RU97100162A - Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия - Google Patents

Claims (23)

1. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия, содержащая корпус, входной вал, установленный с возможностью вращения в корпусе, для приема входного крутящего момента от первичного двигателя, выходной вал, установленный с возможностью вращения в корпусе, для передачи выходного крутящего момента к нагрузке, узел гидравлического насоса, связанный по передающему движению с входным валом, узел гидравлического двигателя, прикрепленный к корпусу, клинообразную качающуюся шайбу, функционально расположенную между узлами гидравлического насоса и двигателя и имеющую проходы, обеспечивающие перенос рабочей жидкости между узлами гидравлического насоса и двигателя, сцепление, шарнирно соединяющее качающуюся шайбу с выходным валом по крутящему моменту, отличающаяся тем, что содержит регулятор передаточного отношения, включающий управляющий цилиндр, установленный коаксиально оси выходного вала в окружной связи к одному узлу из узлов гидравлического насоса и двигателя, цилиндрический управляющий поршень, закрепленный с возможностью перемещения с помощью управляющего цилиндра и связанный с качающейся шайбой, и первую и вторую кольцевые управляющие камеры, образованные между управляющим цилиндром и управляющим поршнем таким образом, что разность давлений рабочей жидкости в первой и второй управляющих камерах создает осевое перемещение управляющего поршня, которое преобразуется в поворотное движение клинообразной качающейся шайбы, изменяющее передаточное отношение трансмиссии, относительно оси вращения сцепления.

2. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что первая и вторая управляющие камеры ограничены по радиусу и оси противоположными частями поверхностей управляющего цилиндра и управляющего поршня.

3. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 2, отличающаяся тем, что управляющий цилиндр соединен с сцеплением в фиксированном осевом положении при вращении в унисон с управляющим поршнем, качающейся шайбой и выходным валом.

4. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 3, отличающаяся тем, что регулятор передаточного отношения дополнительно содержит в своем составе управляющий клапан, находящийся в гидравлической связи с первой и второй камерами и способен избирательно создать любое одно из следующих состояний: 1) равновесие давлений рабочей жидкости в первой и второй управляющих камерах для установки углового положения качающейся шайбы в соответствии с желаемым передаточным отношением, 2) большее давление рабочей жидкости в первой управляющей камере, чем во второй управляющей камере, чтобы повернуть качающуюся шайбу относительно шарнирной оси в направлении увеличения передаточного отношения, и 3) большее давление рабочей жидкости во второй управляющей камере, чем в первой управляющей камере, чтобы повернуть качающуюся шайбу относительно шарнирной оси в направлении уменьшения передаточного отношения.

5. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит передаточный рычаг, шарнирно соединяющий свободный конец управляющего поршня с качающейся шайбой в месте, смещенном по радиусу от шарнирной оси.

6. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 4, отличающаяся тем, что регулятор передаточного отношения дополнительно содержит контур рабочей жидкости, соединяющий управляющий клапан с источником рабочей жидкости под давлением в одном узле из узлов гидравлического насоса и двигателя.

7. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кольцевую проходную пластину, связанную для вращения в унисон с выходным валом и включающую каналы для прохода жидкости, и распределитель, прикрепленный к корпусу и имеющий каналы для прохода жидкости, связанные с каналами для прохода жидкости проходной пластины, каналы проходной пластины и распределителя приспособлены для обеспечения отдельных соединительных контуров рабочей жидкости между управляющим клапаном и каждой камерой из первой управляющей камеры и второй управляющей камеры, и источником рабочей жидкости под давлением в одном узле из узлов гидравлического насоса и двигателя.

8. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кольцевую проходную пластину, связанную для вращения в унисон с выходным валом, при этом проходная пластина имеет радиальную поверхность, снабженную первой и второй смещенными по радиусу кольцевыми полостями, первый канал для прохода жидкости, обеспечивающий связь по жидкости между первой управляющей камерой и первой кольцевой полостью, и второй канал для прохода жидкости, обеспечивающий связь по жидкости между второй управляющей камерой и второй кольцевой полостью, и распределитель, прикрепленный к корпусу, при этом распределитель имеет радиальную поверхность в скользящем согласованном зацеплении с радиальной поверхностью проходной пластины, первый и второй проходы, соединенные с управляющим клапаном отдельными линиями прохода жидкости, первый жидкостной канал, ведущий из первого прохода к первому отверстию в радиальной поверхности распределителя, совмещенному с первой кольцевой полостью, и второй канал для прохода жидкости, ведущий из второго прохода к второму отверстию в радиальной поверхности распределителя, совмещенному с второй кольцевой полостью.

9. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п.8, отличающаяся тем, что радиальная поверхность проходной пластины дополнительно содержит третью кольцевую полость, смещенную по радиусу от первой и второй полостей и связанную по жидкости с источником рабочей жидкости под давлением в одном узле из узлов гидравлического насоса и двигателя, а распределитель дополнительно имеет третий проход, соединенный с управляющим клапаном с помощью линии для прохода жидкости, и третий канал для прохода жидкости, ведущий от третьего прохода к третьему отверстию в радиальной поверхности распределителя, совмещенному с третьей кольцевой поверхностью.

10. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п.9, отличающаяся тем, что радиальная поверхность проходной пластины дополнительно имеет четвертую полость, смещенную по радиусу от первой, второй и третьей полостей, четвертая полость связана по жидкости с одним узлом из узлов гидравлического насоса и двигателя, а распределитель дополнительно содержит четвертый проход, соединенный с источником подпиточной рабочей жидкости, и четвертый канал для прохода жидкости, ведущий от четвертого прохода к четвертому отверстию в радиальной поверхности распределителя, расположенному для связи по жидкости с четвертой полостью.

11. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 10, отличающаяся тем, что третья полость связана по жидкости со стороной высокого давления узла гидравлического насоса, а четвертая полость связана по жидкости со стороной низкого давления узла гидравлического насоса.

12. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 11, отличающаяся тем, что узел гидравлического насоса содержит блок цилиндров, определяющий границы кольцевого ряда цилиндров насоса, держатель, связанный по движению со входным валом, множество поршней насоса, каждый поршень прикреплен к держателю крепежной деталью в заданном положении, помещен с возможностью скольжения в отдельный цилиндр насоса, крепежные детали снабжены осевыми каналами, обеспечивающими связь по жидкости между третьей полостью и теми цилиндрами насоса, которые вращаются на стороне высокого давления гидравлического насоса, и связь по жидкости между четвертой полостью и теми цилиндрами насоса, которые вращаются на стороне низкого давления узла гидравлического насоса.

13. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 12, отличающаяся тем, что первая, вторая, третья и четвертая полости образованы в первой радиальной поверхности проходной пластины, а проходная пластина дополнительно имеет вторую радиальную поверхность, находящуюся напротив первой радиальной поверхности, пятую полукольцевую полость, образованную во второй радиальной поверхности, первое множество каналов в крепежных деталях, обеспечивающих связь по жидкости между пятой полостью и теми цилиндрами насоса, которые вращаются на стороне высокого давления узла гидравлического насоса, шестую полукольцевую полость, образованную во второй радиальной поверхности диаметрально противоположно относительно пятой полости, второе множество каналов в крепежных деталях, обеспечивающих связь по жидкости между шестой полостью и теми цилиндрами насоса, которые вращаются на стороне низкого давления узла гидравлического насоса, первый осевой проход, обеспечивающий связь по жидкости между третьей и пятой полостями, и второй осевой проход, смещенный по радиусу от первого осевого прохода и обеспечивающий связь по жидкости между четвертой и шестой полостями.

14. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия, содержащая корпус, входной вал, установленный с возможностью вращения в корпусе; выходной вал, установленный с возможностью вращения в корпусе и имеющий ось; узел гидравлического насоса, содержащий держатель, связанный по движению для вращения входным валом; множество поршней насоса, прикрепленных по кругу к держателю соответствующими крепежными деталями, имеющими сквозные каналы, и блок цилиндров, определяющий границы кругового ряда цилиндров насоса, в которые соответственно помещены с возможностью скольжения поршни насоса, при этом узел гидравлического двигателя содержит держатель, прикрепленный к корпусу; множество поршней двигателя, прикрепленных по кругу к держателю, и блок цилиндров, определяющих границы кругового ряда цилиндров двигателя, в которые помещены с возможностью скольжения соответственно поршни двигателя; клинообразную качающуюся шайбу, соединенную по движению и шарнирно с выходным валом, находящуюся в рабочем положении между узлами гидравлического насоса и двигателя и имеющую проходы, обеспечивающие нагнетательные обмены рабочей жидкости между цилиндрами насоса и двигателя, при этом клинообразная качающаяся шайба определяет диаметрально противоположные стороны высокого и низкого давлений узла гидравлического насоса, на которых вращаются цилиндры насоса, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регулятор, введенный для регулирования угловой ориентации качающейся шайбы относительно оси выходного вала, посредством чего изменяется значение передаточного отношения частот вращения входного и выходного валов; распределитель, прикрепленный к корпусу и содержащий радиальную поверхность, и множество первых внутренних жидкостных каналов, заканчивающихся соответственно на множестве разнесенных по углу первых отверстий в радиальной поверхности, расположенных на одинаковых радиусах; проходную пластину, установленную между распределителем и держателем поршней насоса и связанную для вращения в унисон с выходным валом, при этом проходная пластина содержит первую радиальную поверхность, находящуюся в скользящем зацеплении с радиальной поверхностью распределителя, полукольцевую первую полость, образованную в первой радиальной поверхности на положении радиуса, соответствующем положениям радиусов первых отверстий, вследствие чего при вращении проходной пластины относительно распределителя связь по жидкости поддерживается между первой полостью и по меньшей мере одним из первых отверстий; вторую радиальную поверхность, находящуюся напротив первой радиальной поверхности; криволинейную вторую полость, образованную во второй радиальной поверхности с угловым положением, обеспечивающим связь по жидкости через сквозные каналы крепежных деталей поршней насосов с теми цилиндрами насоса, которые вращаются на стороне низкого давления узла гидравлического насоса и первый осевой проход, обеспечивающий связь по жидкости между первой и второй полостями, и насос отстойника, сообщенный с первыми внутренними каналами для подачи подпиточной рабочей жидкости в цилиндры насоса, вращающиеся на стороне низкого давления узла гидравлического насоса.

15. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 14, отличающаяся тем, что распределитель имеет по меньшей мере три первых отверстия, разнесенные под углом таким образом, что связь по линии подпиточной жидкости поддерживается между первой полостью и по меньшей мере двумя первыми отверстиями при вращении проходной пластины относительно распределителя.

16. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 14, отличающаяся тем, что распределитель дополнительно содержит по меньшей мере один первый периферийный проход для сообщения насоса отстойника с первыми жидкостными каналами.

17. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 16, в которой распределитель дополнительно содержит второй периферийный проход и второй внутренний канал для прохода жидкости, ведущий из второго периферийного прохода к второму отверстию в радиальной поверхности распределителя в месте, смещенном по радиусу от радиального положения первого отверстия, а проходная пластина дополнительно имеет кольцевую третью полость, образованную в первой радиальной поверхности в месте, находящемся в непрерывной связи по жидкости с вторым отверстием, криволинейную четвертую полость, образованную во второй радиальной поверхности в месте, диаметрально противоположной второй полости, и находящуюся в связи по жидкости через сквозные каналы в крепежных деталях поршней насоса с теми цилиндрами насоса, которые вращаются на стороне высокого давления узла гидравлического насоса, и второй осевой проход, обеспечивающий связь по жидкости между третьей и четвертой полостями.

18. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 17, отличающаяся тем, что регулятор передаточного отношения имеет в своем составе управляющий цилиндр, установленный коаксиально оси выходного вала в окружении, относящемся к узлу гидравлического насоса, и цилиндрический управляющий поршень, закрепленный с возможностью перемещения с помощью управляющего цилиндра и связанный с качающейся шайбой таким образом, что осевое перемещение управляющего поршня преобразуется в изменяющий передаточное отношение поворот качающейся шайбы относительно шарнирной оси, пересекающей ось выходного вала под прямым углом.

19. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 18, отличающаяся тем, что регулятор передаточного отношения дополнительно имеет в своем составе первую и вторую кольцевые управляющие камеры, образованные между управляющим цилиндром и управляющим поршнем таким образом, что разность давлений рабочей жидкости в первой и второй управляющих камерах вызывает осевое перемещение управляющего поршня.

20. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 19, отличающаяся тем, что первая и вторая управляющие камеры ограничены по радиусам и осям противоположными частями поверхностей управляющего цилиндра и управляющего поршня.

21. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 20, отличающаяся тем, что управляющий цилиндр зафиксирован в осевом положении при вращении в унисон с управляющим поршнем, качающейся шайбой и выходным валом.

22. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 21, отличающаяся тем, что распределитель дополнительно имеет третий периферийный проход, третий внутренний канал, ведущий из третьего периферийного прохода к третьему отверстию в радиальной поверхности распределителя, смещенному по радиусу от первого и второго отверстий, четвертый периферийный проход и четвертый внутренний канал, ведущий из четвертого периферийного прохода к четвертому отверстию в радиальной поверхности распределителя, смещенному по радиусу от первого, второго и третьего отверстий, а проходная пластина дополнительно содержит пятую кольцевую полость, образованную в первой радиальной поверхности в месте, находящемся в непрерывной связи по жидкости с третьим отверстием, первый внутренний жидкостной канал, соединяющий пятую кольцевую полость и первую управляющую камеру по жидкости, шестую кольцевую полость, образованную в первой радиальной поверхности в месте, находящемся в непрерывной связи по жидкости с четвертым отверстием, и второй внутренний жидкостный канал, соединяющий шестую полость и вторую управляющую камеру по жидкости.

23. Бесступенчатая гидростатическая трансмиссия по п. 22, отличающаяся тем, что регулятор передаточного отношения содержит в своем составе управляющий клапан, раздельно сообщенный по жидкости с вторым, третьим и четвертым периферийными проходами и способный избирательно функционировать, чтобы создать любое одно из следующих состояний: равновесие давлений рабочей жидкости в первой и второй управляющих камерах чтобы фиксировать угловое положение качающейся шайбы применительно к требуемому передаточному отношению, большее давление рабочей жидкости в первой управляющей камере, чем во второй управляющей камере, чтобы повернуть качающуюся шайбу относительно шарнирной оси в направлении увеличения значения передаточного отношения и большее давление рабочей жидкости во второй управляющей камере, чем в первой управляющей камере, чтобы повернуть качающуюся шайбу относительно шарнирной оси в направлении уменьшения значения передаточного отношения.