Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1837
.pdf
вращаться внутри корпуса. В этом случае между гидравлическими блоками и диском клапана не будет
относительного движения, и, следовательно, трение между указанными частями не возникнет. При желании
мы можем установить кулачковую или другую подходящую муфту для блокировки ведущего или насосного
гидравлического блока на клапанном диске, чтобы обеспечить механическую передачу между ведущим и
ведомым элементами для достижения максимальной скорости последнего.
Наш при этих условиях без существенного повышения температуры масла в гидравлической системе. Если
подвижному элементу на ведомом конце шестерни придать угловое перемещение, то на ведомый вал можно
передать увеличенный крутящий момент. В этих условиях свободный узел будет стремиться вращаться в
обратном направлении по отношению к приводному узлу, но этому автоматически препятствует упомянутая
ранее муфта. Любая подача масла от насосного или приводного гидравлического агрегата к другому,
свободному, гидравлическому агрегату приводит к проскальзыванию или уменьшению скорости между
ведущим и ведомым валами и увеличению крутящего момента на последнем. Насосный агрегат может
«Может вращаться с проскальзыванием или без него, при этом другой узел действует как усилитель
крутящего момента!». После того, как вытеснитель на ведомом конце шестерни установлен под углом 45
градусов, любое дальнейшее увеличение крутящего момента на ведомом элементе достигается путем
уменьшения угла другого вытеснителя, тем самым увеличивая давление в системе. В случае, если
транспортное средство, на котором установлена шестерня, вращается с перегазовкой или стремится
привести двигатель в движение, когда угол вытеснителя свободного узла отличается от прямого угла к оси
шестерни, свободный узел будет вращаться вхолостую, поскольку указанный узел может вращаться с
большей скоростью, чем ведущий узел.
Если подвижная часть свободного узла находится в положении под прямым углом, то шестерня будет
вращаться как единое целое, и транспортное средство будет стремиться привести в движение или увеличить
скорость двигателя. Затем двигатель может выполнять функцию тормоза хорошо известным способом.
Благодаря усовершенствованному оборудованию мы можем при любых обычных условиях эксплуатации
автомобилей поддерживать повышение температуры масла в гидравлической системе в пределах
практически допустимых значений... При необходимости насосный или приводной агрегат может вращаться с
помощью конического колеса на валу, установленном в корпусе редуктора, при этом привод осуществляется с
обоих концов груши, через которую проходит приводной вал. Для повышения эффективности зубчатой
передачи, когда ведомый элемент вращается с меньшей скоростью, чем ведомый... Соединение между
ведущим или ведомым валом и свободным гидравлическим блоком осуществляется посредством
односторонней муфты и соответствующего редуктора. Указанная зубчатая передача обеспечивает снижение
скорости вращения данного агрегата, равное максимальному требуемому увеличению крутящего момента.
Для удобства насосный или приводной гидравлический агрегат может приводиться в движение зубчатой
передачей от приводного вала и с той же скоростью, что и он. При такой конструкции, в условиях
максимальной скорости, свободный узел вращается с той же скоростью, что и приводной узел и клапан или
распределитель, как в ранее описанных примерах, но когда ведомый вал вращается с меньшей скоростью,
чем приводной вал, скорость свободного узла определяется передаточным отношением между этим узлом и
приводным валом. Выдвижные механизмы для работы на максимальной и половинной скорости
устанавливаются так же, как и в предыдущей конструкции, но для скорости, соответствующей передаточному
отношению между ведущим валом и свободным валом, выдвижной механизм на ведущем конце
устанавливается в нейтральное положение, а другой выдвижной механизм... под углом. При такой скорости
осуществляется прямолинейная передача от ведущего вала к ведомому валу через свободный узел. Таким
образом, при работе на высоких скоростях и с максимальным крутящим моментом в гидравлической системе
отсутствует вытеснение масла, а вытеснение масла на средних скоростях значительно снижается: это
позволяет нам удовлетворительно работать с приводными валами, вращающимися с высокой скоростью.
Мы предпочитаем изготавливать цилиндры гидравлических агрегатов с одинаковым радиальным шагом,
чтобы обеспечить прямое усилие на клапанную пластину или распределитель. Цилиндры свободного блока
имеют большую суммарную площадь, чем цилиндры приводного или насосного блока. Мы не ограничиваемся
какими-либо конкретными деталями конструкции нашего усовершенствованного гидравлического механизма
переключения скоростей, но можем изменять их в соответствии с требованиями. Усовершенствования в
гидравлических механизмах переключения скоростей.
В графстве Ланкастер, являющемся британским подданным, настоящим заявляем, что сущность данного
изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к механизму переключения скоростей,
в котором в трансмиссионной системе предусмотрены гидравлические насосы и двигатели, позволяющие
изменять относительные скорости ведущего и ведомого валов, при необходимости увеличивая крутящий
момент, прикладываемый к ведомому валу, когда скорость этого вала ниже скорости ведущего вала. В
частности, наше изобретение относится к механизму переключения скоростей такого типа, в котором, когда
ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой скоростью, работа не передается через гидравлические
элементы, и когда существует разница между крутящим моментом, доступным на ведомом валу, и крутящим
моментом на ведущем валу, такая разница передается только через гидравлические элементы. До
настоящего времени в этом типе редукторов были выявлены дефекты, препятствующие их успешной работе,
например, при движении по дорогам или аналогичным транспортным средствам, где требуется длительная
непрерывная работа на высоких скоростях.
