Регулируемая гидродинамическя муфта Советский патент 1988 года по МПК F16D33/08 

/ 1/1 IIff

22 aw 9 ю. п U7

00

О5

00

ел

со

4ih

пи 2ff 18 Фи&}

13, полость 6 и сливное отверстие 16 сливается в атмосферу рабочая жидкость. РП 4 частично опорожняется, и величина крутящего момента уменьша- ется. При уменьшении давления в РП 4 jшарики 21 возвращаются на минималь- ный радиус, Под действием пружины 12 и давления подпитывающей жидкости П7 перемещается вправо. При этом фланец

8 прижимается к колесу 3. Штифт-заглушка 15 закрывает ВМ 13. Крутящий момент увеличивается. Благодаря выполнению входного и выходного масло- каналов в виде регулируемых дросселей можно регулировать заполнение и опорожнение рабочей полости, а отсюда - крутящего момента. 1 з.п, ф - лы 2 ил,

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в приводных устройствах вспомогательных агрегатов двигателей внутреннего сгорания. Целью является улучшение эксплуатационных 1качеств путем регулирования величины крутящего момента и расширение эксплуатационных качеств путем обеспечения настройки гидромуфты на требуемую характеристику по глубине регулирования. Для этого в гидромуфте вьшрл- нены регулируемые дроссели в виде входного маслоканала 23 и выходного маслоканала (ВМ) 13. Дроссели расположены на концах поршня (П) 7. Между П7 и колесом 3 расположены шарики 21. Рабочая полость (РП) 4 образована колесами 1 и 3, ВМ 13 расположен на радиусе РП 4, меньшем ее наружного радиуса. При возрастании крутящего момента П7 перемещается влево под действием шариков 21 и из ВМ 13 выводится штифт-заглушка 15. Через БМ с & (Л

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводным устройствам вспомогательных агрегатов двигателей внутреннего сгорания, на- пример к вентилятору системы охлаждения.

Целью изобретения является улуч- шение эксплуатационных качеств путем регулирования величины крутящего момента и расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения настройки на требуемую характеристику по глубине регулирования.

На фиг.1 изображена гидромуфта, общий вид, продольный разрезу на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Гидромуфта содержит насосное колесо 1 , кожух 2 и турбинное колесо 3, образующие рабочую полость 4. Колесо 3 установлено в корпусе 5, между которыми образуется дополнительная полость 6, в которой расположен поршень 7, имеющий возможность осевого перемещения. Один коне,ц поршня 7 выполнен в виде развитого фланца 8, другой его конец выполнен в виде конуса 9 с пропускными отверстиями 10 и 11 в поршне 7. Пружина 12 сжатия установлена между корпусом 5 и поршнем 7 и прижимает фланец 8 поршня 7 к колесу 3 в местах расположения выходных маслоканалов 13, расположенных на радиусе рабочей полости, меньшем ее наружного радиуса, через уп- лотнительную прокладку 14, В масло- каналы 13 фланца 8 запрессованы штифты-заглушки 15, которые вместе с выходными маслоканалами 13 составляют регулируемый дроссель.

В корпусе 5 выполнены сливные отверстия 16, соединяющие полость 6

атмосферой, причем их суммарная площадь зависит от суммарной площади маслоканалов 13. Турбинное колесо 3 имеет три рабочие поверхности: наружную 17, внутреннюю 18 и боковую 19. В поршне 7 имеются гнезда 20 с наклонной поверхностью, в которых размещены калиброванные стальные шарики 21. В корпусе 5 со стороны входа подпитывающей жидкости ввинчена втулка 22 с калиброванным отверстием 23 и с возможностью осевого перемещения, а также со срезом 24. Отверстие 23 является входным маслоканалом гидромуфты. Поршень 7 центрируется в корпусе 5 с целью обеспечения соосности деталей регулируемого дросселя- втулки 22 и конуса 9, а также для герметизации подпитывающего потока

от полости 6 при осевом перемещении наружной цилиндрической поверхности 25 поршня 7 по внутренней цилиндрической поверхности 26 корпуса 5. В целях предотвращения проворачивания фланца 8 относительно колеса 3 в корпусе 5 установлены диаметрально противолежащие призматические шпонки 27, закрепленные гайками 28.

Гидромуфта работает следующим об

разом.

