Гідропривід транспортного засобу

Винахід відноситься до транспортного машинобудування та призначений для застосування в транспортних засобах, зокрема гусеничних машинах. Відома об'ємна гідропередача транспортної машини, що містить насос та гідродвигун привода, силові гідролінії та з'єднану з ними через зворотні клапани гідролінію підживлення, у яку установлений фільтр, при цьому джерело підживлення являє собою гідравлічний акумулятор, з робочою порожниною якого з'єднані вихід дренажних ізоліній та вхід гідролінії підживлення (див. опис до патенту РФ №2084354 від 20.07.97, М. кл. В60К17/10). Гідропривід включає дренажні гідролінії, а акумулятор виконаний у виді циліндра з поршнем, порожнина в штоку якого з'єднана з дренажною гідролінією. Однак такий пристрій має обмежені можливості внаслідок того, що акумулятор, з'єднаний із дренажними лініями, не створює достатнього тиску в гідросистемі для транспортного засобу, що має велику потужність та працює в інтенсивному режимі При роботі в таких умовах робота згаданого пристрою стає менш надійною, а внаслідок недостатнього тиску в системі чи його падіння, через відсутність насоса підживлення, зростає втрата потужності гідрооб'ємної передачі, знижується її ККД. Якщо використовувати даний пристрій у транспортних засобах великої потужності, то відбувається сильне нагрівання робочої рідини. Тому потрібно охолоджувач з обдувом потоком повітря, особливо при використанні у гусеничних машинах із закритим корпусом. Найбільш близьким до заявленого рішення (прототипом) є гідропривід транспортного засобу, що містить зв'язані між собою гідролініями з утворенням, замкнутого контуру регульований насос і гідромотор, насос підживлення встановлений на одному валу з регульованим насосом і підключеним до гідролінії замкнутого контуру через зворотні клапани, і до корпусу регульованого насоса, охолоджувач і фільтр (див. опис до авт. св. СССР №1624215 от 12.03.88, Μ. кл. F15В21/04, F15В21/04). Пристрій має підігрівач робочої рідини, виконаний у вигляді ємності з встановленим у ній нагрівальним: пристроєм, і зв'язаний усмоктувальною гідролінією з входом насоса підживлення, з'єднаного за допомогою корпуса регульованого насоса і розподільного пристрою зі зливом. При цьому гідропривід оснащено додатковим насосом, встановленим у підігрівачі та підключеним до входу насоса підживлення за допомогою додаткової гідроліті. У даному гідроприводі вхід насоса підживлення з'єднаний за допомогою корпусу регульованого насоса із зливом, котрий передбачає наявність бака об'ємом, як мінімум (згідно вимог до насосів), півхвилинний продуктивності насоса підживлення. При зливі робочої рідини в бак з'являється ціноутворення, тому необхідні засоби піногасіння та більший об'єм робочої рідини, щоб мага час на розпад піни. Більш того, бак має зв'язок з атмосферою, 1 при контакті робочої рідини з повітрям вона забруднюється пилом та необхідно частіше змінювати фільтр, а внаслідок хімічного процесу окислення зменшується строк її служби. При роботі гідроприводу у всмоктувальній гідроліті насоса підживлення, внаслідок проходження робочої рідини від бака через фільтр, з'являється розрідження (тиск нижче атмосферного), що позначається на роботі насоса підживлення, особливо при максимальних навантаженнях, коли може з'явитися режим кавітації. При цьому погіршується поповнення гідроліти (низького тиску) замкнутого контур у, що позначається на роботі гідроприводу і знижується його ККД. Наявність бака з робочою рідиною приводить до збільшення габаритів і маси гідроприводу, що погіршує його розміщення в транспортному засобі. В основу запропонованого винаходу поставлена задача удосконалення гідроприводу транспортного засобу шляхом утворення замкнутого контуру, до якого входить насос підживлення, вихід якого через корпус регульованого насоса, охолоджувач і фільтр зв'язаний з його входом, з'єднаного з робочою порожниною гідроакумулятора, що забезпечує зменшення габаритів та маси гідроприводу, кількості робочої рідини, підвищення ККД, а також зменшується забруднення робочої рідини. У запропонованому винаході робоча рідина знаходиться в замкнутому контурі при надлишковому тиску в робочому стані, відсутній зв'язок з атмосферою, тому не відбувається забруднення й окислювання робочої рідини, відсутній зливний бак та, ж наслідок, піноутворення робочої рідини, не потрібні додаткові засоби для гасіння піни. Точно розрахований об'єм робочої порожнини гідроакумулятора дозволяє зменшити кількість робочої рідини гідроприводу, значно зменшити його масу й об'єм, і підвищити ККД гідроприводу за рахунок кращого наповнення при надлишковому тиску на вході насоса підживлення. Гідропривід транспортного засобу містить регульований насос і гідромотор, зв’язані між собою гідролітами з утворенням замкнутого контур у, насос підживлення, установлений на одному валу з регульованим насосом і підключений до гідроліти замкнутого контуру через зворотні клапани і до корпуса регульованого насоса, охолоджувач і фільтр, відповідно до винаходу вихід насоса підживлення, через корпус регульованого насоса, охолоджувач і фільтр, зв'язаний гідролініями з його входом з утворенням замкнутого контур у, з'єднаного з робочою порожниною гідроакумулятора, мінімальний об'єм якої обраний за умови: Vp=aDtVз. де Vp - об'єм робочої порожнини; a - температурний коефіцієнт об'ємного розширення робочої рідини; Dt - інтервал температур робочої рідини; Vз - заправний об'єм гідроприводу. Гідроакумулятор виконаний у виді ємності, розділеної на робочу і неробочу порожнини рухомою перегородкою, при цьому робоча порожнина в робочому режимі знаходиться під тиском з боку неробочої порожнини. Тиск здійснюється насосом підживлення чи пружиною. На фіг.1 показана схема гідроприводу транспортного засобу з надлишковим тиском у гідроакумуляторі створеним насосом підживлення. На фіг.2 показана схема варіанту гідроакумулятора. Гідропривід транспортного засобу містить регульований насос 1 і гідромотор 2 зв'язані між собою гідролініями 3 і 4 з утворенням замкнутого контуру. Насос підживлення 5, установлений на одному валу 6 з регульованим насосом 1 підключений до гідроліти 3 і 4 замкнутого контур у через зворотні клапани 7 та 8 і далі до корпуса (на фіг. не показаний) регульованого насоса 1. Охолоджувач 9 встановлений у зливальній гідролінії 10 гідронасоса 1, і через фільтр 11 зв'язаний гідролінією з входом насоса підживлення 5. Вихід 12 насоса підживлення 5 через запобіжний клапан 13 зв'язаний гідролінією 14 з корпусом регульованого насоса 1, і далі через зливальну гідролінію 10, охолоджувач 9, фільтр 10 з'єднаний гідролінією 15 із входом насоса підживлення, утворюючи замкнутий контур. Насос підживлення 5 через дросель 16 зв'язаний із системою 17 керування гідроприводом і далі з'єднаний з дренажною лінією 18, що з'єднує корпуси регульованого насоса 1 та гідромотора 2. Гідроакумулятор 19, містить робочу 20 та неробочу 21 порожнини, розділені рухомою перегородкою 22, причому робоча порожнина 20 з'єднана з гідролінією 15 входу в насос підживлення 5, а неробоча порожнина 21 гідролінією 23 з'єднана з виходом 12 насоса підживлення 5 і знаходиться при його роботі під тиском, що через перегородку 22 передається на робочу порожнину 20. Мінімальний об'єм робочої порожнини 20, достатній тільки для компенсації температурної зміни об'єму робочої рідини, вибирається з умови: Vp=aDtVз. де Vp - об'єм робочої порожнини; a - температурний коефіцієнт об'ємного розширення робочої рідини; Dt - інтервал температур робочої рідини; Vз - заправний об'єм гідроприводу. При наявності витоків у гідросистемі, об'єм робочої порожнини необхідно збільшити на величину цих витоків. Надлишковий тиск у робочій порожнині 20 може створюватися пружиною 24, встановленої в неробочій порожнині 21 (див. фіг.2). Максимально припустимі значення тиску в гідролініях 3 та 4 визначають запобіжні клапани 25 та 26. Заправлення гідроприводу транспортного засобу здійснюють через заправний клапан 27. Пристрій працює в такий спосіб. При обертанні вала 6 регульованого насоса 1. обертається насос підживлення 5, що подає робочу рідину через зворотні клапани 7 чи 8 у гідроліті 3 чи 4 і поповнює витоки з насоса 1 та гідромотора 2. Надлишки робочої рідини через запобіжний клапан 13 і гідролінію 14 зливаються в корпус регульованого насоса 1. Потім робоча рідина через зливальну гідролінію 10, охолоджувач 9, фільтр 11 та гідролінію 15 надходить на вхід насоса підживлення. Від насоса підживлення 5 робоча рідина під тиском, створюваним запобіжним клапаном 13, надходить через дросель 16 до системи 17 керування гідроприводом і по гідроліті 23 до неробочої порожнини 21 гідроакумулятора 19. Тиск робочої рідини передається через рухливу перегородку 22 на робочу порожнину 20 і за рахунок цього створюється надлишковий тиск (при роботі гідроприводу) у гідролінн 15 на вході насоса підживлення 5, гідролінії 14, корпусі регульованого насоса 1, зливальній гідролінії 10, охолоджувачі 9, та фільтрі 11, що поліпшує умови роботи насоса підживлення 5, особливо при низьких температурах, коли в'язкість робочої рідини різко зростає, та на максимальних режимах роботи гідроприводу. Крім того, гідроакумулятор 19 забезпечує компенсацію температурної зміни об'єму робочої рідини і витоків при їхній наявності. Надлишковий тиск у робочій порожнині 20, замість тиску від насоса підживлення через вищеописаний замкнутий контур, може створюватися пружиною 24, встановленої в неробочій порожнині 21. При цьому надлишковий тиск у замкнутому контурі буде ж при працюючому, так і при непрацюючому гідроприводі. Таким чином запропонований гідропривід забезпечує зменшення кількості робочої рідини, що заправляється в гідропривід, зменшення габаритних розмірів та маси гідроприводу, підвищення ККД, а також зниження забруднення робочої рідини, що дозволяє використовувати гідропривід при інтенсивних режимах, у більш широкому інтервалі температур і в закритих корпусах гусеничних машин. Запропонований пристрій гідроприводу транспортного засобу виготовлений на ВАТ "Харківський тракторний завод ім. С.Орджонжідзе", установлений на двох дослідних зразках легкого багатоцільового гусеничного транспортера, що були представлені на виставці, присвяченій 70-річчю заводу, і зараз проходять випробування. Малі габаритні розміри гідроприводу дозволили розмістити його в колишньому об'ємі моторнотрансмісійного відділення дослідного зразка, у якому він раніше був відсутній. Попередні пробігові випробування підтвердили функціонування і працездатність заявленого гідроприводу.