RU2275531C1 - Adjustable-displacement axial-piston hydraulic machine - Google Patents
Adjustable-displacement axial-piston hydraulic machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275531C1 RU2275531C1 RU2004131127/06A RU2004131127A RU2275531C1 RU 2275531 C1 RU2275531 C1 RU 2275531C1 RU 2004131127/06 A RU2004131127/06 A RU 2004131127/06A RU 2004131127 A RU2004131127 A RU 2004131127A RU 2275531 C1 RU2275531 C1 RU 2275531C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic machine
- distributor
- axis
- rotation
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к объемному гидроприводу, в частности к гидромашинам с регулируемым рабочим объемом.The invention relates to a volumetric hydraulic actuator, in particular to hydraulic machines with adjustable displacement.
Известны регулируемые гидромоторы, автоматические регулируемые по величине рабочего давления, содержащие дифференциальный гидроцилиндр, соединенный пальцем с регулирующим органом; соосный поршню гидроцилиндра золотник, расположенный в крышке регулятора, опирается на пружину, другой конец которой опирается на поршень (каталог фирмы Mannesmann Rexroth GmbH RF 91605/01-92).Known adjustable hydraulic motors, automatically adjustable in magnitude of the working pressure, containing a differential hydraulic cylinder connected by a finger to the regulatory body; The spool, coaxial to the hydraulic cylinder piston, located in the regulator cover, rests on a spring, the other end of which rests on the piston (catalog of Mannesmann Rexroth GmbH RF 91605 / 01-92).
Недостатком известных гидромоторов является линейная характеристика зависимости рабочего объема от рабочего давления, что не является оптимальным при использовании таких гидромоторов в трансмиссиях (см. Петров А.В. Автоматическое управление бесступенчатых передач самоходных машин. Машиностроение, 1968 г., стр.68, 100).A disadvantage of the known hydraulic motors is the linear characteristic of the dependence of the working volume on the working pressure, which is not optimal when using such hydraulic motors in transmissions (see Petrov A.V. Automatic control of continuously variable transmissions of self-propelled machines. Mechanical Engineering, 1968, pp. 68, 100) .
Оптимальной характеристикой гидромашины при использовании ее в трансмиссиях является характеристика следующего вида:The optimal characteristic of a hydraulic machine when used in transmissions is a characteristic of the following type:
- при максимальном рабочем объеме - максимальное тяговое усилие и минимальная скорость на выходе гидромашины;- at maximum displacement - maximum traction and minimum speed at the outlet of the hydraulic machine;
- при минимальном рабочем объеме - минимальное тяговое усилие и максимальная скорость на выходе;- with a minimum working volume - minimum traction and maximum output speed;
- при регулировании гидромашины функциональная характеристика рабочего объема от рабочего давления должна быть близкой к гиперболе (см. Гидравлика гидромашины и гидроприводы, Т.М.Башта и др. Машиностроение, 1982 г., стр.386-390).- when regulating the hydraulic machine, the functional characteristic of the working volume from the working pressure should be close to the hyperbole (see Hydraulics of hydraulic machines and hydraulic drives, T.M. Bashta and other Engineering, 1982, pp. 386-390).
Известна аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым рабочим объемом, содержащая корпус, вал с фланцем, установленный в корпусе гидромашины в подшипниках, вращающийся блок цилиндров с поршнями, шарнирно соединенными с фланцем вала, распределитель, взаимодействующий с блоком цилиндров, при этом распределитель установлен в корпусе с возможностью перемещения по поверхности вращения, дифференциальный поршень, взаимодействующий с распределителем посредством пальца, в котором установлен золотник, опирающийся на плечо двуплечего рычага, противоположное плечо которого подпружинено (SU №1590636A, 07.09.1990).Known axial piston hydraulic machine with adjustable displacement, comprising a housing, a shaft with a flange mounted in the housing of the hydraulic machine in bearings, a rotating cylinder block with pistons pivotally connected to the shaft flange, a distributor interacting with the cylinder block, while the distributor is installed in the housing with the ability to move along the surface of rotation, a differential piston interacting with the distributor by means of a finger, in which a spool is installed, resting on the shoulder of the two-shouldered lever The opposite arm is spring loaded (SU №1590636A, 07.09.1990).
