ES2303684T3 - Transmision hidraulica. - Google Patents

Abstract

Transmisión hidráulica, en la que se puede poner en comunicación activa con un árbol de salida un primer motor hidráulico de émbolos radiales (1) de cilindrada regulable y un segundo motor hidráulico (4) de cilindrada regulable, presentando el primer motor hidráulico (1) una entrada de fluido a presión (11) y un retorno de fluido a presión (12) que se pueden conectar con una conducción de impulsión (7) y una conducción de aspiración (8) de una bomba hidráulica (6), para lo cual una válvula (9) comunica en una primera posición de conmutación la conducción de impulsión (7) con la entrada de fluido a presión (11) y la conducción de aspiración (8) con el retorno de fluido a presión (12), y que en una segunda posición de conmutación comunica la entrada de fluido a presión (11) y el retorno de fluido a presión (12) con un depósito de fluido a presión (14), caracterizada porque la válvula (9) está realizada como válvula de accionamiento eléctrico (9), y la conmutación de la primera posición de cambio de marchas a la segunda y de la segunda a la primera posición de cambio de marchas solamente tiene lugar cuando el primer motor hidráulico (1) ha sido regulado a una cilindrada casi nula.

Description

Transmisión hidráulica.

La invención se refiere a una transmisión hidráulica de la clase definida con mayor detalle en el preámbulo de la reivindicación 1, tal como se conoce por el documento DE 202004009766 U.

Las transmisiones genéricas constan como mínimo de dos motores hidráulicos que se reúnen a través de una transmisión sumadora y que accionan un árbol de salida.

El documento DE 39 07 633 C2 da a conocer un accionamiento de propulsión hidrostático de regulación continua con un primero y un segundo motor hidráulico que están interconectados por medio de una transmisión sumadora y que accionan un árbol de salida que está unido a las ruedas de propulsión de un vehículo móvil. Para poder circular con diferentes gamas de velocidades, la cilindrada de uno de los motores hidráulicos está realizada de modo variable, y este motor hidráulico se puede desacoplar enteramente del flujo de fuerza con el árbol de salida.

El documento EP 0 483 543 B1 da a conocer un accionamiento hidrostático con dos motores hidráulicos, que están reunidos a través de una transmisión sumadora y que a través de varias reducciones conmutables accionan un árbol de salida. Para poder circular con diferentes gamas de velocidades, las cilindradas de los motores están realizadas de forma regulable, y los motores hidráulicos se pueden unir con diferentes niveles de reducción.

La presente invención tiene como objetivo crear una transmisión hidráulica que se compone como mínimo de dos motores hidráulicos, que están interconectados a través de una transmisión sumadora y que accionan un árbol de salida, estando realizado por lo menos uno de los motores hidráulicos con cilindrada regulable, y estando realizado el control de la transmisión hidráulica de modo sencillo y económico.

Este objetivo se resuelve por medio de una transmisión hidráulica genérica que presenta también las características identificativas de la reivindicación principal.

De acuerdo con la invención, se aísla hidráulicamente un motor hidráulico de la fuente de fluido a presión por medio de una válvula de accionamiento eléctrico, de modo que la entrada de fluido a presión y el retorno de fluido a presión de este motor hidráulico están en comunicación con un depósito de fluido hidráulico. Al no conmutar esta válvula más que cuando el motor hidráulico trabaja próximo a su cilindrada cero, se tiene la posibilidad de emplear una válvula de conmutación eléctrica, ya que en este estado de funcionamiento no es necesario conectar o desconectar mediante la válvula ningún flujo grande de fluido a presión. El dispositivo de desconexión por lo tanto necesita sólo unas fuerzas de conmutación pequeñas, y por este motivo se puede pilotar directamente mediante una válvula de accionamiento eléctrico. La válvula de accionamiento eléctrico se puede accionar preferentemente por medio de por lo menos un solenoide de mando.

En otra forma de realización de la invención, la válvula de accionamiento eléctrico está conmutada en su estado conectado a la corriente por medio de un muelle de tal modo que el motor hidráulico esté comunicado con la fuente de fluido a presión. Al desconectar la corriente de la válvula de accionamiento eléctrico se puede aislar entonces el motor hidráulico de la bomba hidráulica.

En otra forma de realización de la invención se simplifica también la regulación hidráulica de la cilindrada del motor hidráulico, al consistir el dispositivo de regulación de la cilindrada del motor hidráulico de una válvula de accionamiento eléctrico que pilota una unidad de cilindro - émbolo, que regula la cilindrada del motor hidráulico. Dado que la alta presión antes y después de la válvula no tiene ninguna repercusión sobre el émbolo de la válvula, basta con una fuerza de accionamiento reducida. Mediante el empleo de válvulas de accionamiento eléctrico que actúan directamente sobre la corredera de la válvula se simplifica el control y se aumenta la precisión de regulación ya que se prescinde de los elementos afectados de tolerancia tales como por ejemplo válvulas de pilotaje, en combinación con válvulas hidráulicas.