Момент при номинальном скольжении передается гидромуфтой при исходном положении поршня 7, когда подпитка

35 гидромуфт-ы осуществляется с макси- мальйым расходом и рабочая полость 4 гидромуфты заполнена полностью. Фланец 8 поршня 7 прижимается к турбинному колесу 3 благодаря усилию пру40 жины 12 и силе, возникающей от давления на конус 9 жидкости, подпитывающей рабочую полость 4 через входной маслоканал 23. При этом штифты- заглушки 15 вводятся в выходные мас- локаналы 13, т.е. выходной дроссель полностью закрыт. А входной регулируемый дроссель полностью открыт: образующая поверхность конуса 9 удалена на максимальное расстояние от среза 24 втулки 22 и площадь кольцевой щели (проходного сечения) между поверхностью конуса 9 и срезом 24 максимальна. Рабочая жидкость поступает в рабочую полость 4 гидромуфты через входной маслоканал 23 и дальше - че- рез пропускные отверстия 10 и 11. Наклонные гнезда 20 поршня 7 удерживаю шарики 21 на их наименьшем рабочем радиусе между поверхностями 17 и 19 турбинного колеса 3.

При возрастании угловой скорости вращения насосного колеса 1 угловая скорость вращения турбинного колеса 3 также возрастет, , в результате чего увеличившиеся центробежные силы действуют на шарики 21, которые, в свою очередь, давят на .наклонные гнезда 20, увеличивая при этом осевое усилие на поршень 7, превосходящее осевое усилие от действия пружи- ны 12 и от действия давления жидкости на конус 9. Шарики 21, скользя по гнездам 20 и поверхности 19 турбинного колеса 3, перемещаются от центра вращения, стремясь занять наибольший радиус. Поршень 7 начинает перемещаться влево в осевом направлении на величину, пропорциональную прираще,нию радиуса шариков 21. При этом конус 9 начинает входить своей вершиной во входной маслоканал 23, уменьшая тем самым площадь его проходного сечения (площадь кольцевой щели между линией среза 24 втулки 22 и поверхностью конуса 9). Расход рабочей жидкости че- рез входной дроссель уменьшается. При перемещении поршня 7,влево одновременно с ним перемещаются и штифты-за- глушки 15, выходя из выходных масло- каналов 13, сообщая тем самым рабо- чую полость 4 с атмосферой через дополнительную полость 6 и дальше через сливные отверстия 16.. Начинается интенсивное опоражнивание.рабочей полости 4 при экстенсивной подпитке через входной регулируемьй /дроссель, что позволяет повысить скорость опорожнения. В результате уменьшения количества рабочей жидкости в рабочей

полости 4 уменьшается и передаваемый гидромуфтой момент. Расход яаздкости через входной регулируемьй дроссель минимален, когда шарики 21 находятся на своем максимальном рабочем радиусе, ограниченном внутренней цилиндрической поверхностью 18 колеса 3. Регулировка потока рабочей жидкости во входном регулируемом дросселе определяется величиной перемещения поршня 7, зависящей от диаметра шариков 21 и разности их рабочих радиусов, наименьшего и наибольшего, геометрией конуса 9 и входного маслоканала 23. Регулировка потока в выходном регулируемом дросселе аналогична регулировке потока во входном дросселе, а также определяется еще величиной радиуса, на котором находятся выходные маслоканалы 13, расположенные на фланце 8 поршня 7. Предел регулировки потока в выходном регулируемом дросселе наступает тогда, когда по прошествии промежутка времени прекращается слив рабочей жидкости из гидромуфты через сливные отверстия 16. Передача крутящего момента осуществляется той частью жидкости, которая остается после частичного опорожнения между наружным радиусом круга циркуляции и радиусом, на котором расположен выходной маслоканал 13. Такое частичное опорожнение гарантирует передачу крутящего момента при пуске и работе на высоких оборотах. Расход подпитки в этом случае равен расходу на охлаждение оставшейся рабочей жидкости. Настройка гидромуфты на требуемую характеристику по глубине регулирования производится регулировкой степени дросселирования подпитывающего потока во входном регулируемом дросселе осевым перемещением втулки 22 по резьбе в корпусе 5 относительно конуса 9. Изменяя начальную площадь кольцевой щели между линией среза 24 и конусом 9, изменяют и наальный расход подпитывающего потока о входном маслоканале 23. ормула изобретения 1. Регулируемая гидродинамическая уфта, содержащая насосное и связаное с.кожухом турбинное колеса, обазующие рабочую полость, поршень, рилегающий к турбинному колесу, ценробежный регулятор, расположенный возможностью взаимодействия с поршем, входной и выходной маслоканалы.

51

отличающаяся тем, что, с Целью улучшения эксплуатационных ка- Цеств путем регулирования величины 1|:рутящего момента, входной и выход- Йой маслоканалы выполнены в виде ре- 1| улируемых дросселей, расположенных i|ia концах поршня, выходной маслока- фал расположен на радиусе рабочей Лолости, меньшем ее наружного радиу- фа,.и сообщен с атмосферой.

3685 3 46

/ f6

9U2.2

2.Ь