專利名稱：旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，屬變速機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
目前常用的齒輪變速箱雖然可以傳遞大功率，進(jìn)行多級(jí)變速，可是它只能一級(jí)一級(jí)跳躍式變速，而且換檔時(shí)須借助離合器才能使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸分離或結(jié)合，否則將打壞齒輪。鋼球變速器雖可以不用離合器進(jìn)行無級(jí)變速，卻因兩鋼球容易打滑，無法保證傳動(dòng)比，無法傳遞大功率，應(yīng)用受到限制。往復(fù)活塞液壓傳動(dòng)裝置也具有傳動(dòng)變速作用，然而它傳動(dòng)級(jí)數(shù)太多，構(gòu)造復(fù)雜，并且只有一個(gè)變速比，主要依靠改變液壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)到變速作用，更不是理想的通用的傳動(dòng)變速裝置。
本實(shí)用新型的目的，是根據(jù)液體傳遞壓力的原理，通過改變動(dòng)力輸入缸與動(dòng)力輸出缸之間體積比的方法，實(shí)現(xiàn)液壓無級(jí)變速。而輸入缸與輸出缸之間體積比的改變，是通過旋轉(zhuǎn)中的活塞長度的改變來實(shí)現(xiàn)的。
現(xiàn)在假設(shè)動(dòng)力輸入缸中動(dòng)力輸入軸的轉(zhuǎn)速是每分鐘R1轉(zhuǎn)，輸入缸的體積是V1，那么每轉(zhuǎn)一圈，旋轉(zhuǎn)活塞就將體積為V1的液體壓入到動(dòng)力輸出缸，因此每分鐘由動(dòng)力輸入缸壓入到動(dòng)力輸出缸的液體體積為R1V1；又假設(shè)動(dòng)力輸出缸的體積為V2，輸出缸的轉(zhuǎn)速為R2，則R1V1＝R2V2。本實(shí)用新型就是要通過V1與V2之間的相互變化，來達(dá)到調(diào)速目的。本實(shí)用新型中，R1是不變的，因此當(dāng)著V1減小且V2又同時(shí)增大時(shí)，R2必然減小，從而達(dá)到減速目的。當(dāng)V1增大，同時(shí)V2又減小時(shí)，R2增大，達(dá)到增速目的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，包括動(dòng)力輸入軸1、輸入缸3和4、動(dòng)力輸出軸2、輸出缸5和6等，其特征在于，輸入缸3和4共有輸入軸1，輸出缸5和6共有輸出軸2，輸入缸與輸出缸之間由一根蝸桿7與兩個(gè)蝸輪8與9及一個(gè)三通閥10連接成一個(gè)整體；輸入缸3、4與輸出缸5、6的缸體內(nèi)部構(gòu)造是相同的，即轉(zhuǎn)動(dòng)軸1與2上都裝有固定機(jī)軸套11，機(jī)軸套11是一個(gè)兩端封閉、軸向厚度不一的圓筒，在較厚的部份裝有固定活塞12及活動(dòng)活塞13，活動(dòng)活塞與固定活塞之間有燕尾槽的配合，活動(dòng)活塞13落在機(jī)軸套的滑槽14當(dāng)中，活動(dòng)活塞與固定活塞的頂部是一個(gè)與缸體外殼內(nèi)徑相配合的曲面，而且固定活塞12安裝在機(jī)軸套的端頭；輸入缸與輸出缸的缸體外殼也都具有相同的結(jié)構(gòu)，也就是殼體上方開有一個(gè)長條形開口，開口當(dāng)沖插有活動(dòng)擋油板15，殼體尾部上方裝有撥叉機(jī)構(gòu)16，殼體尾端裝有固定油缸蓋17，殼體前端裝有附加油缸蓋18，而油缸內(nèi)靠近附加油缸蓋18的部份還有一個(gè)活動(dòng)油缸蓋19；在缸體尾部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝有一個(gè)凸輪20，此凸輪都與各自缸體的撥叉機(jī)構(gòu)相配合；三通閥10有一條管路與儲(chǔ)油缸相通，另外有兩條管路分別與輸入缸排油閥及輸出缸進(jìn)油閥相通；輸入缸進(jìn)油閥與輸出缸排油閥都與儲(chǔ)油缸相通；各動(dòng)力輸入缸和各動(dòng)力輸出缸當(dāng)中的進(jìn)油閥和排油閥分別設(shè)置于活動(dòng)擋油板的兩旁?；顒?dòng)油缸蓋19開有一個(gè)圓孔，此圓孔的大小正好能夠通過機(jī)軸套11，活動(dòng)油缸蓋沿半徑方向還開有一個(gè)長形缺口，此缺口的大小正好能通過豎直的活動(dòng)擋油板15，活動(dòng)油缸蓋19還裝有推桿21，推桿中間裝有螺桿，但輸入缸螺桿22與輸出缸螺桿23的螺紋是互為相反的。