Гидромашина

Гидромашина

Реферат

 

Использование: в транспортном машиностроении. Сущность изобретения: в гидравлической машине, содержащей входной вал, установленный на опорах в корпусе для передачи крутящего момента от приводного двигателя блоку цилиндров насоса, в цилиндрах которого размещены ориентированные в осевом направлении поршни, закрепленный в корпусе блок цилиндров гидромотора, в цилиндрах которого размещены ориентированные в осевом направлении поршни, выходной вал, установленный на опорах в корпусе для передачи нагрузке выходного крутящего момента от упорной пластины, шарнирно установленной на выходном валу с возможностью суммирования моментов со стороны насоса и гидромотора и имеющей входную рабочую поверхность, обращенную к насосу, и выходную рабочую поверхность, выполненную под острым углом к входной поверхности и обращенную к гидромотору, а также механизм регулирования угла наклона упорной пластины относительно выходного вала, силовые соединительные каналы выполнены в упорной пластине в виде сквозных пазов, разделенных по окружности с образованием окон на рабочих поверхностях. 4 с. и 39 з.п. ф-лы, 45 ил.

Изобретение относится к гидрообъемным передачам с разделением мощности на несколько потоков, в особенности к таким, которые являются эффективными, несложными, надежными и практичными.

Большое количество разнообразных приводных механизмов с возможностью бесступенчатого регулирования скорости описано в литературе и применяется на практике. Эти механизмы находят применение в таких областях как компьютеры, станки, аттракционы, строительное оборудование и автомобили. Все они выполняют основную функцию преобразование частоты вращения и крутящего момента на входном валу в варьируемые по величине значения частоты вращения и крутящего момента на выходном валу.

Самоходные транспортные средства являются идеальным применением для приводных механизмов с бесступенчатым регулированием скорости благодаря экономии, которая может быть получена при работе силовой установки, например двигателя внутреннего сгорания или аналогичного устройства в оптимальном режиме. Кроме того, потенциальный рынок огромен: по оценкам ежегодный мировой рынок автомобильных передач на 15 лет до 2005 года будет составлять порядка 47 миллионов единиц.

Хотя было разработано большое число автомобильных передач с бесступенчатым регулированием скорости, ни одна из них не явилась удовлетворительной во всех отношениях. Они не обеспечивали приемлемую долговечность при требуемом уровне мощности и в условиях переменного крутящего момента, характеризующих обычный эксплуатационный цикл автомобиля.

Трансмиссии, содержащие вариаторы с резинокордными клиновыми ремнями, подобные передачам снегоходов, нашли ограниченное применение в специальных областях автомобилестроения, таких как мини-автомобили, производимые в Европе. Один из производителей выпускает малолитражный автомобиль с передачей, содержащей клиноременный вариатор фирмы DAF. Долговечность и КПД таких устройств оставляет желать лучшего, даже на легких машинах с мощностью двигателя порядка 10 15 л.с. Наиболее широкое применение такие передачи получили в снегоходах, где долговечность узлов не превышает 100 ч.

Появление вариаторов с армированным металлом ремнем, известных как передача "Ван Дурн", получило широкий отклик в автомобильной прессе. Эта передача уникальна тем, что мощность в ней передается посредством сжатия металлических сегментов ремня, а не посредством напряжений в ремне, как в обычных ременных передачах. В 1987 г. в Европе было выпущено несколько автомобилей с передачей "Ван Дурн", но в настоящее время они остались лишь на автомобилях с рабочим объемом двигателей, не превышающих 1,6 л. Эксплуатационные характеристики автомобилей, снабженных передачами "Ван Дурн", несмотря на относительно низкий их КПД, составляющий 91% сравнимы с характеристиками автомобилей с обычной автоматической трансмиссией. Это может быть объяснено более высоким КПД двигателя за счет его работы в оптимальном режиме большую часть эксплуатационного цикла.

Гидрообъемные передачи существуют в течение ряда лет и разработаны с высокой степенью совершенства. Эти устройства широко используются в сельскохозяйственных, строительных, горнодобывающих и других внедорожных машинах, а также в мини-тракторах. Обычная гидрообъемная передача содержит два основных элемента: гидравлический насос с приводом от основного двигателя и гидродвигатель, приводимый в действие рабочей жидкостью, сжимаемой насосом, и передающий мощность к нагрузке. Один или оба этих элемента могут иметь регулируемую производительность, что позволяет изменять передаточное отношение передачи. Вне зависимости от выбранной конфигурации общий КПД системы не может быть выше, чем произведение КПД отдельных элементов. Например, если КПД и насоса, и двигателя составляет 95% то вся гидрообъемная передача не может достичь КПД выше, чем 0,950,95 90% а на практике этот показатель обычно еще меньше из-за потерь давления в гидравлических магистралях, соединяющих два указанных элемента.

