Гидравлический привод с переменной скоростью

Реферат

 

Привод предназначен для гидравлических передач различных мобильных машин и механизмов. Он включает единый блок сборки привода, включающий цилиндр гидравлического насоса, цилиндр гидравлического двигателя, их концевые крышки и пропускную вставку с проходами или каналами для жидкости от гидравлического насоса к гидравлическому двигателю при высоком давлении и от гидравлического двигателя к гидравлическому насосу при малом давлении для замыкания контура. Валы роторов гидравлического насоса и гидравлического двигателя имеют общую геометрическую ось, неподвижную по отношению к внешним элементам, вокруг которой они могут независимо вращаться, это вращение является единственно возможным их движением. В свою очередь, сборка привода имеет свое единственно возможное движение - вращение вокруг геометрической оси, фиксированной по отношению к внешним элементам и отличной от геометрической оси цилиндра гидравлического насоса, от геометрической оси цилиндра гидравлического двигателя и от общей геометрической оси роторов. Вращение сборки привода приводится снаружи и приводит к тому, что цилиндр гидравлического насоса и цилиндр гидравлического двигателя сближают или отдаляют свои геометрические оси по отношению к таковым своих соответствующих роторов, тем самым вызывая изменение отношения между скоростями вращения ротора гидравлического насоса и ротора гидравлического двигателя. Технический результат - уменьшение габаритов. 8 з.п.ф-лы, 30 ил.

Настоящее изобретение относится к регулируемым приводам, которые по существу состоят из гидравлического насоса и гидравлического двигателя.

В известных гидравлических приводах с переменной скоростью как гидравлический насос, так и гидравлический двигатель являются крыльчатыми насосами известного типа, каждый включает ротор или барабан, снабженный некоторым количеством лопастей прямоугольной формы, закрепленных в канавках, проходящих аксиально в упомянутом роторе, контактирующих своими краями с цилиндрической поверхностью, которая является внутренней поверхностью цилиндра насоса, и боковыми сторонами с фланцами, один или оба которых имеют центральное отверстие, через которое выходит наружу объединенный с ними вал их ротора. Оси ротора и цилиндра остаются параллельными друг другу, расстояние между ними может изменяться особым механизмом, так что объем, определяемый ячейками или камерами, образованными каждой парой соседних лопастей, двумя цилиндрическими секциями, ограничивающими эти лопасти в роторе и цилиндре, и их боковыми фланцами, изменяется при повороте ротора. Это изменение находится в диапазоне от нуля, когда оси ротора и цилиндра перекрываются, до максимума, когда ротор расположен тангенциально к внутренней поверхности цилиндра. Если эти камеры целиком заполнены жидкостью, эксцентриситет между осями ротора и цилиндра приводит к потоку жидкости в одном направлении, когда эксцентриситет оси ротора относительно оси его цилиндра меняется между нулем и максимальной величиной, и в противоположном направлении. Очевидно, для этой цели все камеры гидравлического насоса для одного направления движения их ротора с тенденцией уменьшить их объем должны сообщаться со всеми камерами гидравлического двигателя, которые при том же направлении движения ротора имеют тенденцию увеличить их объем, тем самым разрешается течение жидкости между гидравлическим насосом и гидравлическим двигателем в одном направлении, а все камеры гидравлического двигателя, которые пытаются уменьшить объем, должны сообщаться со всеми камерами гидравлического насоса, которые для того же направления вращения увеличивают свой объем, обеспечивая тем самым поток жидкости в противоположном направлении и замыкая тем самым контур потока. Таким образом, если на вал гидравлического насоса подается вращение с некоторой скоростью, то на валу гидравлического двигателя появляется другое вращение, такое же или отличное от первого, это последнее является функцией, кроме остальных, параметров эксцентриситета роторов относительно их цилиндров; таким образом работают известные приводы скорости, состоящие из крыльчатых насосов.

Такие известные приводы с переменной скоростью имеют ряд недостатков, которые не позволяют использовать их универсально: на первом месте стоит нерешенная достаточно удовлетворительно проблема герметизации сборки, поскольку в известных устройствах изменение скорости достигается посредством линейных валов с несколькими осями относительно других, и это делает проблему уплотнения очень сложной. Как следствие проблемы герметизации, рабочие давления привода с переменной скоростью малы, и, следовательно, ограничена передаваемая мощность. Другими недостатками этих известных приводов с переменной скоростью являются их большие размеры и вес, что делает невозможным их использование в ряде областей, например в автомобилестроении и многих других областях, где занимаемое пространство является важным или даже жизненным требованием. По очевидным причинам стоимость таких приводов очень высока.

