EA010848B1 - Гидростатическая аксиально-поршневая машина и применение такой машины - Google Patents

Гидростатическая аксиально-поршневая машина и применение такой машины Download PDF

Info

Publication number
EA010848B1
EA010848B1 EA200700800A EA200700800A EA010848B1 EA 010848 B1 EA010848 B1 EA 010848B1 EA 200700800 A EA200700800 A EA 200700800A EA 200700800 A EA200700800 A EA 200700800A EA 010848 B1 EA010848 B1 EA 010848B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
axial piston
shaft
rotation
piston machine
hydrostatic axial
Prior art date
Application number
EA200700800A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200700800A1 (ru
Inventor
Маркус Либхерр
Йозеф Хэгльшпергер
Петер Дзиуба
Йозеф Бауэр
Йоханн Федерхольцнер
Original Assignee
Маркус Либхерр Интернациональ Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Маркус Либхерр Интернациональ Аг filed Critical Маркус Либхерр Интернациональ Аг
Publication of EA200700800A1 publication Critical patent/EA200700800A1/ru
Publication of EA010848B1 publication Critical patent/EA010848B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
    • F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
    • F04B1/124—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/128—Driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2021—Details or component parts characterised by the contact area between cylinder barrel and valve plate
    • F04B1/2028—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2035—Cylinder barrels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2078—Swash plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2092—Means for connecting rotating cylinder barrels and rotating inclined swash plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/26—Control
    • F04B1/30—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks
    • F04B1/32—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block
    • F04B1/328—Control of machines or pumps with rotary cylinder blocks by varying the relative positions of a swash plate and a cylinder block by changing the inclination of the axis of the cylinder barrel relative to the swash plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/11—Kind or type liquid, i.e. incompressible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
    • F16H2037/103—Power split variators with each end of the CVT connected or connectable to a Ravigneaux set
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H39/00—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H2039/005—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution comprising arrangements or layout to change the capacity of the motor or pump by moving the hydraulic chamber of the motor or pump
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гидростатической аксиально-поршневой машине (10), содержащей блок (30) цилиндров, выполненный вращаемым вокруг первой оси (39) и имеющий расточки (28) цилиндров, которые расположены на первой базовой окружности, концентричной относительно первой оси (39), и проходят в осевом направлении, и плоскость (12), выполненную вращаемой вокруг второй оси (38), причем на указанной плоскости (12) шарнирно закреплены в кольцевой конфигурации с расположением на второй базовой окружности, концентричной относительно второй оси (38), поршни (27, 27') в количестве, соответствующем количеству расточек (28) цилиндров, проходящие со смещением в соответствующие расточки (28) цилиндров, а также синхронизирующие средства (19, .., 25) для синхронизации поворотов блока (30) цилиндров вокруг первой оси (39) и ведомого вала (11) вокруг второй оси (38). Блок цилиндров (30) и ведомый вал (11) установлены с возможностью непрерывного регулирования посредством осей (38, 39) между первым положением, в котором оси (38, 39) параллельны, и вторым положением, в котором оси (38, 39) образуют друг с другом максимальный угол поворота (α), отличный от нуля. Такая гидростатическая аксиально-поршневая машина (10) имеет улучшенные характеристики, например КПД, плотность мощности и диапазоны скоростей, за счет того, что максимальный угол поворота (α) превышает 45°, предпочтительно равен 50°.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области техники, связанной с аксиально-поршневыми машинами. Изобретение относится к гидравлической аксиально-поршневой машине, охарактеризованной в ограничительной части п.1, а также к применению такой машины.
Предшествующий уровень техники
Бесступенчатые гидростатические коробки передач с распределенной мощностью, особенно в транспортных средствах, применяемых в сфере строительства или сельского хозяйства, давно и хорошо известны из уровня техники (см., например, публикации ΌΕ-Α8-1 113 621, ΌΕ-Ο2-29 04 572, ΌΕ-Α1-37 07 382, ΌΕ-Ά1-43 43 401 и ЕР-А1-1 195 542). В этих коробках передач передаваемая мощность распределяется на механическую ветвь и гидростатическую ветвь коробки передач как функция скорости движения, при этом мощность вначале им передается, а затем объединяется вновь.
Гидростатическая ветвь передачи мощности коробки передач включает в себя условно две гидростатические аксиально-поршневые машины, которые гидравлически соединены друг с другом, одна из которых работает в каждом случае в качестве насоса, а другая - в качестве двигателя. Две машины могут в этом случае меняться ролями, в зависимости от ступени передачи.
Гидростатические аксиально-поршневые машины составляют существенный компонент гидростатической коробки передач с распределенной мощностью и несомненно влияют на свойства коробки передач, например коэффициент полезного действия, габаритный размер, сложность, охватываемый диапазон скоростей, тип и количество ступеней передач и т.п. Примеры гидростатических аксиальнопоршневых машин этого типа раскрыты в ΌΕ-Α1-198 33 711 или ΌΕ-Α1-100 44 784. Функционирование и теория гидростатических аксиально-поршневых машин и оборудованная ими коробка передач с распределенной мощностью для трактора описаны в публикации, выпущенной ТИ, Мюнхен, 2000 г. (авторы г-н X. Борк и др.), под названием Построение модели, имитация и анализ бесступенчатой коробки передач с разветвленной мощностью для трактора.
В гидростатических аксиально-поршневых машинах блок цилиндров, в который проходят аксиальные поршни, может шарнирно крепиться к приводному фланцу, на котором аксиальные поршни могут быть смонтированы шарнирно под углом поворота, выходя за пределы аксиально параллельной базовой конфигурации. В зависимости от угла поворота в случае постоянной частоты вращения аксиальнопоршневая машина, работающая как насос, передает в единицу времени больший или меньший объем. В аксиально-поршневой машине, работающей в качестве двигателя, угол поворота оказывает влияние на эффективный крутящий момент и частоту вращения. Благодаря совместной работе двух аксиальнопоршневых машин, работающих в коробке передач с распределенной мощностью в качестве насоса и в качестве двигателя, в которых углы поворота насоса и двигателя могут надлежащим образом изменяться, скорость движения может быть задана независимо от частоты вращения двигателя приводного двигателя внутреннего сгорания. Таким образом, в тракторе возможно, например, невзирая на изменение скорости движения, поддерживать частоту вращения дизельного двигателя на постоянном уровне и управлять двигателем в максимально выгодном эксплуатационном режиме или приспособить частоту вращения выходного вала оптимальным образом для выполнения рабочего задания вспомогательного оборудования, управляемого посредством выходного вала.