蝸輪8與蝸輪9是兩個(gè)完全相同的齒輪，兩個(gè)蝸輪的中心分另配裝螺桿22與螺桿23，螺桿22與螺桿23是螺桿直徑及螺距完全相同但螺紋相反的螺桿。同一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的兩套固定活塞是互成180°安裝的，而動(dòng)力輸入軸上所安裝的固定活塞和動(dòng)力輸出軸上所安裝的固定活塞是相互平行的。撥叉機(jī)構(gòu)16有一根支桿24，撥叉16的一端架在支桿24上面，另一端為叉口，叉口夾持著活動(dòng)擋油板15，撥叉下方與頂桿25接觸，頂桿25與旋轉(zhuǎn)中的凸輪20進(jìn)行有規(guī)律的，周期性的接觸，撥叉下方還裝有復(fù)位彈簧26。各輸入缸與各輸出缸的缸徑是相同的；各個(gè)缸內(nèi)的軸套直徑也是相同的。固定活塞12與活動(dòng)活塞13的頂部及兩端還開槽配有弓形橡膠防漏密封條27，且弓形密封條頂部的厚度比密封條其它部份更小。當(dāng)動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，輸入軸1的前端再加裝有一對(duì)減速齒輪28；當(dāng)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速低于要求時(shí)，輸出軸2的后端再加裝有一對(duì)增速齒輪29。動(dòng)力輸入缸與動(dòng)力輸出缸可以分別拆去一個(gè)使用。當(dāng)油缸內(nèi)徑較小時(shí)，不設(shè)機(jī)軸套，而采用較大直徑的機(jī)軸。
以下結(jié)合附圖和操作運(yùn)轉(zhuǎn)情況對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型立體示意圖。
圖2是本實(shí)用新型沿缸體徑向剖切示意圖。
圖3是拆去附加油缸蓋18之后的缸體示意圖。
圖4是機(jī)軸套與活塞裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是活塞弓形橡膠防漏密封條示意圖。
圖6是本實(shí)用新型在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上加裝變速齒輪后的結(jié)構(gòu)示意簡圖。
當(dāng)動(dòng)力輸入到動(dòng)力輸入軸1時(shí)，與動(dòng)力輸入軸1固定聯(lián)接的機(jī)軸套11隨即轉(zhuǎn)動(dòng)，固定活塞12與活動(dòng)活塞13也在旋轉(zhuǎn)過程中將缸內(nèi)液體壓入到動(dòng)力輸出缸缸體內(nèi)，推動(dòng)輸出缸缸體內(nèi)的活動(dòng)活塞與固定活塞旋轉(zhuǎn)，再通過動(dòng)力輸出軸將動(dòng)力輸出。在輸入缸內(nèi)設(shè)置活動(dòng)檔油板15的目的，就是要防止缸內(nèi)液體僅在缸內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)而無液體壓入到輸出缸內(nèi)，活動(dòng)檔油板15將旋轉(zhuǎn)中的液體擋住而逼往輸出缸。輸出缸內(nèi)設(shè)置活動(dòng)檔油板15的目的也同樣是為了逼迫進(jìn)入油缸的液體向著規(guī)定的方向流動(dòng)來推動(dòng)缸內(nèi)活塞。當(dāng)輸入缸內(nèi)的固定活塞12與活動(dòng)活塞13運(yùn)轉(zhuǎn)到接近活動(dòng)擋油板15時(shí)，軸上安裝的凸輪20將頂桿25頂上，撥叉16將活動(dòng)擋油板15提起，于是旋轉(zhuǎn)中的活塞轉(zhuǎn)過活動(dòng)擋油板15而進(jìn)行下一周的旋轉(zhuǎn)，凸輪20也立即離開頂桿25，活動(dòng)擋油板15在復(fù)位彈簧23的作用下插回到油缸內(nèi)。輸出缸內(nèi)活動(dòng)擋油板也按照相同原理作上下直線運(yùn)動(dòng)。輸出缸排油閥30將液體排入儲(chǔ)油缸31。儲(chǔ)油缸31有管路與輸入缸進(jìn)油閥32連通，使液體循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)輸出缸需要停止工作而使變速器處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，只需將三通閥10的回油管33打開，使液體直接進(jìn)入儲(chǔ)油缸。