Недостатком прототипа является линейная зависимость рабочего объема от давления, ограничивающая возможность использования данного механизма регулирования в трансмиссиях.The disadvantage of the prototype is the linear dependence of the working volume on pressure, limiting the possibility of using this control mechanism in transmissions.
Описываемое изобретение позволяет повысить кпд трансмиссии при использовании предлагаемой аксиально-поршневой гидромашины за счет обеспечения функции гиперболической зависимости рабочего объема от давления, а также позволяет повысить чувствительность гидромашины.The described invention improves the transmission efficiency when using the proposed axial-piston hydraulic machine by providing a function of the hyperbolic dependence of the working volume on pressure, and also improves the sensitivity of the hydraulic machine.
Поставленная задача и заявленный технический результат достигаются тем, что в аксиально-поршневой гидромашине с регулируемым рабочим объемом, содержащей корпус, вал с фланцем, установленный в корпусе гидромашины в подшипниках, вращающийся блок цилиндров с поршнями, шарнирно соединенными с фланцем вала, распределитель, взаимодействующий с блоком цилиндров, при этом распределитель установлен в корпусе с возможностью перемещения по поверхности вращения, дифференциальный поршень, взаимодействующий с распределителем посредством пальца, в котором установлен золотник, опирающийся на плечо двуплечего рычага, противоположное плечо которого подпружинено, согласно изобретению ось вращения рычага размещена в зоне максимального объема гидромашины с возможностью уменьшения расстояния от оси золотника до оси вращения двуплечего рычага при увеличении рабочего объема гидромашины.The task and the claimed technical result are achieved in that in an axial-piston hydraulic machine with an adjustable displacement, comprising a housing, a shaft with a flange mounted in the housing of the hydraulic machine in bearings, a rotating cylinder block with pistons pivotally connected to the shaft flange, a distributor interacting with a cylinder block, while the distributor is installed in the housing with the ability to move along the surface of rotation, a differential piston interacting with the distributor by means of a finger, in which a spool is installed, resting on the shoulder of a two-shouldered lever, the opposite shoulder of which is spring-loaded, according to the invention, the axis of rotation of the lever is located in the zone of the maximum volume of the hydraulic machine with the possibility of decreasing the distance from the axis of the spool to the axis of rotation of the two-shoulder lever with increasing working volume of the hydraulic machine.
В аксиально-поршневой гидромашине между пружиной и двуплечим рычагом в камере может быть установлен плунжер управления, который опирается через подпятник на рычаг, в подпятнике выполнено отверстие, сообщенное с отверстием в плунжере, которое сообщено с камерой плунжера , с возможностью подачи в него жидкости под давлением.In the axial piston hydraulic machine, a control plunger can be installed in the chamber between the spring and the two-arm lever, which rests on the lever through the thrust bearing, a hole is made in the thrust bearing, communicating with the hole in the plunger, which is in communication with the plunger chamber, with the possibility of supplying liquid to it under pressure .
Ось вращения двуплечего рычага расположена в зоне максимального объема гидромашины таким образом, что при увеличении рабочего объема гидромашины (увеличении угла наклона блока цилиндров) расстояние от оси золотника до оси вращения двуплечего рычага соответственно уменьшается.The axis of rotation of the two shoulders of the lever is located in the zone of the maximum volume of the hydraulic machine in such a way that with an increase in the working volume of the hydraulic machine (increasing the angle of inclination of the cylinder block), the distance from the axis of the spool to the axis of rotation of the two shoulders of the lever decreases accordingly.