Максимально возможный угол поворота аксиально-поршневой машины определяет рабочий диапазон аксиально-поршневой машины, а следовательно, и свойства коробки передач. В известных до сих пор аксиально-поршневых машинах максимальный угол поворота ограничен значениями, равными или меньшими 45°. Это приводит к ограничению по мощности и диапазону изменения. Результатом этого является также и то, что коробки передач, в которых используются аксиально-поршневые машины, ограничены по к. п.д., охватывают ограниченный диапазон скорости, приходящийся на ступень передачи, и вызывают сравнительно высокие затраты, связанные с пространственно-конструктивными требованиями.
Сущность изобретения
Задача изобретения, таким образом, заключается в создании гидростатической аксиальнопоршневой машины, которая по сравнению с известными аксиально-поршневыми машинами имела бы заметно улучшенные характеристики, а ее применение в коробке передач с распределением мощности приводило бы к соответствующему улучшению характеристик передачи.
Эта задача решается за счет признаков п.1. Сущность изобретения заключается в том, чтобы обеспечить максимальный угол поворота в аксиально-поршневой машине, равный или больший 45°, в частности равный или больший 50°. Коэффициент полезного действия машины увеличивается путем увеличения максимального угла поворота. В то же время возрастает охват, иначе говоря, при постоянной частоте вращения достигается расширенный рабочий диапазон. Более того, при том же самом габаритном размере мощность увеличивается, или при той же самой мощности становится возможным уменьшенный габаритный размер. Эти усовершенствования в отдельной аксиально-поршневой машине также приводят к соответствующим усовершенствованиям в коробке передач с распределением мощности, оборудованной такими машинами.
В предпочтительном варианте гидростатической аксиально-поршневой машины в соответствии с
- 1 010848 настоящим изобретением вращаемая плоскость расположена на одном конце ведомого вала с возможностью вращения вокруг второй оси, а синхронизирующие средства включают в себя центральный синхронизирующий вал, который расположен в пределах кольцевой конфигурации поршней и который одним концом сцеплен через первое соединение с ведомым валом зафиксированным в отношении вращения образом, а другим концом - сцеплен через второе соединение с блоком цилиндров, причем для достижения отличного от нуля угла поворота синхронизирующий вал установлен с возможностью поворота в любую сторону в центральном воронкообразном отверстии ведомого вала, которое выполнено в пределах кольцевой конфигурации поршней, таким образом, что максимальный угол поворота машины определен размером и формой воронкообразного отверстия и поперечного сечения синхронизирующего вала. Первое и второе соединения предпочтительно выполнены в виде триподного соединения, причем синхронизирующий вал смонтирован с возможностью аксиального смещения в ведущем валу для компенсирования изменений расстояния в случае изменений угла поворота, при этом ведущий вал снабжен средствами для упругого предварительного напряжения синхронизирующего вала в направлении блока цилиндров. Средства для предварительного напряжения предпочтительно содержат пружину сжатия, которая оказывает давление через нажимной поршень и первый нажимной штифт, шарнирно присоединенный к одному концу синхронизирующего вала, причем синхронизирующий вал на другом конце опирается через шарнирно присоединенный к нему второй нажимной штифт на блок цилиндров.
В такой гидростатической аксиально-поршневой машине воронкообразное отверстие предпочтительно выполнено с локальными расширениями между каждой парой соседних поршней посредством округлых выступов для увеличения максимального угла поворота, причем контур поперечного сечения синхронизирующего вала соответствует выступам. В принципе, выступы могут иметь настолько произвольные формы, насколько (совместно с соответствующим контуром поперечного сечения вала) они способствуют возможности синхронизирующего вала в большей степени поворачиваться в наружном направлении. В особенности предпочтительно, чтобы краевой контур воронкообразного отверстия представлял собой многоугольник, число углов которого соответствовало бы количеству поршней, причем предпочтительно, чтобы углы многоугольника располагались между каждой парой соседних поршней и образовывали округлые выступы.
В следующем предпочтительном варианте количество поршней выбрано кратным трем, причем контур поперечного сечения синхронизирующего вала имеет вращательную симметрию, при которой в результате поворота на 120° контур переходит сам в себя. На синхронизирующем валу предпочтительно выполнены три углубления в виде паза для обеспечения указанной осевой 120° симметрии контура поперечного сечения, которые проходят в осевом направлении и расположены с возможностью поворота на 120°. Предпочтительно предусмотрено девять поршней.
В дальнейшем варианте гидростатической аксиально-поршневой машины согласно изобретению каждый поршень смонтирован на одном конце поршневого хвостовика, причем поршневой хвостовик сужается к своему другому концу, который выполнен со сферической головкой и шарнирно установлен в сферическом подшипнике, при этом сферические подшипники закреплены на второй базовой окружности во фланце, который образован на ведомом валу и который образует плоскость, вращаемую вокруг второй оси. Поршень, поршневой хвостовик и сферическая головка предпочтительно выполнены в виде единого элемента.
Согласно изобретению гидростатическая аксиально-поршневая машина применяется в качестве элемента коробки передач с распределением мощности транспортного средства, в частности трактора, с приводом от двигателя внутреннего сгорания, в которой часть мощности привода, передаваемой коробкой передач с распределением мощности, передается гидравлическим образом, и для указанной гидравлической передачи мощности предусмотрены по меньшей мере две гидравлически соединенные друг с другом гидростатические аксиально-поршневые машины, которые поочередно работают в качестве насоса и в качестве двигателя.
Дальнейшие варианты осуществления охарактеризованы в зависимых пунктах.