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能的操作蝸桿手柄34使其向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，蝸輪8、9都作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。而蝸輪8、9中心套裝的螺桿22、23分別為反螺紋和順螺紋，此時(shí)螺桿22向前推進(jìn)，而螺桿23向外拉出相同的距離，使得輸入缸與輸出缸里的活動(dòng)活塞推進(jìn)和拉出相同的距離。因?yàn)檩斎敫着c輸出缸缸徑相等，軸套直徑也相等，在活動(dòng)活塞13分別推進(jìn)和拉出相同距離時(shí)，輸入缸內(nèi)液體減小的體積就等于輸出缸內(nèi)液體增加的體積。根據(jù)前面所述公式R1V1＝R2V2，在V1減少、V2增大而R1保持不變時(shí)，就有R2的減少。這就達(dá)到了減速目的。反之，將手柄34按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，就使本實(shí)用新型達(dá)到了增速的目的。
本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)當(dāng)中，使得同一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的兩套固定活塞互成180°安裝，并使動(dòng)力輸入軸上所安裝的固定活塞與動(dòng)力輸出軸上所安裝的固定活塞相互平行，這樣做的目的，是使得動(dòng)力輸入軸每運(yùn)轉(zhuǎn)一周就有兩次液體的壓出，而且每次壓出的角度相差180°，這樣輸出的動(dòng)力得到加大、得到均勻穩(wěn)定。必要的話，輸入缸與輸出缸各去掉一只也可照樣起到調(diào)速作用。
本實(shí)用新型構(gòu)思獨(dú)特，設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)，制作要求較高，尤其是密封性能要好，但能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)大功率動(dòng)力的傳遞與調(diào)速。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，包括動(dòng)力輸入軸(1)、輸入缸(3)和(4)、動(dòng)力輸出軸(2)、輸出缸(5)和(6)等，其特征在于，輸入缸(3)和(4)共有輸入軸(1)，輸出缸(5)和(6)共有輸出軸(2)，輸入缸與輸出缸之間由一根蝸桿(7)與兩個(gè)蝸輪(8)與(9)及一個(gè)三通閥(10)連接成一個(gè)整體；輸入缸(3)、(4)與輸出缸(5)、(6)的缸體內(nèi)部構(gòu)造是相同的，即轉(zhuǎn)動(dòng)軸(1)與(2)上都裝有固定的機(jī)軸套(11)，機(jī)軸套(11)是一個(gè)兩端封閉、軸向厚度不一的圓筒，在較厚的部份裝有固定活塞(12)，活動(dòng)活塞(13)，活動(dòng)活塞與固定活塞之間有燕尾槽的配合，活動(dòng)活塞(13)落在機(jī)軸套的滑槽(14)當(dāng)中，活動(dòng)活塞與固定活塞的頂部是一個(gè)與缸體外殼內(nèi)徑相配合的曲面，而且固定活塞(12)安裝在機(jī)軸套的端頭；輸入缸與輸出缸的缸體外殼也都具有相同的結(jié)構(gòu)，也就是殼體上方開有一個(gè)長條形開口，開口當(dāng)中插有活動(dòng)擋油板(15)，殼體尾部上方裝有撥叉機(jī)構(gòu)(16)，殼體尾端裝有固定油缸蓋(17)，殼體前端裝有附加油缸蓋(18)，而油缸內(nèi)靠近附加油缸蓋(18)的部份還有一個(gè)活動(dòng)油缸蓋(19)；在缸體尾部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上裝有一個(gè)凸輪(20)，此凸輪都與各自缸體的撥叉機(jī)構(gòu)相配合；三通閥(10)有一條管路與儲(chǔ)油缸相通，另外有兩條管路分別與輸入缸排油閥及輸出缸進(jìn)油閥相通；輸入缸進(jìn)油閥與輸出缸排油閥都與儲(chǔ)油缸相通；各動(dòng)力輸入缸和各動(dòng)力輸出缸當(dāng)中的進(jìn)油閥和排油閥分別設(shè)置于活動(dòng)擋油板的兩旁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于活