RU96116161A - Гидростатическая коробка передач с постоянно изменяемым передаточным отношением - Google Patents

Claims (20)

1. Гидростатическая коробка скоростей передач с постоянно изменяемым передаточным отношением, содержащая корпус; входной вал, установленный в корпусе и предназначенный для приема входного крутящего момента от первичного двигателя; выходной вал, установленный в корпусе и предназначенный для приложения выходного крутящего момента на нагрузку; узел насоса, соединенный с входным валом; узел двигателя, заземленный на корпус; диск, наклонно насаженный на ось и содержащий входную лицевую поверхность, обращенную в сторону узла насоса, и выходную лицевую поверхность, обращенную в сторону узла двигателя и ориентированную под острым углом относительно входной лицевой поверхности, а также множество расположенных с определенным интервалом по окружности каналов, простирающихся между входной и выходной лицевыми поверхностями; сцепление, соединенное приводным образом с выходным валом и соединенное шарнирным образом с диском, наклонно насаженным на ось для осуществления как передачи крутящего момента между наклонно насаженным диском и выходным валом, так и угловой ориентировочной регулировки наклонно насаженного диска относительно оси выходного вала; блок управления, соединенный с целью избирательной угловой регулировки угловой ориентации диска, наклонно насаженного на ось до желаемого приводного передаточного отношения между входным и выходным валами, и простирающийся в аксиальном направлении канал в одном из входного и выходного валов для подачи гидравлической жидкости в узел насоса, когда он приводится в действие входным валом, при этом узел насоса перекачивает гидравлическую жидкость в узел двигателя через каналы диска, наклонно насаженного на ось, что вызывает образование крутящего момента на наклонно насаженном диске с целью приведения в действие выходного вала.

2. Коробка передач по п. 1, отличающаяся тем, что в выходном валу образован канал, а сцепление содержит внутренний канал, сообщенный через поток гидравлической жидкости с каналом вала.

3. Коробка передач по п. 2, отличающаяся тем, что диск, наклонно насаженный на ось, содержит диаметрально противоположные стороны высокого и низкого давлений, что внутренний канал сцепления содержит первый сегмент внутреннего канала, сообщающийся со стороной низкого давления наклонно насаженного диска, и второй сегмент внутреннего канала, сообщающийся со стороной высокого давления наклонно насаженного диска, что выходной вал содержит аксиально простирающуюся часть, которая делит канал вала на первый и второй аксиально простирающиеся каналы вала, при этом первый канал вала сообщается с первым сегментом внутреннего канала, чтобы подавать поток гидравлической жидкости низкого давления в узел насоса на стороне низкого давления наклонно насаженного диска, а второй канал вала сообщается со вторым сегментом внутреннего канала, чтобы отводить гидравлическую жидкость высокого давления от стороны высокого давления наклонно насаженного диска.

4. Коробка передач по п. 3, отличающаяся тем, что выходной вал содержит первый радиальный канал, сообщающийся с первым каналом вала, и второй радиальный канал, сообщающийся со вторым каналом вала, а сам корпус содержит первую кольцеобразную полость, сообщающуюся с первым каналом; впускной канал, сообщающийся с первой кольцеобразной полостью; вторую кольцеобразную полость, сообщающуюся со вторым каналом, и выпускной канал, сообщающийся со второй кольцеобразной полостью.

5. Коробка передач по п. 3, отличающаяся тем, что выходной вал содержит простирающиеся радиально наружу и диаметрально противоположные друг другу втулки, и тем, что наклонно насаженный диск дополнительно содержит радиально простирающиеся и диаметрально противоположные друг другу выемки, а сцепление дополнительно содержит отдельный полый приводной палец, снабженный противоположно расположенными внутренним и наружным открытыми концами, соответственно установленными в смежных втулках и выемках, чтобы гарантировать приводное и шарнирное соединение наклонно насаженного диска с выходным валом, при этом полыми приводными пальцами снабжены первый и второй сегменты внутреннего канала.

6. Коробка передач по п. 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит откачивающий насос, соединенный для подачи гидравлической жидкости низкого давления во впускной канал, аккумулятор энергии и регенеративный регулирующий клапан, первая позиция которого обеспечивает соединение аккумулятора с выпускным каналом с целью хранения энергии, а вторая позиция клапана обеспечивает соединение аккумулятора с впускным каналом с целью разрядки хранимой энергии для обеспечения вращения либо входного, либо выходного валов в зависимости от угловой ориентации наклонно насаженного диска.

