[其他]液壓直接傳動無級減速器原理

無效

• 申請號: 85100727
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100727A
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發明（設計）人: 楊寶華;劉秀卿
• 申請（專利權）人: 劉秀卿
• 主分類號: F16H43/00
• 分類號: F16H43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：機械類液壓傳動及控制。

現在普遍使用的傳動變速器是以齒輪傳動的有級變速器為主，還有一些其他的傳動方式，如液壓傳動和磨擦式無級變速器（包括槽形皮帶式、平皮帶式、磨擦介輪式和曲線形磨擦面式等）。最近日本又發明了一種撓性鋼帶、皮帶無級變速器，后者都是以磨擦為機理，以改變主動、被動輪的直徑，達到無級變速目的的。它們不可避免的產生了傳遞介質的磨損問題，因而影響了它們的使用范圍和壽命。

我通過對液壓機械的觀察，發現在液壓工作部件作超載作業時，明顯地增大了發動機的負荷，我設想如果此時把液壓油泵在不切斷動力的情況下，把與原動機交連的部分分離，那么發動機的動力將不再是產生更高的油壓，而是使液壓泵本身轉動起來，以保證輸出壓力的定值。如果液壓的負荷小，那么油泵的轉動力矩就小，如果負荷大，那么泵體本身的轉動力矩也大，如果負荷無限大，那么泵體轉速將和原動機相同，轉矩可達到機件損壞為止。

發明目的：為把該技術應用到交通運輸和一般減速傳動變速器中。

液壓直接傳動是把液壓傳動的液壓泵和油馬達合為一體的裝置。把油泵的殼體設計成動力輸出元件，并用軸承支撐在與油泵主動軸成同軸心線的位置上，把油泵的輸出壓力油路（一個或多個）并聯一起，由調速閥（機械或液壓式）控制輸出油路內的壓力，同時把進油口浸沒在油液中。從主動軸傳給該油泵動力時，如果調速閥全關閉，則輸出油路腔內將產生高壓，此時被動的油泵殼體在高壓液體的推動下而轉動，如不考慮泵體高低壓區的內部泄漏，被動部分將與主動軸以同一轉速輸出功率，如將調速閥打開一部分，由于高壓腔內的高壓油被調速閥分流而減低壓力，從而使油泵處在工作狀態，則主動軸與殼體就產生了相對的圓周運動。如調速閥將高壓腔的壓力控制在一個定值時，被動輸出部分的角速度將滯后于主動軸角速度的數值是定值，調整調速閥的開啟程度，就改變了輸出轉速。

當輸出部分的負荷變化時將由調速裝置調整高壓腔內的壓力，來增減輸出扭矩使之維持輸出轉數的穩定。若把調速閥門全打開，油泵處在無負荷運轉，即不形成高壓腔，被動軸轉速為零。

該發明與現有技術相比所具有的優點或積極效果：1、可實現對不同工況的無級調速。2、可改善原有齒輪變速器的尺合噪聲。3、減化變速操作程序。4、省去原傳動機構中的離合器裝置。

實現液壓直接傳動減速器的最好方法：用強化活塞式液壓泵為主要工作部件，因為齒輪泵的型式雖然結構簡單，但密封性不好，易造成泵內泄漏，影響傳遞效率和可靠性，而柱塞泵又需要很高的加工精度，而強化了的油塞泵，加工簡單，可靠性強，且反制動性能好，所以用強化的活塞式液壓泵較理想。

機械式液壓直接傳動無級減速器圖面說明：液壓直接傳動無級減速器由支撐箱體和被支撐的改造后的油泵（圖中的1、2、3）飛錘式調壓調速器及動力輸出接盤4組成。工作過程：在箱體A腔內充滿工作液體，當動力源傳遞的動力扭矩從油泵主動齒輪輸入后，它將帶動被動齒輪2轉動，此時油泵開始工作。油液將從腔體A中虛線所示的進油口B吸入（此油泵是由一個主動齒輪帶動兩個被動齒輪而形成的兩個同體油泵。所以它有兩個進油口和兩個輸出油口。但兩個輸出油口是通過管道在D腔并聯在一起的，這樣可改變主動齒輪的單力臂工作狀態，使主動齒輪產生一個對稱的扭力矩，以改善其工作的動平衡，也減少了由單力臂輸出時所造成的軸套偏磨損。此圖中B、C是兩個油泵的各自進出油口，為便于說明，我把B、C口作為一個油泵的進出口來講，便于理解。以下進油口只用B出油口只用C代替），由C口經管道到達D腔，若此時向左壓緊，操縱接盤9、彈簧8和7同時被壓縮飛錘閉死，調壓閥6緊緊的把D腔排油口F堵死，則出油口管道和D腔內將由于油沒有排放可能而形成高壓，則被動齒輪不可能轉動，而力矩通過被動齒輪和它們的軸套作用到油泵殼體3上。此時油泵殼體即同主動軸1一起轉動，動力就通過泵殼3傳給與其相連的動力輸出接盤4輸出（如不考慮泵體內的泄漏，被動部件將同主動部分同速轉動）。

如把操縱接盤向右松開一部分，則D腔內的高壓油將于調壓閥6的部分開啟而經排油口F排放到A腔內，使D腔壓力下降，被動齒輪2產生相對于殼體的轉動，油泵開始泵油動作。那么被動部分的轉動就將滯后于主動齒輪1一個角速度，此時飛錘的離心力將克服彈簧8的壓力而張開一個角度，一旦輸出阻力增大，則被動部件將減低轉數，而飛錘5的離心力減小，在彈簧8的作用下，調壓閥6就關閉了一部分，D腔的出油口使其壓力增高，以維持輸出部分的轉數。當把操縱盤完全推向右側時，調壓閥6在彈簧7的作用下，把D腔與A腔全部短路，則油泵處在空載狀態，主動軸的動力矩只把油作空載循環（如不考慮其他阻力）從而使動力停止輸出，這就完成了從零速無級調到接近動力源的轉速的。機械式液壓直接傳動無級調速的目的。