UA82748C2 - Automated hydrostatic transformer - Google Patents

Automated hydrostatic transformer Download PDF

Info

Publication number
UA82748C2
UA82748C2 UAA200607573A UAA200607573A UA82748C2 UA 82748 C2 UA82748 C2 UA 82748C2 UA A200607573 A UAA200607573 A UA A200607573A UA A200607573 A UAA200607573 A UA A200607573A UA 82748 C2 UA82748 C2 UA 82748C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
carrier
hydrostatic
throttle
automated
positive displacement
Prior art date
Application number
UAA200607573A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Hryhorii Mykhailovych Danylyshyn
Oleksandr Hryhorovych Danylyshyn
Original Assignee
Univ State Tech Ivan Ternopil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ State Tech Ivan Ternopil filed Critical Univ State Tech Ivan Ternopil
Priority to UAA200607573A priority Critical patent/UA82748C2/en
Publication of UA82748C2 publication Critical patent/UA82748C2/en

Links

Landscapes

  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

An automated hydrostatic transformer includes hydrostatic clutch as one non-controlled volumetric pump 6 with throttle control of flow of working liquid, at least one for each volumetric pump throttle 8, with spool 13, rigidly connected to the housing 7 of volumetric pump and controlled by pressure of working liquid, centrifugal mechanism of idling 9 and tank 12. The centrifugal idling mechanism 9 is arranged as spring-supported with springs 10 centrifugal loads 11. The transformer includes as well partial differential 1 with input central wheel 2, output carrier 3, at least one satellite 4 that is kinematically connected to the shaft 5 of the volumetric pump 6, the housing 7 of which is rigidly fixed on the carrier 3. Besides that the tank 12 and the carrier 3 of the partial differential 1 of the automated hydrostatic transformer include reactor wheel 14 and turbine one 15, respectively, for repetitive directing jets 16 to the carrier 3. Automated hydrostatic transformer includes at least one check valve 17 placed in parallel to the respective throttle 8.

Description

Винахід належить до машинобудування і може бути використаний в автоматичних безступеневих трансмісіях транспортних засобів та гідроприводах машин загального і спеціального призначення.The invention belongs to mechanical engineering and can be used in automatic stepless transmissions of vehicles and hydraulic drives of general and special purpose machines.

Відома гідрооб'ємна передача, яка включає гідростатичну муфту у вигляді нерегульованого об'ємного насоса з дросельним регулюванням потоку робочої рідини, корпус якого жорстко встановлений на маховику двигуна з можливістю обертання навколо вала насоса, а також принаймні один гідравлічне зв'язаний з насосом і жорстко зв'язаний з корпусом насоса дросель типу форсунки реактивного моменту, відцентровий механізм холостого ходу з можливістю впливу на зусилля натискної пружини дроселя залежно від кутової швидкості корпусу насоса, і резервуар, жорстко зв'язаний з маховиком двигуна. Принцип дії передачі оснований на використанні насоса як гідростатичної муфти з дросельним регулюванням потоку робочої рідини. Створений на маховику приводного двигуна реактивний момент при витіканні з великою швидкістю робочої рідини з отворів форсунок реактивного моменту зумовлює трансформування обертового моменту. Однак, формування реактивного моменту на маховику приводного двигуна зумовлює впровадження насоса великої потужності та зменшення ефективності процесу в стоповому режимі, застосування рухомого резервуару знижує ефективність передачі, обмежує впровадження системи охолодження та забезпечення оптимального теплового режиму, а також можливість формування додаткового динамічного реактивного моменту на корпусі насоса |див. патент України на винахід Ме23335 А, МПКA hydraulic volumetric transmission is known, which includes a hydrostatic clutch in the form of an unregulated volumetric pump with a throttle regulation of the flow of the working fluid, the housing of which is rigidly mounted on the engine flywheel with the possibility of rotation around the pump shaft, as well as at least one hydraulically connected to the pump and rigidly connected to the pump body, a throttle of the reactive moment nozzle type, a centrifugal idle mechanism with the possibility of influencing the force of the pressure spring of the throttle depending on the angular velocity of the pump body, and a reservoir rigidly connected to the engine flywheel. The principle of operation of the transmission is based on the use of the pump as a hydrostatic clutch with throttle control of the flow of the working fluid. The reactive moment created on the flywheel of the drive engine when the working fluid flows out at a high speed from the nozzles of the reactive moment causes the transformation of the torque. However, the formation of a reactive moment on the flywheel of the drive motor leads to the introduction of a high-power pump and a decrease in the efficiency of the process in the stop mode, the use of a moving tank reduces the transmission efficiency, limits the introduction of a cooling system and the provision of an optimal thermal regime, as well as the possibility of the formation of an additional dynamic reactive moment on the pump body | see patent of Ukraine for the invention Me23335 A, IPC

Е16НЗ9/00, 39/02, 19981.E16NZ9/00, 39/02, 19981.