При работе на максимальных скоростях наблюдается значительное снижение эффективности из-за потерь на
трение между контактирующими поверхностями корпусов насосов или блоков цилиндров и клапанной
пластиной или распределителем. Даже на сравнительно коротких участках пути эти потери на трение
приводят к выделению значительного количества тепла в используемой рабочей среде. Кроме того, обычно
шестерню заставляют вращаться, погруженной в жидкость, находящуюся внутри корпуса шестерни. Это также
приводит к выделению тепла в указанной среде из-за лопастного и зацепляющего действия шестерни при
вращении. Кроме того, оказалось невозможным обеспечить удовлетворительную работу механизма
независимо от положения вытеснителей при изменении направления передачи мощности, как это происходит
в автомобилях при движении накатом и стремлении к перегазовке двигателя. Целью нашего настоящего
изобретения является создание гидравлического механизма переключения скоростей, который устраняет
указанные выше недостатки, имеет простую и прочную конструкцию и может эффективно использоваться на
автомобилях и аналогичных транспортных средствах.
Наше изобретение включает в себя гидравлический редуктор с изменяемой скоростью указанного типа, в
котором корпус редуктора неподвижен, а один из гидравлических блоков заблокирован от вращения.
свободно или с ограниченной скоростью в противоположном направлении. Наше изобретение дополнительно
включает гидравлический редуктор переключения скорости указанного типа, в котором корпус редуктора
неподвижен, и в котором при максимальной скорости отсутствует относительное перемещение между
элементами насоса и клапанной пластиной или распределителем. Наше изобретение дополнительно
включает в себя комбинацию с неподвижным корпусом двух блоков цилиндров, содержащих гидравлические
цилиндры, один из которых вращается приводным валом, а другой способен к вращательному движению или
может быть зафиксирован на корпусе, двух вытеснителей для плунжеров указанных гидравлических
цилиндров, оба приводимые в движение приводным валом или элементом, и клапанного диска или
распределителя, расположенного между блоками цилиндров и также вращающегося приводным валом.
Наше изобретение дополнительно включает в себя комбинацию двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, с неподвижным корпусом, причем один блок способен к свободному
вращательному движению в одном направлении и может быть заблокирован или иметь ограниченную
скорость движения в другом направлении, в то время как другой блок в сочетании с частью, закрепленной на
ведомом валу, образует элементы дифференциала или балансировочного механизма, приводной элемент
которого вращается от ведущего вала, два вытеснителя для плунжеров указанных гидравлических цилиндров,
оба приводимые в движение ведомым валом или элементом, и клапанный диск или распределитель,
расположенный между блоками цилиндров и также вращаемый ведомым валом. Наше изобретение
дополнительно включает в себя комбинацию с неподвижным корпусом двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, причем оба блока вращаются: один — за счет ведущего вала, а другой — либо за
счет ведущего, либо за счет ведомого вала посредством односторонней муфты, обеспечивающей обгон
блока, двух вытеснителей для плунжеров указанных гидравлических цилиндров, приводимых в движение
ведомым валом или элементом, и клапанного диска или распределителя, расположенного между блоками
цилиндров и также вращаемого ведомым валом.
Наше изобретение дополнительно включает в себя комбинацию с неподвижным корпусом двух блоков
цилиндров, содержащих гидравлические цилиндры, причем оба блока вращаются: один — приводным валом,
а другой — либо ведущим, либо ведомым валом через зубчатую передачу и односторонние муфты,
позволяющие блоку вращаться с большей скоростью, два вытеснителя для перемещения гидравлических
цилиндров, оба приводимые в движение ведомым валом или элементом, и клапанный диск или
распределитель, расположенный между блоками цилиндров и также вращаемый ведомым валом. Наше
изобретение дополнительно включает в себя комбинацию двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, один из которых вращается посредством односторонней муфты и редуктора либо
от ведомого, либо от ведущего элемента, а другой блок вращается от планетарной системы дифференциала
или балансировочного механизма, солнечные колеса или шестерни которого вращаются соответственно
ведущим и ведомым валами, два вытеснителя для плунжеров указанных гидравлических цилиндров, оба
приводимые в движение ведомым валом или элементом, и клапанный диск или распределитель,
расположенный между блоками цилиндров и также вращаемый ведомым валом.
Наше изобретение дополнительно включает гидравлический редуктор с изменяемой скоростью, имеющий
средства для слива жидкости из неподвижного корпуса редуктора, чтобы он оставался свободным от
жидкости, и средства для подачи жидкости в гидравлическую систему через ось редуктора, так что
центробежная сила способствует поддержанию системы в заполненном состоянии. Наше изобретение также
включает в себя! Усовершенствованные детали конструкции описаны ниже. В одном из удобных вариантов
применения нашего изобретения корпус, в котором расположен механизм изменения скорости, является
неподвижным или невращающимся и принимает ведущий вал на одном конце и ведомый вал на другом конце.
К нему прикреплен приводной вал, вращающий вместе с ним два вытеснителя гидравлических узлов и
клапанную пластину или распределитель, расположенные между указанными узлами. Одна из последних
вращается синхронно с приводным валом, в то время как другая может свободно вращаться или
удерживается от вращения (как описано ниже) путем сцепления с корпусом.