При превышении силы, действующей на двуплечий рычаг со стороны золотника, силы, действующей со стороны пружины, золотник выдвигается из пальца, соединяя полость большого диаметра под дифференциальным поршнем с высоким давлением. Дифференциальный поршень перемещается по направлению максимального объема, увлекая за собой через палец распределитель. При этом рабочий объем и тяговое усилие гидромашины увеличиваются, а скорость падает. В процессе такого перемещения элементов гидромашины при увеличении ее рабочего объема расстояние от оси золотника до оси двуплечего рычага уменьшается.If the force exerted on the two-arm lever from the side of the spool exceeds the force acting from the side of the spring, the spool extends from the finger, connecting the large-diameter cavity under the differential piston with high pressure. The differential piston moves in the direction of maximum volume, dragging the distributor along with it through the finger. In this case, the working volume and traction of the hydraulic machine increase, and the speed drops. In the process of such a movement of the elements of the hydraulic machine with an increase in its working volume, the distance from the axis of the spool to the axis of the two shoulders lever decreases.
Если момент силы, действующей на плечо рычага со стороны золотника, снизится по сравнению с силой, действующей на другое плечо рычага со стороны пружины, двуплечий рычаг поворачивается. При этом золотник утапливается в пальце, отсекая полость дифференциального поршня от высокого давления, соединяя его со сливом. Дифференциальный поршень перемещается, увлекая за собой распределитель в сторону уменьшения рабочего объема гидромашины. При этом расстояние от оси золотника до оси двуплечего рычага увеличивается. В результате такого перемещения элементов гидромашины ее рабочий объем и тяговое усилие уменьшаются, а скорость на валу гидромашины увеличивается.If the moment of force acting on the lever arm from the spool side decreases compared with the force acting on the other lever arm from the spring side, the two-arm lever is rotated. In this case, the spool is recessed in the finger, cutting off the cavity of the differential piston from high pressure, connecting it to the drain. The differential piston moves, dragging the distributor along to reduce the working volume of the hydraulic machine. In this case, the distance from the axis of the spool to the axis of the two shoulders of the lever increases. As a result of such a movement of the elements of the hydraulic machine, its working volume and traction are reduced, and the speed on the shaft of the hydraulic machine increases.
Таким образом, предлагаемая конструкция гидромашины с измененной кинематикой двуплечего рычага позволяет получить характеристики, являющиеся оптимальными при использовании ее в трансимиссиях.Thus, the proposed design of the hydraulic machine with a modified kinematics of the two shoulders of the lever allows you to get the characteristics that are optimal when used in transmission.
При характеристике (зависимости рабочего объема от давления) гидромашины, близкой к гиперболе, появляется возможность обеспечить работу трансмиссии на большем количестве скоростей.When characterizing (the dependence of the working volume on pressure) of a hydraulic machine close to a hyperbole, it becomes possible to ensure the transmission operates at a greater number of speeds.
Установка подпятника на плунжер, установленный между пружиной рычага и рычагом, а также выполнение в подпятнике отверстия, сообщенного с отверстием в плунжере, уменьшает силы трения в механизме и, следовательно, повышает чувствительность гидромашины.Installing the thrust bearing on the plunger installed between the lever spring and the lever, as well as making the hole in the thrust bearing in communication with the hole in the plunger, reduces the friction forces in the mechanism and, therefore, increases the sensitivity of the hydraulic machine.
За счет оптимизации характеристик гидромашины при использовании ее в трансмиссиях повышается кпд и чувствительность.By optimizing the performance of the hydraulic machine when used in transmissions, the efficiency and sensitivity are increased.
На фиг.1 представлена аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым рабочим объемом в разрезе.Figure 1 presents the axial-piston hydraulic machine with adjustable displacement in the context.
На фиг.2 представлена зависимость рабочего объема гидромашины от давления.Figure 2 presents the dependence of the working volume of the hydraulic machine on pressure.