Найбільш близьким аналогом (прототипом) є автоматичний гідростатичний трансформатор, що включає гідростатичну муфту у вигляді принаймні одного нерегульованого об'ємного насоса з дросельним регулюванням потоку робочої рідини, принаймні один для кожного об'ємного насоса жорстко зв'язаний з корпусом об'ємного насоса і керований тиском робочої рідини дросель, віддентровий механізм холостого ходу і резервуар Ідив. пат.The closest analogue (prototype) is an automatic hydrostatic transformer, which includes a hydrostatic coupling in the form of at least one non-regulated positive displacement pump with throttle regulation of the flow of the working fluid, at least one for each positive displacement pump is rigidly connected to the positive displacement pump housing and controlled by the pressure of the working fluid, the throttle, the external idle mechanism and the reservoir See stalemate.

ША 81150, 10.12.2007р., чи заявку ОА Меа2005107041.Sha 81150, 10.12.2007, or application OA Mea 2005107041.

Однак, передбачене компонування гідромуфти затрудняє в високошвидкісних приводах впровадження промислових об'ємних насосів без допоміжних понижувальних редукторів та мультиплікаторів, причому застосування останніх зменшує вплив реактивного моменту на формування вихідного обертового моменту, оскільки подальше підвищення обертів корпусу об'ємного насоса знижує обертовий момент. Традиційно асиметричне компонування шестерних насосів зумовлює їх переобладнання або впровадження дебалансів, що негативно впливає на працездатність і ефективність передачі.However, the intended layout of the hydraulic coupling makes it difficult to implement industrial positive displacement pumps without auxiliary reduction gears and multipliers in high-speed drives, and the use of the latter reduces the impact of the reactive moment on the formation of the output torque, since the further increase in the revolutions of the positive displacement pump housing reduces the torque. Traditionally, the asymmetric layout of gear pumps requires their conversion or the introduction of imbalances, which negatively affects the performance and efficiency of the transmission.

В основу винаходу поставлено задачу вдосконалити автоматичний гідростатичний трансформатор шляхом ефективного компонування гідромуфти з врахуванням характеристик промислових гідронасосів, що дозволить збільшити обертовий момент в режимі трансформування.The basis of the invention is the task of improving the automatic hydrostatic transformer by means of an effective layout of the hydraulic coupling, taking into account the characteristics of industrial hydraulic pumps, which will allow to increase the torque in the transformation mode.

Поставлене завдання вирішується тим, що в автоматичному гідростатичному трансформаторі, що включає гідростатичну муфту у вигляді принаймні одного нерегульованого об'ємного насоса з дросельним регулюванням потоку робочої рідини, принаймні один для кожного об'ємного насоса жорстко зв'язаний з корпусом об'ємного насоса і керований тиском робочої рідини дросель, віддентровий механізм холостого ходу і резервуар, згідно винаходу, впроваджений неповний диференціальний механізм з вхідним центральним колесом, вихідним водилом, принаймні одним сателітом, кінематичне зв'язаним з валом об'ємного насоса, корпус якого жорстко закріплений на водилі. Крім того, згідно винаходу, резервуар і водило неповного диференціального механізму автоматичного гідростатичного трансформатора включають відповідно реакторне та турбінне колеса. А також, згідно винаходу, автоматичний гідростатичний трансформатор включає принаймні один зворотній клапан, впроваджений паралельно відповідному дроселю.The task is solved by the fact that in an automatic hydrostatic transformer, which includes a hydrostatic coupling in the form of at least one non-regulated positive displacement pump with throttle regulation of the flow of the working fluid, at least one for each positive displacement pump is rigidly connected to the body of the positive displacement pump and a throttle controlled by the pressure of the working fluid, an external idling mechanism and a tank, according to the invention, an incomplete differential mechanism with an input central wheel, an output carrier, at least one satellite, kinematic connected to the shaft of a volumetric pump, whose body is rigidly fixed on the carrier, is implemented. In addition, according to the invention, the tank and carrier of the partial differential mechanism of the automatic hydrostatic transformer include, respectively, reactor and turbine wheels. And also, according to the invention, the automatic hydrostatic transformer includes at least one non-return valve introduced in parallel with the corresponding throttle.

Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг.1 наведено кінематичну схему автоматичного гідростатичного трансформатора, на фіг.2 - схему циркуляції робочої рідини у випадку формування додаткового динамічного реактивного моменту.The essence of the invention is explained by the drawing, where Fig. 1 shows a kinematic diagram of an automatic hydrostatic transformer, Fig. 2 shows a diagram of the circulation of the working fluid in the case of the formation of an additional dynamic reactive moment.

Автоматичний гідростатичний трансформатор виконаний у вигляді гідростатичної муфти з дросельним регулюванням потоку робочої рідини і включає неповний диференціальний механізм 1 з вхідним центральним колесом 2, вихідним водилом 3, принаймні одним сателітом 4, кінематично зв'язаним з валом 5 об'ємного насоса 6, корпус 7 якого жорстко закріплений на водилі 3. Для кожного об'ємного насоса 6 впроваджено принаймні один жорстко зв'язаний з корпусом 7 об'ємного насоса 6 і керований тиском робочої рідини дросель 8, встановлений з можливістю формування реактивного моменту на водилі 3. Автоматичний гідростатичний трансформатор включає також принаймні один відцентровий механізм холостого ходу 9 (загальний або автономний для кожного дроселя 8) у вигляді підпружинених пружинами 10 відцентрових вантажів 11, і резервуар 12. Кожен дросель 8 включає натискний золотник 13 з можливістю обмеження його переміщення відцентровим механізмом холостого ходу 9. Резервуар 12 автоматичного гідростатичного трансформатора шарнірно зв'язаний з водилом З та жорстко з корпусом комплектуючого агрегату. З метою формування додаткового динамічного реактивного моменту резервуар 12 і водило З включають (для зображеного варіанту) відповідно реакторне 14 та турбінне 15 колеса, які забезпечують принаймні одноразовий вплив витічних з дроселів 8 струмин 16 на водило З неповного диференціального механізму 1.The automatic hydrostatic transformer is made in the form of a hydrostatic clutch with a throttle control of the flow of the working fluid and includes an incomplete differential mechanism 1 with an input central wheel 2, an output carrier 3, at least one satellite 4, kinematically connected to the shaft 5 of the volumetric pump 6, housing 7 which is rigidly fixed on the carrier 3. For each positive displacement pump 6, at least one throttle 8 rigidly connected to the body 7 of the positive displacement pump 6 and controlled by the pressure of the working fluid, installed with the possibility of forming a reactive moment on the carrier 3, is implemented. Automatic hydrostatic transformer also includes at least one centrifugal idle mechanism 9 (common or autonomous for each throttle 8) in the form of centrifugal loads 11 spring-loaded by springs 10, and a tank 12. Each throttle 8 includes a pressure spool 13 with the possibility of limiting its movement by a centrifugal idle mechanism 9. Tank 12 automatic hydrostatic transformer The actuator is hingedly connected to the carrier Z and rigidly to the body of the component unit. In order to form an additional dynamic reactive moment, the reservoir 12 and the carrier C include (for the illustrated variant) the reactor 14 and the turbine 15 wheels, respectively, which ensure at least a one-time impact of the jets 16 flowing out of the throttles 8 on the carrier C of the incomplete differential mechanism 1.

Рух транспортного засобу за інерцією без гальмування приводним двигуном (при необхідності) забезпечується безпосередньо об'ємними насосами 6 або впровадженням зворотних клапанів 17.The movement of the vehicle by inertia without braking by the drive motor (if necessary) is provided directly by volumetric pumps 6 or the introduction of non-return valves 17.

Автоматичний гідростатичний трансформатор працює наступним чином.The automatic hydrostatic transformer works as follows.

При запуску приводного двигуна і роботі його в режимі холостого ходу водило З неповного диференціального механізму 1 нерухоме. Відцентровий механізм холостого ходу 9 обмежує повне закриття кожного з дроселів 8 і робоча рідина перекачується об'ємним насосом 6 через частково відкритий дросель 8, циркулюючи в резервуарі 12. Площа щілини дроселя 8 в стоповому режимі регулюється попередньо.When starting the drive motor and operating it in the idling mode, the carrier Z of the incomplete differential mechanism 1 is motionless. The centrifugal idle mechanism 9 limits the complete closure of each of the throttles 8 and the working fluid is pumped by the volumetric pump 6 through the partially open throttle 8, circulating in the reservoir 12. The area of the throttle gap 8 in stop mode is pre-adjusted.