Каждый вытеснитель приспособлен для восприятия толчкового воздействия опиата, который поддерживает
вытеснитель. Наклон подвижных элементов может осуществляться с помощью концентрических валов или
шпинделей, приводимых в действие вручную с одного конца шестерни. «Указанные валы или шпиндели несут
цапфы, которые входят в угловые пазы в упорных пластинах». Таким образом, осевое перемещение валов
приводит к наклону упорных пластин вытеснителя относительно неподвижных точек опоры или цапф на
ведомом валу. Если рабочие валы или шпиндели освободиться, то вытеснители займут положение,
перпендикулярное оси ведущего вала, и шестерня остановится. Таким образом, видно, что шестерня легко
устанавливается в нейтральное или свободное положение. Рабочие валы или шпиндели механизма
перемещения проходят через ведущий и ведомый валы и имеют полую конструкцию, обеспечивающую
проход для масла, необходимого для пополнения гидравлической системы. Между клапанным диском или
распределителем и внутренней частью рабочего вала механизма регулировки рабочего объема имеются
соединительные порты!
на конце шестерни, обращенном к ведомому валу. Сам клапанный диск или распределитель имеет два
сквозных отверстия. Одно отверстие служит для подачи рабочей жидкости под давлением, а другое — для
возврата потока в гидравлический блок, приводимый в движение приводным валом. К указанным портам
ведут соединительные каналы, по которым в систему может быть забрано дополнительное масло для
пополнения его запасов. Указанные каналы регулируются шаровыми или подобными клапанами, которые
открываются и закрываются соответственно за счет инерции в зависимости от направления вращения
клапана или распределителя. На последних также могут быть установлены предохранительные или сбросные
клапаны. Подавая рабочую среду через ось шестерни, мы используем центробежную силу для поддержания
подачи жидкости в гидравлическую систему. Внутри клапана или распределителя могут располагаться
лопасти или лопатообразные элементы, выполняющие функцию центробежного насоса для жидкости,
подаваемой в гидравлическую систему. Предпочтительно, осевой канал соединен с резервуаром или
емкостью, установленной в подходящем месте для обеспечения подачи жидкости самотеком.
Любая жидкость, попавшая в корпус редуктора, сливается из поддона и возвращается в резервуар с
жидкостью соответствующим образом. Соединение муфты между свободным гидравлическим блоком и
неподвижным корпусом может позволять указанному блоку свободно вращаться только в одном направлении,
или же может быть предусмотрено изменение направления свободного вращения указанного блока в
соответствии с требованиями. При использовании механизма переключения скоростей, сконструированного,
как описано ранее, если выдвижной механизм на ведущем конце установлен под углом, скажем, 45 градусов к
горизонтальной плоскости, содержащей ось шестерни, а другой выдвижной механизм расположен
перпендикулярно этой плоскости, то ведомый вал будет вращаться с той же скоростью, что и ведущий вал, а
гидравлический блок будет свободно вращаться внутри корпуса. В этом случае между гидравлическими
блоками и клапанным диском не будет относительного движения, так что трение между указанными частями
не возникнет. При желании мы можем установить кулачковую или другую подходящую муфту для блокировки
приводного или насосного гидравлического блока к клапанному диску, так чтобы между ведущим и ведомым
элементами существовал механический привод для достижения максимальной скорости последних.
Наша усовершенствованная передача может работать неограниченно долго в этих условиях без
существенного повышения температуры масла в гидравлической системе. -Если объем вытеснения! Если на
ведомом конце шестерни происходит угловое перемещение, то увеличенный крутящий момент может
передаваться на ведомый вал. При таких условиях свободный узел будет стремиться вращаться в обратном
направлении по отношению к приводному узлу, но этому автоматически препятствует упомянутая ранее
муфта. Любая подача масла от насосного или приводного гидравлического агрегата к другому, или
свободному гидравлическому агрегату, приводит к проскальзыванию или уменьшению скорости между
ведущим и ведомым валами и увеличению крутящего момента на последнем. Таким образом, можно сказать,
что насосный агрегат действует как муфта, способная вращаться с проскальзыванием или без него, а другой
агрегат обеспечивает увеличение крутящего момента. После того, как выдвижной элемент на ведомом конце
шестерни установлен под углом 45 градусов, дальнейшее увеличение крутящего момента на ведомом
элементе достигается путем уменьшения угла другого выдвижного элемента, что приводит к увеличению
давления в системе. В случае, если транспортное средство, на котором установлена шестерня, вращается с
перегрузкой или стремится привести двигатель в движение, когда угол выдвижного элемента свободного узла
отличается от прямого угла с осью шестерни, свободный узел будет вращаться вхолостую, поскольку он
может вращаться с большей скоростью, чем ведущий узел.
Если подвижная часть свободного узла находится в положении под прямым углом, то шестерня будет
вращаться как единое целое, и транспортное средство будет стремиться привести в движение или увеличить
скорость двигателя. Затем двигатель может выполнять функцию тормоза хорошо известным способом.
