ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА Российский патент 2013 года по МПК B60K17/10 F16H39/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для обеспечения движения и управления гусеничным трактором с гидростатической трансмиссией и его навесным оборудованием.

Гидростатический привод ходовой части гусеничных машин, в частности бульдозера, стал широко использоваться ведущими фирмами-изготовителями в течение последних двух-трех десятилетий. В основе системы гидростатического привода лежит простой и доступный принцип - передача мощности от двигателя к движителю посредством жидкости в замкнутом контуре. Кроме того, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание гидростатической трансмиссии значительно меньше, по сравнению с гидромеханической трансмиссией, благодаря меньшему количеству механических узлов.

Известна гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора, обеспечивающая его движение и управление навесным оборудованием (см. свидетельство РФ №13188 на полезную модель «Система движения и управления гусеничного трактора и его навесного оборудования», заявлено 13.09.1999, МПК В60К 17/10). Гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора по указанному свидетельству №13188 содержит три регулируемых реверсивных аксиально-поршневых гидронасоса, два из которых соединены гидролиниями с нерегулируемыми гидромоторами, связанными с бортовыми редукторами и снабженными тормозами, причем третий регулируемый гидронасос соединен гидролиниями с гидроцилиндрами рабочих органов навесного оборудования через распределительное устройство, которое установлено с возможностью переключения его на гидролинии нерегулируемых гидромоторов. Момент от двигателя передается всем трем гидронасосам через раздаточный редуктор. При такой конструкции трансмиссии наличие третьего насоса ухудшает компоновку и надежность работы гидросистемы. В режиме движения третий насос является ускоряющим, то есть работает только на увеличение скорости и не может одновременно управлять навесным оборудованием. При одновременной работе трех гидронасосов происходит смешивание рабочих жидкостей разных гидравлических контуров с разным уровнем фильтрации. Для нормальной работы гидроузлов, обеспечивающих движение трактора, используется жидкость более тонкой фильтрации, чем для работы гидроцилиндров, обеспечивающих работу навесного оборудования. При попадании рабочей жидкости грубой фильтрации в гидроконтуры, отвечающие за движение гусеничной машины, фильтры загрязняются и их приходится часто заменять, чтобы система работала надежно. Если этого не делать, то может произойти сбой в работе гидростатической трансмиссии. Однако частая замена фильтров делает известную гидростатическую систему трансмиссии достаточно дорогой в эксплуатации.

Недостатками известной гидростатической трансмиссии являются ненадежность работы и громоздкость компоновочного решения.

Вышеуказанная гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора по свидетельству РФ №13188 на полезную модель является ближайшим аналогом (прототипом) по существенным признакам и достигаемому эффекту заявляемого устройства.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности работы гидростатической трансмиссии при одновременном улучшении компоновки.

Технический результат заключается в длительном сохранении чистоты фильтров, установленных на входе в гидроконтуры гидронасосов, и компактности конструкции устройства.

Указанная задача решается тем, что гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора, содержащая три гидронасоса, два из них выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми и образующими гидроконтур с соответствующим гидромотором, связанным с соответствующим бортовым редуктором и снабженным тормозом, а третий гидронасос через распределительное устройство имеет возможность образования гидроконтура с гидроцилиндрами рабочих органов навесного оборудования, согласно изобретению гидроконтуры всех трех гидронасосов выполнены автономными, сами гидронасосы установлены последовательно на одном валу с приводным двигателем, а корпуса соседних гидронасосов жестко соединены друг с другом.

В гидростатической трансмиссии третий гидронасос выполнен нерегулируемым шестеренным.

В гидростатической трансмиссии тормоза гидромоторов, связанных с бортовыми редукторами, снабжены гидравлическими размыкателями.

В гидростатической трансмиссии гидромоторы выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми.

Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора не известна и не следует явным образом из изученного уровня техники, то есть соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Предлагаемое устройство может быть изготовлено в промышленных условиях цехов больших и средних машиностроительных заводов с использованием современных известных технологий, материалов и стандартного оборудования, которое выпускается как отечественной, так и зарубежной промышленностью.

Следовательно, заявляемое устройство соответствует критерию «промышленная применимость».

Предлагаемая совокупность существенных признаков придает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.

Заявляемая конструкция гидростатической трансмиссии гусеничного трактора выполнена таким образом, что каждый из трех гидронасосов имеет относительно друг друга автономный гидроконтур и поэтому никакого смешивания рабочих жидкостей разных гидравлических контуров с разным уровнем фильтрации не происходит, как это имеет место в прототипе. Следствием указанного является надежность работы заявляемого устройства. Последовательная установка гидронасосов на одном валу с приводным двигателем и соединение корпусов рядом стоящих гидронасосов обеспечивает компактную компоновку.

При реализации заявляемой гидростатической трансмиссии был введен ряд других изменений, по сравнению с прототипом, которые улучшили ее свойства и удешевили. Так, третий гидронасос, отвечающий за работу рабочих органов навесного оборудования, выполнен нерегулируемым шестеренным, более дешевым, чем регулируемый реверсивный аксиально-поршневой. Тормоза гидромоторов, связанных с бортовыми редукторами, снабжены гидравлическими размыкателями, установленными в бортовых редукторах. Благодаря наличию тормозных гидравлических размыкателей обеспечивается надежность торможения гусеничного трактора. Выполнение гидромоторов регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми обеспечивает плавность изменения скорости и тяги и расширение диапазона достигаемых скорости и тяги, что обеспечивает плавное движение трактора, без рывков.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема гидростатической трансмиссии гусеничного трактора.

