Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ В ПРИВОДАХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ И ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ - Патент РФ 2052362
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ В ПРИВОДАХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ И ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ
СПОСОБ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ В ПРИВОДАХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ И ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ

СПОСОБ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ В ПРИВОДАХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ И ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С НЕСКОЛЬКИМИ ПРИВОДНЫМИ ОСЯМИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в гидростатических приводах транспортного средства с несколькими приводными осями, с по меньшей мере одним источником гидравлического масла и двумя параллельно включенными гидродвигателями или группами гидродвигателей, а также с кинематической связью между каждым гидродвигателем и осью, приводимой в движение гидродвигателем или колесами. Сущность изобретения: передаточные отношения механических кинематических цепей из колес и передач различны и отличаются друг от друга, по меньшей мере для части приводных осей, с учетом диаметров колес так, что для этой части приводных осей имеют место различные по величине произведения постоянной крутящего момента и передаточного числа механической связи. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2052362
Класс(ы) патента: B60T17/10
Номер заявки: 4895118/11
Дата подачи заявки: 02.08.1990
Дата публикации: 20.01.1996
Заявитель(и): Крупп Индустритехник ГмбХ (DE)
Автор(ы): Эрнст Каспар[DE]
Патентообладатель(и): Крупп Индустритехник ГмбХ (DE)
Описание изобретения: Изобретение относится к гидростатическому приводу с признаками, а также к способу гидростатической передачи вращения.
Транспортные средства имеют несколько приводных осей, прежде всего в том случае, если они используются по грунту без дорог или аналогично. Это относится к сельскохозяйственным транспортным средствам, к транспортным средствам, предназначенным для подземного строительства и сооружения дорог, а также к передвижным кранам. Благодаря наличию таких транспортных средств могут мобильно использоваться различные рабочие машины, например зерноуборочные комбайны, экскаваторы, краны и аналогичные машины, так что они не должны буксироваться между местами использования, а могут эксплуатироваться независимо от соответствующих средств. Рабочие машины таких транспортных средств требуют приводных агрегатов, причем для этого в большинстве случаев предпочтительно использовать гидравлические двигатели. Целесообразно использовать один и тот же природный агрегат не только для привода перемещения, но и для привода рабочего агрегата, вследствие чего одни и те же гидравлические двигатели можно использовать для привода передвижения. Такие транспортные средства очень тяжелые и должны обеспечивать преодоление значительных подъемов, например, до 60% и должны обеспечивать достаточную скорость перемещения при наземном перемещении, например, до 62 км/ч. Коробки скоростей таких транспортных средств должны удовлетворять высоким требованиям. Проблема усложняется вследствие того, что несколько осей и предпочтительно даже каждое приводное колесо должно иметь индивидуальный привод.
В гидравлических приводах, т.е. в приводах, которые состоят из гидравлического насоса и гидравлического двигателя, связанного посредством трубопроводов с насосом, можно регулировать не только объем, подаваемый насосом, но и количество масла, пропускаемое гидродвигателем. Между максимальной и минимальной частотой вращения можно обеспечить лишь относительно малый диапазон регулирования, в частности можно реализовать диапазон приблизительно от 3:1 до 3,15:1. Таким образом, если использовать не только регулируемые гидравлические насосы, но и регулируемые двигатели, то можно в общей сложности получить диапазон скоростей или частот вращения и соответственно диапазон крутящих моментов приблизительно от 9:1 до 10:1.
Диапазоны скоростей, выходящие за пределы названных, должны реализовываться посредством механических коробок скоростей. Однако это связано с дополнительными затратами. Кроме того, в транспортном средстве сравнительно тяжелая коробка скоростей создает дополнительную массу, которая обуславливает ограничение грузоподъемности. При постоянной входной скорости частота вращения может изменяться только ступенчато.
