RU2617019C2

RU2617019C2 - Устройство гидростатической передачи и машина с этим устройством

Info

Publication number: RU2617019C2
Application number: RU2013127676A
Authority: RU
Inventors: Сюйдун ЧЖАН; Юаньцзян ЯН; Сютан ЛИ; Пол ДВОРАК
Original assignee: Кейтерпиллар Инк.
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2017-04-19
Also published as: CN202690946U; RU2013127676A

Abstract

Изобретение относится к гидравлической передаче и машине с такой передачей. Устройство гидростатической передачи содержит двигатель, сдвоенный насос, приводимый от двигателя, и гидравлически связанный с ним гидрораспределитель. Гидрораспределитель управляет включением-выключением и/или направлением потока рабочей жидкости. Гидрораспределитель жестко соединен с двигателем и/или сдвоенным насосом. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к гидрообъемной коробке передач и, в частности, к гидрообъемной коробке передач для машины с гидрообъемной трансмиссией, а также к машине с такой трансмиссией.

Уровень техники

Машина, такая как бульдозер гусеничного типа и тому подобное, оборудована энергетической системой, например двигателем для передачи мощности в соответствующие узлы через систему гидростатической передачи для осуществления работы установки.

В машине с гидростатической передачей привод трансмиссии и рабочего оборудования выполняют независимо с помощью насоса привода трансмиссии и насоса рабочего оборудования, соосно и последовательно соединенных с ведущим валом двигателя. Насос рабочего оборудования и насос привода трансмиссии отбирают рабочую жидкость из бака через гидрораспределитель, имеющий клапан управления и гидравлически связанный с насосами привода трансмиссии и насосом рабочего оборудования. В известных устройствах двигатель жестко соосно соединен с работающими в совместно насосом рабочего оборудования и насосом привода трансмиссии, так, что частоты их вибрации являются одинаковыми, а гидрораспределитель обычно установлен на раме транспортного средства и не связан с двигателем или насосом привода трансмиссии и насосом рабочего оборудования. В связи с разными частотам вибрации, вызванными отсутствием связи гидрораспределителя с насосами во время работы машины, линия, соединяющая гидрораспределитель и насосы, может быть ослаблена или может допускать протечки в результате длительного воздействия разных частот вибрации. Кроме того, гидрораспределитель, установленный на раме транспортного средства, часто располагается с одной стороны от насосов; поскольку входное отверстие и выходное отверстие насоса обычно расположены с двух сторон корпуса насоса, линию, соединяющую гидрораспределитель и насос, трудно проложить, и соединение с линией может быть повреждено. Возможные проблемы могут заключаться в том, что радиус соединения линии чрезмерно мал, и она подвержена деформации или требуется больше места для соединения и размещения, что может повлиять на размещение и монтаж других компонентов установки.

Настоящее изобретение предназначено для преодоления одной или больше из указанных выше проблем.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении раскрыто устройство гидростатической передачи, содержащее двигатель, сдвоенный насос, приводимый в движение от двигателя, и гидрораспределитель, который гидравлически связан со сдвоенным насосом и имеет средство управления включением-выключением и/или направлением потока рабочей жидкости, при этом гидрораспределитель жестко соединен с двигателем и/или сдвоенным насосом.

Устройство гидростатической передачи дополнительно содержит первый кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен гидрораспределитель.

Устройство гидростатической передачи дополнительно содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и ведущим валом сдвоенного насоса, первый кронштейн жестко соединен с адаптером.

Устройство гидростатической передачи дополнительно содержит второй кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен насос.

Устройство гидростатической передачи дополнительно содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и ведущим валом сдвоенного насоса, а второй кронштейн жестко соединен с адаптером.

В настоящем изобретении дополнительно раскрыта машина, содержащая двигатель, сдвоенный насос, приводимый в движение от двигателя, и гидрораспределитель, который гидравлически связан со сдвоенным насосом через линию и имеет средство управления для управления действием ’’включения-выключения’’ линии и/или направлением протекания текучей среды, в котором гидрораспределитель жестко соединен с двигателем и/или сдвоенным насосом.