Заявляемая гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора содержит приводной двигатель 1, на оси которого последовательно установлены три гидронасоса 2, 3, 4, два из которых - 2, 3 - выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми, а третий гидронасос 4 выполнен нерегулируемым шестеренным. Корпуса (на чертеже не обозначены) соседних гидронасосов жестко соединены друг с другом посредством резьбовых соединений. Так, корпус гидронасоса 2 прикреплен к корпусу гидронасоса 3, а тот прикреплен к корпусу гидронасоса 4. Гидронасос 2 соединен с гидромотором 5, а гидронасос 3 соединен с гидромотором 6 с образованием автономных гидроконтуров (на чертеже не обозначены). Гидромоторы 5, 6 выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми и связаны соответственно с бортовыми редукторами 7, 8 планетарного типа, которые, в свою очередь, снабжены тормозами 9, 10 с гидравлическими размыкателями (на чертеже не обозначены). Гидронасос 4 соединен с распределительным устройством 11 и может образовывать автономные гидроконтуры (на чертеже не обозначены) с каждым из гидроцилиндров 12, 13, 14, 15, обеспечивающих работу рабочих органов навесного оборудования гусеничной машины. Гидронасос 4 более дешевый, чем гидронасосы 2, 3, поскольку для управления гидроцилиндрами не требуется применять регулирование или реверсирование. Рабочая жидкость поступает к гидронасосам 2, 3, 4 из гидробака 16 во время движения и/или управления гидроцилиндрами 12, 13, 14, 15 и туда же сливается, когда движение и управление отсутствуют. Все гидроконтуры образованы рукавами высокого давления (на чертеже не обозначены). Сигналы на осуществление движения трактора и управление гидроцилиндрами подаются с блока управления (на чертеже не показан).

Предлагаемая гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора используется следующим образом.

Для осуществления движения гусеничной машины подается сигнал включения приводного двигателя 1 и вращающий момент передается установленным последовательно на его валу гидронасосам 2, 3, 4 с прикрепленными друг к другу корпусами и преобразуется ими в кинетическую энергию рабочей жидкости. По рукавам высокого давления она передается по автономным замкнутым гидроконтурам к гидромоторам 5 и 6 и к распределительному устройству 11. Если управление гидроцилиндрами 12, 13, 14 и 15 не требуется, то рабочая жидкость проходит по соответствующему замкнутому гидроконтуру гидронасос 4 - распределительное устройство 11 и сливается в гидробак 16. В зависимости от положения наклонных шайб гидронасосов 2, 3 размыкаются тормоза 9, 10 и гидромоторы 5, 6 через бортовые редукторы 7, 8 бесступенчато изменяют скорость гусеничного трактора и его тяговое усилие, обеспечивая плавность движения. При любом виде движения от тягового до транспортного возможно управлять одним из гидроцилиндров 12, 13, 14 и 15 рабочих органов навесного оборудования.

Заявляемое изобретение обладает рядом преимуществ:

- надежность работы;

- компактность конструкции;

- упрощение конструкции;

- уменьшение затрат;

- расширение диапазона скорости и тяги.

Изобретение относится к гидростатической трансмиссии гусеничного трактора и предназначено для обеспечения движения и управления гусеничным трактором и его навесным оборудованием. Гидростатическая трансмиссия содержит два регулируемых реверсивных аксиально-поршневых гидронасоса, образующих гидроконтур с соответствующим гидромотором, связанным с соответствующим бортовым редуктором и снабженным тормозом, и третий гидронасос, который через распределительное устройство имеет возможность образования гидроконтура с гидроцилиндрами рабочих органов навесного оборудования. Гидроконтуры всех трех гидронасосов выполнены автономными. Гидронасосы установлены последовательно на одном валу с приводным двигателем, а корпуса соседних гидронасосов жестко соединены друг с другом. Достигаются повышение надежности и компактность конструкции устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидростатическая трансмиссия гусеничного трактора, содержащая три гидронасоса, два из них выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми и образующими гидроконтур с соответствующим гидромотором, связанным с соответствующим бортовым редуктором и снабженным тормозом, а третий гидронасос через распределительное устройство имеет возможность образования гидроконтура с гидроцилиндрами рабочих органов навесного оборудования, отличающаяся тем, что гидроконтуры всех трех гидронасосов выполнены автономными, сами гидронасосы установлены последовательно на одном валу с приводным двигателем, а корпуса соседних гидронасосов жестко соединены друг с другом.

2. Гидростатическая трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что третий гидронасос выполнен нерегулируемым шестеренным.

3. Гидростатическая трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что тормоза гидромоторов, связанных с бортовыми редукторами, снабжены гидравлическими размыкателями.

4. Гидростатическая трансмиссия по п.1, отличающаяся тем, что гидромоторы выполнены регулируемыми реверсивными аксиально-поршневыми.