Ранее предлагалось в гидростатическом приводе передвижения выполнять коробку скоростей в виде гидравлической переключаемой коробки скоростей. В таких приводах могут использоваться два гидравлических насоса отдельно или в параллельной схеме. Оба гидравлических насоса осуществляют подачу в общую ветвь нагнетания, в которой может подсоединяться подключаемый гидравлический аккумулятор. Через гидравлический трубопровод гидравлические насосы и в некоторых случаях аккумулятор питают два параллельно включенные гидравлические двигателя, из которых один или другой или оба совместно создают приводную мощность транспортного средства. Оба гидравлических насоса и оба гидравлических двигателя могут независимо друг от друга подключаться или отключаться посредством переключаемых муфт. Целью известного привода является то, чтобы на этапе ускорения создавать дополнительную приводную мощность в форме дополнительной подачи масла, накопленного под давлением в аккумуляторе. Это осуществляется благодаря тому, что на этапе замедления гидравлические насосы продолжают работать и продолжают подавать гидравлическое масло в гидравлический аккумулятор вместо двигателей. Таким образом, способность известного привода реализовать несколько гидравлических переключаемых ступеней основано в основном на наличии промежуточного аккумулятора, а также на наличии нескольких, подключаемых отдельно гидравлических насосов. Для ускорения транспортного средства вначале подсоединяется один из обоих гидравлических двигателей, после чего он регулируется от нуля до максимального потребляемого объема масла. Если после этого педаль газа остается нажатой, то включается муфта второго гидродвигателя. Одновременно объем масла, пропускаемый первым двигателем, вновь устанавливается на нулевое значение, после чего при последующем воздействии на педаль газа поглощаемый объем вновь увеличивается от нулевого значения до максимального до тех пор, пока при максимальном отклонении педали газа оба гидродвигателя не будут работать с максимальным поглощаемым объемом. Такой способ работы требует для разгона переменные расходы гидравлического масла в единицу времени, что требует или наличия очень производительных гидравлических насосов, избыточных для нормального режима работы, или использования гидравлического аккумулятора, который специально подключается и отключается. Более значительным является недостаток, состоящий в том, что посредством этого известного привода без дополнительной переключаемой коробки скоростей нельзя получить весь диапазон мощностей и скоростей, требуется обычно для транспортных средств с гидравлическим приводом.
Цель изобретения гидростатический привод, который как чисто гидростатическая конструкция привода и переключения имеет возможность при сравнительно малой массе привода обеспечивать транспортному средству не только возможность преодоления экстремальных подъемов, например до 60% но и относительно высокую скорость при наземном движении, например до 62 км/ч.
Изобретение основано на идеях гидростатического привода, предназначенного для транспортных средств с несколькими приводными осями, с минимум одним гидравлическим насосом и минимум двумя параллельно включенными гидравлическими двигателями или с минимум двумя группами гидродвигателей, которые посредством механической связи и, в частности, посредством понижающего редуктора связаны с соответствующими приводными осями или приводными колесами, а также у которых минимум часть гидравлических двигателей может отсоединяться от приводных колес осей. Произведение константы крутящего момента каждого гидродвигателя и передаточного отношения соответствующей механической передачи на каждую приводную ось выбирается специально. Приводная ось может состоять также из составных осей, например, при тандемных осях, с одной стороны, и при полуосях, с другой стороны.
Благодаря изобретению можно отказаться от механической коробки скоростей, что можно реализовать возможность преодолевания больших подъемов, и относительно высокие скорости передвижения, а также можно использовать относительно небольшие и поэтому дешевые и легкие гидродвигатели.
Особенно эффективно и комфортабельно оказалось то, что минимум часть гидродвигателей может уменьшить потребляемый объем масла, в частности, до нулевого значения, преимущественно бесступенчато и во время движения.
Если гидравлический поток минимум одного источника гидравлического масла может изменяться во время движения (преимущественно бесступенчато), то прежде всего существенно облегчается разгон транспортного средства. Во время движения и переключения возможность регулирования гидравлического потока также можно использовать, однако, как правило, это не требуется и во многих случаях не является желательным.