Передача с таким КПД проигрывает при сравнении с обычной автоматической, которая может работать с постоянным уровнем КПД около 97% 96% при заблокированном гидротрансформаторе. Кроме того, гидрообъемные передачи являются, как правило, шумными, особенно при большом значении передаточного числа, когда расход максимален.

Интегрированная гидрообъемная передача является шагом в правильном направлении. В ней двигатель и насос установлены в одном блоке с целью минимизации утечек рабочей жидкости. Однако ни в одной из существующих в настоящий момент серийных гидрообъемных передач не устранена причина, по которой снижается КПД и возникает шум при работе, а именно то, что значение мощности, передаваемой трансмиссией, достигается при максимальных давлении и расходе рабочей жидкости. Как следствие, гидравлические потери, связанные с давлением и состоящие из утечек при сжатии и расширении жидкости, будут всегда наибольшими при максимальной мощности. Кроме того, потери из-за вязкого трения, пропорциональные скорости истечения жидкости, являются наибольшими при максимальных значениях мощности и скорости, когда расход жидкости и давление достигают наибольших значений.

Тот факт, что гидрообъемные передачи не получили распространения на автомобилях, может быть объяснен, по-видимому, тремя основными причинами: высокой стоимостью, шумом и низким КПД. Однако прогресс в современных промышленных технологиях позволяет ожидать появления разработанной специально для автомобилей гидрообъемной передачи, стоимость которой приближалась бы к стоимости обычной автоматической передачи. Таким образом, именно второй и третий факторы, т.е. шум и КПД, препятствуют внедрению гидрообъемных передач в автомобильную промышленность.

Одной из попыток преодолеть некоторые недостатки обычной гидрообъемной передачи является передача с разделением мощности на несколько потоков. Пример такого устройства приведен в патенте США N 175 363. Представленная в нем двухпоточная передача предназначена для снижения потерь давления в гидрообъемной передаче, особенно при приближении передаточного числа к единице, посредством передачи части мощности через механическую ветвь. Так как доля мощности, передаваемой через механическую ветвь, возрастает до 100% при передаточном числе, равном единице, в двухпоточной передаче гидравлические потери потенциально значительно меньше.

К сожалению, попытки внедрить двухпоточную гидрообъемную передачу в серийное производство оказались безуспешными, по-видимому, из-за высокой сложности системы, за счет которой достигаются эксплуатационные характеристики, и возросшей до неконкурентоспособного уровня в сравнении с обычной трансмиссией стоимости. Кроме того, в существующих до сих пор двухпоточных передачах не решена проблема динамической балансировки вращающихся элементов, что является серьезным недостатком, т.к. существенный уровень вибраций в рабочем скоростном диапазоне является неприемлемым.

Таким образом, давно имеется необходимость к гидрообъемной передаче, которая обладала бы преимуществами интегрированной гидрообъемной передачи при значительном снижении потерь, имеющих место в обычной гидрообъемной передаче.

Таким образом, технической задачей изобретения является создание динамически отбалансированной гидрообъемной передачи с несколькими потоками мощности, в которой гидравлические потери снижены почти до нуля на максимальной выходной мощности при стабильных параметрах эксплуатационного режима, общий КПД с учетом всех условий эксплуатации сравним или превосходит КПД обычной автоматической передачи или превосходит его, но которая дает возможность двигателю поддерживать эксплуатационные параметры вблизи оптимального режима.

Эта и другие задачи изобретения достигнуты разработкой гидрообъемной передачи с несколькими потоками мощности, в которой используется общая упорная пластина для насоса и двигателями достигается динамическое уравновешивание вращающихся частей и передаточное отношение передачи регулируется эффективным и простым способом.

