RU96116708A - Регулятор передаточных отношений для гидростатической трансмиссии - Google Patents

Claims (20)

1. Бесступенчатая гидростатическая коробка передач, содержащая, в комбинации: корпус; входной вал, который установлен в корпусе и воспринимает крутящий момент от первичного двигателя; насос, содержащий первый держатель, вращаемый с помощью входного вала, к которому прикреплены поршни насоса, расположенные по окружности, и первый блок цилиндров, расположенных по окружности для приема соответствующих поршней насоса; мотор, содержащий второй держатель, который прикреплен к корпусу, и несущий поршни мотора, расположенные по окружности, и второй блок цилиндров, расположенных по окружности для приема соответствующих поршней мотора; выходной вал, который установлен в корпусе и соединен с нагрузкой для ее вращения; кольцеобразный качающийся диск, который охватывает выходной вал и содержит переднюю и заднюю поверхности, образующие между собой острый угол, при этом передняя поверхность расположена против первого блока цилиндров, а задняя поверхность против второго блока цилиндров, и окна для прохода потока рабочей жидкости, перекачиваемого между цилиндрами насоса и цилиндрами мотора через отверстия, выполненные в первом и втором блоках цилиндров; соединительный элемент, шарнирно соединяющий качающийся диск с выходным валом так, что диск передает крутящий момент на последний; и регулятор передаточных отношений, избирательно прикладывающий координированные осевые силы к первому и второму блокам цилиндров для регулируемой установки угла наклона качающегося диска относительно оси выходного вала в соответствии с требуемым отношением угловых скоростей входного и выходного валов.

2. Коробка передач по п. 1, в которой насос дополнительно содержит первую сферическую опору, посредством которой первый блок цилиндров установлен на первом держателе, а мотор дополнительно содержит вторую сферическую опору, посредством которой второй блок цилиндров установлен на втором держателе, при этом регулятор передаточных отношений имеет гидравлический контур, сообщенный с первой и второй сферическими опорами для прикладывания к ним гидравлических сил для регулируемого изменения их осевых положений относительно выходного вала, таким образом приложить координированные силы к первому и второму блокам цилиндров.

3. Коробка передач по п. 1, в которой соединительный элемент содержит ступицу, закрепленную на выходном валу, и рычаг, радиально проходящий от ступицы и имеющий свободный конец, шарнирно соединенный с качающимся диском.

4. Коробка передач по п. 3, в которой соединительный элемент дополнительно содержит палец, расположенный поперек оси выходного вала, посредством которого свободный конец рычага шарнирно соединен с качающимся диском.

5. Коробка передач по п. 4, в которой палец расположен перпендикулярно оси выходного вала между передней и задней поверхностями качающегося диска.

6. Коробка передач по п. 4, в которой палец смещается от оси выходного вала на расстояние, примерно равное радиусу окружности, по которой расположены, по меньшей мере, цилиндры насоса и мотора.

7. Коробка передач по п. 2, в которой первая сферическая опора установлена на первом держателе с возможностью относительного скользящего осевого перемещения, первой сферической опоре и первому держателю придана такая форма, что они образуют первую кольцевую камеру, имеющую объем, определяемый осевым положением первой сферической опоры; и вторая сферическая опора установлена на втором держателе с возможностью относительного скользящего осевого перемещения, второй сферической опоре и второму держателю придана такая форма, что они образуют вторую кольцевую камеру, имеющую объем, определяемый осевым положением второй сферической опоры, регулятор передаточных отношений управляет относительными давлениями рабочей жидкости в первой и второй камерах, чтобы изменить их объемы и таким образом регулировать осевые положения первой и второй сферических опор в соответствии с координированными осевыми силами, приложенными к первому и второму блокам цилиндров.

8. Коробка передач по п. 7, в которой регулятор передаточных отношений содержит: первый гидравлический контур, который постоянно сообщает первую камеру со стороной низкого давления насоса для поддержания в ней регулируемого давления (давление в контуре); второй гидравлический контур, постоянно сообщенный со стороной низкого давления мотора; третий гидравлический контур, постоянно сообщенный со стороной высокого давления мотора; четвертый гидравлический контур, сообщенный со второй камерой; и управляющий клапан, который при его управлении сообщает четвертый гидравлический контур со вторым гидравлическим контуром для создания давления во второй камере, которое уравновешивает регулируемое давление в первой камере и таким образом поддерживает осевые положения первой и второй сферических опор, соединяет четвертый гидравлический контур с третьим гидравлическим контуром, для создания во второй камере давление, которое больше, чем регулируемое давление в первой камере, и таким образом увеличить объем второй камеры и уменьшить объем первой камеры, чтобы совместно сместить (изменить) осевые положения первой и второй сферических опор в первом направлении, и создает в четвертом гидравлическом контуре низкое давление, меньшее, чем регулируемое давление, для уменьшения объема второй камеры и увеличения объема первой камеры, чтобы совместно сместить осевые положения первой и второй сферических опор во втором направлении, противоположном первому направлению.

