УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ГИДРОМАШИНЫ НА ЭЛЕМЕНТЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК F16H57/22 

Область техники

Изобретение относится к области гидромашин для создания гидравлического вспомогательного привода в транспортном средстве.

Уровень техники

Размещение гидростатической трансмиссии в транспортном средстве требует использования насоса и мотора для передачи энергии к вспомогательному гидроприводу колес транспортного средства, которое может быть прицепным или самоходным транспортным средством.

Вспомогательный привод обеспечивается, например, путем отбора крутящего момента от главной трансмиссии транспортного средства для привода гидронасоса, который далее питает один или несколько гидромоторов, обеспечивающих вспомогательный гидропривод колес.

В случае вспомогательного гидропривода движение может передаваться от элемента трансмиссии транспортного средства, содержащего выходной вал; при этом необходимо обеспечить соосность вала гидронасоса и выходного вала элемента трансмиссии.

Такую соосность трудно обеспечить, а неточность оказывает непосредственное негативное влияние на герметичность и срок службы системы.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является решение указанной проблемы.

Для решения указанной задачи в соответствии с изобретением предлагается система, содержащая элемент трансмиссии транспортного средства и гидромашину для обеспечения гидростатической трансмиссии в транспортном средстве, причем элемент трансмиссии содержит:

- основной корпус, определяющий внутренний объем, и

- выходной вал, расположенный в указанном внутреннем объеме и установленный с возможностью вращения относительно корпуса с помощью подшипников, причем указанный выходной вал определяет осевое направление, а

гидромашина содержит корпус машины и вал машины,

при этом система отличается тем, что корпус машины неподвижно установлен на основном корпусе, причем корпус машины содержит осевой фланец, выполненный с возможностью взаимодействия с механически обработанной поверхностью основного корпуса для обеспечения соосности выходного вала и вала машины.

Согласно частному варианту исполнения

- элемент трансмиссии дополнительно содержит динамический уплотнительный элемент, установленный вокруг выходного вала на выходном участке основного корпуса для обеспечения динамического уплотнения внутреннего объема основного корпуса, причем выходным участком является механически обработанная поверхность, концентрическая с выходным валом,

- осевой фланец корпуса машины может быть вставлен в выходной участок основного корпуса, причем выходной участок основного корпуса и осевой фланец корпуса машины обеспечивают центрирование на близком расстоянии.

Согласно альтернативному варианту этого частного варианта исполнения, механически обработанная поверхность основного корпуса представляет собой выступ на наружной поверхности основного корпуса, а осевой фланец корпуса машины выполнен с возможностью охвата этого выступа и обеспечения соосности выходного вала и вала машины.

Корпус машины и основной корпус могут также иметь ответные профили, взаимодействующие с обеспечением соединения корпуса машины и основного корпуса при вращении.

Эти ответные профили представляют собой, например, канавки или выступы.

Как вариант, корпус машины и основной корпус имеют ответные профили осевого фланца и механически обработанной поверхности, взаимодействующие с обеспечением коаксиальности выходного вала и вала машины.

Корпус машины и основной корпус, каждый, может иметь опорную поверхность, взаимодействие которых ограничивает относительное перемещение корпусов в осевом направлении.

Элемент трансмиссии является, например, коробкой передач или дифференциалом.

Дифференциал обычно содержит поворотную приводную часть типа коронной шестерни, водила или держателя планетарных шестерен, причем выходной вал является выходным валом коробки передач, соединенным с поворотной приводной частью.

Как вариант, дифференциал содержит два выходных полувала, соединенных с планетарными шестернями дифференциала, а выходной вал элемента трансмиссии является одним из этих полувалов.

Краткий перечень чертежей

Другие характеристики, задачи и преимущества изобретения будут ясны из последующего описания, которое является иллюстративным и не имеет ограничительного характера, со ссылками на прилагаемые чертежи.

На чертежах:

на фиг. 1 схематически изображена система установки в соответствии с одним из аспектов заявленного изобретения;

на фиг. 2 и 3 схематично изображены два варианта системы установки;

на фиг. 4 изображено применение системы установки для коробки передач;

на фиг. 5 изображает применение системы установки для дифференциала.

Подробное раскрытие изобретения

На фиг. 1 схематично показана система установки в соответствии с одним аспектом изобретения.

На чертеже схематично показан элемент 2 трансмиссии, содержащий:

- основной корпус 21, определяющий внутренний объем, и

- выходной вал 22, расположенный во внутреннем объеме и установленный с возможностью вращения относительно основного корпуса 21 с помощью подшипников 23, причем выходной вал 22 имеет осевое направление X-X.

Гидромашина 1 установлена на продолжении элемента 2 трансмиссии и содержит:

- корпус 11 машины, и

- вал 12 машины.

Присоединение гидромашины 1 к элементу 2 трансмиссии требует соосности их соответствующих валов 12 и 22.

