ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ПЕРЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА Советский патент 1946 года по МПК F16H39/10 

Известны гидравлические переменные передачи, у которых насос или мотор, или тот и другой, заключают в себе два эксцентрично расположенные и вращающиеся с одинаковой угловой скоростью элемента, один из которых несет на себе цилиндры, а другой шарнирно связан со штоками поршней этих цилиндров. Для осуществления связи штоков поршней с соответствующим из элементов в подобных передачах используются обычно скользящие шарниры, вызывающие повышенный расход энергии и смазки и затрудняющие эксплоатацию передачи.

Предлагаемая передача ослабляет указанные недостатки и имеет ту особенность, что цилиндры расположены на несущем их элементе параллельно оси передачи, а поршни выполнены в виде поворотных лопастей, тангенциально нагруженных пружинами и тангенциально связанных с одним концом гибких тяг. Последние перекинуты через направляющие ролики второго элемента и закреплены другим концом на первом элементе. Эти элементы соединены между собой серьгами, образующими вместе с ними шарнирный параллелограм.

На чертежах фиг. 1 изображает принципиальную схему передачи; фиг. 2 - продольный разрез по линии АВ на фиг. 3 примерной формы выполнения мотора передачи; фиг. 3 - поперечный разрез передачи по линиям I-I и II-II на фиг. 2.

На элементе 1 с осью вращения а расположен ряд цилиндров 2. Внутри каждого цилиндра имеется поворотная лопасть 3 (фиг. 1), на оси которой жестко посажен ролик 4. На ролик 4 намотана гибкая тяга 5 (может быть взята стальная лента или стальной трос), один конец которой скреплен с роликом лопасти, являющейся как бы поршнем цилиндра 2.

Тяга 5 огибает направляющий ролик 6, ось которого укреплена на втором элементе 7 с осью его вращения в. Другой конец 8 тяги закреплен на первом элементе l. Ось в вращения второго элемента 7 отнесена от оси а на величину е. Таким образом при вращении лопасти 3 тяга 5, наматываясь на ролик 4, тянет ролик 6 к ролику 4, стремясь относительно повернуть элементы 1 и 7.

Вращение лопасти 3 происходит вследствие того, что сжатое масло поступает из трубы 10 (с осью а) внутрь цилиндра 2 и давит на лопасть 3. Труба 10 разделена продольной перегородкой на две половины. Сжатое масло поступает от насоса в одну половину трубы, а затем масло из цилиндра 2 выталкивается во вторую половину трубы 10 и по ней уходит в бак, а из бака снова поступает в насос.

Серьги 9, связывая оба элемента 1 и 7, заставляют их вращаться совместно, синхронно и образуют вместе с этими элементами шарнирный параллелограм. Так как цилиндров 2 на элементе 1 несколько, то вращение элементов передачи будет непрерывным, а чем больше число цилиндров, тем больше будет и плавность передачи тангенциальных усилий от элемента 1 на элемент 7.

Масло поступает из насоса в неподвижную трубу 11, вложенную внутрь трубы 10 (фиг. 2), конструктивно совмещенной с элементом 1 по фиг. 1.

В стальной литой трубе 10 имеется несколько, например 14, цилиндров 2 (число их может быть любым, в зависимости от передаваемого крутящего момента), расположенных соосно и питаемых попарно (такое расположение значительно увеличивает компактность и снижает гидравлические потери). В каждом из цилиндров 2 имеется поворотная лопасть 3, а всего передача по фиг. 2-3 имеет 28 лопастей. Ролики 4 сидят на осях каждой из лопастей 3.

Направляющие ролики 6 сидят на осях, укрепленных на втором элементе 7, выполненном в виде барабана.

Неподвижный корпус 12 имеет эксцентричный прилив. Внутренняя расточка прилива имеет по отношению к наружной обточенной поверхности эксцентричность е.

Во внутренней расточке, на роликах 14, вращается труба 10, а на роликах 13 по наружной поверхности прилива вращается барабан 7. Благодаря серьгам 9 вращение трубы 10 и барабана 7 происходит синхронно.

Вся передача заключена в кожух 15, собирающий просачивающееся через подшипники лопастей масло.

Для вывода просачивающегося между лопастью и стенкой цилиндра 2 масла служат отверстия 16. Таким образом вся передача работает в масле, и о ее смазывании не приходится заботиться.

Лопасти 3 тангенциально нагружены пружинами 17, укрепленными одним концом на трубе 10, а другим концом соединенными со стальной лентой, оба конца которой намотаны и укреплены на осях лопастей 3'. При использовании конструкции в качестве насоса эксцентричные приливы корпуса 12 выполнены поворотными. Поворот можно осуществить или от руки, или от привода.

Если поставить передачу в такое положение, что эксцентриситет е будет под 90° к распределительной перегородке трубы 11, то подача насоса будет равна нулю.

При изменении этого угла будет постепенно увеличиваться количество подаваемого насосом масла до максимального при совпадении эксцентриситета с плоскостью перегородки.

При вращении элементов в обратную сторону подачу масла также можно менять от нуля до максимальной при совпадении плоскости эксцентриситета с плоскостью распределительной перегородки.

Таким образом реверсивность передачи достигается простейшим путем, а двигатель будет вращаться в одну сторону.

Число оборотов мотора передачи зависит только от количества подаваемого насосом масла. Следовательно, повышая число оборотов, можно одновременно сохранять крутящий момент.

Торможение достигается тем, что масло от насоса направляют обратно в бак, для чего труба, подающая масло в мотор, соединяется с баком, а выходная труба мотора частью перекрывается. Тогда создается подпор выходу масла из мотора, и в зависимости от степени перекрывания трубы можно иметь любое торможение, вплоть до полного.

Того же можно достигнуть, переводя насос через нулевое положение (плоскость эксцентриситета под 90° к плоскости распределительной перегородки) и давая обратное направление маслу.

Таким образом для обратного хода не требуется реверсирующих устройств, что особенно важно для морских судов, так как устраняются тяжелые и громоздкие механизмы реверса.

Гидравлическая переменная передача, у которой насос или мотор, или тот и другой, заключают в себе два эксцентрично расположенные и вращающиеся с одинаковой угловой скоростью элемента, один из которых несет на себе жестко укрепленные на нем цилиндры, а другой сочленен с поршнями этих цилиндров, отличающаяся тем, что цилиндры расположены на несущем их элементе параллельно оси передачи, а поршни выполнены в виде поворотных лопастей, тангенциально нагруженных пружинами и тангенциально связанных с одним концом гибких тяг, перекинутых через направляющие ролики второго элемента и закрепленных другим концом на первом элементе, каковые элементы соединены между собой серьгами, образующими вместе с этими элементами шарнирный параллелограм.