обеспечивается при всех обычных условиях, которые возникают при движении автотранспортных средств,
для поддержания повышения температуры масла в гидравлической системе в пределах практически
допустимых значений. При необходимости насосный или приводной агрегат может вращаться с помощью
конического колеса на валу, установленном в корпусе редуктора, при этом привод осуществляется с обоих
концов редуктора, через которые проходит приводной вал. Для повышения эффективности Поскольку
скорость вращения ведущего вала ниже скорости вращения ведущего элемента, мы обеспечиваем приводное
соединение посредством односторонней муфты и соответствующего редуктора между ведущим или ведомым
валом и свободным гидравлическим блоком. Указанная зубчатая передача обеспечивает снижение скорости
вращения данного агрегата, равное максимальному требуемому увеличению крутящего момента. Для
удобства насосный или приводной гидравлический агрегат может приводиться в движение редуктором с той
же скоростью.
В условиях максимальной скорости свободный узел вращается с той же скоростью, что и приводной узел и
клапан или распределитель, как в ранее описанных примерах, но когда ведомый вал вращается с меньшей
скоростью, чем приводной вал, скорость свободного узла определяется передаточным отношением между
этим узлом и приводным валом. Вытеснители для работы на максимальной и половинной скорости
устанавливаются так же, как и в предыдущих конструкциях, но для скорости, соответствующей передаточному
отношению между ведущим валом и свободным колесом, вытеснитель на ведущем конце устанавливается в
нейтральное положение, а другой вытеснитель — под углом. При такой скорости осуществляется
прямолинейная передача от ведущего вала к ведомому валу через свободный узел. Таким образом, при
максимальной скорости и крутящем моменте в гидравлической системе отсутствует вытеснение масла, а при
средних скоростях вытеснение масла значительно уменьшается. Таким образом, мы получаем возможность
удовлетворительно работать с приводными валами, вращающимися с высокой скоростью.
При желании мы можем объединить многоскоростной редуктор со средством, с помощью которого свободный
гидравлический блок вращается либо за счет ведущего, либо за счет ведомого вала. Благодаря такой
конструкции, ведомый вал может вращаться от нулевой до максимальной скорости, обеспечивая
максимальный крутящий момент, соответствующий уменьшению скорости вращения шестерни, на которую
вращается свободный гидравлический блок. Использование многоскоростного редуктора для привода
гидравлического блока позволяет снизить скорость потока жидкости в гидравлической системе при
увеличении крутящего момента, передаваемого через редуктор, и, таким образом, увеличить скорость
вращения ведущего вала или уменьшить вес и габариты редуктора для передачи заданной мощности. Вместо
того чтобы комбинировать многоскоростной редуктор с приводом гидравлического агрегата от ведущего или
ведомого вала, мы можем адаптировать указанный агрегат для привода через редуктор либо от ведущего,
либо от ведомого вала, в зависимости от того, какой вал в любой момент времени будет приводить указанный
агрегат в движение с большей скоростью.
Таким образом, например, привод указанного агрегата может осуществляться либо через редуктор с
передаточным отношением 2 к 1 от ведомого вала, либо через редуктор с передаточным отношением 4 к 1 от
ведущего вала, при этом предусмотрены соответствующие односторонние или обгонные муфты,
позволяющие гидравлическому агрегату вращаться с большей скоростью, чем любой из указанных приводов
или оба одновременно. При такой конструкции при любом увеличении крутящего момента, передаваемого на
ведомый вал, скорость свободного гидравлического блока будет падать до половины скорости ведомого вала
до тех пор, пока эта скорость не станет меньше одной четверти скорости ведущего вала, что является
минимальной скоростью указанного свободного гидравлического блока. В условиях максимального крутящего
момента указанный узел и ведомый вал вращаются с одинаковой скоростью, и мы можем предусмотреть
средства для фиксации указанного узла и клапанной пластины или распределителя вместе, если эти условия
должны сохраняться, когда привод становится чисто механическим. Аналогично, при непрерывной работе на
максимальной скорости, гидравлический насосный агрегат и клапанная пластина могут быть соединены
вместе, обеспечивая чисто механическую передачу через редуктор.
Для снижения давления в гидравлической системе мы можем уменьшить передаваемый ею крутящий момент,
обеспечив, чтобы при любых условиях половина крутящего момента двигателя передавалась
непосредственно на ведомый вал. Этого можно добиться, установив дифференциал или балансировочный
механизм в приводе между ведущим валом, гидравлическим насосным агрегатом и ведомым валом. Таким
образом, приводной элемент может состоять из планетарных шестерен, зацепляющих два солнечных колеса,
одно из которых соединено с гидравлическим насосным агрегатом, а другое — с... При желании мы можем
уменьшить скорость потока жидкости в гидравлической системе, приводя в движение гидравлический
насосный агрегат от планетарного носителя дифференциала или балансировочного механизма, солнечные
колеса или шестерни которого вращаются соответственно ведущим и ведомым валами. Мы предпочитаем,
чтобы цилиндры гидравлических агрегатов имели одинаковый радиальный шаг, чтобы обеспечить прямое
усилие на клапанную пластину или распределитель. Цилиндры одного блока могут иметь ту же или иную
суммарную площадь, что и цилиндры другого блока.
Мы не ограничиваемся какими-либо конкретными деталями конструкции нашего усовершенствованного
гидравлического механизма переключения скоростей, но можем изменять их в соответствии с требованиями.
