Гидродинамическая передача Советский патент 1990 года по МПК F16H41/32 F16D33/06 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и касается гидродинамических передач, в частности гидромуфт, регулирование выходного момента которых осуществляется изменением плотности рабочего тела.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 изображена гидродинами- ческая передача, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1й

Гидродинамическая передача, представляющая собой гидромуфту, содержит входной вал 1, жестко связанные с ним корпус 2 и насосное колесо 3 с лопатками 4, выходной вал 5 и жестко связанное с ним турбинное колесо 6 с лопатками 7, рабочую полость 8, Рабочая полость 8 заполнена рабочим телом, представляющим смесь жидкости и твердых частиц шарообразной формы, например дроби (не показаны).

Гидродинамическая передача снабжена средством для изменения коли- чества твердых частиц, участвующих в процессе в рабочей полости, выполненным в виде цилиндрического шибера 9, установленного соосно входному валу 1 с возможностью осевого переме- щения и снабженного отверстиями 10, расположенными равномерно по поверхности шибера 9, и приводом осевого перемещения в виде кольца 11 и соединенных с ним и с цилиндрическим шибером 9 штоков 12. Насосное колесо 3 выполнено составным из двух частей: центральной части 13, укрепленной на входном валу 1, и периферийной части 14 жестко связанной с корпусом 2, который в предлагаемой конструкции для закрепления периферийной части 14 выполнен составным„ Центральная 13 и периферийная 14 части укреплены с радиальным зазором 15 для осевого перемещения шибера 9. В корпусе 2 выполнены равномерно расположенные по окружности отверстия 16 для штоков 12 привода осевого перемещения (фиг,2).

Между входным 1 и выходным 5 валами установлен подшипник 17, а между корпусом 2 и выходным валом 5 - подшипник 18„

Отверстия 10 выполнены диаметром меньшим, чем диаметр твердых частиц. Рекомендуется выполнять твердые частицы одинакового диаметра около 2 мм, так как при меньшем размере они могут проникнуть в зазоры между

5 0

5 Q « с

0

вращающимися частями гидропередачи и нарушать работу подшипников, а при большем - сепарироваться центробежными силами и не смешиваться с жидкостью. Теоретические границы для размеров таких частиц можно вычислить на основе известных в гидродинамике соотношений„

Внутренний диаметр d лопаток 7 турбинного колеса 6 выполнен меньшим, чем внутренний диаметр D цилиндрического шибера 9 (фиг.1).

Гидродинамическая передача работает следующим образом.

Изменение плотности рабочего тела в рабочей полости 8 гидродинамической передачи осуществляют путем изменения количества твердых частиц, участвующих в рабочем процессе в рабочей полости, что достигается путем удержавши части их на разделителе-шибере 9, площадь которого в рабочей полости 4$ регулируется при его осевом перемещении.

При выдвинутом шибере 9 (крайнем левом по фиг,1 положении) рабочий процесс в рабочей полости 8 осуществляется на рабочем теле, представляющем собой смесь жидкости и твердых частиц. Сепарация твердых частиц на внешнем диаметре рабочей полости 8 не происходит благодаря вихревому характеру движения жидкости,,

При этом на выходном валу 5 возникает максимальный для данного типоразмера гидродинамической передачи и частоты вращения входного вала 1 момент о В рабочем процессе в рабочей полости 8 участвуют все частицы, в результате чего средняя плотность рабочего тела наибольшая и количество движения, передаваемое рабочим телом от насосного колеса 3 к турбинному 6, а следовательно, и выходной момент на выходном валу 5 наибольшие.

При выдвижении шибера 9 (по фиг.1 вправо) путем перемещения кольца 11 и штоков 12 в осевом направлении благодаря тому, что внутренний диаметр лопаток 7 меньше внутреннего диаметра шибера 9, на пути радиального движения рабочего тела в частности рабочей полости 8, образованной насосным колесом 3, появляется препятствие в виде внутренней поверхности шибера 9. Жидкость проходит через отверстия 10, а часть

5

твердых частиц осаждается на внутреней поверхности шибера 9а В результате суммарное количество твердых частиц, участвующих в рабочем процессе в рабочей полости 8, уменьшаеся, средняя плотность рабочего тела и момент на выходном валу 5 уменьшаются. При дальнейшем выдвижении шибера 9 его площадь в рабочей поло ти 8 увеличивается и количество отделенных от рабочего тела.твердых частиц возрастает0 Средняя плотность рабочего тела падает, и момен на выходном валу уменьшается„ Этому дополнительно способствует увеличение гидравлического сопротивления, оказываемого поверхностью шибера в рабочей полости 8 движению рабочего тела. Это сопротивление дополнительно уменьшает выходной момент при выдвижении шибера 9.

При вдвижении гаибера 9 момент на выходном валу 5 возрастает, так как отделившиеся ранее частицы сбрасываются в поток рабочего тела, перемешиваются с ним и повышают его среднюю плотность,

Гидродинамическая муфта обеспечивает высокое быстродействие регулирования момента, а также осуществляет нагрузку двигателя в наиболее экономичных режимах, не снижая тяговых свойств гидропередачио Входящее в состав гидродинамической муфты средство регулирования момента просто и надежно в работе.

5

0

5

0

5

6

Формула изобретения

I. Гидродинамическая передача, содержащая корпус, входной вал, жестко связанный с насосным колесом, выходной вал, жестко связанный с турбинным колесом, образованную насосным и турбинным колесами рабочую полость, заполненную рабочим телом с твердыми частицами шарообразной формы, средство для изменения количества твердых частиц в рабочей полости, отличающая ся тем, что, с целью повышения надежности, насосное колесо выполнено составным из центральной и периферийной частей ( с радиальным зазором между ними, а средство для изменения количества твердых частиц в рабочей полости выполнено в виде цилиндрического шибера с отверстиями, диаметр которых меньше диаметра твердых частиц, установленного соосно с входным валом с возможностью осевого перемещения в радиальном зазоре между частями насосного колеса с помощью привода, причем внутренний диаметр лопаток трубинного колеса выполнен меньшим, чем внутренний диаметр цилиндрического шибера.

2. Гидродинамическая передача по п.1, отличающая ся тем, что центральная часть насосного колеса укреплена на входном валу, периферийная часть жестко связана с корпусом, в котором выполнены равномерно расположенные по окружности отверстия, через которые пропущены штоки привода шибера„

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и касается гидродинамических передач регулирование выходного момента в которых осуществляется изменением плотности рабочего тела. Цель изобретения - повышение надежности. Гидродинамическая передача содержит насосное колесо 3 и турбинное колесо 6, образующие рабочую полость 8, заполненную смесь жидкости и твердых частиц шарообразной формы. Регулирование выходного момента осуществляется с помощью средства для изменения количества твердых частиц, участвующих в процессе в рабочей полости. Средство выполнено в виде цилиндрического шибера 9, установленного соосно входному валу 1 с возможностью осевого перемещения в радиальном зазоре 15 между частями 13 и 14 насосного колеса 3. Шибер 9 снабжен отверстиями 10. Внутренний диаметр лопаток 7 турбинного колеса 6 меньше внутреннего диаметра цилиндрического шибера 9. При выдвижении шибера 9 часть твердых частиц осаждается на внутренней поверхности шибера, в результате средняя плотность рабочего тела уменьшается и уменьшается момент на выходном валу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

16