Инерционный гидродифференциальный трансформатор вращающего момента Советский патент 1984 года по МПК F16H7/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области бесступенчатых передач, и может быть испо;1ьзовано в силовых приводах транспортных, тяговых, сельскохозяйственных, дорожных и других машин.

Известны инерционные трансформаторы вращающего момента, использующие положительный и отрицательный импульсы инерционного момента с помощью барабана, зубчатой реверсирующей передачи и механизмов свободного хода 1.

К недостаткам данного трансформатора следует отнести сложность конструкции механизма Передачи энергии положительного и отрицате.;1ьного импульсов инерционного момента, осуществляемых с помощью барабана, зубчатый реверсирующей передачи и механизмов свободного хода.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является инерционный гидродифференциальный трансформатор вращающего момента, содержащий корпус, импульсный механизм с неуравновещенными звеньями, дифференциальный щестеренчатый механизм, соединенный через вал с импульсным механизмом, две объемные гидромащины, закрепленные на корпусе, связанные с дифференциальным механизмом, одна из которых имеет замкнутый контур циркуляции с обратным клапаном 2.

В данном трансформаторе на выход подается только положительный импульс инерционного момента. Поэтому величина среднего за цикл момента на выходном валу, например, при синусоидальном характере изменения инерционного момента равна НиГпах/2 - В этом случае для получения требуемого момента на выходе необходимо обеспечить величину пикового момента 2 раз больше, что увеличивает конструктивные параметры импульсного механизма, например массу грузовых звеньев, и повыщает динамическую нагруженность звеньев трансформатора.

Помимо этого мощность двигателя передается ведомым элементам только в nojy)жительной фазе цикла в такте совместного движения реактора и ведомых элементов. В отрицательной фазе, когда реактор тормозится силами Инерции грузовых звеньев, его кинематическая энергия передается ведомому маховику, т. е. последний разгоняется, а двигатель при этом разгружается. Двигатель остается разгруженным и в период неподвижного реактора. Особенно это проявляется в области -малых передаточных отнощений, когда трансформатор не позволяет загрузить двигатель на полную мощность.

Целью изобретения является снижение динамической нагруженности звеньев трансформатора и повыщения КПД путем использования в трансформаторе момента энергии отрицательного импульса.

Цель достигается тем, что в инерционном гидродифференциальном трансформаторе вращающего момента, содержащем корпус, импульсный механизм с неуравновощенными звеньями, дифференциальный щестеренчатый механизм, соединенный через вал с вакуумным механизмом, две объемные гидромащины, закрепленные на корпусе и связанные с дифференциальным механизмом, одна из которых имеет замкнутый кон0 тур циркуляции с обратным клапано.м, обе гидромащины соединены между собой через дополнительный обратный клапан.

На чертеже представлена кинематическая схема предлагаемого трансформатора. Он включает ведущий вал 1, связанный с

5 приводным двигателем (не показан), неуравновещенные грузовые звенья 2 (например, неуравновешенные сателлиты 2), ведущую часть промежуточного вала-реактора 3 (например, солнечная шестерня), объем0 ную гидромашину 4, механическую передачу 5 (например, зубчатую), ведо.мую часть реактора 6, центральную (солнечную) щестерню 7, сателлит 8, коронную щестерню 9 и водило 10 дифференциального ряда, с коронной шестерней которого посредством механической передачи II (например, зубчатой) связана гидромашина 12 с обратны.м клапаном 13, гидравлическим каналом 14, соединяющим ее с другой гидромашиной 4 через обратный клапан 13, трансформатор

Q содержит обратный клапан 15 и ведомый вал 16.

При малой частоте вращения вала двигателя зубчатое колесо вала-реактора 3 вследствие сопротивления рабочих органов остается неподвижным и сателлиты 2 обка5 тываются вокруг него. Центробежные силы сравнительно невелики и мало препятствуют качению сателлитов 2.

На стоповом режиме положительный импульс инерционного момента воспринимается ведущей частью реактора 6, щестерней

0 7, сателлитом 8, коронной шестерней 9, гидромашиной 12, вращению которой препятствует жидкость, запертая в замкнутом объеме трубопровода 14 обратным клапаном 13. В результате этого реактивный момент ко, ронной щестерней 9 замыкается на корпус трансформатора. При это.м гидромащина 12 работает в режиме гидронасоса с заторможенным потоком жидкости, т. е. гидротор.моза. Одновременно положительный импульс инерционного мо.мента воспринимают

0 водило 10, ведомый вал 16 и рабочие органы машины. В этот период гидромащина 4 не воспринимает момент, так как вращение передачи 5 отсутствует и гидросистема не препятствует свободному перетеканию жидкости в контуре гидромашины 4.