На основе вышеописанного привода с переменной скоростью далее поясняются отличия, которые характеризуют настоящее изобретение как в конструкции, так и в работе, существенно улучшающие его многогранность.

Гидравлический привод с переменной скоростью как объект настоящего изобретения имеет задачей достичь большей компактности по сравнению с известными приводами и большей простоты как в отношении его деталей, так в решении уплотнения жидкости, которая будет работать внутри привода при высоких давлениях между гидравлическим насосом и гидравлическим двигателем, указанные характеристики несомненно приведут к важным преимуществам по сравнению с известными гидравлическими приводами с переменной скоростью, доступными сейчас на мировом рынке.

Для получения технического результата был разработан интегральный блок, называемый сборкой привода с переменной скоростью, включающий цилиндр гидравлического насоса, цилиндр гидравлического двигателя, их концевые крышки и центральную пропускную вставку между ними, в которой предусмотрены проходы или каналы для перепуска жидкости от гидравлического насоса к гидравлическому двигателю при высоком давлении и от гидравлического двигателя к гидравлическому насосу при низком давлении, замыкая контур. Валы ротора гидравлического насоса и ротора гидравлического двигателя имеют общую геометрическую ось неподвижной снаружи, вокруг которой они могут поворачиваться независимо друг от друга, и это вращательное движение является единственно возможным движением.

Привод в сборе будет способен только поворачиваться вокруг геометрической оси, неподвижной снаружи и отличной от геометрической оси цилиндра гидравлического насоса и от геометрической оси цилиндра гидравлического двигателя, а также отличной от общей геометрической оси роторов. Вращение привода в сборе, который приводится снаружи либо вручную, либо с помощью специального механизма, приводит к тому, что цилиндр гидравлического насоса и цилиндр гидравлического двигателя смещают свои геометрические оси по направлению или вдоль от таковых своих соответствующих роторов; этот аффект будет менять соотношение между скоростями вращения ротора гидравлического насоса и ротора гидравлического двигателя.

Для пояснения главных концепций, которые отличают и существенно модифицируют этот тип механизмов, к настоящему описанию приложен ряд чертежей, показывающих главные существенные черты настоящего изобретения путем не ограничивающих его примеров с целью описания и объяснения его работы.

Фиг. 1-9 показывают вскрытый и диаграммный трехмерный вид частотного устройства с переменной скоростью, которое, будучи представительным примером новшеств в механизмах этого типа, использовано в качестве примера для объяснений.