Известный привод на отдельные колеса кажется особенно целесообразным для предлагаемого гидростатического привода, так как при гидравлическом индивидуальном приводе колес без труда может использоваться интегрированный понижающий редуктор и поэтому это не связано со значительными дополнительными затратами, которые обусловлены реализацией различных передаточных отношений редукторов для колес отдельных осей. К этому следует добавить известное преимущество, состоящее в том, что при гидростатическом индивидуальном приводе отдельных колес может отсутствовать компенсирующая кинематическая связь между колесами одной оси. Имеется возможность в соответствии с изобретением предусматривать при использовании индивидуальных приводов колес для различных приводных колес одного и того же транспортного средства различные произведения К х i, в частности при постоянном коэффициенте К, а именно независимо от того, относится ли соответствующее приводное колесо к одной и той же оси или к различным осям транспортного средства. У транспортного средства, у которого, например, предусмотрено четыре гидростатических привода отдельных колес, можно реализовать два или три или четыре различных произведения К х i независимо от того, какой оси соответствуют эти приводные колеса. Особым преимуществом изобретения является то, что даже для получения относительно высоких приводных моментов можно использовать относительно небольшие и соответственно сильно понижающие гидродвигатели без достижения предельных частот вращения этих двигателей или тем более без превышения этих частот вращения. В частности, можно показать, что, несмотря на различные приводные моменты, имеющиеся на отдельных приводных колесах или осях, имеет место исключительно эффективное суммирование моментов, так что даже приводные колеса-оси, имеющие относительно небольшое произведение К х i, эффективно вносят свой вклад в требуемый суммарный приводной момент. Если, например, в трехосном транспортном средстве с приводом на отдельные колеса, имеющем соответственно шесть преимущественно одинаковых гидродвигателей, передаточные отношения для трех осей выбраны равными 1:12, 1:24 и 1:36, то можно реализовать не только высокие приводные моменты для экстремальных подъемов, но и высокую конечную скорость при уличном движении, например, 62 км/ч, причем возможность отключения гидродвигателей с особо высоким передаточным отношением защищает эти гидродвигатели при движении с высокой скоростью от достижения или превышения предельных частот вращения. Как известно, отключенные двигатели отсоединяются от привода посредством соответствующих вентильных схем посредством того, что они отсоединяются от напорных трубопроводов жидкости.
Максимальная эффективность предлагаемого привода достигается в том случае, если он эксплуатируется таким образом, что при высоких требованиях к нагрузке и (сначала) при малой скорости вначале подсоединяются все гидродвигатели к нагрузке и эксплуатируются с максимально возможным поглощаемым объемом, если поглощаемый объем может регулироваться. Если гидравлический поток минимум одного гидравлического насоса может регулироваться, то такое регулирование осуществляется в основном бесступенчато. Преимущество состоит также в том, что при увеличивающейся потребности в скорости и при уменьшающейся потребности в нагрузке вначале дросселируется поглощаемый объем того гидродвигателя, в цепи которого имеется максимальное произведение k x i. Дросселирование осуществляется преимущественно бесступенчато и до нулевого значения. Освобождающийся вследствие этого гидравлический поток подводится к гидравлическому двигателю или двигателям, имеющим меньшие соответствующие произведения k x i. При дальнейшем уменьшении потребности скорости работа осуществляется соответственно только с недросселируемыми гидродвигателями. При такой предпочтительной форме предлагаемого привода отсоединение гидродвигателя предпочтительно осуществляется тогда, когда его поглощаемый объем дросселируется до нулевого значения. Такой способ целесообразно использовать в том случае, если гидростатический привод передает вращение не только на ходовую часть многоосного транспортного средства, но и используется для привода лебедки или других рабочих машин. В таком случае несколько гидродвигателей помимо своих соответствующих понижающих редукторов приводят во вращение общий единственный элемент, например, барабан лебедки. Таким образом конструктивный элемент можно рассматривать как барабан лебедки, вращающийся смесительный резервуар, рама транспортного средства с колесами. При наличии барабана или аналогичного гидродвигателя (в случае привода этих элементов) кинематически связаны между собой посредством редукторов (прямо или косвенно) с кинематическим замыканием, а при раме транспортного средства с колесами гидродвигатели кинематически связаны между собой посредством трения, возникающего между колесами и грунтом (дорожным полотном).
Как известно, гидростатические приводы могут иметь открытые или замкнутые системы циркуляции.