На фиг. 1-4 изображен продольный разрез гидрообъемной передачи, выполненной в соответствии с изобретением; на фиг. 5 монтажный фланец, вид спереди; на фиг. 6 наружный торец уплотнительного кольца; на фиг. 7 - уплотнительный диск; на фиг. 8 продольное сечение передаточного полого вала; на фиг. 9 продольное сечение балансировочной втулки; на фиг. 10 пластина сепаратора; на фиг. 11 промежуточная пластина; на фиг. 12 входная и выходная рабочие поверхности упорной пластины (одинаковые); на фиг. 13 - поперечное сечение упорной пластины; на фиг. 14 продольное сечение втулки управления положением упорной пластины; на фиг. 15 осевой вид втулки; на фиг. 16 развернутый вид упорной пластины, изображенной на фиг. 13, вдоль центральной линии 13 13 через окна; на фиг. 17 продольный разрез противовеса упорной пластины; на фиг. 18 график расхода жидкости в обычной гидрообъемной передаче и в передаче, выполненной в соответствии с изобретением; на фиг. 19 гидрообъемная передача, выполненная в соответствии с изобретением в другом конструктивном исполнении, разрез; на фиг. 20 - сечение по линии 17-17 на фиг. 19; на фиг. 21 вид с наружной стороны монтажного фланца с левого конца передачи, изображенной на фиг. 19; на фиг. 22 сечение вдоль линии 19-19 на фиг. 21; на фиг. 23 внутренний торец монтажного фланца, изображенного на фиг. 21; на фиг. 24 левый торец основного корпуса, показанного на фиг. 19; на фиг. 25 увеличенный фрагмент торца прилива корпуса на фиг. 24; на фиг. 26 задний торец корпуса насоса, изображенного на фиг. 19; на фиг. 27 частичный разрез корпуса насоса вдоль линии 24-24 на фиг. 26; на фиг. 28 частичный разрез корпуса насоса вдоль линии 25-25 на фиг. 26; на фиг. 29 передний конец поршневого блока двигателя, изображенного на фиг. 19; на фиг. 30 разрез поршневого блока двигателя по линии 27-27 на фиг. 29; на фиг. 31 увеличенный разрез двигателя, изображенного на фиг. 19; на фиг. 32 цилиндровый блок насоса и двигателя, изображенного на фиг. 19; на фиг. 33 вид на упорную пластину, изображенную на фиг. 19, со стороны насоса; на фиг. 34 сечение упорной пластины по линии 31-31 на фиг. 33; на фиг. 35 сечение упорной пластины по вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось машины по линии 32-32 на фиг. 33; на фиг. 36 сечение упорной пластины по линии 33-33 на фиг. 33; на фиг. 37 увеличенный разрез насоса, изображенного на фиг. 19; на фиг. 38 - увеличенный разрез несущего пальца в сборе и соединенных с ним деталей, показанных на фиг. 20; на фиг. 39 разрез входного вала на фиг. 19; на фиг. 40 увеличенный разрез приводного механизма, показанного на фиг. 19; на фиг. 41 втулка, показанная на фиг. 20; на фиг. 42 разрез по линии 39-39 на фиг. 41; на фиг. 43 управляющая втулка, показанная на фиг. 19, вид в разрезе; на фиг. 44 схема гидросистемы передачи, показанной на фиг. 19; на фиг. 45 - схема системы следящего золотника, показанного на фиг. 19.

Машина, показанная на фиг. 1 4, вначале будет описана в целом, а затем в подробностях, с рассмотрением конструкции и функционального назначения каждой части. Машина, описанная ниже, это гидрообъемная передача, которая содержит насос 20, приводимый входным валом 21. Насос 20 вращается, упираясь в упорную пластину 22, которая вызывает возвратно-поступательное движение поршней 23 насоса 20 в осевом направлении в цилиндрах 24 насоса. Реактивный крутящий момент от насоса 20 передается на упорную пластину 22 как механическая составляющая выходного момента и через упорную пластину 22 к соединенному с нею выходному валу 88. Рабочая жидкость под давлением, созданным насосом, протекает из цилиндров насоса 24 прямо через осевые отверстия 25 в поршнях в окна 26, расположенные по окружности в упорной пластине, а затем через аналогичные осевые отверстия 27 в поршнях 28 гидродвигателя 29, расположенного по другую сторону упорной пластины 22. Гидродвигатель 29, на который воздействует жидкость под давлением, поступающая непосредственно от насоса 20, создает гидромеханическую составляющую крутящего момента на упорной пластине 22. Третья составляющая крутящего момента создается посредством воздействия жидкости непосредственно на участки боковых стенок окон упорной пластины, ориентированные в окружном направлении благодаря разности их площадей. Все три составляющие крутящего момента насоса: механическая составляющая от реактивного крутящего момента насоса, гидромеханическая составляющая от гидродвигателя и чисто гидравлическая составляющая от воздействия рабочей жидкости на участки окон разной площади, суммируются на упорной пластине 22 и передаются на выходной вал 88.

Вращающиеся элементы гидромашины размещены в цилиндрическом корпусе 30, содержащем входной торец 31, установленный на монтажном фланце 32, и выходной торец 33 с другой стороны корпуса. Корпус содержит основную цилиндрическую секцию 34, расположенную соосно с продольной осью машины. Цилиндрическая секция 34 закрыта со стороны выходного торца крышкой 36, закрепленной на секции 34 винтами 40.