На фиг. 1 показана сборка корпуса, состоящая из корпуса 10 и крышки 11 на фиг. 9, которая присоединяется к корпусу посредством болтов 12, закрученных в 13. Эта неподвижная снаружи сборка снабжена двумя отверстиями на противоположных сторонах, в которые входят два соответствующих двухэксцентриковых подшипника, а именно элемент 14 на фиг.1 и 15 на фиг.9. Независимо от их присоединения их вращение предотвращается чекой 16 на фиг. 1 и соответствующей деталью на фиг. 9 (не видна). Оба подшипника одинаковы и расположены на одной линии друг с другом. Оба подшипника, чьи внешние цилиндрические части 17 и 102 на фиг. 1 и 9 размещены во внутренней части сборки корпуса, находятся в тесном контакте с поверхностями 18 и 103 фиг. 3 и также находятся в тесном контакте с поверхностями 19 и 104 фиг. 8; следовательно и поскольку последние поверхности являются частью сборки привода и эта сборка является интегрированной, единственным ее допустимым движением является вращение вокруг геометрической оси 23 цилиндрических поверхностей 17, 18, 19, 102, 103 и 104. Двухэксцентриковые подшипники снабжены также внутренними цилиндрическими отверстиями 14' на фиг. 1 и 15' на фиг. 9, соосными друг с другом по общей геометрической оси 22, параллельной и отделенной на расстояние E по отношению к геометрической оси 23. Это всегда постоянное расстояние E будет далее именоваться параметром эксцентриситета. Эти внутренние цилиндрические поверхности находятся в тесном контакте с валами роторов гидравлического насоса и гидравлического двигателя соответственно. Часть 20 фиг. 2, относящаяся к валу ротора гидравлического насоса, плотно входит во внутреннее цилиндрическое отверстие 18 фиг.1, часть 24 той же фигуры остается снаружи корпуса для связи с приводным устройством так, что она свободно поворачивается вокруг геометрической оси 22. Часть 21 фиг.8, относящаяся к валу ротора гидравлического двигателя, плотно входит во внутреннее цилиндрическое отверстие 19 фиг. 9, часть 88 фиг.8 остается снаружи корпуса для связи с трансмиссией и также может свободно поворачиваться вокруг той же геометрической оси 22. Очень важно отметить, что оба вала концентричны и могут вращаться независимо друг от друга. Это потому, что вал гидравлического двигателя расположен внутри вала ротора гидравлического двигателя и своей цилиндрической поверхностью 28 фиг.8 входит в вырез 26 фиг.2, который является внутренним разрезом части 25 вала ротора гидравлического насоса. Ротор гидравлического насоса, представленный деталью 40 фиг.4, образует единое тело со своим валом за счет того факта, что последний плотно входит в отверстие 82 фиг.4, более точно в шпоночную канавку 42 той же фигуры, посредством чеки 27 фиг. 2. Следует отметить, что в этом частном случае ротор снабжен 12 лопастями, а именно деталями 41 фиг. 4, другие приводы с переменной скоростью этого типа могут иметь различное количество лопастей. Аналогично, ротор гидравлического двигателя, представленный деталью 50 фиг. 7, образует целое со своим валом 53 за счет того, что последний плотно входит в отверстие 52 фиг. 7 посредством введения чеки 89 фиг. 8 в шпоночную канавку 54. В этом частном случае ротор гидравлического двигателя снабжен 10 лопастями, а именно деталями 51 на фиг.7; другие приводы с переменной скоростью этого типа могут иметь различное количество лопастей. Таким образом, можно видеть, что ротор гидравлического насоса, ротор гидравлического двигателя и их соответствующие валы все имеют ось 22 в качестве общей геометрической оси, которая остается неподвижной по отношению к внешним элементам, параллельна геометрической оси 23, которая также неподвижна по отношению к внешним элементам и расположена от нее на расстоянии E.

Оба ротора расположены внутри сборки привода, который образован из некоторого количества целых частей, которые, как отмечено, выше, не имеют иных возможностей движения, кроме вращения вокруг геометрической оси 23. Далее описаны элементы, образующие сборку привода с переменной скоростью.

Элемент 8 фиг. 3 является корпусом цилиндра гидравлического насоса и частью сборки привода. Сам цилиндр 29 фиг. 3, боковая крышка на той же фигуре и пропуская вставка 38 фиг. 5 заключают в себе ротор 40 насоса, фиг. 4. Стержень 31 фиг. 3, который выходит из корпуса через щель 32 фиг. 1, также является частью сборки привода; его работа вызовет поворот всей сборки привода вокруг его геометрической оси 23. Эта часть сборки привода соединена с пропускной вставкой, которая показана на фигурах 5 и 6 и будет описана ниже, и также с корпусом цилиндра гидравлического двигателя и его крышкой, показанными на фиг. 8. Это соединение осуществляется посредством болтов 33 фиг. 8, которые объединяют всю сборку привода, проходя сквозь сверления 35 и 34 фиг. 6 и 5 и будучи завернутыми в сверления 64 фиг. 3. Вырезы 36 и 37 цилиндра гидравлического насоса можно видеть на фиг. 3, соответственно во входных отверстиях 44 и 45 накопителя на фиг. 5, их функция заключается в придании однородности набору камер, образованных лопастями ротора гидравлического насоса, они на одном конце соединены с выходом жидкости и в то же время придают однородность набору камер, также образованных лопастями ротора гидравлического насоса и соединенных с другого конца с возвратным потоком жидкости; далее они насколько возможно облегчают поток жидкости между гидравлическим насосом и гидравлическим двигателем. В крышке 30 цилиндра гидравлического насоса имеются два глухих прохода 113 и 114, соответствующих проходам 44 и 45, для обеспечения большей однородности камер высокого и низкого давления.