Усовершенствования в гидравлическом механизме переключения скоростей. Мы, Ральф Джон Смит, из 47,
Подданный Великобритании, Джеймс Бруксбанк Смит, проживающий по адресу: Иденфилд Роуд, 235,
Рочдейл. В графстве Ланкастер, являющемся британским подданным, настоящим заявляем, что сущность
данного изобретения заключается в следующем: данное изобретение относится к механизму переключения
скоростей, в котором в трансмиссионной системе предусмотрены гидравлические насосы и двигатели,
позволяющие изменять относительные скорости ведущего и ведомого валов, при необходимости, с
помощью... Ведомый вал, когда скорость вращения такого вала ниже скорости вращения ведущего вала. В
частности, наше изобретение относится к механизму переключения скоростей такого типа, в котором, когда
ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой скоростью, работа не передается через гидравлические
элементы, а когда существует разница между крутящим моментом, возникающим на ведомом валу, и
крутящим моментом на ведущем валу, такая разница передается только через гидравлические элементы.
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованных средств управления
вытеснительными механизмами насосных и гидравлических агрегатов с целью получения равных угловых
перемещений этих механизмов за счет продольного перемещения одного стержня или эквивалентной детали.
Наше изобретение включает в себя комбинацию с вытеснительными устройствами и с рабочим штоком или
элементом, перемещающимся продольно через вал или шпиндель, вокруг которого вращаются
гидравлические блоки, приводных рычагов, шарнирно прикрепленных к вытеснительным устройствам с
одного конца и к указанному штоку посредством штифта в удлиненном пазу с другого конца, причем каждый
рычаг имеет точку опоры вокруг штифта в указанном валу или шпинделе и имеет в нем паз, в котором
перемещается указанный опорный штифт, форма которого обеспечивает равноугловые перемещения
вытеснительных устройств при продольном перемещении рабочего штока. В одном из удобных вариантов
применения нашего изобретения вал или шпиндель, вокруг которого вращаются гидравлические блоки,
выполнен полым для размещения продольно перемещающегося вала, который последовательно приводит в
действие вытеснители через два рычага, каждый из которых шарнирно прикреплен к штоку и к вытеснителю и
установлен на шарнире вокруг штифта на валу или шпинделе.
«Шарнирное соединение каждого рычага с рабочим штоком осуществляется посредством штифта на штоке и
паза в рычаге, удлиненного в направлении, которое позволяет осям указанного штифта и штифта в
вытеснителе перемещаться навстречу друг другу или отдаляться друг от друга при продольном перемещении
штока». Каждый шарнирный палец на вращающемся валу или шпинделе, несущем гидравлические блоки,
перемещается в продолговатом пазу рычага, приводящего в действие вытеснитель; пазы имеют изогнутую
или иную форму, позволяющую регулировать перемещения, передаваемые вытеснителям рабочим штоком,
чтобы обеспечить постоянную неизменность этих перемещений. Рабочий шток может приводиться в действие
с помощью винта и гайки или другими способами. Цилиндры двух гидравлических агрегатов имеют
одинаковую суммарную площадь. Подача жидкости в гидравлическую систему осуществляется через
закрытый кольцевой канал, образованный втулкой внутри полого вращающегося вала или шпинделя, что
исключает попадание воздуха в систему. Движения двух вытеснителей перемещают жидкость из одного
гидравлического блока в другой без приложения к ним давления, превышающего необходимое для
осуществления перекачки.
Шарнирные штифты рычагов, приводящих в действие вытеснители, могут иметь ролики для уменьшения
трения. Мы можем изменить детали нашей улучшенной версии! «Средства приведения в действие — для
удовлетворения любых конкретных требований». Усовершенствования в гидравлических механизмах
переключения скоростей. Графство Ланкастер, являющееся британским подданным, настоящим заявляет о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: «Настоящее изобретение относится к переключателям скоростей типа,
в которых гидравлические насосы и двигатели установлены в трансмиссионной системе, благодаря чему
относительные скорости ведущего и ведомого валов могут изменяться, при необходимости, с увеличением
крутящего момента, приложенного к ведомому валу, когда скорость этого вала ниже скорости ведущего вала».
В частности, наше изобретение относится к редукторам переключения скоростей такого типа, в которых, когда
ведущий и ведомый валы вращаются с одинаковой скоростью, работа не передается через гидравлические
элементы, а когда существует разница между крутящим моментом, доступным на ведомом валу, и крутящим
моментом на ведущем валу, такая разница передается только через гидравлические элементы.
До настоящего времени в этом типе редукторов были обнаружены дефекты, препятствующие их успешной
работе, например, при движении по дорогам и подобным поверхностям. Требуется длительное движение на
максимальных скоростях. При работе на максимальных скоростях наблюдается значительное снижение
эффективности из-за потерь на трение между контактирующими поверхностями корпусов насосов или блоков
цилиндров и клапанной пластиной или распределителем. Даже на сравнительно коротких участках пути эти
потери на трение приводят к выделению значительного количества тепла в используемой рабочей среде.
Кроме того, обычно шестерня вращалась, погруженная в рабочую среду внутри корпуса шестерни. Кроме
того, использование олова приводит к выделению тепла в указанной среде за счет лопастного и приводного
действия шестерни при вращении. Кроме того, невозможно гарантировать, что независимо от положения
вытеснителей шестерня будет функционировать удовлетворительно. направление, в котором передается
мощность транспортные средства, когда последние могут двигаться накатом и стремиться к увеличению
скорости двигателя.
