гидростатический ступичный привод транспортного средства

Формула изобретения

1. Гидростатический ступичный привод транспортного средства, содержащий аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском, ступицу, жестко соединенную с корпусом аксиально-поршневого гидромотора и установленную с возможностью вращения на неподвижную опору, в которой выполнены каналы для подвода рабочей жидкости, отличающийся тем, что в корпусе аксиально-поршневого гидромотора между аксиально-поршневым гидромотором и неподвижной опорой, соосно наружной поверхности последней, установлена втулка с поршнем, жестко закрепленным на неподвижной опоре, при этом втулка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной опоры и подпружинена со стороны аксиально-поршневого гидромотора, а во втулке и поршне выполнены каналы для подвода рабочей жидкости из неподвижной опоры к корпусу аксиально-поршневого гидромотора.

2. Гидростатический ступичный привод транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что каналы для подвода рабочей жидкости во втулке выполнены продольными и поперечными, при этом поперечные каналы выполнены со стороны поршня и соединены с продольными каналами.

3. Гидростатический ступичный привод транспортного средства по п.2, отличающийся тем, что каналы для подвода рабочей жидкости в поршне выполнены поперечными сквозными с возможностью соединения с поперечными каналами во втулке и каналами неподвижной опоры в момент соприкосновения рабочих поверхностей аксиально-поршневого гидромотора и втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гидростатическим ступичным приводам транспортного средства, и может быть использовано на передней управляемой оси транспортного средства с неразрезной балкой в качестве вспомогательного привода в тяжелых дорожных условиях с низким коэффициентом сцепления.

Известен аксиально-поршневой блок для комбинированной ступицы колеса автомобиля, содержащий гидростатический узел цапфы, имеющий цапфу (неподвижную опору) с гидростатическим роторным двигателем, и сквозной проточный канал высокого давления, сформированный в цапфе /1/. Ступица надета с возможностью вращения на узел цапфы. Через цапфу проходит вал колеса, передающий крутящий момент от гидравлического двигателя к ступице через планетарный редуктор. Для снижения радиальных габаритов узла наклонная шайба гидравлического двигателя расположена снаружи ступицы.

Известен также гидростатический ступичный привод, содержащий неподвижную опору, на которой установлена с возможностью вращения ступица /2/. Внутри неподвижной опоры расположен аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском и размещенный по оси рядом с гидромотором последовательно соединенный с ним редуктор, передающий вращение на ступицу. Корпус гидромотора имеет внешнюю опору и через центрально расположенный торсион функционально соединен с редуктором. Внутри неподвижной опоры выполнены каналы для подвода рабочей жидкости к гидромотору.

Недостатком известных устройств является наличие постоянного контакта рабочей поверхности гидромотора, через которую рабочая жидкость подводится к гидромотору и отводится от него, с рабочей поверхностью неподвижной опоры. Постоянный контакт приводит к ускоренному износу рабочих поверхностей гидромотора и неподвижной опоры при отключенном гидроприводе или при буксировке в условиях недостаточной смазки, а при движении с высокими скоростями это может привести к повреждению рабочих поверхностей и выходу из строя ступичного привода.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является ступичный привод, предназначенный для привода колеса транспортного средства /3/. Ступичный привод имеет неподвижную опору, вращающуюся ступицу, установленную на неподвижной опоре, аксиально-поршневой гидромотор, состоящий в непосредственном приводном соединении со ступицей. Аксиально-поршневой гидромотор выполнен в виде нерегулируемого мотора и имеет наклонный диск, расположенный в корпусе гидромотора. В известном техническом устройстве ступица образована валом аксиально-поршневой машины, а неподвижная опора выполнена в виде опоры вала. Подвод рабочей жидкости к поршням аксиально-поршневого гидромотора осуществляется по каналам, выполненным в неподвижной опоре и корпусе аксиально-поршневого гидромотора.