Элемент 9 на фиг. 8 представляет корпус цилиндра гидравлического двигателя, который также является частью сборки привода. Заметим, что цилиндр 39 фиг. 8, его боковая крышка 55 на той же фигуре и пропускная вставка 43 фиг . 6 включают ротор 50 фиг. 7. Вырезы 56 и 57 цилиндра гидравлического двигателя можно видеть также на фиг. 8, соответственно во входных отверстиях накопителя, их функция состоит в придании однородности набору камер, образованных лопастями ротора гидравлического двигателя, соединенных на одном конце с входом жидкости, и в то же время в придании однородности набору камер, образованных лопастями ротора гидравлического двигателя, соединенных на другом конце с возвратным потоком жидкости; далее они насколько возможно облегчают поток жидкости между гидравлическим насосом и гидравлическим двигателем. В крышке 55 цилиндра гидравлического двигателя имеются два глухих порта 115 и 116, ответных портам 46 и 47, для обеспечения большей однородности камер высокого и низкого давления.

Можно видеть, что набор камер гидравлического насоса в контакте с выходным проходом 44 фиг. 5 и набор камер гидравлического двигателя в контакте с таким же проходом 46 фиг. 6 совместно с каналом, представленным собственно выходным портом, его геометрия и вырезы 36 фиг. 3 и 56 фиг. 8 образуют единичную камеру, так что поток жидкости от гидравлического насоса к гидравлическому двигателю является насколько возможно гладким, это обусловлено также тем, что оба ротора всегда вращаются в одном направлении, хотя и с разной скоростью, тем самым обеспечивая полное использование инерции жидкости.

В пропускной вставке 38 фиг. 5 показан также коллектор 105, арка которого расположена примерно от начала до конца прохода 45 низкого давления, точные положения ее концов определяются геометрией сверлений 106, образованных в основании лопастей гидравлического насоса. Коллектор 105 сообщается через отверстие 108 фиг. 5 с каналом 100 фиг. 6, который в свою очередь попадает в проходы высокого давления 44 и 46 с центральными отверстиями 48 и 49. Таким образом, коллектор 105 будет находиться при высоком давлении так же, как головные части лопастей гидравлического насоса, расположенные в этой области, поскольку сверления 106 будут находиться в постоянном контакте с коллектором 105, пока лопасти находятся в области высокого давления. Аналогично на невидимой стороне фиг. 6 будет другой коллектор, такой же, как коллектор 105, арка которого расположена примерно от начала до конца прохода 47 низкого давления, отверстия ее концов корректируются в зависимости от положения сверлений 107, образованных в основании лопастей гидравлического двигателя. Коллектор, в свою очередь, сообщается через отверстие 109 фиг. 6 с каналом 100, так что этот коллектор будет находиться под высоким давлением, так же, как и головные части лопастей гидравлического двигателя, расположенные в этой области.

Другой коллектор 111 на фиг. 3 расположен в боковой стенке 30 цилиндра гидравлического насоса, перекрывая угол, примерно равный углу прохода 45 низкого давления; его угол таков, что в сумме с апертурным углом коллектора 105 составляет примерно 360 угловых градусов и кратен 60. Этот угол корректируется в зависимости от геометрии сверлений 106. Этот коллектор 111 сообщается с камерой низкого давления посредством канала, невидимого на фигуре, который будет описан ниже. Вследствие этого головные части лопастей гидравлического насоса, расположенные в области низкого давления, также будут находиться под низким давлением, поскольку в этой области сверления 106 будут в постоянном контакте с коллектором 111. Аналогично коллектор 112 фиг. 8 расположен в боковой стенке 55 цилиндра гидравлического двигателя, перекрывая угол, примерно равный углу прохода 47 низкого давления; его угол таков, что в сумме с углом коллектора высокого давления гидравлического двигателя, описанного выше и невидимого на фиг. 6, составляет 360 угловых градусов и кратен 60. Этот угол корректируется в зависимости от геометрии сверлений 107. Этот коллектор 112 сообщается с камерой низкого давления посредством канала, невидимого на фигуре, который будет описав ниже. Вследствие этого головные части лопастей гидравлического двигателя, расположенные в области низкого давления, также будут находиться под низким давлением, поскольку в этой области сверления 107 будут в постоянном контакте с коллектором 112.