Для обеспечения этой соосности корпус 11 машины центрируют посредством основного корпуса 21.

Центрирование корпуса 11 машины на основном корпусе 21 обеспечивается с помощью механически обработанной поверхности 24 основного корпуса 21, которая взаимодействует с осевым фланцем 14 корпуса 11 машины для обеспечения центрирования на близком расстоянии корпуса 11 машины на основном корпусе 21.

В показанном частном примере механически обработанная поверхность 24 основного корпуса 21 является поверхностью, несущей уплотнительное кольцо 25 динамического уплотнения, обеспечивающее плотность основного корпуса 21.

Эта механически обработанная поверхность 24 обязательно имеет минимальный допуск и хорошую концентричность по отношению к выходному валу 22 для реализации динамического уплотнения.

В показанном способе установки эту механически обработанную поверхность основного корпуса 21 используют для обеспечения соосности вала 12 машины с выходным валом 22. Точность центрирования повышена, в частности, вследствие того, что связь между механически обработанной поверхностью 24 и выходным валом 22 осуществляется на близком расстоянии и сводится всего к одной детали.

Осевой фланец 14 корпуса машины выполнен таким образом, что он входит в механически обработанную поверхность 24 основного корпуса 21 и, предпочтительно, образует корпус для установки уплотнительного элемента 15, в данном случае - уплотнительного кольца круглого сечения, обеспечивающего уплотнение между осевым фланцем 14 и механически обработанной поверхностью 24.

После завершения этого центрирования на близком расстоянии корпус 11 машины прикрепляют к основному корпусу 21 с помощью не показанных крепежных средств, таких как болты, которые обеспечивают неподвижность корпусов 11 и 21 относительно друг друга.

Корпус 11 машины и основной корпус 21, предпочтительно, содержат поверхности, выполненные с возможностью образования осевых упоров. В показанном примере этими поверхностями являются радиальные уступы 16 и 26, выполненные соответственно на корпусе 11 машины и основном корпусе 21.

Может быть выполнена механическая обработка радиальных уступов 16 и 26 для обеспечения их надлежащей плоскостности и надлежащего упора корпусов 11 и 21.

В данном случае комбинация механически обработанной поверхности 24 и поверхностей 16 и 26, обеспечивающая центрирование на близком расстоянии, и торцевой упор, обеспечивает как концентричность, так и соосность гидромашины 1 и выходного вала 22 с резко сниженными допусками, тем самым обеспечивая надлежащую плотность соединений и хорошую механическую работу.

Осевое положение также обеспечивается с очень хорошей точностью торцевым упором.

Кроме того, корпус 11 машины и основной корпус 21, предпочтительно, содержат ответные поверхности, предназначенные для относительной индексации этих двух корпусов 11 и 21 при вращении.

Так, например, корпус 11 машины и основной корпус 21 могут содержать ответные канавки или выступы или индексирующие штырьки. Эти поверхности обеспечивают угловую индексацию двух корпусов 11 и 21 перед их креплением, например, болтами. Такие поверхности могут также выполнять функцию инициирования крутящего момента между основным корпусом 21 и гидромашинной 1.

На фиг. 2 схематично показан вариант системы установки, показанной на фиг. 1, в котором дополнительно выполнены канавки 17 и 27 соответственно в корпусе 11 машины и в основном корпусе 21 для индексации поворота между двумя элементами, а также для выполнения функции инициирования крутящего момента между основным корпусом 21 и гидромашинной 1.

Возможны другие варианты обеспечения центрирования с использованием механически обработанных поверхностей основного корпуса 21, отличных от представленной выше механически обработанной поверхности 24.

Так, например, основной корпус может содержать отдельную механически обработанную поверхность на своей наружной поверхности. Осевой фланец 14 выполнен по размерам таким, что охватывает эту наружную механически обработанную поверхность основного корпуса 21.

На фиг. 3 показан вариант решения по фиг. 2, обеспечивающий центрирование гидромашины 1 с помощью наружной механически обработанной поверхности на основном корпусе 21.

Различные поверхности основного корпуса 21 и корпуса 11 машины выполняют функции, подобные функциям поверхностей в решениях по фиг. 1 и 2, но в последнем решении механически обработанная поверхность выполнена на наружной поверхности основного корпуса 21, а осевой фланец 14 корпуса 11 машины выполнен вставляемым в основной корпус 21.

На фиг. 4 показано применение такой установочной системы для коробки передач.

Элементом 2 трансмиссии является коробка передач, содержащая корпус 21 и выходной вал 22, как это было раскрыто раньше.

Следует понимать, что предлагаемая система установки обеспечивает центрирование вала 12 машины с выходным валом 22 коробки 2 передач благодаря центрированию на близком расстоянии, обеспечиваемому механически обработанной поверхностью 24 коробки 2 передач и осевым фланцем 14 корпуса 11 машины.

