УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ГИДРОМУФТЫ Российский патент 2001 года по МПК F16D33/06 F16H61/64 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изменения частоты вращения приводимых агрегатов.

Известны гидродинамические муфты (гидромуфты), регулируемые заполнением проточной части (рабочей полости) [1, 2].

Регулирование изменением величины относительного заполнения рабочей полости осуществляется в гидромуфтах следующими способами:
- регулированием потока жидкости только на входе в гидромуфту;
- регулированием потока жидкости только на выходе из гидромуфты;
- одновременным регулированием потока жидкости при входе и выходе из гидромуфты.

Наиболее близка к заявляемому изобретению гидромуфта замкнутого типа переменного заполнения с опорожнением рабочей полости в дополнительный вращающийся резервуар [2, стр. 115].

В такой гидромуфте жидкость под воздействием центробежных сил постоянно отбрасывается к периферии рабочей полости и, проходя через калиброванные жиклеры, поступает во внешний корпус, выполненный в виде вращающегося резервуара постоянной геометрической фирмы. Для возвращения жидкости в рабочую полость применяется черпательная трубка, перемещением которой в зоне дополнительного резервуара производится отбор из резервуара и подача жидкости на вход в рабочую полость гидромуфты, регулируя тем самым степень ее заполнения.

При относительно простой конструктивной схеме недостатком данного способа регулирования заполнения гидромуфты является замедленное опорожнение через жиклеры рабочей полости в сравнении с ее заполнением, что затрудняет применение этого способа, в частности, в транспортном машиностроении.

Известна также гидромуфта с дополнительным объемом, отличающаяся от предыдущей тем, что дополнительный резервуар не вращается [1, стр. 74]. Дополнительный объем сообщается с выходом из рабочей полости отверстиями или окнами с большим проходным сечением, так что круг циркуляции рабочей полости и дополнительный объем можно рассматривать как сообщающиеся сосуды. Изменяя уровень жидкости в дополнительном объеме посредством скользящей черпательной трубки, регулируют заполнение рабочей полости. Обратно в гидромуфту жидкость подается из нижнего бака при помощи постоянно работающего отдельного насоса.

Этот вид регулирования позволяет быстро снижать частоту вращения ведомого вала, в то время как возможность быстрого повышения частоты вращения ограничена, что является его недостатком. Кроме того, наличие подающего насоса и каналов для движения подаваемой жидкости усложняет конструкцию.

Известна также гидромуфта с комбинированным управлением, регулирующая движение жидкости и на входе и на выходе рабочей полости [1, стр. 76]. Наиболее распространенной является схема, состоящая из гидромуфты с дополнительным объемом со скользящей черпательной трубкой и питательного насоса с распределительной колонкой. Такая схема позволяет быстро разгонять ведомый вал и быстро снижать частоту его вращения.

Недостатком этого способа является относительная конструктивная сложность регулирования количества жидкости в рабочей полости гидромуфты, обусловленная наличием и взаимодействием черпательной трубки, питательного насоса, распределительной колонки и каналов для движения жидкости.

Целью заявляемого изобретения является обеспечение быстрого заполнения и быстрого опорожнения рабочей полости гидромуфты при конструктивной простоте ее органов регулирования.

Эта цель достигается применением в гидромуфте закрытого типа дополнительного вращающегося резервуара с изменяемым объемом.

Такое устройство гидромуфты изображено на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 1 изображена гидромуфта, в которой дополнительный вращающийся резервуар образован с помощью наружного кожуха при сохранении замыкающего кожуха. На фиг. 2 изображена такая же гидромуфта, но с совмещенными в единую деталь наружным и замыкающим кожухом.

Гидромуфта состоит из ведущего вала 1 и ведомого вала 7, на которых закреплены насосное колесо 2 и турбинное колесо 5, образующие рабочую полость 4 гидромуфты. Замыкающий кожух 9 гидромуфты скреплен с насосным колесом 2, а наружный кожух 6 имеет возможность перемещаться в осевом направлении вдоль вала 7 и замыкающего кожуха 9. Между наружным кожухом 6 и замыкающим кожухом 9 образуется полость изменяемого объема, являющаяся дополнительным резервуаром 8. На верхней части фиг. 1 (выше осевой линии валов) изображено крайнее левое положение кожуха 6, при котором объем дополнительного резервуара 8 минимален. На нижней части фиг. 1 (ниже осевой линии валов) изображено крайнее правое положение кожуха 6, при котором объем дополнительного резервуара 8 наибольший. Дополнительный резервуар 8 и рабочая полость 4 сообщаются при помощи отверстий 3 и через межколесные зазоры.

Устройство работает следующим образом.

Когда наружный кожух 6 удерживается в крайнем левом положении (фиг. 1, вверху), рабочая полость 4 максимально заполнена рабочей жидкостью. При перемещении кожуха 6 в крайнее правое положение (фиг. 1, внизу) жидкость под воздействием центробежных сил через межколесный зазор и отверстия 3 перетекает в дополнительный резервуар 8, опорожняя рабочую полость 4 гидромуфты. Промежуточные положения кожуха 6 определяют частичное заполнение рабочей полости 4. При движении кожуха 6 влево жидкость по тому же пути возвращается в рабочую полость 4. Достаточно большие проходные сечения в межколесном зазоре и отверстиях 3 способствуют быстрому реагированию гидромуфты на внешнюю команду как при заполнении рабочей полости 4, так и при ее опорожнении.

На фиг. 2 изображена гидромуфта с наружным кожухом 6, совмещенным с замыкающим кожухом. Позиции остальных деталей совпадают по составу и названиям с описанием гидромуфты фиг. 1.

Регулирование заполнения рабочей полости 4 аналогично изображенному на фиг. 1. При перемещении кожуха 6 вдоль вала 7 перетекание рабочей жидкости между полостями 4 и 8 происходит через межколесный зазор и отверстия 3.

В устройстве регулирования, изображенном на фиг. 1 и 2 использован принцип дополнительного вращающегося резервуара.

Источники информации
1. Б. А. Гавриленко, И.Ф.Семичастнов. Гидродинамические муфты и трансформаторы. М.: Машиностроение, 1969 г.

2. Маурицио Вольф. Гидродинамические муфты и трансформаторы. Конструкция и расчет. М.: Машиностроение, 1967 г.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для передачи крутящего момента между валами как на транспорте, так и в других отраслях производства. Гидромуфта имеет дополнительный вращающийся резервуар, образованный рабочим колесом и наружным кожухом гидромуфты. Рабочая полость и дополнительный вращающийся резервуар сообщены между собой. Сущность изобретения: регулирование заполнения рабочей полости гидромуфты производят изменением объема дополнительного вращающегося резервуара посредством возвратно-поступательного перемещения наружного кожуха. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение надежности и уменьшение времени опорожнения и заполнения рабочей полости гидромуфты. 2 ил.

Устройство регулирования заполнения гидромуфты путем использования вне периферии рабочей полости дополнительного вращающегося резервуара, образованного между рабочим колесом и наружным кожухом гидромуфты, отличающееся тем, что опорожнение и заполнение рабочей полости производят изменением объема дополнительного вращающегося резервуара посредством возвратно-поступательного перемещения наружного кожуха, причем рабочая полость и дополнительный вращающийся резервуар сообщены между собой.