Целью нашего настоящего изобретения является создание гидравлического механизма переключения
скоростей, который устраняет указанные выше недостатки и имеет простую и прочную конструкцию,
способную эффективно использоваться на автомобилях и аналогичных транспортных средствах. Наше
изобретение включает в себя гидравлический редуктор с изменяемой скоростью указанного типа, в котором
корпус редуктора неподвижен, а один из гидравлических узлов заблокирован от вращения в одном
направлении, но может вращаться либо свободно, либо с ограниченной скоростью в другом направлении.
Наше изобретение дополнительно включает в себя комбинацию двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, один из которых вращается приводным валом, а другой способен к
вращательному движению в одном направлении и к фиксации на корпусе для предотвращения движения в
другом направлении, два вытеснителя для плунжеров указанных гидравлических цилиндров, приводимые в
движение приводным валом или элементом, и клапанный диск или распределитель, расположенный между
блоками цилиндров и также вращающийся приводным валом.
Наше изобретение дополнительно включает в себя комбинацию двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, с неподвижным корпусом, причем один блок способен к свободному
вращательному движению в одном направлении и может быть заблокирован или иметь ограниченную
скорость движения в другом направлении, в то время как другой блок в сочетании с частью, закрепленной на
ведомом валу, представляет собой элементы дифференциала или балансировочного механизма, приводной
элемент которого вращается относительно ведущего вала, два вытеснителя для плунжеров указанных
гидравлических цилиндров, оба приводимые в движение ведомым валом или элементом, и клапанный диск
или распределитель, расположенный между блоками цилиндров и также вращаемый ведомым валом. Наше
изобретение дополнительно включает в себя комбинацию двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, с неподвижным или стационарным корпусом, причем оба блока вращаются: один
— ведущим валом, а другой — ведущим или ведомым валом посредством односторонней муфты,
обеспечивающей обгон блока, двух вытеснителей для плунжеров указанных гидравлических цилиндров,
приводимых в движение ведомым валом или элементом, и
Наше изобретение дополнительно включает в себя комбинацию двух блоков цилиндров, содержащих
гидравлические цилиндры, с неподвижным корпусом, причем оба блока вращаются: один — за счет ведущего
вала, а другой — либо за счет ведущего, либо за счет ведомого вала через зубчатую передачу. работа блока,
при этом рабочий вал является тем, который будет приводить в движение указанный блок. элемент,
представляющий собой клапанный диск или распределитель, расположенный между блоками цилиндров и
вращающийся также приводным валом. Наше изобретение дополнительно включает в себя комбинацию с
неподвижным корпусом двух блоков цилиндров, содержащих гидравлические цилиндры, один блок вращается
через одностороннюю муфту и редуктор, приводимый в движение либо от ведомого, либо от ведущего
элемента, а другой блок вращается от планетарной системы дифференциала или балансировочного
механизма, солнечные колеса или шестерни которого вращаются соответственно ведущим и ведомым
валами, два вытеснителя для привода указанных гидравлических цилиндров, оба приводимые в движение
ведомым валом или элементом, и клапанный диск или распределитель, расположенный между блоками
цилиндров и также вращаемый ведомым валом. Наше изобретение дополнительно включает в себя средства
для подачи жидкости в гидравлическую систему через ось шестерни таким образом, чтобы центробежная
сила способствовала поддержанию системы в заполненном состоянии.
Наше изобретение также включает в себя усовершенствованные конструктивные решения, описанные ниже.
Обращаясь к прилагаемой информации... Рисунок 1 представляет собой поперечный разрез гидравлического
редуктора с регулируемой скоростью, выполненного в одном удобном варианте в соответствии с Рисунок 2
представляет собой разрез в плане. На рисунке 3 показан вид с торца, а на рисунке 4 — разрез,
иллюстрирующий один из вариантов клапанной пластины или распределителя. На рисунке 5 показано
соединение муфты между свободным гидравлическим блоком и корпусом редуктора. Рисунок G представляет
собой частичный разрез, рисунок a — разрез, рисунок 8 — разрез, а рисунок 9 a — разрез правой части. .
Конструкция со снятым корпусом редуктора, иллюстрирующая четыре модифицированных варианта, почти
полностью соответствующих нашему изобретению. «Одни и те же буквенные обозначения в разных вариантах
— указывают на одно и то же или В варианте применения нашего изобретения, показанном на рисунках 1–5,
корпус a, в котором расположен механизм изменения скорости, является неподвижным или невращающимся
и принимает ведущий вал b на одном конце и ведомый вал c на другом конце. Ведомый вал закреплен на нем
таким образом, что они вращаются вместе с ним, при этом два ведомых вала...
из: последний, а именно, вращается синхронно с приводным валом, в то время как другой h. может свободно
вращаться или противодействует вращению (как описано ниже), будучи прижатым к корпусу a. Каждый
вытеснитель предназначен для опоры на упорную пластину i, j (см. также рисунок 2), которая поддерживает
вытеснитель, противодействуя давлению, приложенному к нему с торца. Вытеснители могут быть наклонены
под действием силы тяжести. Рисунок 2) управляется вручную с одного конца шестерни. Каждый из указанных
валов или шпинделей имеет цапфы n, которые входят в угловые пазы 6 в вытеснителе. Поворот валов k и m в
поперечнике, следовательно, приводит к наклонным движениям подвижных частей относительно
неподвижных точек опоры или цапф p на ведомом валу. Если рабочие валы или шпиндели освободиться,
вытеснители займут положение, перпендикулярное оси ведущего вала, и шестерня остановится. Таким
образом, видно, что шестерня легко устанавливается в нейтральное или свободное положение. Как показано
на рисунке 1, один из валов или шпинделей, приводящих в движение вытеснитель, может быть выполнен
полым для обеспечения канала для масла, необходимого для пополнения гидравлической системы.