Збільшення кутової швидкості центрального колеса 2 (відповідно вала 5 об'ємного насоса 6) зумовлює зростання тиску робочої рідини, що формує на водил і З обертовий момент, складовими якого є обертовий момент гідростатичної муфти за рахунок гальмування сателітів 4 і реактивний момент від витічних з дроселів 8 струмин 16. У випадку впровадження в резервуарі 12 і водилі З відповідно реакторного 14 та турбінного 15 коліс струмини 16 повторно направляються на водило З неповного диференціального механізму 17, що зумовлює формування додаткового динамічного реактивного моменту, насамперед у столовому режимі.An increase in the angular velocity of the central wheel 2 (corresponding to the shaft 5 of the volumetric pump 6) leads to an increase in the pressure of the working fluid, which creates a torque on the carrier and Z, the components of which are the torque of the hydrostatic clutch due to the braking of the satellites 4 and the reactive moment from the leakage from the throttles 8 jet 16. In the case of introduction of reactor 14 and turbine 15 wheels in the tank 12 and carrier Z, respectively, the jets 16 are re-directed to the carrier Z of the incomplete differential mechanism 17, which causes the formation of an additional dynamic reactive moment, primarily in the table mode.

При виході зі стопового режиму закриття дроселів 8 регулюється тиском робочої рідини, забезпечуючи режим трансформації моменту. При досягненні водилом З певної кутової швидкості механізм холостого ходу 9 не обмежує повне закриття дроселів 8, що зумовлює забезпечення режиму динамічної муфти, якщо момент опору стає меншим максимального крутного моменту приводного двигуна (повне закриття дроселя при певному тиску робочої рідини регулюється попередньо).When exiting the stop mode, the closing of the throttles 8 is regulated by the pressure of the working fluid, ensuring the moment transformation mode. When the driver C reaches a certain angular speed, the idle mechanism 9 does not limit the full closing of the throttles 8, which causes the dynamic clutch mode to be ensured if the resistance moment becomes less than the maximum torque of the drive motor (the full closing of the throttle at a certain pressure of the working fluid is pre-regulated).

Для забезпечення оптимального теплового режиму автоматичний гідростатичний трансформатор може бути обладнаний, аналогічно прототипу, теплообмінником, гідравлічне зв'язаним з вмонтованими в резервуарі каналами виходу і входу робочої рідини з можливістю її циркуляції за рахунок енергії потоку витіяних з дроселів струмин.To ensure the optimal thermal regime, the automatic hydrostatic transformer can be equipped, similarly to the prototype, with a heat exchanger hydraulically connected to the outlet and inlet channels of the working fluid, with the possibility of its circulation due to the energy of the flow of jets drawn from the throttles.

Зміну обертів за напрямом забезпечують реверсивною передачею.The change of revolutions in the direction is provided by a reverse transmission.

Таким чином, впровадження трансмісії на основі автоматичного гідростатичного трансформатора дозволить ефективно забезпечити передбачені режими роботи привода з безступеневим трансформуванням обертового моменту, отримати значну економію палива порівняно із ступеневими передачами (завдяки автоматичному безступеневому регулюванню) та гідродинамічним трансформатором (завдяки відсутності проковзування в режимі динамічної муфти) та спростити управління. в 7 8 9 10 її в х. щ /. у 4 - м 1Thus, the introduction of a transmission based on an automatic hydrostatic transformer will allow to effectively ensure the intended operating modes of the drive with stepless transformation of the torque, to obtain significant fuel savings compared to stepped transmissions (due to automatic stepless adjustment) and a hydrodynamic transformer (due to the absence of slippage in the dynamic clutch mode) and simplify management. in 7 8 9 10 her in h. sh /. in 4 - m 1

А ска / ска вч кое / ек Ше 3 те и шин ЩО чі а 2 я й і К.В г ме як Й " о Х Ж МA ska / ska vch koe / ek She 3 te i shin SCHO chi a 2 i i i K.V g me as Y " o X Z M

СК уSK in

М ОА зн д я- й ій Я Сх як 8 ще і п/ в аM OA zn d ya- y yy Ya Sh as 8 more and p/ in a

Фіг. 1 ях ит 14 тщй з 12 тт р й Тясньь й ча М ши Ше». Б 16 дет х сн тFig. 1 yah yt 14 tshchy z 12 tt r y Tyasny y cha Mshi She". B 16 det x sn t