7. Коробка передач по п. 3, отличающаяся тем, что выходной вал дополнительно содержит простирающееся в аксиальном направлении расточное отверстие, выполненное в перегородке, и клапан, устанавливаемой упомянутой перегородкой между первым и вторым сегментами внутреннего канала для регулирования потока жидкости низкого давления в расточном отверстии, чтобы подавать рабочее давление в блок управления.

8. Коробка передач по п.7, отличающаяся тем, что выходной вал дополнительно содержит первое и второе расположенные аксиально на некотором расстоянии друг от друга радиальные отверстия, проходящие через перегородку в расточное отверстие, а блок управления содержит: 1) кольцеобразный поршень, неподвижно закрепленный на выходном валу в аксиальной позиции между первым и вторым отверстиями, 2) кольцеобразный цилиндр, окружающий выходной вал и содержащий кольцеобразный поршень для образования первой и второй кольцеобразной камеры на противоположных аксиальных сторонах кольцеобразного поршня в соответствующем сообщении с первым и вторым отверстиями, 3) регулирующий клапан для избирательного удаления гидравлической жидкости низкого давления из одной из первой и второй кольцеобразных камер, чтобы вызвать аксиальное движение кольцеобразного цилиндра, и 4) рычажный механизм для преобразования аксиального движения кольцеобразного цилиндра в ориентированное под каким-то углом поворотное движение наклонно насаженного диска.

9. Коробка передач по п. 8, отличающаяся тем, что рычажный механизм блока управления содержит втулку, скользящим образом установленную на выходном валу и снабженную первым аксиальным торцом, прикрепленным к кольцеобразному цилиндру, и вторым аксиальным торцом; радиально простирающийся хвостовик, снабженный внутренним торцом, прикрепленным ко второму аксиальному торцу втулки, и внешним торцом, и шарнирный палец, шарнирно связывающий между собой торцевой кулак и хвостовик в точке, находящейся снаружи внутреннего торца хвостовика.

10. Коробка передач по п. 9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит балансное кольцо, прикрепленное к внешнему торцу хвостовика.

11. Гидростатическая коробка передач, содержащая: корпус; входной вал, установленный в корпусе и предназначенный для приема входного крутящего момента от первичного двигателя; выходной вал, установленный в корпусе и предназначенный для приложения выходного крутящего момента на нагрузку; узел гидравлического насоса, соединенного с входным валом; клинообразный диск, наклонно насаживаемый диск и содержащий каналы, обеспечивающие передачу гидравлической жидкости между узлом гидравлического насоса и узлом гидравлического двигателя; сцепление, соединенное приводным образом с выходным валом и соединенное шарнирным образом с наклонно насаженным диском, чтобы осуществить передачу крутящего момента между наклонно насаженным диском и выходным валом и угловое движение наклонно насаженного диска вокруг первой поперечной оси вращения в ортогональной пересекающейся связи с осью выходного вала, и блок управления передаточным отношением, содержащий 1) исполнительный элемент, установленный для скользящего аксиального движения на выходном валу, 2) регулировочную втулку, плотно окружающую выходной вал и снабженную аксиальным торцом, соединенным с исполнительным элементом, и вторым аксиальным торцом, 3) простирающийся радиально хвостовик, снабженный внутренним торцом, соединенным со вторым аксиальным торцом втулки, и 4) штифт, соединяющий между собой торцевой кулак и хвостовик на второй поперечной оси вращения, параллельной и расположенной на некотором расстоянии в радиальном направлении от первой поперечной оси вращения, чтобы аксиальное движение исполнительного элемента можно было преобразовать в передаточное отношение - изменяющееся поворотное движение наклонно насаженного диска вокруг первой поперечной оси вращения.

12. Коробка передач по п. 11, отличающаяся тем, что блок управления передаточным отношением дополнительно содержит кольцеобразный поршень, неподвижно закрепленный на выходном валу, что исполнительный элемент выполнен в форме кольцеобразного цилиндра, окружающего выходной вал и заключающего в себе кольцеобразный поршень для образования первой и второй кольцеобразных камер управления на противоположных аксиальных сторонах кольцеобразного поршня; средство для заполнения первой и второй камер управления гидравлической жидкостью, чтобы выравнить давления жидкости, и регулирующий клапан для избирательного отвода гидравлической жидкости из одной из первой или второй камер управления для образования аксиального движения кольцеобразного цилиндра.