Перечень фигур, чертежей
Ниже с помощью примеров осуществления будет представлено более подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых фиг. 1 показывает продольное сечение гидростатической аксиально-поршневой машины с неповернутым блоком цилиндров в соответствии с предпочтительным примером осуществления изобретения;
фиг. 2 показывает часть гидростатической аксиально-поршневой машины по фиг. 1 с блоком цилиндров, повернутым на +50°;
фиг. 3 показывает часть гидростатической аксиально-поршневой машины по фиг. 1 с блоком цилиндров, повернутым на -50°;
фиг. 4 показывает в увеличенном виде продольное сечение головной части ведомого вала машины по фиг. 1 с зазором для триподного соединения и синхронизирующего вала;
фиг. 5 показывает вид сверху головной части ведомого вала по фиг. 4 в осевом направлении;
фиг. 6а-е показывают различные виды синхронизирующего вала по фиг. 1 с углублениями на хвостовике и поводками, образованными на обоих концах для триподных соединений; фиг. 6а и Ь показы
- 2 010848 вают виды сбоку; фиг. 6с показывает продольное сечение в плоскости В-В по фиг. 6Ь; фиг. 66 показывает поперечное сечение в плоскости А-А по фиг. 6а; и фиг. 6е иллюстрирует перспективный боковой вид;
фиг. 7 показывает вид сверху позиции синхронизирующего вала в воронкообразном отверстии в момент поворота, когда одно из пазовидных углублений синхронизирующего вала лежит параллельно по ширине одной из сторон девятиугольной воронки;
фиг. 8 показывает абстрактную схему иллюстративной коробки передач с распределением мощности для трактора с двумя гидростатическими аксиально-поршневыми машинами согласно фиг. 1-6, работающими селективно в качестве насоса и в качестве двигателя;
фиг. 9 показывает в значительно упрощенном виде коробку передач в соответствии с фиг. 8, но без непрерывного выходного вала;
фиг. 10а1-с показывает различные позиции переключения коробки передач согласно фиг. 9 на первой передней ступени передач (фиг. 10а1-10а3), на второй передней ступени передач (фиг. 10Ь -10Ь3) и на задней передаче (фиг. 10с); и фиг. 11 показывает эта-функцию коэффициента полезного действия (кривая А) и процентную гидростатическую долю передачи мощности (кривая В) как функцию скорости движения ν трактора с коробкой передач с распределением мощности в соответствии с фиг. 8 по 10, в случае входной мощности коробки передач, составляющей 195 кВт при 1800 об/мин и окончательной (высшей) скорости 62 км/ч при 2100 об/мин.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Фиг. 1 иллюстрирует продольное сечение гидростатической аксиально-поршневой машины с неповернутым блоком цилиндров (угол поворота α=0) в соответствии с предпочтительным примером осуществления изобретения. Гидростатическая аксиально-поршневая машина 10 включает в себя удлиненный ведомый вал 11, блок 30 цилиндров, поршни 27 и синхронизирующий вал 23 для синхронизации поворотов ведомого вала 11 и блока 30 цилиндров. Ведомый вал 11 разбит по своей длине на участки, механически обработанные различным образом, которые служат для монтажа вала, приема зубчатых колес коробки передач, а также для приема и приведения в действие муфт, когда гидростатическая аксиальнопоршневая машина 10 является частью коробки передач с распределением мощности, как это схематично проиллюстрировано на фиг. 7.
На одном конце, который обращен к блоку 30 цилиндров, ведомый вал 11 утолщается и заканчивается на фланце 12, который имеет общий центр с осью 38 ведомого вала 11. Девять фрезерованных гнезд 32 для круглоцилиндрических подшипников равномерно распределены вокруг оси 38 на базовой окружности, причем в торец фланца 12 (см. также фиг. 4 и 5) для шарнирного монтажа поршней 27 в указанные гнезда 32 подшипников вставлены сферические подшипники 18. Оси гнезд 32 подшипников относительно оси 38 ведомого вала 11 имеют радиальный наклон в наружном направлении, составляющий несколько градусов (например, 5°). Соответственным образом, торец фланца 12 подвергается механической обработке с тем, чтобы идти книзу в наружном направлении таким образом, чтобы в районе гнезд 32 подшипников он проходил перпендикулярно их осям.
В центре фланца 12 предусмотрено воронкообразное отверстие 13 (фиг. 4, 5), которое далее, внутри ведомого вала 11, переходит в центральную расточку 15 ступенчатого диаметра. Три аксиально параллельных расточки 14, которые являются частью первого триподного соединения 22, выполнены в ведомом валу 11 вокруг расточки 15 таким образом, чтобы частично перекрываться с расточкой 15, и располагаются в каждом случае с возможностью поворота на 120°. Напротив них, в блоке 30 цилиндров находятся аналогичные расточки, являющиеся частью второго триподного соединения 24. Два триподных соединения 22 и 24 делают возможным зафиксированное в отношении вращения присоединение синхронизирующего вала 23 к ведомому валу 11 и к блоку 30 цилиндров, обеспечивая в то же время возможность поворота блока 30 цилиндров относительно фланца 12 или ведомого вала 11. С этой целью, в соответствии с фиг. 6, синхронизирующий вал 23 на каждом из двух концов оснащается тремя радиально ориентированными цилиндрическими поводками 34, которые размещены с возможностью поворота на 120° и которые в случае первого триподного соединения 22 проходят от центральной расточки 15 через открытую в боковом направлении область наложения в примыкающую расточку 14. Аналогичное зацепление поводков 34 имеет место также во втором триподном соединении 24. Чтобы уменьшить люфт, в каждом случае на поводки 34 выведены кольца 17 (фиг. 1), которые снаружи имеют выпуклости.
Когда блок 30 цилиндров поворачивается относительно фланца 12, расстояние между блоком 30 цилиндров и фланцем 12, перекрываемое синхронизирующим валом 23, изменяется. Для обеспечения возможности компенсации этого изменения расстояния синхронизирующий вал 23 монтируется в области первого триподного соединения 22 со смещением в осевом направлении. Синхронизирующий вал 23 шарнирно устанавливается своим концом, обращенным к блоку 30 цилиндров, на первый нажимной штифт 25, который вставлен в блок 30 цилиндров и который выходит на некоторую часть своей длины из блока 30 цилиндров. Чтобы синхронизирующий вал 23 не вышел из зацепления с блоком цилиндров во втором триподном соединении 24, он с предварительным напряжением поджимается в осевом направлении ко второму нажимному штифту 25. Пружина 19 сжатия, размещенная в расточке 15, служит для создания предварительного напряжения и оказывает давление на синхронизирующий вал 23 через смещае
- 3 010848 мый в осевом направлении нажимной поршень 20 и второй нажимной штифт 21. Нажимной поршень 20, нажимные штифты 21, 25 и синхронизирующий вал 23 имеют в каждом случае центральный маслопровод.
