ИНЕРЦИОННЫЙ ГИДРОДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к области бесступенчатых передач, и может быть использована в силовых приводах транспортных, тяговых, сельскохозяйственных, дорожных и других машин.
Известен инерционный гидродифференциальный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, импульсный механизм в виде ведущего вала, соединенного с неуравновешенными грузовыми звеньями дифференциального механизма, одна из шестерен которого установлена на ведомом валу, объемную гидромашину, закрепленную на корпусе, связанную с дифференциальным механизмом и имеющую замкнутый контур циркуляции жидкости с запорным элементом, снабженный дополнительными объемной гидромашиной со своим замкнутым контуром циркуляции жидкости и дифференциальным механизмом. Запорные элементы выполнены в виде обратных клапанов (Патент РФ №1028924, F16H 47/04. Опубликовано 15.07.83. Бюллетень №26).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является инерционный гидродифференциальный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, импульсный механизм в виде ведущего вала, соединенного с неуравновешенными грузовыми звеньями преобразователя момента, одно из звеньев которого установлено на ведомом валу, закрепленные на корпусе две объемные гидромашины, имеющие замкнутые контуры циркуляции жидкости с обратными клапанами и дифференциальный механизм, центральные колеса которого связаны с объемными гидромашинами, снабженный фрикционными элементами, ведущие звенья которых связаны с центральными колесами дифференциального механизма, а ведомые - с корпусом. Гидравлические механизмы включения фрикционных элементов связаны с напорными магистралями объемных гидромашин (Патент РФ №2106554, F16H 47/04. Опубликовано 10.03.98. Бюллетень №7). Данная конструкция принята за прототип.
Недостаток таких трансформаторов заключается в том, что на режиме динамической муфты (прямой передаче) рабочая жидкость корпусной гидромашины непрерывно циркулирует по всем каналам гидравлической системы. Это обстоятельство в силу определенного гидравлического сопротивления системы приводит к повышенному нагреву передачи. Особенно, если учесть, что на режиме динамической муфты многие транспортные средства движутся до 90% рабочего времени.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является уменьшение сопротивления гидравлической системы корпусной гидромашины и уменьшение нагрева передачи при работе на режиме динамической муфты.
Предлагаемый инерционный гидродифференциальный трансформатор вращающего момента содержит корпус, импульсный механизм в виде ведущего вала, соединенного с неуравновешенными грузовыми звеньями преобразователя момента, одно из звеньев которого установлено на ведомом валу, закрепленные на корпусе две объемные гидромашины (корпусную и выходную), имеющие замкнутые контуры циркуляции жидкости с обратными клапанами и дифференциальный механизм, центральные колеса которого связаны с объемными гидромашинами. Отличительным признаком является включение в свободную ветвь гидравлической системы корпусной гидромашины дополнительной магистрали малого сопротивления с устройством управления.
На фиг.1 изображена кинематическая схема инерционного гидродифференциального трансформатора вращающего момента.
Инерционный гидродифференциальный трансформатор вращающего момента содержит импульсный механизм в виде ведущего вала 1, соединенного с неуравновешенными грузовыми звеньями 2 (в качестве последних могут быть зубчатые колеса-сателлиты с неуравновешенной массой) преобразователя момента, центральное звено 3 которого установлено на промежуточном вале-реакторе 4. С реактором 4 соединена корпусная объемная гидромашина 5, которая имеет замкнутую циркуляцию жидкости через обратный клапан 6, и снабжена дополнительной гидравлической магистралью 7, имеющей малое сопротивление.
Дифференциальный механизм выполнен в виде центрального зубчатого колеса 8, уравновешенных зубчатых колес-сателлитов 9, водила 10, центрального зубчатого колеса 11, соединенного через шестерню 12 с выходной гидромашиной 13. Выходная гидромашина 13 имеет замкнутую циркуляцию жидкости через обратный клапан 14, включенный в контур. С водилом 10 соединен ведомый вал 15. Все элементы трансформатора помещены в корпус 16. Устройство 17 обеспечивает переключение направления потока жидкости из основного контура в дополнительную магистраль 7 при выходе передачи на режим динамической муфты и обратное переключение при переходе на режим трансформации момента.
Работает инерционный гидродифференциальный трансформатор следующим образом.
При работе двигателя (не показан) входной вал 1 приводит в движение неуравновешенные грузовые звенья 2 преобразователя момента. На центральном звене 3 создается знакопеременный инерционный вращающий момент. При действии положительного импульса инерционного момента выходная гидромашина 13 с помощью обратного клапана 14 останавливает центральное зубчатое колесо 11 дифференциального механизма. Центральное зубчатое колесо 8 вращает сателлиты 9, которые, обкатываясь по неподвижному зубчатому колесу 11, вращают водило 10 и ведомый вал 15. Корпусная гидромашина 5 при этом работает в режиме холостого прокручивания.
При действии отрицательного импульса инерционного момента промежуточный вал-реактор 4 тормозится силами инерции грузовых звеньев 2 до остановки. После этого вал-реактор 4 и связанная с ним корпусная гидромашина 5 начинают поворачиваться в обратном направлении, вследствие чего обратный клапан 6 закрывается. В магистрали возрастает давление и происходит остановка вала-реактора 4. Выходная гидромашина 13 при этом работает в режиме холостого прокручивания. Ведомый вал 15 в этот период не имеет связи с промежуточным валом-реактором 4 и продолжает вращаться по инерции. С началом действия положительного импульса инерционного момента вал-реактор 4 начинает вращаться в прямом направлении и рабочий цикл повторяется.
При выходе передачи на режим динамической муфты устройство включения 17 направляет поток жидкости гидравлической системы корпусной гидромашины в дополнительную магистраль 7. Далее рабочая жидкость перемещается по дополнительной магистрали малого сопротивления, что снижает температурный режим трансформатора при движении транспортного средства на режиме динамической муфты. При переходе передачи с режима динамической муфты на режим трансформации момента устройство 17 направляет поток жидкости гидравлической системы корпусной гидромашины в основную магистраль с обратным клапаном 6.
Предлагаемая конструкция инерционного гидродифференциального трансформатора вращающего момента уменьшает нагрев передачи при работе на режиме динамической муфты и позволяет обеспечить необходимый температурный режим системы в целом.