Аксиально-поршневая гидромашина с регулируемым рабочим объемом содержит корпус 1, в котором на подшипниках 2 установлен вал 3 с фланцем 4. Фланец 4 шарнирно соединен с поршнями 5 и центральной цапфой 6. Поршни 5 расположены в цилиндрах 7 вращающегося блока 8, который центрируется посредством центральной цапфы 6 и приводится во вращение валом 3 через фланец 4 и поршни 5. Ход поршней 5 определяется углом поворота, образованным осью вращения блока 8 и осью вращения вала 3. Блок 8 опирается на распределитель 9, прилегающий по поверхности вращения к корпусу 10. При этом распределитель 9 прижимается к корпусу 10 под действием усилия пружины 11 и гидравлического давления в цилиндрах 7 блока 8.An axial piston hydraulic machine with an adjustable displacement includes a
Регулирование рабочего объема гидромашины обеспечивается скольжением распределителя 9 по опорной поверхности вращения корпуса 10 вдоль направляющих 12. Перемещение распределителя 9 по опорной поверхности корпуса 10 осуществляется дифференциальным (ступенчатым) поршнем 13 посредством пальца 14, входящим в отверстие 15 распределителя 9. Малый диаметр поршня 13 постоянно соединен с каналами входа или выхода гидромашины.The regulation of the working volume of the hydraulic machine is ensured by the sliding of the distributor 9 along the supporting surface of rotation of the housing 10 along the rails 12. The movement of the distributor 9 along the supporting surface of the housing 10 is carried out by a differential (step) piston 13 by means of a pin 14 entering the opening 15 of the distributor 9. The small diameter of the piston 13 is constantly connected with channels of entry or exit of the hydraulic machine.
В пальце 14 установлен золотник 16, осуществляющий управление поршнем 13. Давление к средней части золотника 16 подводится через каналы 17 в поршне 13. Средняя часть золотника ограничена двумя поясками - распределительным 18 и уплотнительным 19; при этом диаметр распределительного пояска 18 больше, чем диаметр уплотнительного пояска 19.A spool 16 is mounted in the finger 14, which controls the piston 13. The pressure to the middle part of the spool 16 is supplied through the channels 17 in the piston 13. The middle part of the spool is limited by two bands - distribution 18 and sealing 19; the diameter of the distribution band 18 is larger than the diameter of the sealing band 19.
От подведенного между поясками 18 и 19 давления возникает сила, с которой золотник воздействует через башмак 20 и подпятник 21 по плоскости 22 на плечо рычага 23, имеющего ось вращения 24.From the pressure brought between the belts 18 and 19, a force arises with which the spool acts through the shoe 20 and the thrust bearing 21 along the plane 22 on the arm of the lever 23 having an axis of rotation 24.
В пальце 14 и поршне 13 выполнены каналы 25, выходящие во внутреннюю полость большого диаметра поршня 13, посредством которых указанная внутренняя полость соединяется с золотником 16. Корпус 10 закрыт со стороны малого диаметра поршня 13 крышкой 26. В крышке 26 размещена пружина 27, воздействующая через плунжер 28 на другое плечо рычага 23. Усилие пружины 27 задается в зависимости от величины необходимого управляющего воздействия и регулируется винтом 29. Пружина 27 размещена в камере 30 плунжера 28. Камера 30 может быть соединена с источником внешнего давления управления (на чертеже не показано) или со сливом.In the finger 14 and piston 13, channels 25 are formed that extend into the internal cavity of the large diameter of the piston 13, by means of which the specified internal cavity is connected to the valve 16. The housing 10 is closed on the small diameter side of the piston 13 by a cover 26. A spring 27 is placed in the cover 26, acting through a plunger 28 on the other arm of the lever 23. The force of the spring 27 is set depending on the magnitude of the necessary control action and is regulated by a screw 29. The spring 27 is placed in the chamber 30 of the plunger 28. The chamber 30 can be connected to an external pressure source Nia control (not shown) or with a drain.