Цилиндрический блок 30 цилиндров имеет девять аксиально параллельных расточек 28 цилиндров, которые равномерно распределены вокруг оси 39 на базовой окружности и которые, подобно подшипниковым гнездам 32 по фиг. 5, находятся в каждом случае на угловом расстоянии 40° друг от друга. Расточки 28 цилиндров, которые в показанном примере имеют диаметр около 26 мм, со стороны, обращенной к фланцу 12, выполнены глухими. Поршни 27, которые шарнирно монтируются во фланце 12, проходят от этой стороны в расточки 28 цилиндров. С этой целью каждый поршень 27 имеет удлиненный, сужающийся книзу поршневой хвостовик 27', который на нижнем конце переходит в сферическую головку 26, с помощью которой он шарнирно устанавливается в соответствующем сферическом подшипнике 18. Когда блок 30 цилиндров поворачивается вверх из положения, показанного на фиг. 1 (угол поворота α=0), то, как проиллюстрировано на фиг. 2, поршни 27, которые лежат над срединной плоскостью, перпендикулярной поверхностям чертежа, перемещаются дальше в свои расточки 28 и сжимают или вытесняют через отверстие находящуюся в них среду, в то время как поршни 27, лежащие ниже срединной плоскости, перемещаются дальше из своих расточек 28 и увеличивают объем находящейся в них среды или же всасывают ее через отверстие. Когда блок 30 цилиндров, в соответствии с фиг. 3, поворачивается вниз, поршни 27, лежащие выше и ниже срединной плоскости, меняются ролями. Максимальный ход поршней 27 составляет в показанном примере приблизительно 93 мм.
Когда, в случае постоянного угла α=0, ведомый вал 11, а следовательно, и блок 30 цилиндров через синхронизирующий вал 23 поворачиваются вокруг своих соответствующих осей 38 и 39, каждый из девяти поршней 27 проходит через полный цикл хода на один оборот, верхняя и нижняя мертвые точки проходятся в каждом случае тогда, когда поршни и расточки цилиндров находятся соответственно на верхней и нижней (для α>0; см. фиг. 2) или на нижней и верхней (для α<0; см. фиг. 3) наивысшей точке вращательного движения. Гидродинамическая аксиально-поршневая машина 10 может в этом случае работать как гидравлический насос, когда привод происходит через ведомый вал 11, а рабочая жидкость всасывается на поршнях 27, выходящих из расточки 28 цилиндра, и выдавливается поршнями, движущимися в расточку 28. Объемная производительность подачи насоса в этом случае тем выше, чем больше угол поворота α. Однако машина может работать и как гидравлический двигатель, когда на цилиндры между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой в каждом случае действует находящаяся под давлением рабочая жидкость, а возникающее вращательное движение принимается на ведомом валу 11. Крутящий момент в этом случае тем выше, чем больше угол поворота α. Если, напротив, на ведомом валу 11 должны достигаться большие частоты вращения, то угол поворота α нужно делать небольшим. В коробке передач 40 с распределенной мощностью, как это схематически проиллюстрировано на фиг. 7, ветвь гидравлической мощности образована двумя гидростатическими аксиально-поршневыми машинами Н1 и Н2 показанного на фиг. 1 типа, которые гидравлически соединены друг с другом и работают селективно как насос и как двигатель в зависимости от диапазона скорости.
Рабочее пространство в цилиндрических расточках 28, которое ограничено поршнями 27, доступно с наружного торца блока 30 цилиндров через соединительные отверстия 29. Для активирования отдельных цилиндров служит зафиксированный в отношении поворота диск управления, не проиллюстрированный на фиг. 1-3, с соответствующими отверстиями, на который наружным торцом через подшипник скольжения (в блоке 30 цилиндров для радиального монтажа предусмотрена расточка 31 для подшипника) аксиально опирается блок цилиндров. Детали такого управления известны из упомянутых в начале публикаций. То же относится и к поворотному механизму, который требуется для того, чтобы поворачивать блок 30 цилиндров на желаемый угол α относительно фланца 12.
Известные до сих пор гидростатические аксиально-поршневые машины, которые описаны в упомянутых в начале публикациях, имеют диапазон поворота, ограниченный максимальным углом поворота α,,,,,χ. равным 45°. В результате этого ограничивается ход поршня на цилиндр, а следовательно, - при сохраняющемся габаритном размере - и диапазон регулирования мощности. Это приводит к ограничениям, в частности, когда гидростатические аксиально-поршневые машины должны применяться в коробках передач с распределением мощности. В гидростатических аксиально-поршневых машинах по изобретению это ограничение устраняется за счет того, что используются максимальные углы поворота αΟ3Χ, превышающие 45°, предпочтительно до 50°.
Существенное ограничение максимального угла поворота αΟ3Χ гидростатической аксиальнопоршневой машины согласно фиг. 1-3 создается синхронизирующим механизмом между ведомым валом 11 и блоком 30 цилиндров. Когда блок 30 цилиндров поворачивается на угол поворота α, синхронизирующий вал 23 поворачивается вне оси 38 ведомого вала примерно на половину угла поворота. Для того, чтобы предусмотреть место для этого поворота, в соответствии с фиг. 4 и 5, в центре гнезд 32 подшипников, расположенных на базовой окружности, предусматривается воронкообразное отверстие 13, угол раскрытия которого определяет угол вращения синхронизирующего вала 23. В известных гидростатических аксиально-поршневых машинах отверстие 13 имеет коническую форму. Ширина отверстия опреде
- 4 010848 ляется в этом случае окружностью, которая вписана в гнезда 32 подшипников. В отличие от этого, в настоящем изобретении пространство между соседними подшипниковыми гнездами 32 используется для того, чтобы увеличить возможный диапазон вращения синхронизирующего вала 23. С этой целью, в соответствии с фиг. 5, в угловом диапазоне между соседними подшипниковыми гнездами 32 в отверстии предусмотрены выступы 33, которые выходят за пределы вписанной окружности. В то же время, в соответствии с фиг. бй, поперечный контур синхронизирующего вала 23 изменен с отклонением от окружности, таким образом, что во взаимодействии с выступами 33 в отверстии 13 для синхронизирующего вала 23 получается увеличенный диапазон поворота. В этом случае, когда аксиально-поршневая машина вращается, синхронизирующий вал 23 накатывается, как зубчатое колесо в кольцевой шестерне, на краевой контур (имеющий выступы 33) отверстия 13.