En una forma de realización de la invención, los motores hidráulicos son motores de émbolos radiales en los que los cilindros de regulación para regular la cilindrada están dispuestos en el cigüeñal. Por este motivo los cilindros de regulación son pequeños, y con ellos también los caudales de volumen de regulación. La alta presión generada por el motor hidráulico que actúa sobre la válvula de regulación no tiene ninguna repercusión, y por lo tanto las fuerzas de accionamiento son pequeñas. Por este motivo es posible renunciar al pilotaje de esta válvula y realizar esta válvula con accionamiento eléctrico. En otra forma de realización de la invención se controlan los émbolos de válvula de esta válvula de accionamiento eléctrico para la regulación de la cilindrada del motor, directamente por medio de solenoides proporcionales.

Otras características se pueden deducir de la descripción de las figuras. Éstas muestran:

Fig. 1 una transmisión hidráulica con una transmisión sumadora no conmutable

Fig. 2 una transmisión hidráulica con una transmisión sumadora conmutable.

Fig. 1

Un primer motor hidráulico 1 está realizado con cilindrada regulable, y acciona el árbol de salida 3 a través de una primera etapa de reducción 2. Un segundo motor hidráulico 4, que está realizado con cilindrada regulable, acciona el árbol de salida 3 a través de un segundo nivel de reducción 5. Una bomba hidráulica regulable 6 presenta, según el sentido de giro, una conducción de impulsión 7 y una conducción de aspiración 8. Una válvula de accionamiento eléctrico 9 comunica en estado conectado a la corriente y por medio del solenoide de mando 10, la conducción de impulsión 7 con la entrada de fluido a presión 11 y la conducción de aspiración 8 con el retorno de fluido a presión 12. Si no se aplica corriente al solenoide de mando, el muelle 13 empuja la válvula a la otra posición de conmutación en la que la entrada de fluido a presión 11 y el retorno de fluido a presión 12 están en comunicación con el depósito de fluido a presión 14, estando dispuesta preferentemente entre el depósito de fluido a presión 14 y la entrada de fluido a presión 11 y el retorno de fluido a presión 12 un estrangulamiento 15 para mantener una presión mínima. Preferentemente se acciona la válvula de accionamiento eléctrico 9 únicamente cuando el primer motor hidráulico 1 presenta un volumen de deslizamiento que sea casi cero. De este modo se asegura que casi no fluye fluido a presión a través de la válvula 9, por lo que al accionar la válvula 9 no es necesario dar paso o cortar un flujo grande de fluido a presión. Por lo tanto es posible el accionamiento eléctrico de la válvula 9.

El primer motor hidráulico 1 y el segundo motor hidráulico 4 están realizados con cilindrada regulable, para lo cual los dispositivos de regulación de la cilindrada 16 y 17 regulan la cilindrada de los motores. Los dispositivos de regulación de la cilindrada 16 y 17 tienen en principio la misma construcción, por lo que se describe solamente un dispositivo de regulación de la cilindrada. La válvula 18, regulable eléctricamente, presenta preferentemente válvulas proporcionales 19, con las cuales se puede regular el cilindro de regulación 20 de acuerdo con la corriente aplicada a la válvula proporcional 19. Empleando motores hidráulicos radiales existe la posibilidad de disponer el cilindro de regulación 20 en el cigüeñal, con lo cual se puede mantener un diámetro pequeño y no pueden actuar ninguna clase de fuerzas de retroceso procedentes de la alta presión del motor hidráulico sobre la válvula de accionamiento eléctrico 17. De este modo existe la posibilidad de realizar la válvula de accionamiento eléctrico 17 con accionamiento eléctrico. A través de una válvula 21, la válvula de accionamiento eléctrico 17, recibe siempre la alta presión de la bomba hidráulica 6 para pilotar con ella el cilindro de regulación 20. Mediante el empleo de las válvulas de accionamiento eléctrico 17 y 19 se puede construir un control hidráulico sencillo y económico, aumentándose la precisión del control hidráulico porque las tolerancias de las válvulas de pilotaje no pueden actuar negativamente.

Si la transmisión hidráulica trabaja a bajas revoluciones y con un par de giro elevado, entonces la válvula accionable eléctricamente 9 se encuentra en estado conectado a la corriente, con lo cual está comunicada la conducción de impulsión 7 con la entrada de fluido a presión 11, y la conducción de aspiración 8 con el retorno de fluido a presión 12, y al bascular el primer motor hidráulico 1 y el segundo motor hidráulico 4 se consigue un par de giro elevado y unas revoluciones bajas. Al alcanzar las revoluciones máximas admisibles del primer motor hidráulico 1, estando conectado a la presión, se regula el primer motor hidráulico 1 hasta un volumen de aspiración próximo a cero, y a continuación se desconecta la corriente de la válvula accionada eléctricamente 9, con lo cual el muelle 13 conmuta la válvula y el primer motor hidráulico sólo queda sometido ya a una presión muy reducida. A esta presión reducida, el primer motor hidráulico 1 puede funcionar también a revoluciones más altas. De este modo, la transmisión hidráulica o su árbol de salida 3 pueden funcionar por encima de las revoluciones admisibles del primer motor hidráulico 1 cuando está conectado a la presión.