Плунжер 28 снабжен подпятником 31. В подпятнике 31 выполнено отверстие 32, сообщенное с отверстием 33 в плунжере, которое, в свою очередь сообщается с камерой 30, в которую подается под давлением жидкость.The plunger 28 is provided with a thrust bearing 31. In the thrust bearing 31 a hole 32 is made, which communicates with the hole 33 in the plunger, which, in turn, communicates with the chamber 30, into which liquid is supplied under pressure.
Ось 24 вращения рычага 23 размещена в зоне максимального объема гидромашины таким образом, что при увеличении рабочего объема гидромашины (увеличении угла наклона блока 8) расстояние от оси золотника 16 до оси вращения 24 двуплечего рычага 23 соответственно уменьшается.The axis 24 of rotation of the lever 23 is located in the zone of the maximum volume of the hydraulic machine in such a way that with an increase in the working volume of the hydraulic machine (increasing the angle of inclination of the block 8), the distance from the axis of the spool 16 to the axis of rotation 24 of the two shoulders of the lever 23 decreases accordingly.
Такая кинематика обеспечивает функцию регулирования, необходимую для трансмиссий, а именно: при большом давлении скорость гидромашины минимальна и наоборот, при этом обеспечена характеристика гидромашины, близкая к гиперболе, оптимальная для трансмиссий.Such kinematics provides the control function necessary for transmissions, namely: at high pressure, the speed of the hydraulic machine is minimal and vice versa, while the characteristic of the hydraulic machine, which is close to the hyperbole, is optimal for transmissions.
Заявляемая гидромашина работает следующим образом.The inventive hydraulic machine operates as follows.
Гидромашина функционально состоит из двух узлов: регулируемого - качающего узла и регулятора рабочего объема. Качающий узел состоит из вала 3 с подшипниками 2, блока 8 с поршнями 5 и распределителя 9, связанного с дифференциальным поршнем 13.The hydraulic machine functionally consists of two nodes: an adjustable - pumping unit and a working volume regulator. The pumping unit consists of a shaft 3 with
Регулятор предназначен для изменения рабочего объема поршневой гидромашины за счет изменения угла наклона блока 8 к оси вала 3.The controller is designed to change the working volume of the piston hydraulic machine by changing the angle of inclination of the block 8 to the axis of the shaft 3.
Регулятор включает дифференциальный поршень 13 и рычаг 23. В дифференциальном поршне 13 установлен золотник 16, который опирается на рычаг 23.The regulator includes a differential piston 13 and a lever 23. In the differential piston 13 a spool 16 is installed, which is supported by a lever 23.
В нейтральном положении золотник 16 обеспечивает равновесие сил, действующих на рычаг 23 и, соответственно, на дифференциальный поршень 13. В процессе работы, при изменении давления меняется соотношение моментов на рычаге 23 и положение золотника 16 относительно пальца 14. Смещение золотника 16 от нейтрального положения вправо или влево вызывает изменение давления в полости большого диаметра дифференциального поршня 13 и перемещение последнего. При перемещении дифференциального поршня 13, связанного с регулируемым звеном машины через палец 14, происходит изменение угла наклона блока 8 к оси вала 3 и изменение рабочего объема гидромашины.In the neutral position, the spool 16 provides a balance of forces acting on the lever 23 and, accordingly, on the differential piston 13. During operation, when the pressure changes, the ratio of the moments on the lever 23 and the position of the spool 16 relative to the finger 14. The spool 16 is displaced from the neutral position to the right or to the left causes a change in pressure in the cavity of the large diameter of the differential piston 13 and the movement of the latter. When moving the differential piston 13 associated with the adjustable link of the machine through the pin 14, there is a change in the angle of inclination of the block 8 to the axis of the shaft 3 and a change in the working volume of the hydraulic machine.