9. Коробка передач по п. 8, в которой насос содержит первые стойки, посредством которых его поршни прикреплены к первому держателю, при этом первые стойки имеют каналы, включенные в первый гидравлический контур для обеспечения гидравлической связи между цилиндрами насоса, расположенными на его стороне низкого давления, и первой камерой.

10. Коробка передач по п. 9, в которой мотор содержит вторые стойки, посредством которых его поршни прикреплены ко второму держателю, при этом вторые стойки имеют каналы, одни из которых включены во второй, а другие в третий гидравлические контуры, для обеспечения соответствующей гидравлической связи между цилиндрами мотора, расположенными на его сторонах низкого и высокого давлений, и управляющим клапаном.

11. Коробка передач по п. 9, в которой первый гидравлический контур содержит первую шайбу с окнами, расположенную между радиальными фланцевыми частями ведущего вала и первого держателя, при этом первая шайба прикреплена к входному валу и имеет первое окно, сообщающееся с отверстиями в первых стойках, расположенными на стороне низкого давления насоса, и второе окно, сообщающееся с отверстиями в первых стойках, расположенными на стороне высокого давления насоса, и челночный клапан, расположенный между первым и вторым окнами, который постоянно соединяет первую камеру со стороной низкого давления насоса.

12. Коробка передач по п. 11, в которой мотор содержит вторые стойки, посредством которых его поршни прикреплены ко второму держателю, при этом вторые стойки имеют отверстия, одни из которых включены во второй, а другие в третий гидравлические контуры для обеспечения соответствующей гидравлической связи между цилиндрами мотора, расположенными на его сторонах низкого и высокого давлений, и управляющим клапаном.

13. Коробка передач по п. 12, которая дополнительно содержит: кольцевой распределительный блок, расположенный между радиальными фланцевыми частями второго держателя и выходным валом, при этом распределительный блок прикреплен к корпусу и имеет множество осевых сквозных отверстий, сообщающихся с соответствующими отверстиями во вторых стойках, первую кольцевую полость и вторую кольцевую полость; вторую шайбу с окнами, расположенную между распределительным блоком и фланцевой частью выходного вала, при этом вторая шайба прикреплена к фланцевой части выходного вала и имеет первое окно, включенное во второй гидравлический контур для обеспечения гидравлической связи между цилиндрами мотора, расположенными на его стороне низкого давления и первой кольцевой полостью, и второе окно, включенное в третий гидравлический контур для обеспечения гидравлической связи между цилиндрами мотора, расположенными на его стороне высокого давления, и второй кольцевой полостью; первое окно, которое выполнено в корпусе, сообщается с первой полостью и соединено с управляющим клапаном; второе окно, которое выполнено в корпусе, сообщается со второй полостью и соединено о управляющим клапаном, и третье окно, которое выполнено в корпусе и сообщается со второй камерой через первую радиальную канавку, выполненную в распределительном блоке, и через осевое отверстие, выполненное во втором держателе, при этом третье окно соединено с управляющим клапаном.

14. Коробка передач по п. 13, в которой в радиальной внутренней части распределительного блока выполнена вторая полость, сообщающаяся со вторым окном в корпусе через вторую радиальную канавку, выполненную в распределительном блоке.

