Гидродинамическая муфта Советский патент 1986 года по МПК F16D33/08 

/ J //

13

К

(Л

с

f

U2,1

3, турбинное К 5 и реакторное К 8. В насосном К 3 и турбинном К 5 установлены цилиндрические перегородки 11 и 14, диаметр которых равен диаметру турбинного К 5. В них выполнены отверстия 16 и 17, расположенные между лопаткайи 7 и 6. Насосный 18 и турбинный 21 шиберные диски соединены с входным валом 2 и с выходным валом 4 с возмозкностью осевого перемещения. На дисках 18 и 21 равномерно по окружности расположены заслонки 19 и 22 на диаметре, меньшем диа {етра цилиндрических перегородок 11 и 14. Заслонки 19 и 22 перекрывают отверстия 16 и 17. Лопатки 10 реакторного К 8 могут быть выполнены скошенными. Насосный 18 и турбинный 21 диски подпружинены к соответствующим К 3 и 5. В результате регутгарования положения насосного 18 и турбинного 21 дисков можно регулировать заполнение внешнего и внутреннего кругов циркуляции и за счет этого управлять соотношением моментов на валу 4 и реакторном К 8. 4 3.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидродинамическим устройствам для передачи крутящего момента. Целью изобретения является регулирование момента на выходном валу и обеспечение регулируемого дополнительного отбора мощности путем использования шиберного регулирования в двухполостных гидромуфтах. Муфта содержит кожух 1, насосное колесо (К)

.;.

Изобреение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящего момента, и может использоваться в автомобилях, тракторах, дорожных, строительных и сель- скохозяйственных машинах, на локомотивах, судах и др.

Цель изобретения - регулирование момента на выходном валу и обеспечение регулируемого дополнительного отбора мощности путем использования шиберного регулирования в двугкполостных гидромуфтах.с

На фиг. 1 показана гидродинамическая муфта, разрез (первый вариант); на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - турбинный шиберный диск

(первый вариант); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.; на фиг. 5 - реакторное колесо, разрез (первый вариант); на фиг. 6 - схематическое изображение

гидродинамической муфты (второй вариант) .

Гидродинамическая муфта (фиг. 1) содержит кожух 1, установленное на входном валу 2 насосное колесо 3, установленное на выходном вап:у 4 турбинное колесо 5, внутренний диаметр лопаток 6 которого равен внутреннему диаметру лопаток 7 насосного колеса 3, и установленное на выходном валу 4 с -возможностью вращения соосное ему и охватывающее турбиннёе колесо 5 по его наружному диаметру реакторное колесо 8 с рабочей камерой 9, наружный диаметр лопаток Ю которого равен наружному дигтетру

лопаток 7 насосного колеса 3. Кожух 1 жестко соединен с реакторным колесом 8. Насосное колесо 3 снабжено цилиндрической перегородкой 11, разделяющей его полость на две рабочие полости: внутреннюю 12 и наружную 13 Турбинное колесо 5 снабжено цилиндрической перегородкой 14, ограничивающей его рабочую полость 15. В перегородке 1 1 , между лопатками 7, выполнены радиальные отверстия 16, а в перегородке 14, между лопатками 6 турбинного колеса 5, выполнены радиальные отверстия 17, Входной вал 2 снабжен насосным шиберным диском 18, установленным на валу 2 с возможностью осевого перемещения. Венец насосного шиберного диска 18 представ,ляет собой заслонки 19, равномерно расположенные по окружности диаметра, меньшего диаметра цилиндрической перегородки 11, и входящие через выполненные для этого в насосном колесе 3 кольцевые щели 20 во внутреннюю полость 12 насосного колеса 3 для взаимодействия с радиальными отверстиями 16 перегородки 11.