Машина дополнительно содержит первый кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен гидрораспределитель.

Машина дополнительно содержит адаптер, который жестко соединен с выходным выводом двигателя и ведущим валом сдвоенного насоса, а первый кронштейн жестко соединен с адаптером.

Машина дополнительно содержит второй кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен насос.

Машина дополнительно содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и ведущим валом сдвоенного насоса, а второй кронштейн жестко соединен с адаптером.

Поскольку сдвоенный насос и гидрораспределитель оба жестко соединены с двигателем, то при работе машины и гидрораспределитель, и сдвоенный насос и двигатель имеют одинаковую частоту вибраций, так, что гидравлические линии, расположенные между гидрораспределителем и сдвоенным насосом, не ослабляются, обеспечивая стабильное соединение.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид в перспективе гидростатической передачи в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

на фиг.2 схематично представлен рабочий процесс системы гидростатической передачи установки в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Варианты осуществления

На фиг.1 схематично показано устройство 100 гидрообъемной коробки передач для машины, содержащей двигатель 101 (не показан), который крепится на раме, и обеспечивает энергию для работы машины, и выходной вал которого может быть соединен с маховиком и кожухом маховика (не показан), переходник 102, имеющий корпус 103, жестко соединенный с кожухом маховика, и соединительный диск 104, жестко соединенный с диском маховика и с ведущим валом 110, на котором установлены сдвоенные насосы 11, 12. Как показано на фиг.2, насосы 11 и 12 могут представлять собой плунжерные насосы для питания гидравлической системы 120, например, двигателя ведущей шестерни гусеницы бульдозера. Дополнительно обращаясь к фиг.2, сдвоенный насос может включать в себя насос 21, который может представлять собой, например, шестеренчатый насос для питания гидравлической системы 140 рабочего оборудования, например, для привода рабочих механизмов установки. Конечно, рабочая гидравлическая система рабочего оборудования и гидравлическая система привода машины могут представлять собой одну и ту же гидравлическую систему. Общее количество насосов можно выбирать в соответствии с рабочими требования. Сдвоенный насос может использоваться в гидравлических системах различных машин, в частности установки с системой гидростатического привода, такой как гусеничный бульдозер, эвакуатор, погрузчик и так далее, приводимые в движение гидроприводом. Машина может представлять собой грейдер или иного типа, относящегося к горной промышленности, строительной промышленности, сельскому хозяйству, транспорту и так далее. Машина может представлять собой мобильный или стационарный генератор энергии и так далее.

Кроме того, как показано на фиг.1, корпус 103 адаптера 102 жестко соединен с первым кронштейном 105 посредством вертикальных соединений 106 и удлинений 107, продолжающихся наклонно вверх от вертикальных соединений 106, а также монтажную опору 108, продолжающуюся горизонтально от удлинения 107. Усилительная пластина 109 приварена на нижнем участке первого кронштейна 105 и используется для его повышения прочности. Гидрораспределитель 130 жестко соединен с монтажной опорой 108. Второй кронштейн 111 жестко соединен с нижним участком корпуса 103 адаптера 102 и включает в себя вертикальные соединения 112, жестко соединенные с корпусом 103 адаптера 102, и монтажную опору 113, продолжающуюся поперечно от вертикальных соединений 112, при этом сдвоенный насос 220 жестко соединен с монтажной опорой 113. В частности, сдвоенный насос 220 и монтажная опора 113 жестко соединены через соединительную пластину 114, которую можно исключить, если это позволяет конструкция. Второй кронштейн 111 поддерживает сдвоенный насос 220 для предотвращения повреждения ведущего вала под действием силы тяжести.

Кроме того, как показано на фиг.1 и 2, гидрораспределитель 130 гидравлически связан со сдвоенным насосом 220, и в нем установлен элемент управления, например электромагнитный клапан и обратный клапан, установленный в канале, для управления потоком текучей среды и ее направлением между гидрораспределителем 130 и сдвоенным насосом 220. Конкретный принцип работы элемента управления и рабочий процесс гидравлической системы будут описаны ниже.