Механические связи, выполненные обычно в виде редукторов, имеют большее передаточное отношение, которые при одинаковом входном приводном моменте отдают больший выходной момент. Таким образом, передаточное отношение 1:36 считается большим, чем передаточное отношение 1:15. Таким образом, величину передаточного отношения характеризует его знаменатель, а не само отношение.
Предлагаемый гидростатический привод работает следующим образом.
При максимальном требуемом приводном усилии или при максимальном приводном моменте (разгон, движение по максимальному подъему, подъем большого груза) все гидродвигатели обеспечиваются рабочей жидкостью, причем при регулируемых двигателях настраивается каждый раз максимальный поглощаемый объем. В соответствии с этим имеет место большое приводное усилие при малой суммарной скорости или при вращающихся узлах имеет место большой приводной момент при малой угловой скорости. Для получения максимального требуемого приводного усилия или максимального крутящего момента используются все гидравлические приводные двигатели. Основная часть создается большим двигателем или большими двигателями, которые работают с максимальными передаточными отношениями или с максимальными константами крутящего момента. Частота вращения гидродвигателей обуславливаются каждый раз суммарной скоростью или угловой скоростью и соответствующим передаточным отношением. В соответствии с частотами вращения и максимальными поглощаемыми объемами отдельных гидродвигателей рассчитываются гидравлические составляющие потоки, проходящие через отдельные гидродвигатели.
Если снижается требуемое приводное усилие или приводной момент, например при уменьшении пускового ускорения или при снижении после подъема, гидродвигатель или гидродвигатели, которые работают в цепи, имеющей максимальное произведение константы крутящего момента и передаточного отношения, отделяются или отключаются от всего узла посредством соответствующих муфт, после того как их поглощаемый объем устанавливается равным нулю, вследствие чего узел перемещается или вращается быстрее. Вследствие этого предотвращается превышение частоты вращения этого гидродвигателя или этих гидродвигателей.
Гидродвигатель, отключенный от привода или гидродвигатели, отключенные от привода, преимущественно отделяются также гидравлически от цепи питания маслом под давлением (от гидронасоса) посредством клапанов, что необходимо для достижения более высокого КПД. После этого поток, создаваемый гидронасосом, протекает только через тот гидродвигатель или те гидродвигатели цепи или цепей, которые имеют соответственно меньшее или минимальное произведение (константа крутящего момента x передаточное отношение).
Скорость движения или вращения может повышаться дальше благодаря тому, что гидродвигатель или гидродвигатели цепи или цепей с меньшим или минимальным произведением (константа крутящего момента х передаточное отношение) выполнены как регулируемые двигатели, а также благодаря тому, что может уменьшаться поглощаемый объем этих двигателей.
При многоосной раме транспортного средства каждая приводная ось имеет индивидуальное значение произведения (константа крутящего момента х передаточное отношение). Под осью понимают при этом все колеса, которые при прямолинейном движении имеют одну общую ось вращения.
Целесообразно, чтобы каждому колесу соответствовал специальный гидродвигатель, благодаря чему можно достичь максимального клиренса между колесами.
Для предотвращения проворота отдельных колес на гладком или непрочном грунте предлагается в многоосной раме с колесами предусматривать делители потока, в частности клапан регулятор потока с количеством выходов, соответствующим количеству гидродвигателей или располагать их между гидродвигателями и источниками гидравлического масла. Предлагается также устанавливать на каждое колесо датчик частоты вращения, который подключается к центральному регулирующему блоку, предотвращающему скольжение.
Целесообразно, чтобы источник гидравлического масла, предназначенный для питания гидравлических двигателей, соединялся также с другими потребителями через клапанные схемы. К таким потребителям могут относиться, например, механизмы подъема или поворота автомобильного крана.
На фиг. 1 показан канатный барабан с гидростатическим приводом; на фиг. 2 расположение колес четырехосного транспортного средства с гидростатическим приводом; на фиг. 3 схема колес двухосного транспортного средства с клапаном регулятором давления; на фиг. 4 гидростатический привод с гидродвигателями различных габаритов и с одинаковыми механическими передаточными отношениями.