Fig. 2

Los componentes que tengan la misma referencia que los componentes de la Fig. 1 cumplen las mismas funciones, por lo que se remite a la descripción de la Fig. 1. El primer motor hidráulico está realizado de modo que se puede conectar al árbol de salida 3 por una primera etapa de reducción 2 y por una tercera etapa de reducción 22. Un dispositivo de cambio de marchas mecánico 23, por ejemplo una sincronización, se acciona por medio del cilindro 24, con lo cual se puede unir el primer motor hidráulico 1 con el árbol de salida 3, bien a través de la primera etapa de reducción 2 o de la tercera etapa de reducción 22. El cilindro 24 se pilota por medio de la válvula 25 de accionamiento eléctrico. Para conseguir el par de giro máximo durante la marcha de arranque se regulan los dispositivos de regulación de la cilindrada 16 y 17 de tal modo que el primer motor 1 y el segundo motor 4 se encuentren en su cilindrada máxima. El dispositivo de cambio de marchas 23 se conmuta de tal modo que el dispositivo de cambio de marchas 23 una el primer motor hidráulico 1 con el árbol de salida 3 a través de la primera etapa de reducción 2. Para alcanzar las revoluciones máximas finales del árbol de salida 3 se desacopla el segundo motor hidráulico 4 de la bomba hidráulica 6 o de su conducción de impulsión 7 y de la conducción de aspiración 8 por medio de la válvula de accionamiento eléctrico 26, y el primer motor hidráulico 1 se conecta con la conducción de impulsión 7 y la conducción de aspiración 8 de la bomba a través de la válvula de accionamiento eléctrico 9, y se regula a una cilindrada pequeña mediante la válvula eléctrica 18. Por lo tanto, el segundo motor hidráulico 4 trabaja por encima de sus revoluciones máximas admisibles, cuando está sometido a presión, con lo cual el árbol de salida 3 alcanza sus revoluciones máximas. Las revoluciones del árbol de salida 3, entre las revoluciones máximas y las revoluciones de arranque se consiguen estando unido el primer motor hidráulico 1 con el árbol de salida 3 a través de la primera etapa de reducción 2 o de la segunda etapa de reducción 22, y estando conectado o desconectado el primer motor hidráulico 1 a través de la válvula de accionamiento eléctrico 9 y el segundo motor hidráulico 4 a través de la válvula de accionamiento eléctrico 26. El accionamiento de las válvulas eléctricas 9 y 26 se efectúa teniendo el respectivo motor hidráulico 1 ó 4 una cilindrada próxima a cero. De este modo queda garantizado de que al conmutar las válvulas eléctricas 9 ó 26 no existe ningún flujo de fluido a presión, o sólo uno muy reducido.

Signos de referencia

1

Primer motor hidráulico

2

Primera etapa de reducción

3

Arbol de salida

4

Segundo motor hidráulico

5

Segunda etapa de reducción

6

Bomba hidráulica

7

Conducción de impulsión

8

Conducción de aspiración

9

Válvula de accionamiento eléctrico

10

Solenoide de mando

11

Entrada de fluido a presión

12

Retorno de fluido a presión

13

Muelle

14

Depósito de fluido a presión

15

Estrangulamiento

16

Dispositivo de regulación de la cilindrada

17

Dispositivo de regulación de la cilindrada

18

Válvula de regulación eléctrica

19

Válvula proporcional

20

Cilindro de regulación

21

Válvula

22

Tercera etapa de reducción

23

Dispositivo de cambio de marchas

24

Cilindro

25

Válvula de accionamiento eléctrico

26

Válvula de accionamiento eléctrico.

Claims (4)

1. Transmisión hidráulica, en la que se puede poner en comunicación activa con un árbol de salida un primer motor hidráulico de émbolos radiales (1) de cilindrada regulable y un segundo motor hidráulico (4) de cilindrada regulable, presentando el primer motor hidráulico (1) una entrada de fluido a presión (11) y un retorno de fluido a presión (12) que se pueden conectar con una conducción de impulsión (7) y una conducción de aspiración (8) de una bomba hidráulica (6), para lo cual una válvula (9) comunica en una primera posición de conmutación la conducción de impulsión (7) con la entrada de fluido a presión (11) y la conducción de aspiración (8) con el retorno de fluido a presión (12), y que en una segunda posición de conmutación comunica la entrada de fluido a presión (11) y el retorno de fluido a presión (12) con un depósito de fluido a presión (14), caracterizada porque la válvula (9) está realizada como válvula de accionamiento eléctrico (9), y la conmutación de la primera posición de cambio de marchas a la segunda y de la segunda a la primera posición de cambio de marchas solamente tiene lugar cuando el primer motor hidráulico (1) ha sido regulado a una cilindrada casi nula.

2. Transmisión hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula de accionamiento eléctrico (9) se puede accionar por medio de por lo menos un solenoide de mando (10).

3. Transmisión hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula de accionamiento eléctrico (9) se conmuta a la segunda posición de cambio de marchas por medio de un muelle de retroceso cuando está en estado sin corriente.

4. Transmisión hidráulica según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer (1) y el segundo (4) motor hidráulico están siempre conectados con el árbol de salida (3).