5 Отрицательный импульс инерционного момента воспринимают ведущая часть реактора 3, ведомая часть реактора 6, механическая передача 5, гидромащина 4, которая

по трубопроводу 14 через клапан 13 передает момент давлением жидкости гидромашине 12. Последняя через механическую передачу 11, коронную шестерню 9, сателлиты 8 и водило 10 передает момент ведомому валу 16. Таким образом, энергия отрицательного импульса инерционного момента передается ведомым элементом. При этом гидромашина 4 работает в режиме гидронасоса, а гидромашина 12 - в режиме гидромотора. Следовательно, гидромашина 12 во время действия положительного импульса инерционного момента работает в режиме гидронасоса (гидротормоза), во время отрицательного - гидромотора.

На режиме трансформации момента во время действия положительного импульса инерционного момента гидромашина 12 работает в режиме гидронасоса с заторможенным потоком жидкости (гидротормоза). Гидромашина 4 в этот момент работает в режиме холостого хода, т. е. ротор врашается, вследствие чего происходит перекачивание жидкости через обратный клапан 15. П}зи этом какая-либо нагрузка на гидромашине 4 отсутствует.

При действии отрицательного импульса гидромашина 4 врашается в г1ротивоположную сторону и подает жидкостЬ по трубопроводу 14 через клапан 13 в гидромашйну 12, которая, рабо1ая в режиме гидромотора, вращает коронную Шестерню 9 и тем самым передает момент отрицательной части цикла ведомым элементам передачи. При этом слив отработавшей жидкости происходит в масляную емкость гидросистемы.

При режиме динамической муфты ротор гидромашины 4 врашается в режимехолостого хода так же, как во время действия положительного импульса режима трансформации момента. В это же время гидромашина 12 работает в режиме гидротормоза, удер,живая неподвижную шестерню 9. Этот режим аналогичен периоду действия положительного импульса режима трансформации момента.

Таким образом, из анализа работы гидромашин следует, что гидромашина 4 при действии положительного импульса инерционного момента импульсного механизма вращается в одну сторону, при действии отрицательного импульса - в противоположную. Поэтому при вращении ее и нагнетании жидкости в трубопровод 14 (отрицательный импульс) один вход машины соединен с масляной емкостью гидросистемы, откуда жидкость забирается и подается по трубопроводу 14 через клапан 13 в гидромашину 12. При вращении гидромашины 4 в противоположную сторону жидкость через клапан 15 забирается из масляной емкости и вновь сливается в нее. Гидромашина 4 рабопает в обоих случаях в режиме гидронасоса. Один вход ее соединен постоянно с масляной емкостью, второй - с трубопроводом 14 и через обратный клапан 15 с емкостью.

Гидромашина 12 может вращаться только в одну сторону, когда поток жидкости подается гидромашиной 4 при действии отрицательного импульса инерционного момента. В этот момент она работает в режиме гидромотора, один вход ее связан с трубояроводом 14 через клапан 13, второй вход -линия слива жидкости в масляную емкость. В режиме гидротормоза (гидронасоса) вход и выход жидкости у гидромашины 20 не меняются, но движение гидромашины и жидкости отсутствуют, так как этому препятствует обратный клапан 13.

ИНЕРЦИОННБ1Й ГИДРОДИФФЕРЕНЦИАЛЬНБШ ТРАНСФОРМАТОР ВРАЩАЮЩЕГО МОМЕНТА, содержащий корпус, импульсный механизм с неуравновешенными звеньями, дифференциальный шестеренчатый .механизм, соединенный через вал с вакуумным механизмом, две объемные гидромашины, закрепленные на корпусе и связанные с дифференциальным механизмом, одна из которых имеет замкнутый контур циркуляции с обратным клапа ном, отличающийся тем, что, с целью снижения динамической нагруженности звеньев трансформатора и повышения КПД путем использования в трансформаторе момента энергии отрицательного импульса, обе гидромашины соединены между собой через дополнительный обратный клапан. ® (Л ;о СХ) 4 00