Дизельный двигатель 1 передает вращение на гидронасос 2, который имеет бесступенчато регулируемый объем вытеснения и два направления потока. Гидронасос 2 посредством двух трубопроводов 3 и 4 замкнутой циркуляционной цепи соединен с гидродвигателем 5, который имеет регулируемый поглощаемый объем и два направления потоков, причем в цепь циркуляции параллельно подключен гидродвигатель 6 с постоянным объемом поглощения и с двумя направлениями потока. Регулируемый гидродвигатель 5 соединяется с канатным барабаном 9 посредством соединительной муфты 7 и передачей 8, которая преимущественно выполнена в виде планетарной передачи, имеющей передаточное отношение 18. Нерегулируемый гидродвигатель 6 связан с канатным барабаном 9 посредством передачи 10, которая также выполнена в виде планетарной передачи с передаточным отношением i10. Например, передаточное отношение i8 может быть равно 1: 35, а передаточное отношение i10 может быть равно 1:15. В любом случае передаточное отношение i8 передачи 8, соседней с муфтой 7, больше, чем передаточное отношение i10 передачи 10. Передаточное отношение пропорционально снимаемому крутящему моменту и поэтому пропорционально знаменателю передаточного отношения. Между регулируемым гидродвигателем 5 и трубопроводами 3 и 4 расположено соответственно по одному запорному клапану 11 и 12.
Если канатный барабан 9 запускается при максимальном потребляемом моменте, то в регулируемом двигателе 5 настраивается максимальный объем поглощения, т. е. объем, который протекает через двигатель за один оборот. Регулируемый насос 2 устанавливается в нулевое положение, то есть объем подачи или вытесняемый объем равен нулю (т.е. объем, отдаваемый за один оборот насоса). Разделительная муфта 7 включена, т.е. крутящий момент, отдаваемый гидродвигателем 5, передается на канатный барабан 9 через передачу 8. Дизельный двигатель 1 передает вращение на гидронасос 2 с постоянной частотой вращения. Для запуска регулируемый насос 2 бесступенчато регулируется на максимальное значение, т. е. подача этого насоса Vp (например l или l/об.) и получающийся гидравлический поток 0 (в л/мин) бесступенчато настраивается от нулевого значения до максимального. Поток 0 разделяется на два составляющих потока 05 и 06, проходящие через гидродвигатели 5 или 6. Соотношение частот вращения гидродвигателей 5 и 6 задается соответственно посредством кинематического замыкания, имеющегося между передачами 8, 10 и канатным барабаном 9, то есть передаточными отношениями i8, i10. Таким образом n6=n5 i8/i10.
С уменьшением требуемого крутящего момента на канатном барабане 9 бесступенчато уменьшается поглощаемый объем V5 регулируемого двигателя 5. Как только поглощаемый объем V5 уменьшится до нулевого значения при соответственном уменьшении потребного крутящего момента на канатном барабане 9, разъединяется муфта 7 и блокируется гидравлическая связь двигателя 5 посредством клапанов 11 и 12.
В модификации описанного примера исполнения гидродвигатель 6 может быть выполнен с регулируемым объемом поглощения. Посредством редуцирования поглощаемого объема V6 двигателя можно далее увеличивать частоту вращения n9 канатного барабана 9 при малом потребляемом моменте, например при подъеме пустого крюка крана.
Вместо описанного регулируемого гидронасоса 2 можно использовать гидронасос с постоянным объемом вытеснения и соответственно с клапанным регулированием.
На фиг. 2 представлен гидростатический привод четырехосного автомобильного крана 20. Дизельный двигатель 21 передает вращение на два гидронасоса 22 и 23 соответственно с регулируемыми вытесняемыми объемами и с двумя направлениями потоков. Оба гидронасоса подключены к общей замкнутой цепи циркуляции с трубопроводами 24 и 25. Регулировка гидронасосов может осуществляться совместно и синхронно. Один из гидронасосов, например насос 23, может отделяться от дизельного двигателя 21 посредством муфты 26, а также может отсоединяться от гидравлической системы 24 и 25 посредством запорных клапанов 27 и 28.