Недостатком известного ступичного привода является наличие постоянного контакта рабочей поверхности аксиально-поршневого гидромотора, через которую рабочая жидкость подводится к аксиально-поршневому гидромотору и отводится от него, с рабочей поверхностью неподвижной опоры. Постоянный контакт рабочих поверхностей приводит к их ускоренному износу при отключенном ступичном приводе или при буксировке в условиях недостаточной смазки, а при движении с высокими скоростями возникает вероятность повреждения рабочих поверхностей и, как следствие, выход из строя ступичного привода.

Задача, решаемая изобретением, - повышение долговечности и надежности гидростатического ступичного привода путем устранения контакта рабочих поверхностей вращающегося аксиально-поршневого гидромотора и неподвижной опоры при отключении гидростатического ступичного привода.

Поставленная задача решается тем, что в гидростатическом ступичном приводе транспортного средства, содержащем аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском, ступицу, жестко соединенную с корпусом аксиально-поршневого гидромотора и установленную с возможностью вращения на неподвижную опору, в которой выполнены каналы для подвода рабочей жидкости, в корпусе аксиально-поршневого гидромотора между аксиально-поршневым гидромотором и неподвижной опорой, соосно наружной поверхности последней, установлена втулка с поршнем, жестко закрепленным на неподвижной опоре, при этом втулка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной опоры и подпружинена со стороны аксиально-поршневого гидромотора, а во втулке и поршне выполнены каналы для подвода рабочей жидкости из неподвижной опоры к корпусу аксиально-поршневого гидромотора.

Каналы для подвода рабочей жидкости во втулке выполнены продольными и поперечными, причем поперечные каналы расположены со стороны поршня и соединены с продольными каналами.

Каналы для подвода рабочей жидкости в поршне выполнены поперечными сквозными с возможностью соединения с поперечными каналами во втулке и каналами неподвижной опоры в момент соприкосновения рабочих поверхностей аксиально-поршневого гидромотора и втулки.

Наличие втулки, расположенной в корпусе аксиально-поршневого гидромотора между неподвижной опорой и аксиально-поршневым гидромотором, а также выполнение втулки с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной опоры и подпружинивание ее со стороны аксиально-поршневого гидромотора, обеспечивает наличие зазора между рабочими поверхностями втулки и аксиально-поршневого гидромотора при отключении гидростатического ступичного привода и, таким образом, устраняет трение рабочих поверхностей неподвижной опоры и вращающегося аксиально-поршневого гидромотора.

Выполнение во втулке продольных и поперечных каналов, а в поршне сквозных поперечных каналов, которые выполнены с возможностью соединения с поперечными каналами втулки, с одной стороны, и с каналами для подвода рабочей жидкости в неподвижной опоре, с другой стороны, в момент соединения рабочих поверхностей втулки и корпуса аксиально-поршневого гидромотора (при работе гидростатического ступичного привода), позволяет осуществлять подвод рабочей жидкости из неподвижной опоры к корпусу аксиально-поршневого гидромотора.

Учитывая, что гидростатический ступичный привод включается только в сложных эксплуатационных условиях, заявляемая конструкция позволяет существенно увеличить его долговечность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид гидростатического ступичного привода;

на фиг.2 - вид А фиг.1;

на фиг.3 - вид В фиг.2.

Гидростатический ступичный привод транспортного средства содержит аксиально-поршневой гидромотор 1 с поршнями 2 и наклонным диском 3, корпус которого жестко соединен со ступицей 4, установленной с возможностью вращения на неподвижной опоре 5. В неподвижной опоре 5 выполнены каналы 6, 7, 8 для подвода рабочей жидкости, при этом канал 6 служит для подвода рабочей жидкости, например, при движении передним ходом, канал 7 - для отвода утечек рабочей жидкости, а канал 8 - для отвода отработанной рабочей жидкости.