Схема подключения подачи масла показана на рисунке q. Между клапанным диском или распределителем f и
внутренней частью указанного рабочего вала имеются соединительные порты r. В виде клапанного диска или
распределителя, показанного на рисунках 3 и 4, имеются две серии взаимосвязанных портов s и t, через
которые проходят порты: одна серия служит для подачи рабочей жидкости под давлением, а другая — для
возврата потока в гидравлический блок, приводимый в движение приводным валом. Дополнительное масло
может быть закачано в систему для пополнения ее запасов с помощью шаровых клапанов. из-за инерции в
зависимости от направления вращения клапана или распределителя Предохранительные клапаны для
масляных каналов в распределителе. Вместо двух рядов соединительных портов в последнем, мы можем
предусмотреть в нем два длинных порта. Подавая рабочую среду через ось шестерни, мы используем
центробежную силу для поддержания подачи жидкости в гидравлическую систему. При желании, внутри
клапана или распределителя могут располагаться лопастные или лопатообразные элементы (не показаны),
которые будут действовать как центробежный насос при подаче жидкости в гидравлическую систему.
Порт q соединен с резервуаром или емкостью, установленной в подходящем месте для обеспечения подачи
жидкости самотеком. Любая жидкость, попавшая в корпус редуктора, сливается и возвращается в резервуар с
жидкостью соответствующим образом. Соединение муфты между свободным гидравлическим блоком и
неподвижным корпусом может быть выполнено, как показано на рисунке 5, где ролики y расположены между
зубчатым краем свободного гидравлического блока h и корпусом a. При вращении узла h в одном
направлении ролики не соприкасаются с корпусом, но если указанный узел стремится вращаться в
противоположном направлении, ролики застревают между узлом и корпусом, и этому препятствуют. При
использовании механизма переключения передач, сконструированного, как описано ранее, если вытеснитель,
например, на ведущем конце, установлен под углом, скажем, «содержащий» ось шестерни, и если « В этом
случае ведомый вал будет вращаться с той же скоростью, что и ведущий вал, а гидравлический блок будет
свободно вращаться внутри корпуса. В этом случае между гидравлическими блоками и диском клапана не
будет относительного движения, и, следовательно, трение между указанными деталями не возникнет.
При желании мы можем предоставить муфту типа "дог" или другую подходящую муфту, как показано на
рисунке 8 (рис. 3), для блокировки привода или диск f таким образом, чтобы между ведущим и ведомым
элементами существовал механический привод для достижения максимальной скорости последнего. Наше
усовершенствованное оборудование может работать неограниченно долго в этих условиях без существенного
повышения температуры. Если подвижному элементу d на ведомом конце шестерни придать угловое
перемещение, то на ведомый вал можно передать увеличенный крутящий момент. В этих условиях
свободный узел h будет стремиться вращаться в обратном направлении по отношению к приводному узлу g,
но этому автоматически препятствует упомянутая ранее муфта. Любая поставка нефти из насосной станции
или Снижение скорости вращения между ведущим и ведомым валами и увеличение крутящего момента на
последнем. Таким образом, можно сказать, что насосный агрегат действует как муфта, способная приводить в
движение объект с проскальзыванием или без него, а другой агрегат действует как усилитель крутящего
момента. После того, как вытеснитель d на ведомом конце шестерни установлен под углом 45°,
В качестве ведомого элемента используется уменьшение угла другого вытеснителя r, что приводит к
увеличению давления в системе. В случае, если транспортное средство, на которое установлен редуктор,
вращается с превышением скорости или стремится привести двигатель в движение, и угол перемещения d
свободного узла отличается от прямого угла относительно оси редуктора, свободный узел будет вращаться
вхолостую, поскольку он может вращаться с большей скоростью, чем ведущий узел. Если подвижная часть
свободного узла находится в положении под прямым углом, то шестерня будет вращаться как единое целое, и
транспортное средство будет стремиться привести в движение или увеличить скорость двигателя. Затем
двигатель может выполнять функцию тормоза хорошо известным способом. Благодаря
усовершенствованному оборудованию мы можем в любых обычных условиях, характерных для эксплуатации
автотранспортных средств, поддерживать повышение температуры масла в гидравлической системе в
пределах практически допустимых значений. При необходимости насосный или приводной агрегат может
вращаться с помощью прямозубого или конического колеса на валу, установленном в корпусе редуктора,
вместо вала, соосного с ведомым валом, при этом привод осуществляется с обоих концов редуктора, через
которые проходит ведомый вал.