На фиг. 5 показано применение такой системы установки в дифференциале. Здесь элементом 2 трансмиссии является дифференциал, содержащий корпус 21 и два выходных полувала 22а и 22b.

Гидромашина 1 присоединена к валу дифференциала 2, в данном случае - к полувалу 22а, таким образом, что этот полувал 22а центрирован с валом 12 машины.

Очевидно, что гидромашина может быть присоединена на каждой стороне дифференциала 2, а каждая сторона дифференциала 2 имеет выходной полувал и одну или несколько механически обработанных поверхностей для обеспечения центрирования гидромашины 1.

Выходной вал может также может быть соединен осью с возможностью вращения с вращающейся приводной частью, типа коронной шестерни, водила или держателя планетарных шестерен дифференциала.

Система предназначена для центрирования гидромашины на элементе трансмиссии. Система содержит элемент трансмиссии транспортного средства и гидромашину для обеспечения гидростатической трансмиссии в транспортном средстве, причем элемент трансмиссии содержит: основной корпус, определяющий внутренний объем, и выходной вал, расположенный во внутреннем объеме и установленный с возможностью вращения относительно основного корпуса с помощью подшипников, причем выходной вал определяет осевое направление, а гидромашина содержит корпус машины и вал машины, при этом корпус машины неподвижно установлен на основном корпусе, при этом корпус машины содержит осевой фланец, выполненный с возможностью взаимодействия с механически обработанной поверхностью основного корпуса для обеспечения соосности выходного вала и вала машины. Технический результат – повышение срока службы системы. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система, содержащая элемент (2) трансмиссии транспортного средства и гидромашину (1) для создания гидростатической трансмиссии в транспортном средстве, причем элемент (2) трансмиссии содержит:

- основной корпус (21), определяющий внутренний объем, и

- выходной вал (22), расположенный в указанном внутреннем объеме и установленный с возможностью вращения относительно основного корпуса (21) с помощью подшипников (23), причем указанный выходной вал (22) определяет осевое направление (Х-Х),

при этом гидромашина (1) содержит корпус (11) машины и вал (12) машины,

данная система отличается тем, что корпус (11) машины неподвижно установлен на основном корпусе (21), причем корпус (11) машины содержит осевой фланец (14), выполненный с возможностью взаимодействия с механически обработанной поверхностью (24) основного корпуса (21) для обеспечения соосности выходного вала (22) и вала (12) машины.

2. Система по п. 1, в которой

- элемент (2) трансмиссии дополнительно содержит динамический уплотнительный элемент (25), установленный вокруг выходного вала (22) на выходном участке (24) основного корпуса (21) для обеспечения динамического уплотнения внутреннего объема основного корпуса (21), причем указанным выходным участком является механически обработанная поверхность, концентрическая с выходным валом (22),

- осевой фланец (14) корпуса (11) машины выполнен с возможностью ввода в указанный выходной участок (24) основного корпуса (21), причем выходной участок (24) основного корпуса (21) и осевой фланец (14) корпуса (11) машины обеспечивают центрирование на близком расстоянии.

3. Система по п. 1, в которой указанная механически обработанная поверхность (24) основного корпуса (21) представляет собой выступ, выполненный механической обработкой на наружной поверхности основного корпуса (21), а осевой фланец (14) корпуса (11) машины выполнен с возможностью охватывать этот выступ и обеспечивать концентричность выходного вала (22) и вала (12) машины.

4. Система по п. 1, в которой корпус (11) машины и основной корпус (21) имеют ответные профили, выполненные с возможностью взаимодействия для обеспечения соединения корпуса (11) машины и основного корпуса (21) при вращении.

5. Система по п. 4, в которой ответные профили представляют собой канавки и выступы.

6. Система по п. 4, в которой корпус (11) машины и основной корпус (21) имеют ответные профили осевого фланца (14) и механически обработанной поверхности (24), выполненные с возможностью взаимодействия для обеспечения коаксиальности между выходным валом (22) и валом (12) машины.

7. Система по п. 1, в которой корпус (11) машины и основной корпус (21) каждый имеет опорную поверхность (16, 26), выполненные с возможностью взаимодействия для ограничения относительного перемещения корпусов (11, 21) в осевом направлении (Х-Х).

8. Система по п. 1, в которой указанный элемент (2) трансмиссии является коробкой передач.

9. Система по п. 1, в которой указанный элемент (2) трансмиссии является дифференциалом.

10. Система по п. 9, в которой дифференциал содержит поворотную приводную часть типа коронной шестерни, водила или держателя планетарных шестерен, причем выходной вал (22) является выходным валом коробки передач, соединенным с указанной поворотной приводной частью.

11. Система по п. 9, в которой дифференциал содержит два выходных полувала, соединенных с планетарными шестернями дифференциала, а выходной вал (22) элемента (2) трансмиссии является одним из этих полувалов.