Ссылки на "наружный конец", "наружу" и им подобные подразумевают обозначение выходной стороны, или правой стороны машины, или ее частей, как показано на фиг. 1. Термины "внутренний конец" или "внутрь" отсылают к входной стороне или левой стороне на фиг. 1.

Корпус 48 насоса закреплен болтами 54 с внутренней стороны монтажного фланца 32, с центровкой около оси 35. Заправочный насос 50 шестеренного типа установлен внутри корпуса 48. Манжетное уплотнение 52 запрессовано в расточке 51 отверстия 53 корпуса, через которое проходит входной вал, и уплотняет кольцевой промежуток между отверстием 53 и входным валом 21. Входной вал 21 установлен соосно с осью 35, и проходя через отверстие 53 в корпусе 48, выходит за пределы входного торца корпуса 48 и оканчивается шлицевым хвостовиком, посредством которого вал 21 может быть соединен с основным двигателем, таким как двигатель внутреннего сгорания.

Входной вал 21 приводит в действие заправочный насос 50, предназначенный для обеспечения регулирования расхода, пополнения рабочей жидкости в гидравлических элементах машин и компенсации части жидкости, просочившейся сквозь внутренние уплотнения. Насос 50 качает масло из маслоотстойника (показан схематично в виде отдельного резервуара 55, но при обычном конструктивном исполнении размещается на корпусе 30) через масляную входную магистраль 56 и доставляет жидкость по каналу 57 в монтажном фланце 32 к фильтру 58. Отфильтрованная жидкость проходит по магистрали 59 и соединяется через клапан 201 (будет описан ниже) и магистраль 47 с каналом 60 в монтажном фланце 32 и оттуда к распределительной системе цилиндров 24 насоса, как будет описано ниже.

Входной вал 21 имеет расширение 61 и эта его часть точно обработана, закалена и отполирована и служит беговой дорожкой подшипника 62, размещенного между беговой дорожкой 61 и цилиндрической проточкой 63 в осевом выступе 64 на внешней стороне монтажного фланца 32. С наружной стороны от подшипника 61 входной вал 21 заканчивается плоским, расширенным в радиальном направлении уплотнительным диском 65, вращающимся между двумя одинаковыми уплотнительными кольцами 66 и 67, показанными на фиг. 6. Уплотнительное кольцо 66 закреплено на заплечике 68 осевого выступа 64 тремя штифтами 69 (только один из которых изображен на фиг. 1), которые установлены в соосные штифтовые отверстия 70 и 72 в осевом выступе 64 и уплотнительном кольце 66 соответственно. Шесть пружин сжатия 74 (не показаны для уплотнительного кольца 66, но показана одна пружина, прижимающая кольцо 67), расположенные в соосных, равноудаленных друг от друга пружинных гнездах 76, выполненных в осевом выступе 64 и уплотнительном кольце 66 соответственно, прижимают уплотнительное кольцо 66 в осевом направлении к диску 65 для образования гидроизоляционного уплотнения между ними и минимизации утечек жидкости из компенсационной гидросистемы.

Осевое цилиндрическое отверстие под подшипник 80, вдающееся во входной вал 21 со стороны его наружного конца, включает отшлифованную и отполированную беговую дорожку 82 подшипника 84, расположенного между нею и другой беговой дорожкой 86, которая располагается на отшлифованном и отполированном внутреннем конце выходного вала 88. Подшипник 84 удерживается на своем месте на беговой дорожке 82 благодаря упиранию в уступ 90 в отверстии 80 под действием пружинной стопорной шайбы. Отверстие 80 заканчивается коническим сверлением 94, обеспечивающим пространство для инструмента при шлифовке и полировке поверхности беговой дорожки 82.

Выходной вал 88 располагается соосно с входным валом 21 и продольной осью машины 35 и заканчивается у выходной стороны шлицевым хвостовиком, к которому может быть подсоединена нагрузка. Подшипник 84 позволяет входному и выходному валам вращаться независимо друг от друга, сохраняя их соосность.