Аналогично следует отметить, что набор камер гидравлического насоса в контакте с возвратным проходом 45 фиг. 5 и набор камер гидравлического двигателя в контакте с таким же проходом 47 фиг. 6 совместно с каналом, представленным возвратным проходом как таковым, его геометрия и вырезы 37 фиг. 3 и 57 фиг. 8 образуют единую камеру, так что поток жидкости от гидравлического насоса к гидравлическому двигателю насколько возможно гладок; это обусловлено также тем, что оба ротора вращаются в одном направлении, хотя и с разной скоростью, тем самым полностью используя инерцию жидкости.

Что касается пропускной вставки, также образующей единое целое со сборкой привода, то с учетом сделанных ссылок на фиг. 5 и 6 следует отметить, что обычно эта пластина является монолитной, но не двойной, и ее движение по линии М фиг. 29 показано на фиг. 30. Здесь она показана двойной для обеспечения описания, поскольку отверстия проходов в области гидравлического насоса, 44 и 45 фиг. 5, сдвинуты по фазе относительно своих выходов 46 и 47 фиг. 6. В пропускной вставке имеются центральные отверстия 48 и 49, предназначенные для вала 28 фиг. 8; они имеют удлиненную форму, поскольку в противном случае за счет вращения сборки привода вокруг указанной геометрической оси 23, параллельной и удаленной на расстояние E от общей геометрической оси 22 двух роторов, поверхность 28 вала гидравлического двигателя прижмется к стенкам отверстий, препятствуя вращению. Следует помнить, что пропускная вставка также является частью сборки привода, которая, как замечено ранее, является интегрированным набором деталей.

Имеется также перепуск, предназначенный для сообщения камеры высокого давления гидравлического двигателя посредством входа 5 фиг.8 с камерой низкого давления гидравлического насоса черев выход 4 фиг. 3 при начальном положении = 0 сборки привода. Это достигается в определенном положении собачки 6 фиг. 8, достигающей и защелкивающей шпиндель 6 фиг. 8 посредством гайки 58 той же фигуры; это положение меняется при зацеплении собачки в вырезе 2 фиг. 9, объединенном с корпусом, что приводит к повороту и закрывает перепуск. Сообщение жидкости между отверстием 5 фиг. 8 и отверстием 4 фиг. 3 происходит через сверление 60 фиг. 8, сверление 62 фиг. 6, сверление 61 фиг. 5 и сверление 63 фиг .3. Их работа будет описана ниже.

Для того, чтобы избежать усложнения трехмерной фигуры, на ней опущены клапан сброса давления при превышении рабочего давления и связанная с ним муфта. Однако обе детали показаны на фиг. 28.

На фиг. 10-21 показаны три группы четырех разрезов, соответствующие трем различным рабочим положениям сборки привода. Первой считается группа фигур 10, 11, 12, 13, второй - группа фигур 14, 15, 16, 17 и третьей - группа фигур 18, 19, 20, 21. По соображениям места эти фигуры разделены на шесть отдельных листов. Ссылочные номера, использованные на этих фигурах для обозначения любых деталей, осей, каналов и так далее, те же, что использованы на предыдущих трехмерных видах, для ясности как элементов, которые будут описаны, так и их расположения. Было отмечено, что единственным отличием этих фигур является количество лопастей ротора 50 гидравлического двигателя, как показано на фигурах 13, 17 и 21, лопастей 12 вместо десяти, как показано на всех других фигурах для ротора гидравлического двигателя, в то время как ротор гидравлического насоса на фигурах 7, 10, 14, 18 и 27 имеет двенадцать лопастей. Это изменение в разумных пределах не меняет существенных аспектов изобретения.

Первая группа фигур 10, 11, 12 и 13 демонстрирует четыре поперечных разреза для одного положения сборки привода, которое будем называть исходным положением и которое соответствует = 0. Вторая группа, аналогичная и состоящая из фигур 14, 15, 16 и 17, показывает промежуточное положение сборки привода, соответствующее повороту = 0,5*м указанной сборки вокруг геометрической оси 23. Аналогично третья группа, состоящая из фигур 18, 19, 20 и 21, показывает конечное положение, соответствующее повороту.

В первой группе считается, что разрез фигуры 10 расположен выше такового фигуры 11, последний - выше фигуры 12, а этот в свою очередь - выше такового фигуры 13. Аналогично во второй группе фигура 14 расположена выше фигуры 15, последняя - выше фигуры 16, а фигура 16 а свою очередь - выше фигуры 17. Наконец, в третьей группе фигура 18 расположена выше фигуры 19, последняя - выше фигуры 20, а фигура 20 в свою очередь - выше фигуры 21.

