4.4. ГИДРООБЪЕМНЫЕ ТРАНСМИССИИ МИНИ-ТРАКТОРОВ

Конструкция гидропривода и аксиально-поршневой гидромашины

Конструкция гидропривода и аксиально-поршневой гидромашины показана на рис. 4.20. Подобная гидротрансмиссия установлена, в частности, на микропогрузчиках «Бобкет». Дизель микропогрузчика приводит в движение основной 4 (через вал 5) и вспомогательный подпиточный 10 насосы (вспомогательный насос может быть выполнен шестеренным). Жидкость от насоса 4 под давлением по магистрали 7 поступает через предохранительные клапаны 12 к гидромоторам 13, которые через понижающие редукторы приводят во вращение звездочки цепных передач (на схеме отсутствуют), а от них — и ведущие колеса 15. Подпиточный насос 10 подает жидкость из бака 14 к фильтру 9.

После фильтрации жидкость подводится через обратные клапаны 8 к магистральным гидролиниям. После заполнения магистральных гидролиний жидкость отводится через переливной клапан 11 обратно в гидробак 14.

Обратимые аксиально-поршневые гидромашины (насос-моторы) бывают двух видов: с наклонным диском и с наклонным блоком. Конструкция первой из этих гидромашин показана на рис. 4.20. В гидромашинах с наклонным диском 1 блок цилиндров 3 не только вращается в корпусе насоса 4 соосно с валом 5, но поршни 2 в цилиндрах 3 совершают возвратно - поступательное движение. Варьирование передаточного числа достигается плавным изменением рабочего объема насоса. Поршни 2 упираются торцами в диск 1, который может поворачиваться вокруг оси 16. За половину оборота вала 5 Поршень 2 переместится в одну сторону на полный ход. Рабочая жидкость от гидромоторов 13 (по линии всасывания 6) входит в цилиндры 3. За следующую половину оборота вала 5 жидкость будет поршнями 2 вытолкнута в напорную магистраль 7 к гидромоторам 13. Подпиточный насос 10 восполняет утечки, собираемые в баке 14.

Изменяя угол В наклона диска 1, меняют производительность насоса при неизменной скорости вращения вала5. Когда диск 1 находится в вертикальном положении (показано на рис. 4.20 штриховыми линиями), гидронасос не перекачивает жидкость (режим его холостого хода). При наклоне диска 1 в другую сторону от вертикального положения изменяется на обратное направление потока жидкости: магистраль 6 становится напорной, а магистраль 7 — всасывающей. Микропогрузчик получает задний ход. Параллельное присоединение к насосу 4 гидромоторов 13 левого и правого борта микропогрузчика придает трансмиссии свойства дифференциала, а раздельное управление наклонными дисками гидромоторов 13 дает возможность изменять их относительную скорость, вплоть до получения вращения колес одного борта в обратную сторону.

Рис. 4.20. Конструкция гидропривода и гидромашины с замкнутой циркуляцией жидкости и объемным регулированием

В машинах с наклонным блоком ось вращения наклонена к оси вращения ведущего вала на угол р. Вал и блок вращаются синхронно благодаря применению карданной передачи. Рабочий ход поршня пропорционален углу р. При р = 0 ход поршня равен нулю. Блок цилиндров наклоняется при помощи гидравлического сервоустройства.

Обратимая гидромашина (насос-мотор) (рис. 4.21, см. вклейку) состоит из качающего узла, установленного внутри корпуса 1. Корпус закрыт передней 3 и задней 15 крышками. Разъемы уплотнены резиновыми кольцами 2 и 14.

Качающий узел гидромашины установлен в корпусе и зафиксирован стопорными кольцами 4,5 и 17. Он состоит из приводного вала 6, вращающегося в подшипниках 7 и 8, семи поршней 10 с шатунами 9, блока цилиндров 12, центрируемого сферическим распределителем 13 и центральным шипом 11. Поршни 10 завальцованы на шатунах 9 и установлены в цилиндры блока 12. Шатуны укреплены в сферических гнездах фланца приводного вала. Блок цилиндров вместе с центральным шипом отклонен на угол 25 ° относительно оси приводного вала, поэтому при синхронном вращении блока и приводного вала поршни совершают возвратно-поступательное движение в цилиндрах, всасывая и нагнетая рабочую жидкость через каналы в распределителе (при работе в режиме насоса). Распределитель неподвижно установлен и зафиксирован относительно задней крышки штифтом. Каналы распределителя 13 совпадают с каналами 16 крышки.

За один оборот приводного вала каждый поршень совершает один двойной ход, при этом поршень, выходящий из блока, засасывает рабочую жидкость, а при движении в обратном направлении вытесняет ее. Количество рабочей жидкости, нагнетаемое насосом (подача насоса), зависит от частоты вращения приводного вала.

При работе гидромашины в режиме гидромотора жидкость поступает из гидросистемы через каналы 16

в крышке 15 и распределителе 13 в рабочие камеры блока цилиндров. Давление жидкости на поршни передается через шатуны на фланец приводного вала. В месте контакта шатуна с валом возникают осевая и тангенциальная составляющие силы давления. Осевая составляющая воспринимается радиально-упорными подшипниками 8, а тангенциальная создает вращающий момент на валу. Вращающий момент пропорционален рабочему объему и давлению гидромотора. При изменении количества рабочей жидкости или направления ее подачи изменяются частота и направление вращения вала гидромотора.

Аксиально-поршневые гидромашины рассчитаны на высокие значения номинального и максимального давлений (до 32 МПа), поэтому они имеют незначительную удельную металлоемкость (до 0,4 кг/кВт). Полный КПД достаточно высок (до 0,92) и сохраняется при снижении вязкости рабочей жидкости до 10 мм2/с. Недостатками аксиально-поршневых гидромашин являются высокие требования к чистоте рабочей жидкости и точности изготовления цилиндропоршневой группы.