13. Коробка передач по п. 12, отличающаяся тем, что средство для заполнения первой и второй кольцеобразных камер гидравлической жидкостью содержит два радиальных отверстия в выходном валу в аксиальных позициях на противоположных сторонах кольцеобразного поршня, чтобы обеспечить соответствующие гидравлические соединения между первой и второй кольцеобразными камерами, и канал для жидкости внутри выходного вала, содержащий находящуюся под давлением гидравлическую жидкость.

14. Гидравлическое устройство, содержащее: корпус; входной вал, установленный в корпусе; блок гидравлического насоса, приводимый в действие входным валом, и блок насоса, содержащий цилиндр и поршень для повышения давления находящейся в цилиндре гидравлической жидкости, и гидростатический упорный подшипник, содержащий: первый подшипниковый элемент, поддерживаемый корпусом и имеющий первую опорную поверхность; второй подшипниковый элемент, поддерживаемый подвижной частью блока насоса и имеющий вторую опорную поверхность в скользящем контакте с первой опорной поверхностью; по меньшей мере одну полость, образованную на одной из первой и второй опорных поверхностей на поверхности раздела, и отверстие в полости для сообщения потока жидкости с цилиндром, через которое проходит поток гидравлической жидкости, чтобы заполнить эту полость, и через которое происходит повышение давления гидравлической жидкости в полости благодаря находящейся под давлением гидравлической жидкости в самом цилиндре, чтобы образовать аксиальные давления, пропорциональные площади поверхности полости в противоположность аксиальным нагрузкам, образуемым самим устройством.

15. Гидравлическое устройство по п. 14, отличающееся тем, что блок насоса дополнительно содержит множество блоков цилиндров и поршней, расположенных в первой круговой системе, а упорный подшипник дополнительно содержит множество полостей, образованных на второй опорной поверхности и расположенных во вторую круговую систему, соответствующую первой круговой системе, и индивидуальные отверстия в полостях в соответствующем гидравлическом сообщении с цилиндрами.

16. Гидравлическое устройство по п. 15, отличающееся тем, что подвижная часть представлена вращающимся несущим элементом для множества блоков цилиндров и поршней.

17. Гидравлическое устройство по п. 16, отличающееся тем, что блок насоса дополнительно содержит индивидуальное крепежное средство, с помощью которого поршень каждого блока крепится к несущему элементу, а сами крепежные средства снабжены сквозными расточными отверстиями, обеспечивающими индивидуальные сообщения гидравлической жидкости между отверстиями полости и цилиндрами.

18. Гидравлическое устройство по п. 17, отличающееся тем, что крепежные средства поршня имеют форму болтов, а отверстия выполнены в форме расточных отверстий с внутренней резьбой, в которые будут ввинчиваться болты.

19. Гидравлическое устройство по п. 14, отличающееся тем, что площадь поверхности полости равна по-существу 90% площади лицевой поверхности поршня.

20. Гидравлическое устройство, содержащее: корпус; установленный в корпусе входной вал для приема входного крутящего момента от первичного двигателя; установленный в корпусе выходной вал для приложения крутящего момента на нагрузку; блок гидравлического насоса, соединенный с входным валом; блок гидравлического двигателя, заземленный на корпус; клинообразный диск, насаженный на ось под непрямым углом и соединенный приводным образом с выходным валом и содержащий каналы, простирающиеся между входной лицевой стороной, обращенной лицом к блоку насоса, и выходной лицевой стороной, обращенной лицом к блоку двигателя; блок управления, рычажно связанный с торцевым кулаком с целью регулирования угловой ориентации торцевого кулака относительно оси выходного вала; клапан, имеющий позицию хранения энергии и позицию повторного использования энергии, и аккумулятор гидравлической жидкости в сообщении потока гидравлической жидкости с блоками насоса и двигателя через клапан для хранения гидравлической энергии в процессе работы блока насоса с помощью первичного двигателя, когда клапан находится в позиции хранения энергии, и для повторной подачи гидравлической энергии в блоки насоса и двигателя, когда клапан находится в позиции восстановления или повторного использования энергии, чтобы в зависимости от угловой ориентации торцевого кулака обеспечивать вращение входного вала, выходного вала или и входного и выходного валов.