В трех группах проведены две воображаемые линии Wb и Wm, соединяющие соответственно геометрическую ось вращения 23 сборки привода с геометрической осью 65 цилиндра гидравлического насоса и с геометрической осью 66 цилиндра гидравлического двигателя. Следует отметить, что как геометрическая ось роторов 22, так и геометрическая ось вращения сборки привода 23 всегда неподвижны по отношению к наружным элементам. Следовательно, третья воображаемая ось, обозначенная как ось Y, соединяющая общую геометрическую ось роторов 22 и геометрическую ось вращения сборки привода 23, остается неподвижной на всех фигурах. Следовательно, на всех фигурах угол поворота сборки привода вокруг геометрической оси 23 совпадает с углом, образованным осями Y и Wb.

Центральная часть этих фигур более подробно показана на увеличенных фигурах 22, 23 и 24.

Фигуры 10, 14 и 18 показывают одинаковые разрезы гидравлического насоса, которые показаны на фигурах 3 и 4, в трех рабочих положениях. Рычаг 31 сборки привода можно видеть на этих фигурах в трех рабочих положениях вращающимся вокруг геометрической оси 23 в соответствие с углом и проходящим через щель 32 стационарного корпуса 10. Можно также видеть сверления с нарезкой 64, соединяющие корпус цилиндра гидравлического насоса 8 на фиг. 3 с остальной частью сборки привода, и цилиндр 29 гидравлического насоса. Также показаны вырезы 36 цилиндра в области высокого давления 44 и соответствующие вырезы 37 в области низкого давления 45, которые, как отмечено выше, предназначены для улучшения секционирования обоих наборов камер, объединить их и обеспечить улучшенное секционирование канала жидкости соответствующим проходам входа и возврата. Эти вырезы совпадают с секциями их соответствующих проходов в области контакта между ними. Можно видеть также ротор 40 гидравлического насоса и его вал 25 вместе с чекой 27, предназначенной для закрывания ротора гидравлического насоса и его вала. Можно также видеть вал 28 ротора гидравлического двигателя; этот вал концентричен изнутри валу ротора гидравлического насоса и может свободно поворачиваться в нем. На трех фигурах показаны также общая геометрическая ось 22 роторов и геометрическая ось вращения 23 сборки привода, обе оси неподвижны по отношению к внешним элементам. Для лучшего понимания работы сборки привода на этих трех фигурах также представлены геометрическая ось 65 цилиндра гидравлического насоса и геометрическая ось 66 цилиндра гидравлического двигателя. Следует отметить, что в этом варианте сборки привода расстояние между геометрической осью вращения 23 сборки привода и геометрической осью 65 цилиндра гидравлического насоса, определенное ранее как параметр эксцентриситета E, есть то самое расстояние E', которое имеется между геометрической осью вращения 23 сборки привода и геометрической осью 66 цилиндра гидравлического двигателя. Ясно, что это последнее расстояние может быть отлично от E в отличных от объясняемого вариантах сборки привода, но все характеристики остаются теми же. Более того показан перепускной канал 63 с его связью с камерой низкого давления, аналогично, канал 67 выпускного клапана с его связью 68 с камерой высокого давления. На других фигурах, ссылки на которые будут сделаны ниже, будут появляться большинство из уже описанных ссылочных номеров, и, следовательно, их объяснения не будут повторяться.

Фиг. 13, 17 и 21 представляют радиальное сечение гидравлического двигателя, показанного на фигурах 7 и 8, в трех рабочих положениях. На этих фигурах стержень 31 привода с переменной скоростью показан пунктирными линиями в трех представленных рабочих положениях при повороте вокруг геометрической оси 23 на заданный угол . Можно также видеть сверления и соответствующие им болты 33, соединяющие корпус цилиндра гидравлического двигателя 9 на фиг. 8 с остальной сборкой привода так же, как и цилиндр 39 гидравлического двигателя. Показаны также вырезы 56 цилиндра в области высокого давления 46 и соответствующие вырезы 57 в области низкого давления, предназначенные, как описано выше, для улучшения секционирования обоих наборов камер, объединить их и обеспечить улучшенное секционирование канала жидкости к соответствующим проходам входа и возврата. Эти вырезы совпадают с секциями их соответствующих проходов в области контакта между ними. Можно видеть также ротор 40 гидравлического двигателя и его вал 53 вместе с чекой 89, предназначенной для закрывания ротора гидравлического двигателя и его вала. На трех фигурах также показаны общая геометрическая ось 22 роторов и геометрическая ось вращения 23 сборки привода, неподвижные по отношению к наружным элементам. Для лучшего понимания работы сборки привода на этих трех фигурах также представлены центр 65 цилиндра гидравлического двигателя и центр 66 цилиндра гидравлического двигателя, даже если последний не должен быть виден на этих трех фигурах.