В одном из крайних положений осевого перемещения шиберного диска 18 заслонки 19 полностью открывают отверстия 16, а в другом крайнем положении - полностью закрывают их. Выходной вал 4 снабжен турбинным шиберным диском 21, установленным на валу 4 с возможностью осевого перемещения. Венец турбинного шиберного диска 21 представляет собой йГаслон3ки 22, равномерно расположенные по окружности диаметра, большего (первьм вариант, фиг. 1) диаметра цилиндрической перегородки 14, и взаимодействующие с радиальными отверстиями 17 перегородки 14, В одном из крайних положений осе вого перемещения турбинного шиберно го диска 21 заслонки 22 полностью открывают отверстия 17, а в другом крайнем положении - полностью закры вают их. Исходное положение насосно 18и турбинного 21 шиберных дисков обеспечивает (фиг. 1) полное закрытие отверстий 16 и 17 заслонками 19 и 22 соответственно. Насосный и тур бинный шиберные диски 18 и 21 должн быть установлены на валах 2 и 4 соответственно с исключением их поворота на этих валах - например, на шлицах (не показано). Между насосным шиберным диском 1 и насосным -колесом 3 установлена возвратная пружина 23, обеспечивающая указанное вьш1е исходное положение насосного шиберного диска 18 при отсутствии на нем осевого управ ляющего силового воздействия F Между турбинным шиберным диском 21 и турбинным колесом 5 установлена возвратная пружина 24, обеспечивающая исходное положение турбинного шиберного диска 21 при отсутствии на нем управляющего силового воздей ствия Р Лопатки 10 реакторного колеса 8 в варианте исполнения гидродинамической передачи, показанном на фиг. 1, со стороны насосного колеса 3 по внутреннему диаметру вы полнены скошенными.Вариант исполнения гидродинамиче кой МУФТЫ (фиг. 6) отличается от оп санного тем, что внутренняя полость 12 насосного колеса 3 и рабочая полость 15 турбинного колеса 5 вьтол-; йены симметричными и снабжены одинаковыми симметрично расположенными тороидальными перегородками 25 и 26, образующими в этих полостях кольцеобразные рабочие камеры для циркуляции жидкости. Венец турбинного шиберного диска 21 имеет диаметр, равный диаметру венца насосного шиберного диска 18, а заслонки 19и 22,выполнены симметричными и снабжены радиальными отверстиями 27 и 28 для взаимодействия с радиальными отверстиями 16 и 17 соответственно. Концы заслонок 19 и 22, обра42 4 щенные к полостям 12 и 15, выполнемы скошенными по образ топ;ей кольцевых камер в исходном положении дисков 18 и 21. В этом положении заслонки 19 и 22 полностью перекрывают радиальные отверстия 16 и 17 соответственно; в противоположных крайних положениях дисков 18 и 21 отверстия 1б и 17 открыты и образуют с отверстиями 27 и 28 каналы. В обоих вариантах (фиг. 1 и 6) турбинное колесо 5 по наружному диаметру перегородки 14 снабжено маслоотражающим кольцом 29, создающим между колесами 5 и 3 лабиринтное уплотнение. Наличие возвратных пружин 23 и 24 обеспечивает пропорциональность перемещения шиберных дисков 18 и 21 соответственно управляющим воздей ствием F и 2 , что упрощает управление заслонками и обеспечивает определенное начальное положен.ле этих дисков. Скосы на лопатках 10 реакторного колеса 8 представляют возможность уменьшить максимальный момент, снимаемый с этого колеса, что может потребоваться в конструкциях гидропереда работающей в режиме сцепления или при малой мощности, потребной для приведения дополнительной нагрузки. Это достигается за счет уменьшения площади воздействия внешнего круга на лопатки 10, Гидродинамическая муфта (фиг. 1) работает следующим образом. При открытых заслонками 19 отверстиях 16 насосного колеса 3 и вращении входного вала 2 жидкость под действием центробежных сил отбрасывается через радиальные отверстия 16 в наружную рабочую камеру 13 насосного колеса 3. Опорожнение внутренней полости 12 происходит быстро и на выходном валу 4 момент практичеси не возникает. В этом режиме, наример, можно прогреть двигатель маины, на которой установлена передаа, не создавая момента на выходном алу 4. Радиальные отверстия 17 при том должны быть закрыты. Если нагрузка на реакторном колее 8 мала или отсутствует, оно враается вместе с насосным колесом 3 одной частотой. При приложении агрузки к реакторному колесу 8 в аружной камере 13 насосного колеса возникаетциркуляция жидкости. Если при наличии цилкуляции этог внешнего круга заслонками 22 открыть радиальные отверстия 17 турбинного колеса 5, рабочая жидкость из внешнего круга циркуляции отбрасывается через отверстия 17 в рабочую полость 15 турбинного колеса 5. При этом после закрытия зас лонками 19 радиальных отверстий 16 поступление жидкости из внутренней камеры 12 в наружную 13 прекращаетс и начинает работать внутренний круг циркуляции - между внутренней полостью 12 насосного колеса 3 и рабочей полостью 15 турбинного колеса 5. Он обуславливает появление на выходном валу 4 момента. Регулируя силовыми управляющими воздей ствиями F и Р„ положения насосного и турбинного шиберных дисков 18 и 21, можно указанным образом регулировать заполнение внешнего и внутреннего кругов циркуляции и за счет этого управлять соотношение моментов на выходном валу 4 и на реакторном колесе 8, Гидродинамическая муфта (фиг. 6 работает аналогично, но благодаря наличию кольцеобразной камеры, образованной внутренней полостью 12 насосного колеса 3, рабочей полостью 15 турбинного колеса 5 и тороидальными перегородками 25 и 26, а также благодаря скошенной форме ко цов заслонок 19 и 22 при закрытых радиальньк отверстиях 16 и 17 (т.е в исходном положении насосного 18 .турбинного 21 шиберных дисков) име ет улучшенные статические характеристики в передаче момента на выходной вал 4,- так как внутренний круг циркуляции работает без лишних гидросопротивлений, обусловлен «ых шиберами и другими элементами практически точно так же, как в обычной гидромуфте с тором, 4jro улучшает КПД.передачи мощности на выходной вал на заданном режиме. 2 ормула изобретения 1.Гидродинамическая муфта, содержашая насосное и турбинное колеса, реакторное колесо, охватывающее турбинное по его наружному диаметру, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем расширения диапазона регулирования момента и обеспечения регулируемого дополнительного отбора мощности, она снабжена установленными в насосном и турбинном колесах цилиндрическими перегородками, диаметр которых равен наружному диаметру турбинного колеса, а также установленными с возможностью осевого перемещения насосным и турбинным шиберными дисками с вас- ленками, размещенныйи равномерно по окрз носТи шиберного диска, причем в цилиндрических перегородках между лопатками выполнены отверстия, а заслонки установлены с возможностью их перекрытия. 2.Муфта nd п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена возвратными пружинами, установленными между насосным шиберным диском и насосным колесом, а также между турбинным шибернь1м диском и турбинным колесом. 3.Муфта по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что лопатки реакторного колеса со стороны насосного колеса по их внутреннему диаметру выполнены скошенньЫи, 4„ Муфта поп. 1, отличающаяся тем, что в заслонках выполнены радиальные отверстия, расположенные с возможностью перекрытия отверстий перегородок. 5. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена маслоотражающим кольцом, установленным по наружному диаметру перегородки турбинного колеса.

U2.2

-J(

Фаг.З

фиг.5 l:j fe ir s 1