Способ пуска ротора гидромуфты привода с большой маховой массой Советский патент 1985 года по МПК F16D33/08 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности, для привода роторов тяжелых центрифуг.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем уменьшения пускового момента.

Перед включением приводного двигателя в сторону рабочего направления враш.ения предварительно включают его в противоположную сторону, а после падения нагрузки до минимума реверсируют на рабочее направление вращения.

Для реализации способа пуска роторов (насосных и турбинных колес) с большой маховой массой муфта, устанавливаемая в приводах, должна обладать следующими свойствами: регулирование-величины момента на валу должно осуществляться автоматическим самоопустошением рабочей полости в дополнительную емкость; должна быть обеспечена жесткость моментной характеристики при рабочем и мягкой при противоположном рабочему направлении вращения, при первоначальном полном заполнении рабочей ПОЛОСТИ , при этом должна быть обеспечена также невозможность заполнения опустошенной рабочей полости из дополнительной емкости за время реверса двигателя на направление вращения рабочее с противоположного ему.

Способ пуска может быть реализован и в других конструкциях гидромуфт этого типа: в гидромуфте с дополнительной -полостью в насосной части ротора, в гидромуфте с дополнительной полостью в турбинной части ротора, в гидромуфте с дополнительной полостью, расположенной в неподвижной емкости, размещенной в роторе гидромуфты, в гидромуфте с дополнительной полостью, расположенной в неподвижной емкости, размещенной в роторе гидромуфты, в гидромуфте с дополнительной полостью, расположенной в емкости, размешенной вне внутреннего объема ротора муфты и соединенной с ней гибкими каналами.

Таким образом, способ обладает ограниченной областью применения и может быть реализован только в перечисленных конструкциях муфт.

На фиг. 1 представлена однополостная гидромуфта с большой маховой массой и мягкой пусковой характеристикой, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - графические моментные характеристики приводного (в данном слу чае асинхронного короткозамкнутого) двигателя и гидромуфты при ЮО /о-ном скольжении и разных степенях заполнения и различных направлениях вращения.

Гидромуфта содержит насосное колесо 1, шкив 2, турбинное колесо 3, корпус 4, трубопровод 5, дополнительною емкость 6 и трубопровод 7, по которому жидкость поступает в рабочую полость гидромуфты.

Весь привод состоит из пускового электродвигателя (преимущественно асинхронного короткозамкнутого) и присоединенной к нему гидромуфты, обладающей жесткой моментной характеристикой при рабочем и мягкой при противоположном направлениях вращения.

Гидромуфта работает следуюшим образом.

Вначале включают двигатель привода в

направлении, противоположном рабочему. При этом в связи с наклоном рабочих лопаток турбинного 3 и насосного 1 рабочих колес назад моментная характеристика даже при полном заполнении дмакс рабочей полости муфты рабочей жидкостью (фиг. 3) будет представлена не отрезком кривой О-аг, а отрезком кривой о-aj. В связи с малыми текущими значениями величины момента, обусловленными этой мягкой моментной характеристикой, двигатель беспрепятственно,

за короткое время разгонятся до полной частоты вращения. Происходящее при этом интенсивное опустошение рабочей полости муфты под действием напора, развитого насосным колесом 1, вращающимся с максимальной частотой, еш.е более снижает жесткость моментной характеристики, и к моменту продольного опустошения, соответствующего остаточному заполнению go. величина момента на валу падает до значения, соответствующего ординате точки ао (фиг. 3).

0 Затем осуществляют реверсирование приводного двигателя в сторону рабочего направления вращения. При этом, будучи опустошенной первым включением до величины, соответствующей остаточной степени заполнения go, муфта обеспечивает в период разгона двигателя текущие значения момента на его валу, представленные (фиг. 3) ординатами отрезка о-ао, значительно ниже текущих значений отрезка о-а -ai-ао, имеющих место согласно известному способу

0 пуска.

Напор, развитый насосным колесом 1 при вращении в сторону, противоположную рабочему направлению вращения, вытесняет

, рабочую жидкость из рабочей полости муфты в дополнительную емкость 6. В связи с тем, что угловая скорость насосного колеса 1 благодаря «мягкой характеристике близка к номинальной, так как момент на валу, несмотря на полное заполнение рабочей полости в начале разгона, также близок к номинальному, развитый насосным колесом 1 напор достигает максимального значения, определяемого только угловой скоростью насосного колеса и его геометрией проточной части. Под действием этого напора объем

рабочей жидкости, равный незаполненному активному объему в неподвижной емкости, вытесняется из рабочей полости муфты в неподвижную емкость, снижая тем самым степень заполнения рабочей полости муфты, что приводит к еще большему снижению действующего на ее валу момента.

После этого производят реверсирование насосного колеса на направление рабочего вращения.

В связи с тем, что перед реверсом рабочая полость муфты уже была опустощена максимально, реверс двигателя происходит при предельной низкой степени заполнения муфты, что обусловлено ее предварительной настройкой. Так как развиваемый муфтой при этом момент не поднимается выше 2,2 Миом, двигатель реверсируется без перегрузки. В процессе разгона двигателя после его реверса на рабочее направление вращения вначале напор, развиваемый насосным колесом 1, обеспечивает циркулирование рабочей жидкости между муфтой и дополнительной емкостью, обеспечивая тем

самым и теплоотвод. При повышении угловой скорости турбинного колеса 3 до значения, когда напор, развитый в жидкости, вращающейся в зазоре между тыльной стороной насосного колеса и крышкой кожуха турбинного колеса, уравновесит напор, развиваемый лопатками насосного колеса, начинается переток рабочей жидкости из дополнительной полости в рабочую полость ротора муфты, причем скорость этого перетока пропорциональна изменению скольжения в муфте. Процесс продолжается до полного разгона приводимого ротора.

Использование же наклонных лопаток в пусковой турбомуфте объясняется тем, что благодаря им появляется возможность снижения габаритов, веса, момента инерции ротора, что позволяет строить даже муфты высоких мощностей в наиболее совершенном варианте исполнения.

СПОСОБ ПУСКА РОТОРА ГИДРОМУФТЫ ПРИВОДА С БОЛБШОЙ МАХОВОЙ МАССОЙ, заключающийся в заполнении рабочей полости гидромуфты рабочей жидкостью и раскручивании насосного и турбинного колес с взаимодействующей с ними рабочей жидкостью в рабочем направлении, отличающийся тем, что, с целью улучшения рабочих характеристик путем уменьшения пускового момента, перед раскручиванием насосного и турбинного колес в рабочем направлении осуществляют раскручивание насосного колеса в противоположном направлении до удаления рабочей жидкости из рабочей полости гидромуфты. (Л ;о о о 00

сриг.2