Также показан канал 60 перепускного шарового затвора 3 с входами 5 и 59 со стороны камеры высокого давления. Имеется также перепускная собачка 6, поворот которой активирует шаровой затвор 3, и что в исходном положении = 0 фиг. 13 находится в положении, полностью погруженном в выход 5 с промежуточным каналом 59. Поскольку последний сообщается с каналами 60, 62, 61, 63 и выходом 4, в этом положении имеет место полное сообщение между областью высокого давления и областью низкого давления, так что ротор гидравлического двигателя может двигаться свободно: это происходит за счет того, что жидкость, которую перемещает двигатель, не может быть воспринята гидравлическим насосом, поскольку последний имеет свои ротор и цилиндр концентрическими и не может перемещать никакой объем, но жидкость тем не менее может течь через перепуск. Если этого перепуска нет, ротор гидравлического двигателя в исходном положении вообще не может влиять на вращение. Когда вращение подводится к сборке привода, собачка 6 перепуска имеет прорезь 2, объединенную с корпусом, и таким образом к повороту так, чтобы задействовать шаровой затвор 3, и после нескольких градусов поворота сборки привода выход 5 и промежуточный канал 59 более не сообщаются и, следовательно, перепуск закрыт; это можно видеть в промежуточном положении фиг. 17 и, конечно, в конечном положении фиг. 21. Как только сообщение закрыто, вся жидкость, приходящая из гидравлического насоса через выходной проход 44 и 46, должна быть перемещена гидравлическим двигателем через проход возврата 47 и 45 к гидравлическому насосу; следовательно, соотношение между вращениями ротора гидравлического насоса постоянно и является функцией угла позиционирования сборки привода. Аналогично, когда вращение подводится к сборке привода, возвращая его в направлении его начального положения, собачка перепуска снова входит в прорезь 2, что вынуждает последний поворачивать в направлении, противоположном описанному, и, следовательно, актуализировать затвор в противоположном направлении, снова приводя в сообщение промежуточный канал 59 с выходом 5, так что перепуск открывается. Интервал вращения сборки привода, в котором можно влиять на открытие или закрытие перепуска, можно изменить простым изменением положения прорези 59 фиг. 9 либо путем изменения ее фиксированного положения в корпусе, либо обеспечением возможности изменения позиции снаружи. В описываемом здесь приводе с переменной скоростью прорезь фиксирована. Нужно отметить, что в ряде возможных применений этого переменного привода можно не включать приспособление перепуска таким образом, что в положении = 0 ротор гидравлического двигателя и его вал будут совершенно фиксированы, поскольку любое их движение вызовет вытеснение жидкости к гидравлическому насосу, который в этом положении не может воспринять любой объем жидкости, хотя ротор гидравлического насоса в этом положении имеет полную свободу вращения.

Входной канал 80 в область низкого давления также может сообщаться с предохранительным клапаном, помещенным в отверстие 67, которое не показано на фиг. 10-21, но видно на фиг. 28. Его функция заключается в поглощении любого избыточного давления по сравнению с рассматриваемым в качестве рабочего; в случае возникновения такого избыточного давления клапан, удерживающий изолированными камеру высокого давления и камеру низкого давления, активируется и сообщает эти камеры между собой, так что избыточное давление в области высокого давления будет уменьшаться вплоть до закрытия клапана, то есть до того момента, когда оно достигнет максимального рабочего давления.