Гидравлический привод состоит из восьми гидравлических двигателей 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а, которые предусмотрены для каждого колеса 31, 31а, 32, 32а, 33, 33а, 34, 34а четырех осей. Каждый двигатель имеет регулируемый объем поглощения и два направления потока. Каждый гидродвигатель соединен с соответствующим колесом посредством передачи 41, 41а, 42, 42а, 43, 43а, 44, 44а. Передачи определенной оси, например 42 и 42а, имеют соответственно равные передаточные отношения, однако они отличаются от оси к оси. Так, передаточное отношение i41 передачи 41, 41а первой (крайней нижней) оси равно, например, 1:36, передаточное отношение i42 второй оси равно 1: 26, передаточное отношение третьей оси равно 1:20, и, наконец, передаточное отношение последней (крайней верхней) оси равно 1:15.
Все передачи 41, 41а, 42, 42а, 43, 43а, передаточное отношение которых i41, i42, i43 больше минимального передаточного отношения i44, посредством соответствующих отключаемых муфт 45, 45а, 46, 46а, 47, 47а соединены с соответствующими гидродвигателями 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а.
Все гидродвигатели 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а включены параллельно и соответственно соединены с трубопроводами 24, 25 через ответвления. Между ответвлениями, предназначенными для гидродвигателей 38 и 38а последней оси, и ответвлениями, предназначенными для гидродвигателей 37 и 37а третьей оси, в трубопроводах 24 и 25 расположены запорные клапаны 49 и 49а. Дополнительно гидродвигатели каждой оси могут отдельно отключаться посредством соответствующих запоpных клапанов.
Каждое колесо 31, 31а, 32, 32а, 33, 33а, 34, 34а связано со специальными датчиками частот вращения 51, 51а, 52, 52а, 53, 53а, 54, 54а, которые все подключены к центральному регулирующему боку 55, предотвращающему скольжение.
При разгоне транспортного средства при максимальном подъеме вытесняемый объем гидронасосов 22 и 23 настраивается на нулевое значение, а поглощаемый объем всех гидродвигателей 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а настраивается на максимальное значение. Все соединительные муфты 45, 45а, 46, 46а, 47, 47а включены или находятся в зацеплении. Дизельный двигатель 21 передает вращение на гидронасосы 22 и 23 с постоянной частотой вращения. С учетом характеристики дизельного двигателя вытесняемый объем гидронасосов 22 и 23 регулируется бесступенчато до максимального значения, так что величина подачи 0 через трубопроводы 24 и 25 регулируется от нулевого значения до возможного максимального значения 0 ах. Благодаря наличию трения между колесами и грунтом при этом при движении без поворота все колеса имеют одну и ту же частоту вращения, т.е. транспортные средства перемещаются со скоростью W1.
Вследствие различных передаточных отношений i41, i42, i43, i44 осей гидродвигатели различных осей имеют различные частоты вращения. В соответствии с этим различаются крутящие моменты, передаваемые на колеса каждой оси.
Если уменьшается потребность большого приводного усилия, например, при выходе из подъема, поглощаемый объем обоих первых регулируемых двигателей 35 и 35а синхронно бесступенчато уменьшается до нулевого поглощаемого объема. В этот момент разъединяются соединительные муфты 45 и 45а. Благодаря описанному процессу регулирования или переключения скорость транспортного средства увеличивается до значения W2.
При дальнейшем уменьшении требуемого приводного усилия (при полной подаче гидронасосов 22 и 23) вначале бесступенчато и синхронно уменьшается до нулевого значения поглощаемый объем обоих регулируемых двигателей 36 и 36а, а также разъединяются соединительные муфты 46 и 46а, после чего поглощаемый объем обоих гидродвигателей 37 и 37а бесступенчато, синхронно редуцируется до нулевого значения, а соединительные муфты 47 и 47а отключаются. При этом скорость транспортного средства увеличивается до величины W3 или W4. Запорные клапаны 49 и 49а закрываются, чтобы гидродвигатели 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а отключить также гидравлически, благодаря чему достигается лучший КПД.
Для достижения максимальной скорости транспортного средства поглощаемый объем обоих последних гидродвигателей 38 и 38а уменьшается до минимального значения, обусловленного техническими или экономическими факторами.
Альтернативно все гидродвигатели могут одновременно регулироваться до минимального значения. Возможны другие комбинации, используемые для увеличения частоты вращения.