В принципе, краевой контур отверстия 13 может иметь волнообразную конфигурацию, причем гребни волн могут лежать между гнездами 32 подшипников и впадинами волн, расположенными непосредственно у гнезд 32 подшипников. В соответствии с фиг. 5, предпочтительно, что краевой контур воронкообразного отверстия 13 представляет собой многоугольник с некоторым количеством углов, соответствующим количеству поршней 27, иначе говоря девятиугольник, причем углы многоугольника расположены в каждом случае между соседними поршнями 27 или гнездами 32 подшипников и образуют выступы 33. Поперечный контур синхронизирующего вала 23, напротив, имеет осевую симметрию, которая переходит в саму себя в результате поворота на 120°. Эта 120°-ная осевая симметрия создается тремя углублениями 35 в виде паза на синхронизирующем валу 23, которые проходят в осевом направлении и расположены в каждом случае с возможностью поворота на 120°. Ребра синхронизирующего вала 23, которые остаются и стоят между указанными углублениями, синхронно проникают в выступы 33 отверстия 13 в случае соответствующей угловой ориентации триподного соединения 22, когда синхронизирующий вал накатывается на стенку отверстия 13 при максимальном угле поворота атах. Вследствие 120°-ной симметрии синхронизирующего вала 23 и 40°-ной симметрии отверстия 13 проникновение имеет место только на каждом третьем выступе 33. Моментальный снимок процесса накатывания, в котором одно из углублений 35 в виде паза синхронизирующего вала 23 лежит по ширине строго параллельно одной из сторон отверстия 13 в виде девятиугольной воронки, воспроизведен на фиг. 7.
Из-за увеличенного угла поворота гидростатическая аксиально-поршневая машина в соответствии с фиг. 1-3 особенно подходит для применения в коробке передач с распределением мощности транспортного средства, особенно трактора, с приводом от двигателя внутреннего сгорания (дизельного двигателя), в котором, с одной стороны, в диапазоне низких скоростей движения необходимо обеспечить высокий крутящий момент, а с другой стороны, должны быть возможны более высокие скорости движения при хорошей эффективности работы. Схема такой коробки передач с распределением мощности приведена на фиг. 8, а значительно упрощенная коробка передач, соответствующая схеме по фиг. 8, показана на фиг. 9 (в этом случае, однако, непрерывный выходной вал 42 по фиг. 8 заменен ведущим валом 5б, оканчивающимся ступенчатой планетарной передачей 45; торсионная заслонка также отсутствует). Проиллюстрированная коробка передач 40 с распределением мощности соединена через карданный вал 41 и торсионную заслонку 49 с двигателем внутреннего сгорания 50, который обозначен поршневым/цилиндровым механизмом. Выходной вал 42 проходит через коробку передач 40 и соединяется на одном конце непосредственно с карданным валом 41, а на другом конце он может соединяться через муфту 4б с ведомым валом 47. Если рассматривается трактор, то его сельскохозяйственное оборудование может работать с приводом от ведомого вала 47.
На выходном валу 42 находится большая центральная шестерня ζ1 ступенчатой планетарной передачи 45, которая, помимо этого, включает двойные планетарные шестерни ζ2, ζ2', малую центральную шестерню ζ1' и кольцевую шестерню ζ3. Малая центральная шестерня ζ1' соединяется (с фиксированием в отношении вращения) через полый вал со следующей шестерней ζ6, которая переходит в шестерню ζ7. Кольцевая шестерня ζ3 соединяется (с фиксированием в отношении вращения) с шестерней ζ4, которая, в свою очередь, переходит в шестерню ζ5. Шестерня ζ5 может через муфту К3 соединяться с ведомым валом 43 первой гидростатической аксиально-поршневой машины Н1. Шестерня ζ7 может через муфту К2 соединяться с ведомым валом 44 второй гидростатической аксиально-поршневой машины Н2. Водило планетарного ряда (55 на фиг. 8) двойных планетарных шестерен ζ2, ζ2' соединяется (с фиксированием в отношении вращения) с шестерней ζ8, которая переходит с одной стороны в шестерню ζ9, а с другой стороны в шестерню ζ17. Шестерня ζ9 может с помощью полого вала и муфты К1 соединяться с ведомым валом 44 второй гидростатической аксиально-поршневой машины Н2. Шестерня ζ17 является частью привода трансмиссии 48, который соединяется с ведомыми осями транспортного средства. В коробке передач по фиг. 9, движительная мощность транспортного средства принимается на соответствующей ведомой шестерне 54. Мощности, передаваемые через механическую и гидравлическую ветви коробки передач, суммируются на водиле (планетарного ряда) 55. Кроме того, выходной вал 42 размещен на нем с фиксированием в отношении вращения шестерни ζ10, которую можно соединить с ведомым валом 43 первой гидростатической аксиально-поршневой машины Н1 через промежуточную шестерню ζ12 и следующую шестерню ζ11 при помощи муфты К4.
Две гидростатические аксиально-поршневые машины Н1 и Н2 гидравлически соединены друг с
- 5 010848 другом через две гидравлические линии 51 и 52, которые в каждом случае используются как выходящая и обратная линии. Многопутевой гидрораспределитель 53, установленный в гидравлических линиях 51, 52, позволяет чередовать линии, когда две аксиально-поршневые машины Н1 и Н2 меняются ролями, иными словами, когда аксиально-поршневая машина, работающая в качестве насоса, должна работать в качестве двигателя, и наоборот.
Принцип действия коробки передач 40 с распределением мощности по фиг. 8 или фиг. 9 можно объяснить со ссылкой на фиг. 10. Фиг. 10а1-а3 относятся в этом случае к ступени первой передней передачи, фиг. 10Ь1-Ь3 относятся к ступени второй передней передачи, а фиг. 10с относится к задней передаче. В целях экономии места обозначения отдельных деталей коробки передач, идентичных обозначениям по фиг. 9, опущены.
В начале работы первой передней передачи (медленная передняя передача; фиг. 10а1) муфты К1 и К2 находятся в зацеплении. Первая гидростатическая аксиально-поршневая машина Н1 работает на первой передней передаче как насос, а вторая гидростатическая аксиально-поршневая машина Н2 - как двигатель. Аксиально-поршневая машина Н1 (насос) сначала медленно поворачивается, выходя из неповернутого состояния (угол поворота α=0) в состояние полного поворота (угол поворота а=атах), которое достигается на фиг. 10а2. Вследствие этого она подает все больше и больше рабочей жидкости в аксиально-поршневую машину Н2, работающую как двигатель. Последняя поворачивается до максимума и таким образом, создает большой крутящий момент при медленно возрастающей частоте вращения. Когда аксиально-поршневая машина Н1 повернута до максимума (фиг. 10а2), аксиально-поршневая машина Н2 медленно поворачивается назад к нулю (фиг. 10а3). В этом случае частота ее вращения возрастает, тогда как частота вращения аксиально-поршневой машины Н1 и передача гидравлической мощности падает до нуля в конце ступени передачи. На фиг. 11 первая ступень передней передачи соответствует скоростному диапазону между 0 и приблизительно 18 км/ч, в котором пропорциональная мощность в л.с. передаваемой гидравлической мощности линейно уменьшается со 100 до 0%.