На фиг. 11, 15 и 19 показаны разрезы пропускной вставки в ее части, близкой к гидравлическому насосу, показанному на фиг. 5, в трех различных рабочих положениях. На фиг. 12, 16 и 20 показаны разрезы пропускной вставки в ее части, близкой к гидравлическому двигателю, показанному на фиг. 6, в трех различных рабочих положениях. Следует помнить, что, как заявлено ранее, пропускная вставка обычно является монолитной, как показано на диаграмме 30, которая представляет развернутое сечение по линии М на фиг. 29. Однако на трехмерной фигуре и листах, содержащих фиг. 10-21, указанная вставка показана двойной для лучшего перемещения в пропускной вставке между пропускной областью, близкой к гидравлическому насосу, отверстия 44 и 45, и пропускной областью, близкой к гидравлическому двигателю, отверстия 46 и 47. В парах фигур 11 и 12, 15 и 16 и, наконец, 19 и 20, соответствующих трем положениям сборки привода, показанным на фигурах 10-21, стержень 31 также показан пунктирной линией, даже если этот стержень не должен быть виден в этих разрезах. Следует отметить, что в исходном положении, показанном на фигурах 11 и 12, геометрическая ось 65 цилиндра гидравлического насоса совпадает с центром 22 роторов, так что ось Wb, соединяющая центр вращения 23 с центром 65 цилиндра гидравлического насоса, пересекается с осью, соединяющей геометрическую ось 23 с общей геометрической осью 22 роторов. Ось Wm соединяет геометрическую ось 23 с геометрической осью 66 цилиндра гидравлического двигателя. Таким образом, в начальном положении, поскольку общая геометрическая ось 22 роторов совпадает с геометрической осью 65, ротор гидравлического насоса концентричен с его цилиндром, и когда их вал заставляет их повернуться, то через выходной порт жидкость к гидравлическому двигателю не поступает, следовательно, ротор гидравлического двигателя не поворачивается. В промежуточном положении, показанном на фиг. 15 и 16, поворот сборки привода был осуществлен воздействием его стержня 31 и равен половине своей максимальной величины: геометрическая ось 65 цилиндра гидравлического насоса тем самым повернулась относительно геометрической оси 23 на угол = 0,5*м , уходя от геометрической оси 22 своего ротора; из-за поворота этого ротора и поскольку он более не концентричен со своим цилиндром гидравлический насос перемешает жидкость к гидравлическому двигателю через выходной проход. Аналогично, в этом промежуточном положении центр 66 цилиндра гидравлического двигателя повернут на угол = 0,5*м вокруг геометрической оси 23, и вследствие этого цилиндр гидравлического двигателя, который в исходном положении был максимально эксцентричен по отношению к своему ротору, в данном положении близок к концентричности с ним. Вся жидкость, вытесненная гидравлическим насосом в гидравлический двигатель через выходной проход 44 и 46 при вращении его ротора, должна вернуться от гидравлического двигателя к гидравлическому насосу через проход возврата 45 и 47; для этого ротор гидравлического двигателя вынужден вращаться на определенное количество оборотов в зависимости от положения его цилиндра по отношению к своему ротору в этот момент, чья геометрическая ось 22 неподвижна, и оно будет отлично от вращения ротора гидравлического насоса, за исключением одного определенного положения. В конечном положении, когда рычаг повернулся на угол , что соответствует ситуации, в которой ротор гидравлического насоса полностью тангенциален к своему цилиндру, геометрическая ось 22 ротора гидравлического двигателя находится на минимальном расстоянии от геометрической оси 66 своего цилиндра; как следствие этого, если на вал ротора гидравлического насоса подается вращение, последний будет перемещать к гидравлическому двигателю максимальное количество жидкости через выходной проход и ротор гидравлического двигателя должен будет повернуться на максимальное число оборотов для каждой объемной единицы жидкости, полученной от гидравлического насоса, отношение или соотношение между поворотами ротора гидравлического двигателя и поворотами ротора гидравлического насоса максимально.

Общее уравнение для соотношения между угловой скоростью m() ротора гидравлического двигателя и угловой скоростью b, поданной на ротор гидравлического насоса, есть функция угла , определяющего положение сборки привода: где есть угол между рассекателем 69 гидравлического насоса на фигуре 22 и перпендикуляром к оси Wb и есть угол между рассекателем 70 гидравлического двигателя и перпендикуляром к оси Wm. Рассекатели и значения и в данном частном случае будут определены ниже. В данном уравнении есть угол между осями Wb и Wm, Hb и H