Так как не только гидронасосы, но и гидродвигатели выполнены с возможностью использования для двух направлений потоков, относительно заднего хода транспортного средства действительно аналогичное.
При движении на повороте частоты вращения отдельных колес определяются фрикционным замыканием между колесами и грунтом, а также скоростью транспортного средства и радиусом поворота. Составляющие потоки, проходящие через гидродвигатели, расположенные на левой и на правой сторонах транспортного средства, получаются в соответствии с имеющимися частотами вращения колес.
Посредством датчиков частот вращения 51, 51а, 52, 52а, 53, 53а, 54, 54а, соответствующих отдельным колесам 31, 31а, 32, 32а, 33, 33а, 34, 34а, а также посредством центрального блока регулирования 55, препятствующего скольжению, имеется возможность сравнивать частоту вращения каждого отдельного колеса со средним значением частот вращения всех колес. Если одно колесо пробуксовывает по льду или на непрочном грунте, то поглощаемый объем соответствующего гидродвигателя может уменьшаться до тех пор, пока не будет достигнуто сравнимое число оборотов, соответствующее оборотам остальных колес.
Между гидродвигателем 22 и трубопроводами 24 и 25 расположено по одному гидравлическому распределителю 56 и 56а (трехходовые трехпозиционные распределители 3/3), чтобы иметь возможность подавать масло под давлением и другим потребителям 57, например в привод канатной лебедки и/или привод поворота так называемой платформы автомобильного крана 20.
При работе только в режиме движения распределители 56 и 56а находятся в представленном положении включения, а соединительная муфта 26 включена, так что гидродвигатели 35, 35а, 36, 36а, 37, 37а, 38, 38а питаются маслом от обоих гидронасосов 22 и 23. При обоих других положениях включения могут по выбору питаться только потребитель 57 или потребители 57 или же потребитель 57 и гидродвигатели 35, причем питание осуществляется от обоих гидронасосов 22, 23 или (при отключенной соединительной муфте 26 и при закрытых распределителях 27, 28) только от гидронасоса 22.
Хотя в описанном примере исполнения с колесами индивидуального привода можно достичь большого клиренса между колесами, транспортное средство может также приводиться в движение по отдельным осям посредством соответствующих гидродвигателей с использованием дифференциалов. При этом могут быть реализованы различные передаточные отношения на дифференциальных передачах и/или в передачах на ступицы колес.
Для предотвращения пробуксовывания отдельных колес 61, 61а, 62, 62а в показанном примере исполнения (фиг.3) в двухосном транспортном средстве предусматривается переключаемый клапан регулятор потока 63 с четырьмя проходами и с соответственно регулируемым выходным потоком. Между гидронасосом 64 и гидродвигателями 65, 65а, 66, 66а предусматривается трехходовой двухпозиционный гидравлический распределитель 67.
При представленном положении включения трехходового гидравлического распределителя 67 гидронасос 64 непосредственно соединяется с трубопроводами 71, 71а, 72, 72а и с гидродвигателями 65, 65а, 66, 66а. При полном проходном сечении связь осуществляется не непосредственно, а через трубопровод 68. Величина потока, проходящая через отдельные трубопроводы, может свободно регулироваться согласно имеющимся условиям и устанавливаться различной. Если необходимо предотвращать пробуксовывание определенного колеса, то распределитель 67 переключается в положение, которое представлено на чертеже как нижнее, а гидравлический поток подводится к трубопроводам 71, 71а, 72, 72а через трубопровод 69 и регулятор потока клапан 63. Соответственно постоянный поток через проходные сечения клапана 63 (регулятора потока) устанавливается с учетом поглощаемого объема соответствующего гидродвигателя 65, 65а, 66, 66а, а также с учетом соответствующего передаточного отношения. Перед переключением клапана 67 гидродвигатели необходимо настраивать каждый раз на их максимальные объемы поглощения.
