ГИДРОПРИВОД

Полезная модель относится к области гидромашиностроения и предназначена для использования в качестве бесступенчатых регулируемых трансмиссий колесных и гусеничных машин.
Известен гидропривод, содержащий регулируемый насос и нерегулируемый гидромотор, применяемый в качестве трансмиссий тракторов, дорожных катков и экскаваторов [см. Петров В.А. Гидрообъемные трансмиссии самоходных машин. М.: Машиностроение, 1988, с.99, рис.41a.].
Недостатком такого решения является недостаточная величина диапазона бесступенчатого изменения скорости вращения выходного звена (диапазона регулирования гидропривода).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является гидропривод, описанный в патенте РФ на изобретение №2278310, МПК F16H 39/02, опубл. 01.12.2004 г. Гидропривод содержит регулируемый насос и гидромотор, а также вспомогательный насос, линия нагнетания которого подведена к сливному и к подпиточным клапанам. При этом гидромотор выполнен регулируемым, а к линии нагнетания вспомогательного насоса подключена также управляющая полость подпружиненного поршня, кинематически соединенного с регулирующим органом регулируемого гидромотора.
Однако в данном гидроприводе объем гидромотора при работе системы остается постоянным, вследствие чего изменение скорости вращения выходного вала гидропривода осуществляется только регулируемым насосом, что существенно ограничивает диапазон регулирования гидропривода.
Технической задачей полезной модели является расширение бесступенчатого диапазона регулирования гидропривода.
Эта задача достигается тем, что известный гидропривод содержащий регулируемые насос и гидромотор, а также вспомогательный насос, линия нагнетания которого подведена к сливному и к подпиточным клапанам, предохранительные клапаны, снабжен перепускным клапаном, при этом гидромотор выполнен из двух гидромашин, расположенных на общем валом, первая из которых выполнена в виде регулируемого и обратимого насос-мотора, а вторая - нерегулируемого гидромотора.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема гидропривода.
Гидропривод содержит регулируемый насос 1 и составной гидромотор 2, из расположенных на общем валу 3 двух гидромашин 4 и 5. Первая из гидромашин 4 составного гидромотора 2 представляет собой регулируемый и обратимый насос-мотор, а вторая 5 - нерегулируемый гидромотор. Гидромашины 4 и 5 параллельно подключены к регулируемому насосу 1 основными силовыми гидролиниями 6 и 7. Также гидропривод содержит вспомогательный нерегулируемый насос 8, приводимый во вращение от регулируемого насоса 1. Линия нагнетания 9 вспомогательного нерегулируемого насоса 8 подведена к предохранительному клапану 10, редукционным подпиточным клапанам 11 и 12 и механизмам дистанционного управления 13 и 14 регулируемого насоса 1 и гидромашины 4 соответственно и управляющей полости перепускного клапана 15. Гидропривод содержит предохранительные клапаны 16 и 17.
Механизмы управления 13 и 14 гидромашинами 1 и 4 могут быть выполнены аналогично механизму управления насосом, описанному в патенте РФ на изобретение №2278310, МПК F16H 39/02, опубл. 01.12.2004 г.
Гидропривод работает следующим образом.
При включении гидропривода регулируемый насос 1 и вспомогательный насос 8, начинают вращаться. В начальном положении при отсутствии управляющего воздействия на механизмы дистанционного управления 13 и 14, регулируемый насос 1 и гидромашина 4 находятся в нулевом положении и вращение выходного общего вала 3 гидропривода не происходит. Под действием давления подпитки, создаваемого вспомогательным нерегулируемым насосом 8, перепускной клапан 15 замыкает регулируемый насос 1 через силовые гидролинии 6 и 7 с гидромашинами 4 и 5 составного гидромотора 2. До начала работы регулируемого насоса 1, на механизм управления 14 гидромашины 4 подается управляющее воздействие, под действием которого рабочий орган гидромашины 4 становится в положение максимального угла наклона в моторном режиме работы. Далее, при подаче управляющего воздействия на механизм управления 13 регулируемого насоса 1, его рабочий орган пропорционально величине управляющего воздействия отклоняется в сторону, соответствующую фазе управляющего воздействия. При этом в основных силовых гидролиниях 6 и 7 гидропривода начинается всасывательно-нагнетательный процесс, приводящий к возникновению перепада давлений на гидромашинах 4 и 5 и, как следствие, началу вращения выходного общего вала 3. В случае если давления в основной силовой гидролинии 6 или 7 превышает давление настройки предохранительных клапанов 16 или 17, соответствующий клапан открывается и сообщает гидролинии 6 и 7 между собой до момента понижения давления до требуемого уровня. Подпитка основных силовых гидролиний 6 и 7 происходит через редукционные подпиточные клапаны 11 и 12. Величина давления подпитки определяется настройкой редукционных подпиточных клапанов 11 и 12. Предохранительный клапан 10 поддерживает давление в гидролинии нагнетания 9 вспомогательного нерегулируемого насоса 8 на заданном уровне.
Общий диапазон регулирования гидропривода равен произведению диапазонов регулирования насоса 1 и диапазонов насосного и гидромоторного регулирования гидромашины 4. Увеличение скорости вращения выходного вала 3 гидропривода происходит следующим образом. Вначале под действием управляющего воздействия, механизм управления 13 переводит насос 1 в положение максимальной подачи. Далее, при неизменном состоянии насоса 1, под действием управляющего воздействия механизм управления 14 переводит гидромашину 4 в нулевое положение. При этом по мере уменьшения рабочего объема гидромашины 4, расход рабочей жидкости через него уменьшается, и в положении нулевого угла установки гидромашины 4 вся подача регулируемого насоса 1 поступает в гидромашину 5. Тем самым, при одинаковом начальном рабочем объеме гидромашин 4 и 5, скорость вращения выходного вала 3 увеличивается в два раза. Далее, под действием управляющего воздействия, механизм управления 14 переводит гидромашину 4 в насосный режим работы. В насосном режиме работы гидромашины 4 она становится источником гидравлической энергии, приводимым во вращение гидромашинной 5. При этом подача гидромашины 4 суммируется с подачей регулируемого насоса 1 и проходит через гидромашину 5. При постоянстве подачи регулируемого насоса 1, по мере увеличения рабочего объема гидромашины 4 в насосном режиме работы происходит увеличение ее подачи и одновременный рост скорости вращения выходного вала 3. Увеличение угла наклона гидромашины 4 в насосном режиме может происходить до максимального значения, определяемого ее конструкцией, при котором момент, развиваемый составным гидромотором 2, достигает минимально допустимого значения.
Были проведены стендовые испытания макетного образца гидропривода.
Использование полезной модели обеспечивает расширение диапазона регулирования скорости выходного звена в 2,2 раза.