В представленном выше техническом решении двигатель 101, если это позволяет конструкция, может быть непосредственно и жестко соединен со сдвоенным насосом 220, вместо соединения через адаптер 102. Первый кронштейн 105 и второй кронштейн 111 могут быть жестко соединены с двигателем 101, сдвоенным насосом 220 и адаптером 102 соответственно, или могут быть жестко соединены с больше чем одним из них одновременно.

Поскольку сдвоенный насос 220 и гидрораспределитель 130 жестко соединены с двигателем одновременно, гидрораспределитель 130, сдвоенный насос 220 и двигатель имеют одинаковую частоту вибраций во время работы машины, так, что обеспечивается стабильная гидравлическое соединения.

Промышленная применимость

Гидравлическая система в соответствии с настоящим изобретением может применяться в различных машинах, в частности в таких, которые имеют гидросистему и множество независимых гидравлических подсистем, например в гусеничном бульдозере, имеющем гидростатическую трансмиссию, или в других машинах, таких как погрузчик, грейдер и так далее.

На фиг.2 показана гидравлическая система машины, содержащая гидросистему 120 и гидравлическую систему 140 рабочего оборудования, которые независимы друг от друга и приводятся от соосного сдвоенного насоса. Рабочий процесс системы 120 гидравлической передачи осуществляется следующим образом: энергетическое устройство 51, например двигатель, приводит в движение насосы 11, 12, коаксиально соединенные последовательно, каждый из которых снабжен подпитывающим насосом 151, 161. В частности, насос 151 отбирает рабочую жидкость гидросистемы из бака 152 и передает ее в насос 11 привода, после фильтрации через фильтр 153; насос 11 привода передает рабочую жидкость в двигатель 154 привода двигателя хода, например, для привода двигателя левой стороны гусеничного бульдозера. Подпитывающий насос 151 подает часть рабочей жидкости в клапан управления, например трехходовой клапан 134, установленный в гидрораспределителе 130 по линии 133; трехходовой клапан 134 подает рабочую жидкость в насос 11 привода, например, в клапан 136 управления с наклонной шайбой насоса по линии 135, для изменения угла наклона шайбы плунжерного насоса и, следовательно, расхода, управляя, таким образом, скоростью вращения двигателя 154 перемещения. Насосом 11 привода можно управлять с помощью средства управления между насосом 11 и двигателем 154 хода, в направлении стрелки для управления его вращением, в направлении по часовой стрелке или против, т.е. движением вперед или назад. Часть рабочей жидкости из двигателя 154 в насос 21 поступает в гидрораспределитель 130 по линии 131; температурный клапан управления (не показан) расположен в линии гидрораспределителя 130 и представляет собой обратный клапан; когда температура рабочей жидкости является низкой, ее вязкость и сопротивление потоку увеличиваются, при этом, когда достигается определенное значение давления, обратный клапан открывается, и рабочая жидкость непосредственно протекает в бак рабочей жидкости. Когда температура рабочей жидкости высокая, ее вязкость и сопротивление потоку уменьшаются и, когда достигается определенное значение давления, обратный клапан закрывается и горячая рабочая жидкость направляется в теплообменник 155 для охлаждения и затем в - бак 152. Насос 151 функционирует для непрерывной подачи рабочей жидкости, охлаждаемой теплообменником 155, для компенсации возможной утечки рабочей жидкости из системы привода и для отвода ее с высокой температурой в гидравлическую систему, для поддержания температуры гидравлической системы на нормальном рабочем уровне. Аналогично, насос 161 подачи рабочей жидкости отбирает ее из бака 152 и подает его в насос 12 после фильтрации через фильтр 163; насос 12 привода подает рабочую жидкость в двигатель 164 хода, например, для привода правой части гусеничного бульдозера. Подпитывающий насос 161 подает часть рабочей жидкости в клапан управления, например трехходовой клапан 134, установленный в гидрораспределителе 130 по линии 132; трехходовой клапан 134 подает рабочую жидкость в насос 12 привода, например, в клапан управления наклонной шайбой плунжерного насоса 138 по линии 137, для управления углом наклона шайбы плунжерного насоса и расходом, управляя, таким образом, скоростью вращения двигателя 164 хода. Насосом 12 привода можно управлять с помощью средства управления между насосом 12 и двигателем 164 хода, в направлении стрелки, показанной на фиг.2, для обеспечения его вращения в направлении по часовой стрелке или наоборот, управляя, таким образом, движением вперед или назад. Часть рабочей жидкости из двигателя 154 в насос 12 поступает в гидрораспределитель 130 по линии 132; температурный клапан управления (не показан) расположен в линии гидрораспределителя 130 и представляет собой обратный клапан; когда температура рабочей жидкости является низкой, ее вязкость и сопротивление потоку увеличиваются, при этом, когда достигается определенное значение давления, обратный клапан открывается и рабочая жидкость непосредственно протекает в бак. Когда температура рабочей жидкости высокая, ее вязкость и сопротивление потоку уменьшаются и, когда достигается определенное значение давления, обратный клапан закрывается и горячая рабочая жидкость направляется в теплообменник 155 для охлаждения и затем в - бак 152.