Для повышения эффективности зубчатой передачи, когда ведомый элемент вращается с меньшей скоростью,
чем ведущий элемент, мы можем, как показано на рисунках 6 и 7, обеспечить приводное соединение
посредством соответствующего редуктора между ведомым или ведущим валами c или b и свободным
гидравлическим блоком h. Указанный зубчатый механизм, который на рисунке 6 включает в себя
цилиндрические колеса 6, 7, 8, 9 и шестерню 10, зацепляющиеся с зубьями на кольце, являющемся частью
односторонней муфты, расположенной на внешней стороне узла h, обеспечивает снижение скорости
вращения указанного узла, равное максимальному требуемому увеличению крутящего момента. При
необходимости насосный или приводной гидравлический агрегат g может приводиться в движение зубчатой
передачей от приводного вала и с той же скоростью, что и он, вместо того, чтобы делать это непосредственно
от него через соединительный элемент 12. При конструкции, показанной на рисунке 6, в условиях
максимальной скорости свободный узел h вращается с той же скоростью, что и приводной узел g и клапан или
распределитель, как в ранее описанных примерах, но когда ведомый вал вращается с меньшей скоростью,
чем приводной вал, скорость
соотношение между таким устройством и приводным валом. Вытеснители d и e для работы на максимальной
и половинной скорости устанавливаются так же, как и в предыдущих конструкциях, но для скорости,
соответствующей передаточному отношению между ведомым валом и свободным валом, вытеснитель на
ведущем конце устанавливается в нейтральное положение, а другой вытеснитель — под углом. При такой
скорости осуществляется прямолинейная передача от ведущего вала к ведомому валу через свободный узел.
Таким образом, при максимальной скорости и крутящем моменте в гидравлической системе отсутствует
вытеснение масла, а при средних скоростях вытеснение масла значительно снижается. Таким образом, мы
получаем возможность удовлетворительно работать с приводными валами, вращающимися с высокой
скоростью. При желании, как показано на рисунках 6 и 7, мы можем объединить многоскоростной редуктор со
средством, с помощью которого свободный гидравлический блок вращается либо за счет ведущего, либо за
счет ведомого вала. Благодаря такой конструкции, ведомый вал может вращаться от нулевой до
максимальной скорости, обеспечивая максимальный крутящий момент, соответствующий уменьшению
скорости вращения шестерни, на которую вращается свободный гидравлический блок.
Использование многоскоростного редуктора для привода свободного гидравлического узла позволяет снизить
скорость потока жидкости в гидравлической системе при передаче увеличенного крутящего момента через
редуктор, что, в свою очередь, позволяет увеличить скорость вращения ведущего вала или уменьшить вес и
габариты редуктора для передачи заданной мощности. Вместо того чтобы комбинировать многоскоростной
редуктор с приводом свободного гидравлического блока от ведущего или ведомого вала, как показано на
рисунках 6 и 7, мы можем, как показано на рисунке 8, адаптировать указанный блок h для привода через
редуктор либо от ведущего, либо от ведомого вала, в зависимости от того, какой вал в любой момент времени
будет приводить указанный блок в движение с большей скоростью. Таким образом, например, как показано на
рисунке, привод указанного устройства может осуществляться либо через редуктор с передаточным
отношением 2 к 1 от ведомого вала, либо через редуктор с передаточным отношением 4 к 1 от ведущего вала,
при этом предусмотрены соответствующие односторонние или обгонные муфты 14, 15, позволяющие
гидравлическому блоку вращаться с большей скоростью, чем любой из указанных приводов или оба
одновременно.
При такой конструкции при любом увеличении крутящего момента, передаваемого на ведомый вал, скорость
свободного гидравлического блока будет падать до половины скорости ведомого вала до тех пор, пока эта
скорость не станет меньше одной четверти скорости ведущего вала, что является минимальной скоростью
указанного свободного гидравлического блока. При условиях максимального крутящего момента указанный
узел h и ведомый вал c вращаются с одинаковой скоростью, и мы можем предусмотреть муфту 16 для
блокировки указанного узла и клапанной пластины или распределителя f вместе, если эти условия должны
сохраняться, когда привод становится чисто механическим. Аналогично, при непрерывных условиях
максимальной скорости гидравлический насосный агрегат и клапанная пластина f могут быть заблокированы
муфтой 3 для обеспечения чисто механического привода через редуктор. Для снижения давления в
гидравлической системе мы можем уменьшить передаваемый крутящий момент, обеспечив, чтобы при любых
условиях половина крутящего момента двигателя передавалась непосредственно на ведомый вал. Это может
быть достигнуто, как показано на рисунке 9, путем установки дифференциала или балансировочного
механизма в привод между ведущим валом, гидравлическим насосным агрегатом и ведомым валом.
Таким образом, приводной элемент может состоять из планетарных шестерен 17, зацепляющих два
солнечных колеса 18, 19, одно (18) из которых соединено с гидравлическим насосным агрегатом посредством
муфты 12, а другое (19) соединено с ведомым валом. При желании мы можем уменьшить скорость потока
жидкости в гидравлической системе, приводя в движение гидравлический насосный агрегат от планетарного
механизма дифференциала или балансировочного механизма, солнечные колеса или шестерни которого
вращаются соответственно ведущим и ведомым валами. Мы предпочитаем изготавливать цилиндры двух
гидравлических блоков с одинаковым радиальным шагом, чтобы обеспечить прямолинейное усилие на
клапанную пластину или распределитель. Цилиндры одного блока могут иметь ту же или иную суммарную
Соседние файлы в папке патенты