В примере исполнения согласно фиг. 4 к гидронасосу 80, бесступенчатого регулируемому с нулевого значения, подключаются три гидродвигателя 81, 82, 83 с соответственно бесступенчато регулируемыми поглощаемыми объемами также с нулевого значения. Три параллельно включенных гидродвигателя 81-83 имеют различные габариты и тем самым различные максимальные поглощаемые объемы и пропорциональные последней величине различные константы К крутящего момента. Гидродвигатель 81 имеет больший максимальный поглощаемый объем по сравнению с гидродвигателем 82, причем последний имеет максимальный поглощаемый объем больше, чем у гидродвигателя 83. Константа крутящего момента соответствует снимаемому крутящему моменту с вала гидродвигателя при максимально поглощаемом объеме и при разности давлений 1 бар. Каждый из гидродвигателей 81, 82 посредством соответствующих включаемых муфт 85, 86 и посредством передачи 88 соединяется с узлом 89. Гидродвигатель 83 соединяется с узлом 89 непосредственно через передачу. Зубчатые колеса передачи 88 все имеют одинаковые числа зубьев, так что механические связи каждого гидродвигателя имеют одинаковые передаточные отношения.
При необходимости использования максимального приводного момента на узле 89 все гидродвигатели 81-83 устанавливаются на максимальный поглощаемый объем, причем больший гидродвигатель 81, имеющий большую константу крутящего момента, дает наибольшую часть требуемого суммарного момента.
При малом требуемом приводном моменте большие гидродвигатели 81 и 82 регулируются на нулевое значение и отделяются от передачи 88 или от конструктивного узла 89 посредством муфт 85 и 86.
Если необходим момент, величина которого расположена между максимальным и минимальным моментами, то как минимум один из больших гидродвигателей 81 и 82 частично устанавливается на минимальное значение и/или отключается посредством соответствующей муфты.
Формула изобретения: 1. Способ гидростатической передачи вращения в приводах транспортных средств с несколькими приводными осями, имеющих по крайней мере один источник питания гидравлического масла для по меньшей мере двух параллельно подсоединенных, по крайней мере часть из них с механическим отключением, к приводной оси или приводным осям гидродвигателей, и по крайней мере часть гидродвигателей имеет отличное друг от друга произведение kxi, где k - константа крутящего момента, а i - передаточное число механической связи, заключающийся в том, что в зависимости от нагрузки и требуемой скорости отсоединяют от приводной оси или приводных осей по меньшей мере один гидродвигатель, отличающийся тем, что при высокой нагрузке и малой скорости все гидродвигатели присоединяют к нагрузке для работы на максимально поглощаемых объемах с бесступенчатой регулировкой источника питания гидравлического масла, а при увеличении скорости и уменьшении нагрузки дросселируют поглощаемый объем бесступенчато, в данном случае до нуля того гидродвигателя, у которого kx максимально, с подводом высвободившегося гидравлического потока к гидродвигателю или гидродвигателям с меньшим значением kx, при этом дальнейшее увеличение скорости осуществляют с недросселированными гидродвигателями.
2. Гидростатический привод транспортного средства с несколькими приводными осями, содержащий по меньшей мере один источник гидравлического масла, по меньшей мере два параллельно включенных гидродвигателя или две группы гидродвигателей, механическую связь в виде редуктора с заданным передаточным отношением, размещенного между каждым гидродвигателем и осью колеса или колес, при этом каждый из гидродвигателей или каждая группа гидродвигателей установлены с возможностью передачи вращения на одну определенную приводную ось или на одно из нескольких колес каждой из приводных осей, по меньшей мере часть приводных осей или ее колес выполнены с возможностью отсоединения и подсоединения к гидродвигателю или к группе гидродвигателей, а гидродвигатели, приводящие в движение транспортное средство, выполнены при максимальном поглощаемом объеме с одинаковыми величинами крутящего момента, отличающийся тем, что передаточные отношения редукторов по меньшей мере для части приводных осей с учетом диаметров колес выполнены различными и отличными друг от друга.
3. Привод по п.2, отличающийся тем, что по меньшей мере часть гидродвигателей выполнена бесступенчато регулируемыми до нулевого значения по объему во время движения.
4. Привод по пп.2 и 3, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник гидравлического масла выполнен регулируемым бесступенчато во время движения.
5. Привод по пп.2 - 4, отличающийся тем, что каждое колесо или колеса с каждой стороны приводной оси выполнены приводными от отдельного гидродвигателя.