動(dòng)油缸蓋(19)開有一個(gè)圓孔，此圓孔的大小正好能夠通過機(jī)軸套(11)，活動(dòng)油缸蓋沿半徑方向還開有一個(gè)長形缺口，此缺口的大小正好能通過豎直的活動(dòng)擋油板(15)，活動(dòng)油缸蓋(19)還裝有推桿(21)，推桿中間裝有螺桿，但輸入缸螺桿(22)與輸出缸螺桿(23)的螺紋是互為相反的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于蝸輪(8)與蝸輪(9)是兩個(gè)完全相同的齒輪，兩個(gè)蝸輪的中心分別配裝螺桿(22)與螺桿(23)，螺桿(22)與螺桿(23)是螺桿直徑及螺距完全相同但螺紋相反的螺桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于同一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的兩套固定活塞是互成180°安裝的，而動(dòng)力輸入軸上所安裝固定活塞和動(dòng)力輸出軸上所安裝的固定活塞是相互平行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于撥叉機(jī)構(gòu)(16)有一根支桿(24)，撥叉(16)的一端架在支桿(24)上面，另一端為叉口，叉口夾持著活動(dòng)擋油板(15)，撥叉下方與頂桿(25)接觸，頂桿(25)與旋轉(zhuǎn)中的凸輪(20)進(jìn)行有規(guī)律的、周期性的接觸，撥叉下方還裝有復(fù)位彈簧(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于各輸入缸與各輸出缸的缸徑是相同的；各個(gè)缸內(nèi)的軸套直徑也是相同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于固定活塞(12)與活動(dòng)活塞(13)的頂部及兩端還開槽配有弓形橡膠防漏密封條(27)，且弓形密封條頂部的厚度比密封條其它部分更小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于當(dāng)動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，輸入軸1的前端再加裝有一對(duì)減速齒輪(28)，當(dāng)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速低于要求時(shí)，輸出軸(2)的后端再加裝有一對(duì)增速齒輪(29)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，其特征在于動(dòng)力輸入缸與動(dòng)力輸出缸可以分別拆去一個(gè)使用。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞液壓變速器，其特征在于當(dāng)油缸內(nèi)徑較小時(shí)，不設(shè)機(jī)軸套，而采用較大直徑的機(jī)軸。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能夠傳遞大功率又無須借助離合器而實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速的旋轉(zhuǎn)活塞液壓無級(jí)變速器，包括動(dòng)力輸入軸、輸入缸、動(dòng)力輸出軸、輸出缸、儲(chǔ)油缸等，特征是輸入缸、輸出缸內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上都裝有機(jī)軸套，機(jī)軸套上都裝有固定活塞與活動(dòng)活塞。通過調(diào)節(jié)蝸輪蝸桿使輸入缸和輸出缸活動(dòng)活塞同時(shí)反向移動(dòng)，從而使輸入缸在體積增大(或減小)的同時(shí)，輸出缸體積則減小(或增大)相同體積。動(dòng)力輸出軸此時(shí)產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)速而達(dá)到調(diào)速目的。
文檔編號(hào)F16H39/00GK2270852SQ96237259
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1996年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月30日
發(fā)明者賴秀坤 申請(qǐng)人:賴秀坤