Уплотнительный диск 98 имеет шлицевое отверстие и через шлицы 100 соединен с выходным валом 88, рядом с его входным концом. В кольцевой проточке 97 находятся пружинная стопорная шайба 99, смонтированная в канавке выходного вала 88, и расположенная рядом с ней упорная шайба 95. Стопорная и упорная шайбы 99 и 95 препятствуют осевому давлению со стороны насоса 20 на уплотнительный диск 98, а неподвижная посадка стопорной шайбы 99 в проточке 97 предотвращает ее расширение под воздействием центробежных сил при вращении выходного вала 88 и уплотнительного диска 98. Ступенчатое уплотнительное кольцо 67, конструктивно идентичное кольцу 66 (но ориентированное так, что уплотнительная поверхность стыкуется с диском 65), стыкуется с обращенной к входу ступенчатой кромкой диска 98 и соединено с ним тремя равнорасположенным друг относительно друга штифтами (не показанными, но идентичными штифтам 69 в кольце 66) для обеспечения вращения кольца 67 вместе с диском 98, но с возможностью небольшого осевого перемещения кольца относительно диска для поддержания плотного контакта по плоскости с диском 65 несмотря на его износ и какие-либо возможные дефекты поверхности. Избыточная длина шлицев 100 предусмотрена для обеспечения такого же осевого перемещения диска 98. Шесть пружин 74, равнорасположенных в гнездах 76 по окружности диска 98 и кольца 67, идентичны по конструкции установленным в кольце 66, изображенном на фиг. 6, и создают осевое усилие между диском 98 и кольцом 67 для обеспечения гидроизоляционного уплотнения при отсутствии давления в системе. При наличии давления рабочей жидкости последняя, воздействуя на кольцо 67 и диск 98, разводит их друг от друга и создает необходимый для уплотнения контакт между привалочными поверхностями диска 65 и кольца 67, а также диска 98 и обращенным к входу торцом 102 цилиндрового блока 104 насоса соответственно. Контактное давление уплотнительных поверхностей пропорционально давлению, которое должно выдерживать созданное уплотнение.

Уплотнительный диск 98 и кольцо 67 установлены между диском 65 и обращенным к входу торцом 102 цилиндрового блока 104 насоса. Цилиндровый блок 104 соединен с диском 65 посредством кольцевой гайки 106, которая имеет наружную резьбу и ввинчена в резьбовое отверстие радиально утолщенной части 108 передаточного полого вала 110, показанного на фиг. 8. Конец полого вала 110, обращенный к выходу, имеет ориентированный к оси вращения буртик 112, входящий в кольцевую проточку 114, выполненную в периферийной части обращенного к выходу торца цилиндрового блока, с тем чтобы зажать распорную втулку 111 между диском 65 и цилиндровым блоком 104 и удержать в осевом направлении цилиндровый блок прижатым к уплотнительному диску 98. Уплотнительный диск 65 соединяется с полым валом 110 посредством шлицевого соединения 118 с тем, чтобы обе детали вращались вместе вокруг оси 35. Шлицевое отверстие в полом валу 110 продолжается в сторону выхода и образует соединение со шлицами 120 цилиндрового блока 104 так, что блок 104 вращается относительно упорной пластины 22 с приводом от диска 65 входного вала 21 через полый вал 110.

Цилиндровый блок 104 насоса имеет ряд расположенных в осевом направлении цилиндров 24, каждый из которых содержит поршень 23. Каждый поршень 23 заканчивается на выходной стороне сферической головкой 126, которая установлена в сферическом гнезде 128 на индивидуальную опору 130, свою для каждой головку поршня. Пластина сепаратора 132, показанная на фиг. 10, содержит расширенные отверстия 133, через которые проходят шейки индивидуальных опор 130, и упирается во внутренние поверхности их фланцев. Наружные поверхности фланцев упираются в промежуточную пластину 136, показанную на фиг. 11. Пластина сепаратора 132 соединена с пластиной 136 посредством крепления 134, размещенных в трех равнорасположенных друг относительно друга отверстиях 135 в пластинах 132 и 136 для того, чтобы захватить опоры 130 и удерживать их прижатыми к пластине 136. Расширенные отверстия 133 позволяют индивидуальным опорам 130 двигаться по эллиптической траектории относительно пластины 136, когда упорная пластина 22 поворачивается, и поверхность 140, обращенная к насосу 20, приобретает наклон, каналы 137 в пластине 136 пропускают жидкость, вытесненную из цилиндров 24 насоса поршнями, а эллиптические полости 138 на выходном торце пластины 136 обеспечивают протекание рабочей жидкости через пластину 136 в окна 26 упорной пластины 22 во всем диапазоне углов ее наклона. Это проиллюстрировано на фиг. 1, где радиально внешняя кромка полости 138 совпадает с радиально внешней кромкой окна 26, при этом на выходном торце упорной пластины радиально внутренняя кромка соответствующей полости упорной пластины совпадает с радиально внутренней кромкой окна 26. Таким образом, обеспечивается гидравлическая связь во всем диапазоне углов наклона упорной пластины 22. Регулировка положения упорной пластины будет описана ниже.