15. Бесступенчатая гидростатическая коробка передач, содержащая, в комбинации: корпус; входной вал, который установлен в корпусе и воспринимает крутящий момент от первичного двигателя; насос, содержащий первый держатель, вращаемый с помощью входного вала, к которому прикреплены поршни насоса, расположенные по окружности, и первый блок цилиндров, расположенных по окружности для приема соответствующих поршней; мотор, содержащий второй держатель, который прикреплен к корпусу и несет поршни, расположенные по окружности, и второй блок цилиндров, расположенных по окружности для приема соответствующих поршней мотора; выходной вал, который закреплен в корпусе и соединен с нагрузкой для ее вращения; кольцеобразный качающийся диск, который охватывает выходной вал и имеет переднюю и заднюю поверхности, образующие между собой острый угол, при этом передняя поверхность расположена против первого блока цилиндров, а задняя поверхность против второго блока цилиндров, и окна для прохода потока рабочей жидкости, перекачиваемого между цилиндрами насоса и цилиндрами мотора через отверстия, выполненные в первом и втором блоках цилиндров; соединительный элемент, шарнирно соединяющий качающийся диск с выходным валом с возможностью передачи диском крутящего момента на последний; регулятор передаточных отношений для регулируемой установки угла наклона качающегося диска относительно оси выходного вала в соответствии с требуемым отношением угловых скоростей входного и выходного валов; и кольцеобразный распределительный блок и кольцеобразную шайбу с окнами, расположенные рядом друг с другом между радиальными фланцевыми частями второго держателя и выходного вала, при этом распределительный блок прикреплен к корпусу, а кольцеобразная шайба прикреплена к выходному валу и имеет первое и второе окна, причем распределительный блок имеет: осевые сквозные отверстия, сообщающиеся с соответствующими цилиндрами мотора через отверстия в стойках, несущих поршни насоса и через первое и второе окна в кольцевой шайбе; первую кольцевую полость, сообщающуюся с первым окном кольцевой шайбы и с цилиндрами мотора, расположенными на его стороне низкого давления; и вторую кольцевую полость, сообщающуюся со вторым окном кольцевой шайбы и с цилиндрами мотора, расположенными на его стороне высокого давления, по меньшей мере, одна из кольцевых полостей образует гидравлическую систему с контроллером передаточных отношений.

16. Коробка передач по п. 15, которая дополнительно содержит откачивающий насос, включенный в гидравлическую систему для подачи дополнительной рабочей жидкости под низким давлением в первую кольцевую полость.

17. Коробка передач по п. 16, в которой радиальная поверхность раздела между распределительным блоком и кольцевой шайбой образует гидравлический упорный подшипник для уравновешивания осевой нагрузки в коробке передач, действующей в радиальной поверхности сопряжения.

18. Коробка передач по п. 16, в которой насос дополнительно содержит первую сферическую опору, посредством которой первый блок цилиндров установлен на первом держателе, а мотор дополнительно содержит вторую сферическую опору, посредством которой второй блок цилиндров установлен на втором держателе, контроллер передаточных отношений одновременно смещает (изменяет) осевые положения первой и второй сферических опор, чтобы приложить силы к качающемуся диску через первый и второй блоки цилиндров и таким образом изменить его угол наклона.

19. Коробка передач по п. 15, в которой соединитель содержит ступицу, закрепленную на выходном валу, и рычаг, который проходит радиально от ступицы и имеет свободный конец шарнирно соединенный с качающимся диском по оси поворота, ориентированной поперек оси выходного вала, при этом ось поворота радиально смещается от оси выходного вала на расстояние, примерно равное радиусу окружностей, по которым расположены цилиндры насоса и мотора.

20. Бесступенчатая гидростатическая коробка передач, содержащая, в комбинации: корпус; входной вал, который установлен в корпусе и воспринимает крутящий момент от первичного двигателя; насос, содержащий первый держатель, вращаемый с помощью входного вала, к которому прикреплены поршни насоса, расположенные по окружности, и первый блок цилиндров, расположенных по окружности для приема соответствующих поршней; мотор, содержащий второй держатель, который прикреплен к корпусу и несет поршни мотора, расположенные по окружности, и второй блок цилиндров, расположенных по окружности для приема соответствующих поршней мотора; выходной вал, который закреплен в корпусе и соединен с нагрузкой для ее вращения; кольцеобразный качающийся диск, который охватывает выходной вал и имеет переднюю и заднюю поверхности, образующие между собой острый угол, при этом передняя поверхность расположена против первого блока цилиндров, а задняя поверхность против второго блока цилиндров, и пазы (окна) для прохода потока рабочей жидкости, перекачиваемого между цилиндрами насоса и цилиндрами мотора через отверстия, выполненные в первом и втором блоках цилиндров; соединительный элемент, шарнирно соединяющий качающийся диск с выходным валом так, что диск передает крутящий момент на последний, при этом соединитель содержит ступицу, закрепленную на выходном валу, и рычаг, проходящий радиально от ступицы и имеющий свободный конец, шарнирно соединенный с качающимся диском по оси поворота, ориентированной поперек оси выходного вала, ось поворота радиально смещается от оси выходного вала на расстояние, по существу равное радиусу окружностей, по которым расположены цилиндры насоса и мотора; и регулятор передаточных отношений для поворота качающегося диска вокруг оси поворота, чтобы регулируемо установить (задать) угол наклона качающегося диска относительно оси выходного вала, соответствующий требуемому отношению угловых скоростей входного и выходного валов.