На переходе от конца первой ступени передачи (фиг. 10а3) к началу второй ступени передачи (фиг. 10Ь1) муфта К1 выходит из зацепления, а муфта К2 вместо нее находится в состоянии зацепления. Поскольку аксиально-поршневая машина Н2 в случае угла поворота, равного нулю, не получает никакого крутящего момента, крутящий момент переключения фактически равен нулю. Одновременно с включением в работу муфт К1 и К2 аксиально-поршневая машина Н1 переключается на работу в качестве двигателя, а аксиально-поршневая машина Н2 на работу в качестве насоса посредством переключения многопутевого распределителя 53. Те же действия, что и на первой ступени передачи, имеют место и с другим передаточным числом: сначала с полностью повернутым двигателем Н1 насос Н2 все более и более поворачивается, выходя из неповернутого состояния (фиг. 10Ь1), до тех пор, пока он аналогичным образом не повернется полностью (фиг. 10Ь2). Двигатель Н1 далее поворачивается обратно к нулю (фиг. 10Ь3), увеличивая свою частоту вращения, и передаваемая гидравлическая мощность падает до нуля. Вторая ступень передней передачи соответствует скоростному диапазону между 18 и 62 км/ч на фиг. 11. Доля передаваемой мощности возрастает в этом случае от 0% вначале до максимума, составляющего приблизительно 30% (при 30 км/ч), а затем падает до 0% (приблизительно при 53 км/ч), и для превышающих эту величину скоростей она остается на уровне 0%. Этот вид конструкции коробки передач и управления коробкой передач дает в результате, в соответствии с фиг. 11, эта-КПД коробки передач, который сначала очень быстро возрастает до значений, превышающих 85%, а на более высоких скоростях движения достигает даже своего максимума, составляющего приблизительно 90%.
Для заднего хода (фиг. 10с), муфты К2 и К3 открыты, а муфты К1 и К4 закрыты. Аксиальнопоршневая машина Н1 работает как насос, а аксиально-поршневая машина Н2 - как двигатель. Двигатель Н2 повернут полностью, тогда как насос Н1 поворачивается от нулевого угла поворота.
Перечень ссылочных номеров
- Гидростатическая аксиально-поршневая машина (двигатель, насос)
- Ведомый вал
- Фланец
- Отверстие (воронкообразное)
- Расточка (триподное соединение)
- Расточка (нажимное средство)
- Осевой канал
- Кольцо
- Сферический подшипник
- Пружина сжатия
- Нажимной поршень
21, 25 - Нажимной штифт
22, 24 - Триподное соединение
- Синхронизирующий вал
- Сферическая головка
- Поршень
- 6 010848
27' - Поршневой хвостовик
- Расточка цилиндра
- Соединительное отверстие (расточка цилиндра)
- Блок цилиндров
- Расточка для подшипника
- Гнездо подшипника
- Выступ
- Поводок (триподное соединение)
- Углубление (в виде паза)
36, 37 - Чаша подшипника
- Ось (ведомый вал)
- Ось (блок цилиндров)
- Коробка передач с распределением мощности
- Карданный вал
- Выходной вал
43, 44 - Ведомый вал (аксиально-поршневая машина)
- Ступенчатая планетарная передача
- Муфта
- Ведомый вал
- Привод трансмиссии
- Торсионная заслонка
- Двигатель внутреннего сгорания
51, 52 - Гидравлическая линия
- Многопутевой распределитель
- Ведомое колесо
- Водило планетарного ряда
- Ведущий вал
Н1,Н2 Гидростатическая аксиально-поршневая машина
К1.....К4 Муфта ζ1.....ζ17 Шестерни α - Угол поворота атах - Максимальный угол поворота

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Гидростатическая аксиально-поршневая машина (10), содержащая блок (30) цилиндров, выполненный вращаемым вокруг первой оси (39) и имеющий расточки (28) цилиндров, которые расположены на первой базовой окружности, концентричной относительно первой оси (39), и проходят в осевом направлении, и плоскость (12), выполненную вращаемой вокруг второй оси (38), причем на указанной плоскости (12) шарнирно закреплены в кольцевой конфигурации с расположением на второй базовой окружности, концентричной относительно второй оси (38), поршни (27, 27') в количестве, соответствующем количеству расточек (28) цилиндров, проходящие со смещением в соответствующие расточки (28) цилиндров, а также предусмотрены синхронизирующие средства (19, 25) для синхронизации поворотов блока (30) цилиндров вокруг первой оси (39) и ведомого вала (11) вокруг второй оси (38), причем блок цилиндров (30) и ведомый вал (11) установлены с возможностью непрерывного регулирования посредством осей (38, 39) между первым положением, в котором оси (38, 39) параллельны, и вторым положением, в котором оси (38, 39) образуют друг с другом максимальный угол поворота (атах), отличный от нуля, отличающаяся тем, что максимальный угол поворота (атах) превышает 45°.
  2. 2. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.1, отличающаяся тем, что максимальный угол поворота (атах) равен или превышает 50°.
  3. 3. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вращаемая плоскость (12) расположена на одном конце ведомого вала (11) с возможностью вращения вокруг второй оси (38), а синхронизирующие средства (19, 25) включают в себя центральный синхронизирующий вал (23), который расположен в пределах кольцевой конфигурации поршней (27, 27') и который одним концом сцеплен через первое соединение (22) с ведомым валом (11) зафиксированным в отношении вращения образом, а другим концом сцеплен через второе соединение (24) с блоком цилиндров (30), причем для достижения отличного от нуля угла поворота (α) синхронизирующий вал (23) установлен с возможностью поворота в любую сторону в центральном воронкообразном отверстии (13) ведомого вала (11), которое выполнено в пределах кольцевой конфигурации поршней (27, 27') таким образом, что максимальный угол поворота (атах) машины определен размером и формой воронкообразного отверстия (13) и поперечного сечения синхронизирующего вала (23).
  4. 4. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.3, отличающаяся тем, что первое и второе
    - 7 010848 соединения выполнены в виде триподного соединения (22, 24), причем синхронизирующий вал (23) смонтирован с возможностью аксиального смещения в ведущем валу (11) для компенсирования изменений расстояния в случае изменений угла поворота (α), при этом ведущий вал (11) снабжен средствами (19, 20, 21) для упругого предварительного напряжения синхронизирующего вала (23) в направлении блока (30) цилиндров.
  5. 5. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.4, отличающаяся тем, что средства для предварительного напряжения содержат пружину (19) сжатия, которая оказывает давление через нажимной поршень (20) и первый нажимной штифт (21), шарнирно присоединенный к одному концу синхронизирующего вала (23), причем синхронизирующий вал (23) другим концом опирается через шарнирно присоединенный к нему второй нажимной штифт (25) на блок (30) цилиндров.
