Способ регулирования гидродинамической передачи Советский патент 1985 года по МПК F16H41/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу регулирования гидродинамической передачи, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, например в приводах машин и механизмов. Известен способ регулирования гидродинамической передачи путем воздействия на поток рабочей среды в рабочей полости, образованной лопастными колесами, и создания дополнительного сопротивления движению потока. Данный способ реализуется в регулируемой гидродинамической передаче, содержащей корпус, в котором с образованием рабочей полости, заполненной рабочей средой, установлены лопастные колеса и размещено устройство создания дополнительного сопротивления потоку рабочей среды, выполненное в виде кольцевого шибера, вводимого в рабочую полость I. Недостатком известных способа и устройства является невысокая экономичность регулирования из-за наличия дополнительных потерь энергии на дросселирование потока, создаваемого шибером. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ регули.рования гидродинамической передачи путем воздействия на поток рабочей жидкости, циркулирующей в рабочей полости, заключающийся в то.м, что отклоняют среднюю линию потока в поперечном направлении относительно меридионального сечения рабочей полости и фиксируют поток в новом положении 2. Недостатком известного способа является то, что отклонение потока производят механическим воздействием на поток, внося при этом в него возмущения, вызывающие потери напора. Кроме того, при механическом воздействии накладывают ограничения по диапазону регулирования из-за стеснения потока. Все это приводит к снижению эффективности диапазона регулирования передачи. Цель изобретения - повыщение эффективности и увеличение диапазона регулирования, Цель достигается тем, что согласно способу регулирования гидродинамической передачи путем воздействия на поток рабочей жидкости, циркулирующей в рабочей полости, заключающемуся в том, что отклоняют среднюю линию потока в поперечном направлении относительно меридионального сечения рабочей полости и фиксируют поток в новом положении, в качестве рабочей жидкости используют ферромагнитную жидкость, создают в рабочей полости регулируемое магнитное поле, магнитные линии которого направлены поперек потока, а воздействуют на поток изменением напряженности этого поля. На фиг. 1 приведена конструктивная схема гидропередачи, с .электромагнитами, размеш,енными по одну сторону рабочей полости; на фиг. 2 - схема гидропередачи с электромагнитами, размещенными по обе стороны рабочей камеры; на фиг. 3 - вариант гидропередачи с промежуточными торами в лопастном колесе; на фиг. 4 - схема работы гидропередачи без промежуточных торов при включении внутренних электромагнитов; на фиг. 5 - то же, при включении наружных электромагнитов; на фиг. 6 - схема работы гидропередачи с. промежуточными торами пр.и включении внутренних электромагнитов; на фиг. 7 - то же, при включении наружных электромагнитов Регулируемая гидродинамическая передача (гидротрансформатор) содержит корпус 1, в котором с образованием рабочей полости 2, заполненной рабочей ср.едой, установлены лопастные колеса 3-5 соответственно насоса, турбины и реактора и , размеш,ено устройство для отклонения потока по нормали к поверхности 6,.образованной средней линией тока. Устройство выполнено в виде кольцевой электромагнитной системы 7 и снабжено регулируемым источнико.м электропитания (не показано). Рабочей жидкостью служит ферромагнитная жидкость. Оси полюсов 8 электромагнитов 9.электромагнитной системы 7 ориентированы по нормали к поверхности 6 средней линии тока. По варианту, приведенному на фиг. 1, электромагниты 9 электромагнитной системы 7 установлены по одну сторону рабочей полости 2, по варианту, приведенно.му на фиг. 2, - по обе стороны рабочей полости 2. По варианту, приведенному на фиг. 3, лопастное колесо 3 насоса снабжено промежуточными торами 10. Электромагниты 9 в указанных вариантах установлены в зоне входа в насосное колесо 3 и против самого насосного колеса 3. Однако возможны конструктивные исполнения гидропередачи с установкой электромагнитов 9 против турбинного колеса 4 и реактора 5. В этом случае промежуточные торы 10 выполняются соответственно в турбинном колесе 4 или реакторе 5. Насосное колесо 3 установлено на входном валу 11 а турбинное колесо 4 - на выходном валу 12. Лопастное колесо (в данном случае насосное колесо 3), против которого установлены электромагниты 9, имеет сильно искрив чен У пространную лопастную систе.му, а при наличии промежуточных торов 10 каждая проточная часть колеса имеет существенно различные между собой лопастные системы. Предложенный способ реализуется в гидродинамической передаче следующим образом, При вращении насосного колеса 3 от привода (не показан) через входной вал 11 возникает циркуляция рабочей жидкости

в рабочей полости 2. Энергия, подводимая к насосному колесу 3, передается потоку рабочей жидкости, переносится им к тур,бинному колесу 4 и реализуется на после днем в механическую работу. Если электромагниты 9 электромагнитной системы 7 не подключены к источнику электропитания или напряжение источни-ка отрегулировано на ноль, то магнитное поле отсутствует и рабочая жидкость совершает циркуляцию по своей естественной траектории.

При подаче напряжения от источника электропитания на электромагниты 9 возникает магнитное поле, воздействующее на ферромагнитную жидкость и отклоняющее поток рабочей среды от естественной траектории его движения в поперечном направлении в ту или иную сторону в зависимости от того, какие из, электромагнитов 9 включены. Проходя по новой траектории, поток рабочей жидкости взаимодействует с другой частью лопастной системы лопастного колеса 3 (или лопастных колес 4 и 5), которая по своей геометрии (углам входа и выхода)

может существенно отличаться от геометрии лопастной системы на естественной траектории движения потока. При этом происходит также изменение радиуса выхода из колеса 3 (и входа на колесо 4). За счет указанных эффектов изменяются параметры потока и его силового взаимодействия с лопастными системами лопастных колес 3-5. Таким образом, осуществляется регулирование характеристик гидропередачи.

Изменяя напряжение на электромагнитах 9 и напряженность магнитного поля, можно регулировать величину поперечного отклонения потока рабочей жидкости, а следовательно, и глубину регулирования характеристик.

Таким образом, в связи с тем, что в предлагаемом способе отклонение потока осуществляется не механическим воздействием на поток, а электромагнитным полем, создаваемым кольцевой магнитной системой, обеспечивается повышение эффективности и диапазона регулирования гидропередачи.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ путем воздействия на поток рабочей жидкости, циркулирующей в рабочей полости, заключающийся в том, что отклоняют среднюю линию потока в поперечном направлении относительно меридионального сечения рабочей полости и фиксируют поток в новом положении, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и увеличения диапазона регулирования, в качестве рабочей жидкости используют ферромагнитную жидкость, создают в рабочей полости регулируемое магнитное поле, магнитные линии которого направлены поперек потока, а воздействуют на поток изменением напряженности этого поля. (О со оо ел

Фиг.б

tpua.