Гидростатический ступичный привод транспортного средства

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ СТУПИЧНЫЙ ПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(71) Заявитель Открытое акционерное общество Минский автомобильный завод(72) Авторы Корсаков Владимир Владимирович Захарик Андрей Михайлович Захарик Александр Михайлович Рябый Сергей Анатольевич Торгонский Анатолий Романович Царев Олег Петрович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Минский автомобильный завод(57) 1. Гидростатический ступичный привод транспортного средства, содержащий аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском, ступицу, жестко соединенную с корпусом аксиально-поршневого гидромотора и установленную с возможностью вращения на неподвижную опору, в которой выполнены каналы для подвода рабочей жидкости, отличающийся тем, что в корпусе аксиально-поршневого гидромотора соосно наружной поверхности неподвижной опоры установлена втулка с поршнем, жестко закрепленным на неподвижной опоре, при этом втулка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной опоры и подпружинена со стороны аксиально-поршневого гидромотора,а во втулке и поршне выполнены каналы для подвода рабочей жидкости из неподвижной опоры к корпусу аксиально-поршневого гидромотора. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что каналы для подвода рабочей жидкости во втулке выполнены продольными и поперечными, при этом поперечные каналы выполнены со стороны поршня и соединены с продольными каналами. 12371 1 2009.08.30 3. Привод по п. 2, отличающийся тем, что каналы для подвода рабочей жидкости в поршне выполнены поперечными сквозными с возможностью соединения с поперечными каналами во втулке и каналами неподвижной опоры в момент соприкосновения рабочих поверхностей аксиально-поршневого гидромотора и втулки. Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гидростатическим ступичным приводам транспортного средства, и может быть использовано на передней управляемой оси транспортного средства с неразрезной балкой в качестве вспомогательного привода в тяжелых дорожных условиях с низким коэффициентом сцепления. Известен аксиально-поршневой блок для комбинированной ступицы колеса автомобиля, содержащий гидростатический узел цапфы, имеющий цапфу (неподвижную опору) с гидростатическим роторным двигателем, и сквозной проточный канал высокого давления, сформированный в цапфе 1. Ступица надета с возможностью вращения на узел цапфы. Через цапфу проходит вал колеса, передающий крутящий момент от гидравлического двигателя к ступице через планетарный редуктор. Для снижения радиальных габаритов узла, наклонная шайба гидравлического двигателя расположена снаружи ступицы. Известен также гидростатический ступичный привод, содержащий неподвижную опору, на которой установлена с возможностью вращения ступица 2. Внутри неподвижной опоры расположен аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском и размещенный по оси рядом с гидромотором последовательно соединенный с ним редуктор, передающий вращение на ступицу. Корпус гидромотора имеет внешнюю опору и через центрально расположенный торсион функционально соединен с редуктором. Внутри неподвижной опоры выполнены каналы для подвода рабочей жидкости к гидромотору. Недостатком известных устройств является наличие постоянного контакта рабочей поверхности гидромотора, через которую рабочая жидкость подводится к гидромотору и отводится от него, с рабочей поверхностью неподвижной опоры. Постоянный контакт приводит к ускоренному износу рабочих поверхностей гидромотора и неподвижной опоры при отключенном гидроприводе или при буксировке в условиях недостаточной смазки,а при движении с высокими скоростями это может привести к повреждению рабочих поверхностей и выходу из строя ступичного привода. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является ступичный привод,предназначенный для привода колеса транспортного средства 3. Ступичный привод имеет неподвижную опору, вращающуюся ступицу, установленную на неподвижной опоре, аксиально-поршневой гидромотор, состоящий в непосредственном приводном соединении со ступицей. Аксиально-поршневой гидромотор выполнен в виде нерегулируемого мотора и имеет наклонный диск, расположенный в корпусе гидромотора. В известном техническом устройстве ступица образована валом аксиально-поршневой машины, а неподвижная опора выполнена в виде опоры вала. Подвод рабочей жидкости к поршням аксиально-поршневого гидромотора осуществляется по каналам, выполненным в неподвижной опоре и корпусе аксиально-поршневого гидромотора. Недостатком известного ступичного привода является наличие постоянного контакта рабочей поверхности аксиально-поршневого гидромотора, через которую рабочая жидкость подводится к аксиально-поршневому гидромотору и отводится от него, с рабочей поверхностью неподвижной опоры. Постоянный контакт рабочих поверхностей приводит к их ускоренному износу при отключенном ступичном приводе или при буксировке в условиях недостаточной смазки, а при движении с высокими скоростями возникает вероятность повреждения рабочих поверхностей и, как следствие, выход из строя ступичного привода. Задача решаемая изобретением - повышение долговечности и надежности гидростатического ступичного привода путем устранения контакта рабочих поверхностей вращающегося аксиально-поршневого гидромотора и неподвижной опоры при отключении гидростатического ступичного привода. 2 12371 1 2009.08.30 Поставленная задача решается тем, что в гидростатическом ступичном приводе транспортного средства, содержащем аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском,ступицу, жестко соединенную с корпусом аксиально-поршневого гидромотора и установленную с возможностью вращения на неподвижную опору, в которой выполнены каналы для подвода рабочей жидкости, в корпусе аксиально-поршневого гидромотора соосно наружной поверхности неподвижной опоры установлена втулка с поршнем, жестко закрепленным на неподвижной опоре, при этом втулка выполнена с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной опоры и подпружинена со стороны аксиальнопоршневого гидромотора, а во втулке и поршне выполнены каналы для подвода рабочей жидкости из неподвижной опоры к корпусу аксиально-поршневого гидромотора. Каналы для подвода рабочей жидкости во втулке выполнены продольными и поперечными, причем поперечные каналы расположены со стороны поршня и соединены с продольными каналами. Каналы для подвода рабочей жидкости в поршне выполнены поперечными сквозными с возможностью соединения с поперечными каналами во втулке и каналами неподвижной опоры в момент соприкосновения рабочих поверхностей аксиально-поршневого гидромотора и втулки. Наличие втулки, расположенной в корпусе аксиально-поршневого гидромотора между неподвижной опорой и аксиально-поршневым гидромотором, а также выполнение втулки с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной опоры и подпружинивание ее со стороны аксиально-поршневого гидромотора, обеспечивает наличие зазора между рабочими поверхностями втулки и аксиально-поршневого гидромотора при отключении гидростатического ступичного привода и, таким образом, устраняет трение рабочих поверхностей неподвижной опоры и вращающегося аксиально-поршневого гидромотора. Выполнение во втулке продольных и поперечных каналов, а в поршне сквозных поперечных каналов, которые выполнены с возможностью соединения с поперечными каналами втулки с одной стороны и с каналами для подвода рабочей жидкости в неподвижной опоре с другой стороны, в момент соединения рабочих поверхностей втулки и корпуса аксиально-поршневого гидромотора (при работе гидростатического ступичного привода) позволяет осуществлять подвод рабочей жидкости из неподвижной опоры к корпусу аксиально-поршневого гидромотора. Учитывая, что гидростатический ступичный привод включается только в сложных эксплуатационных условиях, заявляемая конструкция позволяет существенно увеличить его долговечность. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид гидростатического ступичного привода на фиг. 2 - вид А фиг. 1 на фиг. 3 - вид В фиг. 2. Гидростатический ступичный привод транспортного средства содержит аксиальнопоршневой гидромотор 1 с поршнями 2 и наклонным диском 3, корпус которого жестко соединен со ступицей 4, установленной с возможностью вращения на неподвижной опоре 5. В неподвижной опоре 5 выполнены каналы 6,7,8 для подвода рабочей жидкости, при этом канал 6 служит для подвода рабочей жидкости, например, при движении передним ходом,канал 7 - для отвода утечек рабочей жидкости, а канал 8 - для отвода отработанной рабочей жидкости. В корпусе аксиально-поршневого гидромотора 1, между аксиально-поршневым гидромотором и неподвижной опорой 5, соосно наружной поверхности неподвижной опоры 5 установлена втулка 9 с поршнем 10, жестко закрепленным на неподвижной опоре 5. Втулка 9 совместно с поршнем 10 образуют управляемый гидроцилиндр с неподвижным поршнем и подвижной втулкой. Движение втулки 9 относительно поршня 10 осуществляется благодаря наличию полости 11, выполненной между торцами втулки 9 и поршня 10 и соединенной через канал 12 поршня 10 с каналом 13 и каналом 6 неподвижной опоры 5. Втулка 9 выполнена с продольными каналами 16, соединенными с поперечными каналами 15, расположенными во втулке 9 со стороны поршня 10. Поршень 10 имеет поперечные сквозные каналы 14, которые выполнены с возможностью соединения,с одной стороны с каналами 6 неподвижной опоры 5, а с другой стороны с поперечными каналами 15 втулки 9 в момент 3 12371 1 2009.08.30 соединения рабочей поверхности 18 втулки 9 с рабочей поверхностью 19 аксиальнопоршневого гидромотора 1. Одновременно продольные каналы 16 втулки 9 соединяются с каналами 17 корпуса аксиально-поршневого гидромотора 1. Рабочая поверхность 18 втулки 9 и рабочая поверхность 19 аксиально-поршневого гидромотора 1 представляют собой износостойкие пластины. Для перемещения втулки 9 относительно аксиально-поршневого гидромотора 1 на рабочей поверхности 18 втулки 9 установлена переходная пластина 20, соединенная с пружиной 21, расположенной со стороны аксиально-поршневого гидромотора 1 и закрепленной на неподвижной опоре 5. Гидростатический ступичный привод работает следующим образом. В исходном положении рабочая жидкость в каналах 6, 7, 8 неподвижной опоры 5 отсутствует. Втулка 9 под действием пружины 21 находится в крайне правом положении до упора в поршень 10. При этом между рабочей поверхностью 18 втулки 9 и рабочей поверхностью 19 корпуса аксиально-поршневого гидромотора 1 образуется зазор. Таким образом,контакт между рабочими поверхностями корпуса аксиально-поршневого гидромотора и втулки отсутствует, и поверхности не изнашиваются. При включении гидростатического ступичного привода рабочая жидкость поступает,например, в канал 6 неподвижной опоры 5, откуда через канал 13 неподвижной опоры 5 и канал 12 в поршне 10 в полость 11 между торцевой поверхностью втулки 9 и поршня 10. Под действием рабочей жидкости в полости 11 втулка 9 перемещается вдоль наружной поверхности поршня 10 до упора рабочей поверхности 18 втулки 9 в рабочую поверхность 19 корпуса аксиально-поршневого гидромотора 1, сжимая при этом пружину 21. В момент соединения рабочих поверхностей 18 и 19 поперечные сквозные каналы 14 поршня 10 соединяются с каналом 6 неподвижной опоры 5 и рабочая жидкость по продольным каналам 16 втулки 9 и каналам 17 аксиально-поршневого гидромотора 1 поступает к поршням 2, приводя во вращение ступицу 4. Отработанная рабочая жидкость отводится по каналу 9 неподвижной опоры 5. При выключении гидростатического ступичного привода давление рабочей жидкости в канале 6 неподвижной опоры 5 падает. Втулка 9 под действием пружины 21 возвращается в исходное положение. Рабочая поверхность 18 корпуса вращающегося аксиальнопоршневого гидромотора 1 и рабочая поверхность 19 втулки 9 разъединяются. Источники информации 1. Патент США 6688417 ВВ, МПК В 60 17/14, 2004. 2. Патент Германии 19910047, МПК В 60 17/14, 2000. 3. Патент Германии 10022490, МПК В 60 7/00, 2001 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4