Промежуточная пластина 136 прижата к входной рабочей поверхности 140 упорной пластины 22, которая, в свою очередь, шарнирно соединена с входным валом 88 посредством поворотного кольца 142. Пластина 136 прижата к входной рабочей поверхности 140 упорной пластины 22 кольцевой кромкой 143 внешнего конца балансировочной втулки 144, которая установлена с возможностью скольжения на полом валу 110 и соединена с ним тремя равноудаленными друг относительно друга шпонками 139, установленными в трех пазах по окружности полого вала. Шпонки имеют возможность скользить в трех шпоночных пазах 141, расположенных вокруг внутренней поверхности балансировочной втулки 144, с тем, чтобы обеспечить вращение втулки 144 вместе с полым валом 110.

Пружина 146, сжатая между радиальным утолщением 108 полого вала 110 и буртиком 147 на радиальном выступе 151 балансировочной втулки 144, смещает последнюю в направлении выхода и прижимает пластину 136 к входному торцу 140 упорной пластины 22 при отсутствии давления в системе, т.е. при запуске. Пружина 146 удерживается от радиальных деформаций, обусловленных центробежной силой, с помощью втулки 149, которая надевается сверху на пружину 146 и скользит по поверхности выступа 151, позволяя балансировочной втулке перемещаться в осевом направлении в пределах длины втулки 149 при изменении передаточного числа машины.

Кольцевая кромка 143 втулки 144 имеет выпуклый закругленный профиль, который сопрягается с кольцевой проточкой на входном торце рядом с наружной кромкой пластины 136. Кольцевая проточка 145 имеет округлый профиль внутренней поверхности, по форме и размеру соответствующий профилю ответной части кольцевой кромки 143 балансировочной втулки 144.

Упорная пластина 22 функционирует не только как упорная, но и как распределительная пластина для управления рабочей жидкостью, поступающей под давлением от насоса 20 к гидродвигателю 29 в выходной части машины. Как показано на фиг. 1 и 13, упорная пластина 22 шарнирно соединена с выходным валом при помощи поворотного кольца 142, ось которого перпендикулярна оси машины 35, что обеспечивает существенное отклонение в осевом направлении от среднего положения концов упорной пластины, когда он поворачивается вокруг оси пальца 142, входящего в поперечное отверстие 153 для реализации изменения передаточного числа передачи. Функционирование упорной пластины будет описано более детально ниже в связи с описанием функционирования самого устройства.

Гидродвигатель 29 содержит цилиндровый блок 148, который соединен с внутренней стороной крышки 36 винтами 150, Каждый цилиндр 38 в цилиндровом блоке 148 содержит поршень 28, идентичный по форме и конструкции поршням 23 насоса 20. Поршень 28 имеет сферические головки 152, которые установлены в сферических гнездах 154 шеек индивидуальных опор 156, идентичных по форме и конструкции опорам 130. Пластина сепаратора 158 соединена с промежуточной пластиной 160 креплениями 162, обеспечивающими прижатие опор 156 к торцу пластины 160 при отсутствии давления в системе таким же образом, как пластина сепаратора 132 соединена с промежуточной пластиной 136 на входной стороне упорной пластины 22. Промежуточная пластина 160 идентична по конструкции пластине 136, расположенной на входной стороне упорной пластины 22, поэтому на фиг. 11 изображены обе пластины. Пластина 160 прижимается к упорной пластине 22 с помощью втулки 164 управления положением упорной пластины.

Угловое положение упорной пластины и, следовательно, передаточное отношение передачи регулируются при помощи втулки 164 управления положением упорной пластины 164, показанной на фиг. 14 и 15, которая расположена соосно с цилиндровым блоком 148, заключая его в себя. Кольцевая кромка 166 на внутреннем конце втулки 164 имеет выпуклый закругленный профиль, который сопрягается с вогнутым округлым профилем кольцевой проточки 168 на пластине 160 для обеспечения посадки кольцевой кромки 166 в кольцевой проточке 168 пластины 160 при работе.

Втулка 164 управления положением упорной пластины закреплена от проворачивания относительно оси 35 шпонкой 165, установленной в продолговатую канавку или шпоночный паз 167 для обеспечения осевого перемещения втулки управления 164. Шпонка 165 находится под пробкой 163, закрывающей отверстие в корпусе 30 и фиксируемой стопорным кольцом 161. Кольцевое уплотнение в канавке вокруг пробки 163 уплотняет пробку в отверстии от утечек жидкости.