Фіг. 2Fig. 2

Claims (3)

1. Автоматичний гідростатичний трансформатор, що включає гідростатичну муфту у вигляді принаймні одного нерегульованого об'ємного насоса з дросельним регулюванням потоку робочої рідини, принаймні один для кожного об'ємного насоса жорстко зв'язаний з корпусом об'ємного насоса і керований тиском робочої рідини дросель, відцентровий механізм холостого ходу 1 резервуар, який відрізняється тим, що оснащений неповним диференціальним механізмом з вхідним центральним колесом, вихідним водилом, принаймні одним сателітом, кінематично зв'язаним з валом об'ємного насоса, корпус якого жорстко закріплений на водилі.1. Automatic hydrostatic transformer, including a hydrostatic coupling in the form of at least one non-regulated positive displacement pump with throttle regulation of the flow of the working fluid, at least one for each positive displacement pump rigidly connected to the body of the positive displacement pump and a throttle controlled by the pressure of the working fluid , centrifugal idle mechanism 1 tank, which is characterized by the fact that it is equipped with an incomplete differential mechanism with an input central wheel, an output carrier, at least one satellite, kinematically connected to the shaft of a positive displacement pump, the body of which is rigidly fixed to the carrier. 2. Автоматичний гідростатичний трансформатор за п. І, який відрізняється тим, що резервуар і водило неповного диференціального механізму мають відповідно реакторне та турбінне колеса.2. Automatic hydrostatic transformer according to item I, which differs in that the tank and carrier of the incomplete differential mechanism have reactor and turbine wheels, respectively. 3. Автоматичний гідростатичний трансформатор за будь-яким із пп.1, 2, який відрізняється тим, що включає принаймні один зворотний клапан, включений паралельно відповідному дроселю.3. Automatic hydrostatic transformer according to any one of claims 1, 2, which is characterized by the fact that it includes at least one non-return valve connected in parallel with the corresponding throttle.
UAA200607573A 2006-07-07 2006-07-07 Automated hydrostatic transformer UA82748C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200607573A UA82748C2 (en) 2006-07-07 2006-07-07 Automated hydrostatic transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200607573A UA82748C2 (en) 2006-07-07 2006-07-07 Automated hydrostatic transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA82748C2 true UA82748C2 (en) 2008-05-12

Family

ID=39819177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200607573A UA82748C2 (en) 2006-07-07 2006-07-07 Automated hydrostatic transformer

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA82748C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653928C1 (en) * 2017-06-27 2018-05-15 Александр Александрович Стуров Hydrostatic transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653928C1 (en) * 2017-06-27 2018-05-15 Александр Александрович Стуров Hydrostatic transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7828128B2 (en) Control of fluid pressure in a torque converter of an automatic transmission
KR100849048B1 (en) Power transmission system
EP1873423B1 (en) Electronically controlled converter clutch for an automatic transmission
RU2331779C2 (en) Power plant and method to optimise power supply for power plant cooling
CN107336597B (en) Fuel supply system for vehicle and control method thereof
WO2008130059A1 (en) Hydraulic control device
WO2012127651A1 (en) Belt-type continuously variable transmission
JP5125159B2 (en) Vehicle energy regeneration device
JP5093536B2 (en) Continuously variable transmission assembly
CN112997027B (en) Working medium circuit of transmission
UA82748C2 (en) Automated hydrostatic transformer
US10557547B2 (en) Hydraulic control device
CN101639116B (en) Speed regulating device for fixed conduit nozzle valve-controlled hydraulic coupler
CN102112332A (en) Hybrid earth mover
JP4935343B2 (en) Hydraulic control device for continuously variable transmission
CN100582516C (en) Hydraulic hybrid powertrain system
US20090301074A1 (en) Hydrodynamic assembly with a retarder and a hydrodynamic clutch
UA81150C2 (en) Automatic volumetric-reactive fluid converter
JP4978185B2 (en) Hydraulic control device for continuously variable transmission
RU2695477C1 (en) Hydromechanical transmission
CN212579830U (en) High-efficiency hydraulic brake device
SHIBAYAMA et al. Introduction of the latest hydraulic control system for automatic transmission
JP5833860B2 (en) Control device for lock-up clutch
KR200189173Y1 (en) Torque converter for automatic transmission
JP2020139518A (en) Hydraulic driving device for industrial vehicle