На фиг.2 кривая 1 соответствует давлению на плунжере 28-0,6 МПа;In figure 2,
кривая 2 - 0,8 МПа;curve 2 - 0.8 MPa;
кривая 3 - 1,0 МПа;curve 3 - 1.0 MPa;
кривая 4 - 1,2 МПа;curve 4 - 1.2 MPa;
кривая 5 - 1,4 МПа;curve 5 - 1.4 MPa;
кривая 6 - 1,6 МПа;curve 6 - 1.6 MPa;
кривая 7 - 1,8 МПа.curve 7 - 1.8 MPa.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131127/06A RU2275531C1 (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Adjustable-displacement axial-piston hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004131127/06A RU2275531C1 (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Adjustable-displacement axial-piston hydraulic machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2275531C1 true RU2275531C1 (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=36655603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004131127/06A RU2275531C1 (en) | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Adjustable-displacement axial-piston hydraulic machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2275531C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007108713A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'pnevmostroymashina' | Axial-piston hydraulic machine with adjustable working volume |
RU2501972C2 (en) * | 2011-05-20 | 2013-12-20 | Иван Петрович Шевченко | Wind-driven power plant with multistage rotor |
CN106567741A (en) * | 2015-10-10 | 2017-04-19 | 熵零控股股份有限公司 | Plunger fluid mechanism |
CN107299843A (en) * | 2015-10-07 | 2017-10-27 | 熵零控股股份有限公司 | A kind of plunger hydraulic mechanism |
CN107701385A (en) * | 2017-09-07 | 2018-02-16 | 广州市华欣液压有限公司 | A kind of electric-hydraulic proportion formula plunger pump |
-
2004
- 2004-10-25 RU RU2004131127/06A patent/RU2275531C1/en active IP Right Revival
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007108713A1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'pnevmostroymashina' | Axial-piston hydraulic machine with adjustable working volume |
RU2501972C2 (en) * | 2011-05-20 | 2013-12-20 | Иван Петрович Шевченко | Wind-driven power plant with multistage rotor |
CN107299843A (en) * | 2015-10-07 | 2017-10-27 | 熵零控股股份有限公司 | A kind of plunger hydraulic mechanism |
CN106567741A (en) * | 2015-10-10 | 2017-04-19 | 熵零控股股份有限公司 | Plunger fluid mechanism |
CN107701385A (en) * | 2017-09-07 | 2018-02-16 | 广州市华欣液压有限公司 | A kind of electric-hydraulic proportion formula plunger pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4212596A (en) | Pressurized fluid supply system | |
US8790091B2 (en) | Pump having port plate pressure control | |
US10145368B2 (en) | Pump volume control apparatus | |
US20200011308A1 (en) | Servo regulator | |
KR20150003366A (en) | Variable displacement pump regulator | |
RU2275531C1 (en) | Adjustable-displacement axial-piston hydraulic machine | |
US11767832B2 (en) | Fluid pressure rotating machine | |
EP2944817B1 (en) | Pump discharge flow-rate control device | |
US3407738A (en) | Control arrangement for pumps | |
US4013380A (en) | Control systems for variable capacity hydraulic machines | |
AU619587B2 (en) | Automatic control for variable displacement pump | |
WO2007108713A1 (en) | Axial-piston hydraulic machine with adjustable working volume | |
US6883313B2 (en) | Electro-hydraulic pump displacement control with proportional force feedback | |
US4413548A (en) | Hydraulic motor with adjustable flow volume | |
US20070180986A1 (en) | Swash plate type variable displacement hydraulic rotary machine | |
CN109154290B (en) | Pump device | |
US4405288A (en) | Variable displacement hydraulic pump and controls therefor | |
JPH0253634B2 (en) | ||
KR20010034375A (en) | Fuel injection pump | |
SU1723351A2 (en) | Mechanism for adjusting delivery of axial piston machine | |
RU2033562C1 (en) | Mechanism for control of displacement of axial-flow piston hydraulic machine | |
US6746326B2 (en) | Hydraulic clutch | |
WO2020100359A1 (en) | Hydraulic rotating device | |
EP1359347B1 (en) | Fluid operated actuator | |
RU2100646C1 (en) | Controlled displacement axial-piston pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091026 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20121210 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161026 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20171101 |