидроцилиндром, увеличивается, а при увеличении амплитуды давление уменьшается. При перемещении регулятора 5 кинематической связи в положение «стоп» поршень 2 гидроцилиндра 3 остается неподвижным при вращении приводного двигателя, а в другом крайнем положении регулятора амплитуда движения поршня 2 максимальна. При торможении, когда функции гидромотора и насоса меняются местами, сначала происходит торможение приводным двигателем, и при достижении регулятором 5 положения «стоп» выходной вал передачи останавливается или продолжает медленное вращение, обусловленное величиной проходных сечений регулируемых дроссельных отверстий (не показано) в гидростатической передаче.The transfer works as follows. The power of the drive motor 1 is transmitted via an adjustable kinematic connection to the piston 2 of the hydraulic cylinder 3 of the variator 4, and with a decrease in the amplitude of movement of the piston, the pressure pumped by the hydraulic cylinder increases, and with an increase in amplitude, the pressure decreases. When moving the kinematic coupling controller 5 to the “stop” position, the piston 2 of the hydraulic cylinder 3 remains stationary when the drive motor is rotated, and in the other extreme position of the controller, the amplitude of the piston 2 movement is maximum. During braking, when the functions of the hydraulic motor and pump are interchanged, the drive motor first brakes, and when the regulator 5 reaches the “stop” position, the output shaft of the transmission stops or continues to rotate slowly, due to the size of the passage sections of the adjustable throttle holes (not shown) in the hydrostatic gear.

При наличии в передаче второго гидроцилиндра мощность приводного двигателя 1 передается на вал шестеренного насоса 11 с овальными шестернями, который питает гидроцилиндр 9, шток поршня которого передает движение через регулируемую кинематическую связь на поршень 2 гидроцилиндра 3.If there is a second hydraulic cylinder in the transmission, the power of the drive motor 1 is transmitted to the shaft of the gear pump 11 with oval gears, which feeds the hydraulic cylinder 9, the piston rod of which transfers motion through an adjustable kinematic connection to the piston 2 of the hydraulic cylinder 3.

Применение описанной схемы гидростатической передачи для транспортных средств позволяет отказаться от муфты сцепления и автономной тормозной системы.The application of the described hydrostatic transmission scheme for vehicles allows you to abandon the clutch and the autonomous brake system.

Claims

1. Hydrostatic transmission, comprising at least one hydrostatic transformer, comprising a gear pump with oval gears and a piston hydraulic motor, the power of which exceeds the power consumed by the gear pump, characterized in that it is equipped with a hydromechanical variator, including a hydraulic cylinder, the piston of which is connected to driven motor through adjustable kinematic coupling.

2. The transmission according to claim 1, characterized in that it contains a second hydraulic cylinder mounted in front of the variator, the piston of the hydraulic cylinder having a constant amplitude and driven by a gear pump with oval gears mounted on the shaft of the drive motor, while the hydraulic cylinder and the pump form a hydrostatic a transformer, and between the piston rods of the first and second hydraulic cylinders an adjustable kinematic connection is established.