Осевое положение втулки управления 164 и, следовательно, угловое положение упорной пластины 22 регулируются системой 170 регулирования положения упорной пластины, которая действует путем управления осевым положением втулки управления 164. Система 170 включает кольцеобразный цилиндр 172, образованный внутренней поверхностью корпуса 30 и наружной поверхностью цилиндрической втулки 173, каждая из которых уплотнена относительно кольцеобразного гребня 175 на крышке 36 посредством кольцевых уплотнений 169 и 171. Кольцеобразный поршень 174, образованный внешним торцом втулки управления 164, имеет возможность осевого перемещения в цилиндре 172.

Рабочая жидкость под давлением поступает через входную магистраль 178 в корпусе 30 во впускной патрубок 176, примыкающий со стороны к цилиндру 172, и далее в сам цилиндр 172 и, воздействуя на поршень 174, перемещает его в направлении упорной пластины. Так как скругленная кромка 166 втулки управления 164 находится в контакте с кольцевой проточкой 168 пластины 160, перемещение втулки 164 в сторону входа заставляет упорную пластину 22 поворачиваться по часовой стрелке и приводит к наклону ее внешней рабочей поверхности вперед с установкой ее перпендикулярно оси 35. Поверхности со стороны входа в насосной части, на которые воздействует давление рабочей жидкости, имеют такие размеры, чтобы их площадь превышала площадь поверхностей со стороны выхода в насосной части, с тем, чтобы исключить возможность гидравлического отжима пластины 136 с опорами 130 от упорной пластины 22. Конечно, осевая сила, создаваемая поршнями на опорах 130 и пластине 136, способствует удержанию элементов насосной части плотно прижатыми к упорной пластине 22 и удерживает выходную рабочую поверхность 179 упорной пластины 22 в том угловом положении, которое было задано положением втулки управления 164.

Втулка управления 164 перемещается в направлении входа под воздействием давления рабочей жидкости, поступающей из аккумулятора 180 по магистрали 181 в кольцевую полость 182 цилиндра 184 золотникового устройства, находящегося в корпусе 185 золотниковой коробки 186. Золотник 188 управляет потоком жидкости в цилиндре 184. Положение золотника 188 в цилиндре 184 золотниковой коробки 186 регулируется управляющим штоком 190, установленным в паре соосных отверстий в корпусе 185 золотниковой коробки и корпусе управления 191. Управляющий шток 190 может быть соединен с приводом управления (не показан) посредством проушины 192 для задания передаточного отношения гидромашины оператором или автоматической системой управления. Управляющий шток в середине своей длины соединен с коромыслом 194, которое, в свою очередь, через тяги 196 и 198 соединено с золотником 188 и втулкой управления 164 соответственно. Тяга 198 закреплена в пазе 195 между двумя выступами на цилиндрическом корпусе втулки управления 164.

Управление положением золотника 186 для изменения передаточного отношения передачи осуществляется посредством изменения осевого положения штока 190. Если требуется изменить передаточное отношение из нейтрального положения, показанного на фиг. 1, на некоторое промежуточное значение, то шток 190 должен быть перемещен влево на фиг. 1, вызывая поворот коромысла 194 вокруг точки его соединения с внутренним концом тяги 198. Коромысло 194 тянет золотник 188 влево посредством тяги 196, которая вместе с тягой 198 компенсирует уменьшение длины проекции коромысла 194 на вертикальную плоскость при повороте его вокруг точки соединения со штоком 190. Перемещение золотника 188 позволяет жидкости под давлением перетекать из гидроаккумулятора 180 через кольцевую полость 182 в узкую центральную часть цилиндра золотникового устройства и через соединительный канал 200 в корпусе 185 золотникового устройства и входной канал 178 во входной патрубок 176 кольцевого цилиндра 172, где она воздействует на поршень 174, заставляя его перемещаться влево, вследствие чего перемещается и втулка управления 164 в сторону входа машины. Втулка управления 164, смещаясь в сторону входа, прижимает к упорной пластине 22 пластину 160 и поворачивает упорную пластину вокруг оси ее шарнирного соединения с поворотным пальцем 142 так, что угловое положение упорной пластины изменяется от изображенного на фиг. 1 4 до положения, соответствующего передаточному числу 1: 1, при котором выходная рабочая поверхность упорной пластины расположена перпендикулярно оси 35 выходного вала 88. При перемещении втулки управления 164 влево под воздействием давления рабочей жидкости в кольцевом цилиндре 172 втулка 164 толкает влево тягу 198, которая вызывает поворот коромысла 194 по часовой стрелке вокруг его шарнирного соединения со штоком 190, что, в свою очередь, вызывает смещение золотника 188 вправо и перекрытие потока жидкости из кольцевой полости 182 в узкую часть золотникового цилиндра 184. Таким образом положение втулки управления 164 отслеживает положение штока управления 190.