В корпусе аксиально-поршневого гидромотора 1 между аксиально-поршневым гидромотором и неподвижной опорой 5, соосно наружной поверхности неподвижной опоры 5, установлена втулка 9 с поршнем 10, жестко закрепленным на неподвижной опоре 5. Втулка 9 совместно с поршнем 10 образуют управляемый гидроцилиндр с неподвижным поршнем и подвижной втулкой. Движение втулки 9 относительно поршня 10 осуществляется благодаря наличию полости 11, выполненной между торцами втулки 9 и поршня 10 и соединенной через канал 12 поршня 10 с каналом 13 и каналом 6 неподвижной опоры 5. Втулка 9 выполнена с продольными каналами 16, соединенными с поперечными каналами 15, расположенными во втулке 9 со стороны поршня 10. Поршень 10 имеет поперечные сквозные каналы 14, которые выполнены с возможностью соединения, с одной стороны, с каналами 6 неподвижной опоры 5, а с другой стороны, с поперечными каналами 15 втулки 9 в момент соединения рабочей поверхности 18 втулки 9 с рабочей поверхностью 19 аксиально-поршневого гидромотора 1. Одновременно продольные каналы 16 втулки 9 соединяются с каналами 17 корпуса аксиально-поршневого гидромотора 1.

Рабочая поверхность 18 втулки 9 и рабочая поверхность 19 аксиально-поршневого гидромотора 1 представляют собой износостойкие пластины. Для перемещения втулки 9 относительно аксиально-поршневого гидромотора 1 на рабочей поверхности 18 втулки 9 установлена переходная пластина 20, соединенная с пружиной 21, расположенной со стороны аксиально-поршневого гидромотора 1 и закрепленной на неподвижной опоре 5.

Гидростатический ступичный привод работает следующим образом.

В исходном положении рабочая жидкость в каналах 6,7,8 неподвижной опоры 5 отсутствует. Втулка 9 под действием пружины 21 находится в крайне правом положении до упора в поршень 10. При этом между рабочей поверхностью 18 втулки 9 и рабочей поверхностью 19 корпуса аксиально-поршневого гидромотора 1 образуется зазор. Таким образом, контакт между рабочими поверхностями корпуса аксиально-поршневого гидромотора и втулки отсутствует, и поверхности не изнашиваются.

При включении гидростатического ступичного привода рабочая жидкость поступает, например, в канал 6 неподвижной опоры 5, откуда через канал 13 неподвижной опоры 5 и канал 12 в поршне 10 в полость 11 между торцевой поверхностью втулки 9 и поршня 10. Под действием рабочей жидкости в полости 11 втулка 9 перемещается вдоль наружной поверхности поршня 10 до упора рабочей поверхности 18 втулки 9 в рабочую поверхность 19 корпуса аксиально-поршневого гидромотора 1, сжимая при этом пружину 21. В момент соединения рабочих поверхностей 18 и 19 поперечные сквозные каналы 14 поршня 10 соединяются с каналом 6 неподвижной опоры 5 и рабочая жидкость по продольным каналам 16 втулки 9 и каналам 17 аксиально-поршневого гидромотора 1 поступает к поршням 2, приводя во вращение ступицу 4. Отработанная рабочая жидкость отводится по каналу 9 неподвижной опоры 5.

При выключении гидростатического ступичного привода давление рабочей жидкости в канале 6 неподвижной опоры 5 падает. Втулка 9 под действием пружины 21 возвращается в исходное положение. Рабочая поверхность 18 корпуса вращающегося аксиально-поршневого гидромотора 1 и рабочая поверхность 19 втулки 9 разъединяются.

Источники информации

1. Патент США № US 6688417 ВВ, МПК В60К 17/14, заявл. 09.10.2001 г., опубл. 10.02.2004 г.

2. Патент Германии DE 19910047, МПК В60К 17/14, заявл. 08.03.1999 г., опубл. 14.09.2000 г.

3. Патент Германии DE 10022490, МПК В60К 7/00, опубл. 12.04.2001 г. - прототип.