  6. 6. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по любому из пп.3-5, отличающаяся тем, что воронкообразное отверстие (13) выполнено с локальными расширениями между каждой парой соседних поршней (27, 27') посредством округлых выступов (33) для увеличения максимального угла поворота (атах), причем контур поперечного сечения синхронизирующего вала (23) соответствует выступам (33).
  7. 7. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.6, отличающаяся тем, что краевой контур воронкообразного отверстия (13) представляет собой многоугольник, число углов которого соответствует количеству поршней (27, 27'), причем углы многоугольника расположены между каждой парой соседних поршней и образуют округлые выступы (33).
  8. 8. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.7, отличающаяся тем, что количество поршней (27, 27') выбрано кратным трем, причем контур поперечного сечения синхронизирующего вала (23) имеет вращательную симметрию, при которой в результате поворота на 120° контур переходит сам в себя.
  9. 9. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.8, отличающаяся тем, что на синхронизирующем валу (23) выполнены три углубления (35) в виде паза для обеспечения указанной осевой 120° симметрии контура поперечного сечения, которые проходят в осевом направлении и расположены с возможностью поворота на 120°.
  10. 10. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.8 или 9, отличающаяся тем, что предусмотрено девять поршней (27, 27').
  11. 11. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что каждый поршень (27) смонтирован на одном конце поршневого хвостовика (27'), причем поршневой хвостовик (27') сужается к своему другому концу, который выполнен со сферической головкой (26) и шарнирно установлен в сферическом подшипнике (18), при этом сферические подшипники (18) закреплены на второй базовой окружности во фланце (12), который образован на ведомом валу (11) и который образует плоскость, вращаемую вокруг второй оси (38).
  12. 12. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.11, отличающаяся тем, что поршень (27), поршневой хвостовик (27') и сферическая головка (26) выполнены в виде единого элемента.
  13. 13. Гидростатическая аксиально-поршневая машина по п.4, отличающаяся тем, что синхронизирующий вал (23) на каждом из двух концов снабжен тремя цилиндрическими поводками (34) для образования триподных соединений (22, 24), причем указанные поводки установлены с возможностью поворота на 120° и проходят в радиальном направлении.
  14. 14. Применение гидростатической аксиально-поршневой машины (10), охарактеризованной в любом из пп.1-13, в качестве элемента коробки передач (40) с распределением мощности транспортного средства, в частности трактора, с приводом от двигателя (50) внутреннего сгорания, в которой часть мощности привода, передаваемой коробкой передач (40) с распределением мощности, передается гидравлическим образом, и для указанной гидравлической передачи мощности предусмотрены по меньшей мере две гидравлически соединенные друг с другом гидростатические аксиально-поршневые машины (Н1, Н2), которые поочередно работают в качестве насоса и в качестве двигателя.
EA200700800A 2004-10-20 2005-10-20 Гидростатическая аксиально-поршневая машина и применение такой машины EA010848B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH17342004 2004-10-20
PCT/CH2005/000613 WO2006042435A1 (de) 2004-10-20 2005-10-20 Hydrostatische axialkolbenmaschine sowie verwendung einer solchen maschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200700800A1 EA200700800A1 (ru) 2007-10-26
EA010848B1 true EA010848B1 (ru) 2008-12-30

Family

ID=34974758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200700800A EA010848B1 (ru) 2004-10-20 2005-10-20 Гидростатическая аксиально-поршневая машина и применение такой машины

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7661351B2 (ru)
EP (1) EP1802867A1 (ru)
JP (1) JP2008517205A (ru)
KR (1) KR20070067187A (ru)
CN (1) CN100529389C (ru)
BR (1) BRPI0516387A (ru)
CA (1) CA2588231A1 (ru)
EA (1) EA010848B1 (ru)
WO (1) WO2006042435A1 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007051369B4 (de) * 2007-10-26 2010-06-10 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Hydrostatisches Schrägachsentriebwerk mit einem Synchronisierungsgelenk zur winkel-verstellbaren Triebverbindung eines Zylinderblocks mit einer Triebwelle
CH701820B1 (de) 2009-09-10 2013-07-31 Mali Holding Ag Axialkolbenmaschine sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Axialkolbenmaschine.
US8316995B2 (en) 2009-12-22 2012-11-27 Parker-Hannifin Corporation Hydraulic machine with oil dams
DE102011075077A1 (de) * 2011-05-02 2012-11-08 Zf Friedrichshafen Ag Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise
US9032920B2 (en) * 2012-01-01 2015-05-19 Brian Robards Axial piston internal combustion engine using an Atkinson cycle
US20130199362A1 (en) * 2012-02-02 2013-08-08 Triumph Actuation Systems - Connecticut, LLC doing business as Triumph Aerospace Systems - Seattle Bent axis variable delivery inline drive axial piston pump and/or motor
DE102013210070B3 (de) * 2013-05-29 2014-05-28 Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg Axialkolbenmaschine mit Korb
DE102013222602A1 (de) * 2013-11-07 2015-05-07 Robert Bosch Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine
DE102017214716A1 (de) * 2017-08-23 2019-02-28 Zf Friedrichshafen Ag Stufenloses Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem hydraulischen Variator
WO2019113036A1 (en) * 2017-12-04 2019-06-13 Fluid Metering Inc. Mechanism for course and fine adjustment of flows in fixed displacement pump
CN108869224B (zh) * 2018-06-14 2020-02-18 中航力源液压股份有限公司 一种高转速锥柱塞泵或马达的设计方法
DE102018215362A1 (de) * 2018-09-11 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Axialkolbenmaschine