Если требуется переключить передачу обратно в нейтральное положение, то шток управления 190 должен быть перемещен вправо. Это вызывает поворот коромысла 194, при котором золотник 188 перемещается в золотниковом цилиндре 184 вправо, перекрывая полость 182 и соединяя центральную узкую часть золотникового цилиндра 184 с кольцевой полостью 183, расположенной рядом с внешней кромкой узкой части. Жидкость под давлением в кольцевом цилиндре 172 имеет возможность перетекать обратно через входной патрубок 176, каналы 178 и 200, золотниковый цилиндр 184 в кольцевую полость 183. Канал 197 соединяет полость 183 с выходным отверстием 199 в корпусе 30. Усилие со стороны цилиндров 23 насоса и давление жидкости в кольцевой полости 235 (будет описана ниже) в балансировочной втулке 144 толкает упорную пластину 22 в направлении нейтрального положения, изображенного на фиг. 1 4, до предела, обозначенного положением втулки управления 164, которое определяется положением управляющего штока 190.

Гидроаккумулятор 180 накапливает жидкость под давлением, поступающую от заправочного насоса 50 для обеспечения необходимого давления для управления втулкой 164 управления положением упорной пластины даже при отсутствии крутящего момента на входном валу для привода насоса 50. Система зарядки гидроаккумулятора 180 содержит клапан 201, соединенный с магистралью 59, идущей от выходного канала 57 насоса 50 к фильтру 58. Клапан 201 содержит элемент, пропускающий жидкость в одном направлении, который позволяет ей протекать от насоса 50 в гидроаккумулятор 180 в случае, если давление в магистрали 181 ниже создаваемого насосом 50, и не позволяет ей перетекать обратно из гидроаккумулятора через клапан 201. Если давление в аккумуляторной магистрали 181 равно или превышает давление, создаваемое заправочным насосом, клапан 201 сбрасывает поступающую из заправочного насоса жидкость в резервуар 55.

При работе машины мощность, подводимая к входу от первичного двигателя, например от двигателя внутреннего сгорания, подается на входной вал 21 в виде крутящего момента на шлицевом хвостовике 49. Входной вал 21 вращает уплотнительный диск 65, который через полый вал 110 приводит цилиндровый блок 104 насоса во вращение вокруг продольной оси 35. В нейтральном положении, изображенном на фиг. 1 -4, входная рабочая поверхность упорной пластины 22 расположена перпендикулярно продольной оси 35 машины, поэтому вращение цилиндрового блока 104 насоса приводит к движению поршней 23 насоса по окружности относительно рабочей поверхности упорной пластины 22, не вызывая никакого осевого движения поршней и, следовательно, никакой работы насоса. В этом положении крутящий момент не передается на упорную пластину, из чего вытекает преимущество использования изобретения на транспортном средстве: нет необходимости в отдельной установке муфты сцепления или гидротрансформатора.

Когда необходимо передавать момент на выходной вал 88, управляющий шток 190 перемещается влево, позволяя жидкости под давлением из гидроаккумулятора 180 перетекать по магистрали 181 и полости 182 в цилиндр 172, тем самым вызывая перемещение втулки управления 164 в сторону входа и обусловленный им поворот упорной пластины по часовой стрелке вокруг пальца 142. Когда упорная пластина достигает положения, определенного положением управляющего штока 190, течение жидкости из полости 182 прерывается золотником 188, вызывая остановку поршня 174 в положении, соответствующем установленному положению управляющего штока 190. Положение упорной пластины задается кромкой 166 втулки управления 164, находящейся в контакте с кольцевой проточкой 168 пластины 160 так, что упорная пластина 22 будет зафиксирована в заданном угловом положении до тех пор, пока втулка управления не будет передвинута в другое положение.

В новом угловом положении входной рабочей поверхности упорной пластины 22 вращение цилиндрового блока 104 насоса вызывает осевое выдвижение поршней 23 из цилиндров 24 во всасывающей части насоса под давлением, созданным в цилиндрах 24 насосом 50 при вращении поршней по окружности относительно упорного диска "под уклон" в сторону его узкой части. При движении поршней в сторону выхода цилиндры 24 заполняются жидкостью, поступающей от насоса 50 через впускную магистраль, состоящую из нескольких соединяющ