Насос 161 подает рабочую жидкость, охлажденную в теплообменнике 155, в насос 12 для компенсации возможной утечки рабочей жидкости из системы приводов и для отвода ее с высокой температурой в гидравлическую систему, для поддержания температуры гидравлической системы на нормальном рабочем уровне.

Насос 21 рабочего оборудования соединен с независимой гидравлической системой 140. Ведущий вал 110 приводит в рабочий насос 21 для отбора рабочей жидкости из бака 171 и подачи ее в устройство 172, например в гидроцилиндр, например, для подъема или наклона отвала бульдозера и обратно в бак 171.

На фиг.2 представлена работающая гидравлическая система. Можно легко понять, что гидравлическая система дополнительно включает в себя другие рабочие компоненты и элементы системы управления, такие как вспомогательный клапан и рабочий клапан и т.д., для управления рабочим оборудованием.

Поскольку сдвоенный насос 220 и гидрораспределитель 130 одновременно жестко соединены с двигателем 101, они и двигатель во время работы машины имеют одинаковую частоту вибрации, так, что линии 131, 132, 133, 135, 137, соединяющие гидрораспределитель 130 и сдвоенный насос 220, обеспечивают стабильное гидравлическое соединение.

Выше представлено описание вариантов осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, но его не следует рассматривать как ограничение объема защиты. Улучшение или модификация, выполненные для представленных выше вариантов осуществления специалистами в данной области техники, в соответствии с данным изобретением, находятся в пределах его объема.

Claims

1. Устройство гидростатической передачи, содержащее приводимый двигателем сдвоенный насос, гидравлически связанный с ним гидрораспределитель, снабженный средством управления включением/выключением и/или направлением протекания текучей среды,

отличающееся тем, что гидрораспределитель жестко соединен с двигателем и/или сдвоенным насосом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит первый кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен гидрораспределитель.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и валом привода сдвоенного насоса, при этом первый кронштейн жестко соединен с адаптером.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен сдвоенный насос.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и валом сдвоенного насоса, при этом кронштейн жестко соединен с адаптером.

6. Машина, содержащая приводимый двигателем сдвоенный насос, гидравлически связанный с ним гидрораспределитель, снабженный средством управления включением/выключением и/или направлением протекания текучей среды, отличающаяся тем, что гидрораспределитель жестко соединен с двигателем и/или сдвоенным насосом.

7. Машина по п.6, отличающаяся тем, что содержит первый кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен гидрораспределитель.

8. Машина по п.7, отличающаяся тем, что содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и ведущим валом сдвоенного насоса, при этом первый кронштейн жестко соединен с адаптером.

9. Машина по п.6, отличающаяся тем, что содержит кронштейн, который жестко соединен с двигателем и на котором установлен сдвоенный насос.

10. Машина по п.9, отличающаяся тем, что содержит адаптер, который жестко соединен с выходным соединением двигателя и ведущим валом сдвоенного насоса, при этом кронштейн жестко соединен с адаптером.