DE102018218040A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-23 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg Synchronisationsgelenk
CN114206503B (zh) * 2019-07-31 2023-07-07 流体计量有限公司 用于电子调节定排量泵中的流量的机构
CN114576123A (zh) * 2021-12-24 2022-06-03 石家庄铁道大学 一种斜轴式轴向柱塞泵
CN114576124A (zh) * 2021-12-24 2022-06-03 石家庄铁道大学 一种万向节传动的斜轴式柱塞泵

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775981A (en) * 1971-02-04 1973-12-04 H Molly Hydrostatic drive unit
JPS61116079A (ja) * 1984-11-12 1986-06-03 Shimadzu Corp ピストンポンプまたはモ−タ
DE3800031A1 (de) * 1988-01-04 1989-07-20 Molly Hans Dipl Ing Dr Ing E H Axialkolbenmaschine mit drehmomententwicklung an der hubscheibe
DE10044784A1 (de) * 2000-09-11 2002-04-04 Sauer Danfoss Neumuenster Gmbh Verstellvorrichtung für eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise
EP1201925A2 (en) * 2000-10-23 2002-05-02 Eaton Corporation Bent axis piston unit with angled piston sockets
WO2004081380A2 (en) * 2003-03-06 2004-09-23 U.S. Environmental Protection Agency High-efficiency, large angle, variable displacement hydraulic pump/motor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1113621B (de) 1957-07-19 1961-09-07 Eduard Woydt Dr Ing Umlaufraedergetriebe mit Leistungsverzweigung in mechanische und hydrostatische Zweige
DE2904572C2 (de) 1979-02-07 1984-04-05 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Hydrostatisch-mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe
CN85105021A (zh) * 1985-07-02 1986-12-31 瓦伦丁 液压斜盘式轴向柱塞机
CN86207301U (zh) * 1986-09-30 1987-06-10 机械工业部济南铸造锻压机械研究所 液压泵与其驱动装置联结的改进
DE3707382A1 (de) 1987-03-07 1988-09-15 Fendt & Co Xaver Hydrostatisch-mechanischer radantrieb
SE465281B (sv) * 1987-09-18 1991-08-19 Volvo Hydraulik Ab Ansaettningsanordning foer cylindertrumman vid en axialkolvmaskin med variabelt deplacement
DE4343401C2 (de) * 1993-12-18 1995-06-01 Voith Gmbh J M Stufenloses hydrostatisches Leistungsverzweigungsgetriebe
DE19833711A1 (de) 1998-07-27 2000-02-10 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydrostatische Axialkolbenmaschine mit einer Nachführvorrichtung für eine Zwischenscheibe
DE19842029B4 (de) * 1998-09-14 2005-02-17 Sauer-Sundstrand Gmbh & Co. Verstellung von hydrostatischen Axialkolbenmaschinen mittels Schrittmotor
CN100383387C (zh) * 2000-06-20 2008-04-23 福尔松技术公司 液压泵和马达
DE10066008B4 (de) * 2000-09-11 2004-04-22 Sauer-Danfoss (Neumünster) GmbH & Co OHG Schrägachsenverstelleinheit mit Kühlung durch einen Ölmassenstrom
DE10044782C1 (de) * 2000-09-11 2002-02-28 Sauer Danfoss Neumuenster Gmbh Verstelleinrichtung für eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise
US6485387B1 (en) 2000-09-26 2002-11-26 Deere & Company Apparatus and method for determining the output speed of a hydrostatic unit in a hydro-mechanical transmission

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775981A (en) * 1971-02-04 1973-12-04 H Molly Hydrostatic drive unit
JPS61116079A (ja) * 1984-11-12 1986-06-03 Shimadzu Corp ピストンポンプまたはモ−タ
DE3800031A1 (de) * 1988-01-04 1989-07-20 Molly Hans Dipl Ing Dr Ing E H Axialkolbenmaschine mit drehmomententwicklung an der hubscheibe
DE10044784A1 (de) * 2000-09-11 2002-04-04 Sauer Danfoss Neumuenster Gmbh Verstellvorrichtung für eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise
EP1201925A2 (en) * 2000-10-23 2002-05-02 Eaton Corporation Bent axis piston unit with angled piston sockets
WO2004081380A2 (en) * 2003-03-06 2004-09-23 U.S. Environmental Protection Agency High-efficiency, large angle, variable displacement hydraulic pump/motor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BORK H. ET AL.: "Modellbildung, Simulation und Analyse eines stufenlosen leistungsverzweigten Traktorgetriebes" TAGUNGSBAND SIMULATION IM MASCHINENBAU, INSTITUT F?£R WERKZEUGMASCHINEN, TU-DRESDEN, 2000, pages 329-348, XP002330254 Retrieved from the Internet: URL:http://www.amm.mw.tu-muenchen.de/Research/Publikationen/Paper/bork/traktor_bork.pdf>'retrieved on 2005-05-31! figures 1, 2, 4 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 304 (M-526), 16 October 1986 (1986-10-16) & JP 61 116079 A (SHIMADZU CORP), 3 June 1986 (1986-06-03) abstract *

Also Published As

Publication number Publication date
US20070261547A1 (en) 2007-11-15
KR20070067187A (ko) 2007-06-27
WO2006042435A1 (de) 2006-04-27
CN101044317A (zh) 2007-09-26
CA2588231A1 (en) 2006-04-27
JP2008517205A (ja) 2008-05-22
US7661351B2 (en) 2010-02-16
CN100529389C (zh) 2009-08-19
EP1802867A1 (de) 2007-07-04
BRPI0516387A (pt) 2008-09-02
EA200700800A1 (ru) 2007-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010848B1 (ru) Гидростатическая аксиально-поршневая машина и применение такой машины
US7722493B2 (en) Power-branched transmission and method for the operation of such a transmission
DE60014327T2 (de) Rotierende arbeitsmaschine
US7475617B2 (en) Orbital transmission with geared overdrive
US7416045B2 (en) Dual hydraulic machine transmission
US6477838B1 (en) Hydrostatic machines for use in transmission and transaxle product
KR102201663B1 (ko) 하이드로스태틱 어셈블리
JPH0313588Y2 (ru)
WO1987002412A1 (en) Rotary/linear convertor
US7213545B2 (en) Reciprocating engine
WO2015076716A1 (en) Pump/motor
JPH03163252A (ja) 静油圧式無段変速機
DE60117902T2 (de) Schrägachsen-Kolbeneinheit mit winkeligen Kolbengelenkpfannen
KR100943016B1 (ko) 이중 유압 머신 트랜스미션
CN1145662A (zh) 连续变速静液传动装置的改进传动比控制器
US5928098A (en) Continuously variable transmission for vehicles
US7117672B2 (en) Hydraulic non-stage transmission
JPH0610827A (ja) アキシャルピストン式ダブル型油圧ポンプ
JP3561340B2 (ja) 斜板式油圧作動装置
DE10004759B4 (de) Rotationsschwingkolbenmotor
DE4041126C2 (ru)
JPH0720445Y2 (ja) 斜板式油圧装置
CH102818A (de) Flüssigkeits-Wechsel- und Wendegetriebe.
DE3908744A1 (de) Kolbenmaschine mit formschluessigen kraftueertragungsteilen
DE4004142A1 (de) Kolbenmaschine mit verstellbarem foerdervolumen

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in name of a patent proprietor in a eurasian patent

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU