Гидротрансформатор Советский патент 1991 года по МПК F16H41/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидродинамическим передачам, и может быть использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин, например тракторов.

Цель изобретения - упрощение системы управления опорожнением и блокировкой путем совмещения этих функций.

На чертеже представлен гидротрансформатор, общий вид.

Гидротрансформатор содержит корпус 1, установленные в нем на соответствующих валах с образованием рабочей полости 2 реактор) 3, турбинное колесо 4, насосное колесо 5 с ведущим ротором 6, дополнительным кожухом 7 и подвижным поршнем 8, образующим с последним полость

9опорожнения, сообщенную каналом

10с рабочей полостью 2, и полость

11управления подвижным поршнем 8. Согласно изобретению гидротрансформатор снабжен устройством гЬиксаО5

со - оо со

дни поршня 8, установленным.на наружной поверхности дополнительного кожуха 7 и выполненным в виде управляемого кольца 12 и сепаратора 13 с те- лами 14 и 15 качения, соединенного с поршнем 8. На наружной поверхности кожуха 7 выполнены канавки 16 с возможностью расположения в них тел 14, 15 качения. Привод выполнен в виде подпружиненного кольца 17 и штоков 18, соединяющих нажимной диск 19 с кольцом 17, расположенным в полости 11 управления с возможностью взаимодействия с подвижным поршнем 8

Кроме того, гидротрансформатор содержит фрикционную муфту 20 блокировки насосного и турбинного колес 5 и 4, а поршень 8 снабжен уплотни- тельными кольцами 21-23 и поджат пружинами 24, запирая рабочую полость 2. хДлк легкого управления кольцом 12 при помощи, например, рычага 25 между кольцом 12 и кожухом 7 установлены тела 15 качения.

В роторе 6 и ведущем валу 26 выполнены каналы 27, сообщающие полость 11 с регулируемым источником 28 давления жидкости„ Выключенное состояние муфты 20 обеспечивается пружинами 29. Рычаг 25 блокировки гидротрансформатора соответственно положению кольца 12 может занимать два фиксированных положения I и II. В положении I рычага 25 поршень 8 не воздействует на кольцо 17. В положении II рычага 25 поршень 8 воздействует на кольцо 17 и блокирует гидротрансформатор „ Питание гидротрансформатора рабочей жидкостью осуществляется по каналам 30, Для сообщения рабочей полости 2 с атмосферой при перемещении поршня 8 предусмотрен сапун 31.

Гидротрансформатор работает следующим образом.

В режиме трансформации крутящего момента рычаг 25 блокировки занимает положение I. Тела 14 качения засто- ; порены в канавках 16, фиксируя такое положение поршня 8, при котором он не воздействует на кольцо 17. Поршень 8 поджат пружинами 24, запирая рабочую полость 2. Пружины 29 обеспечивают выключенное состояние фрикционной муфты 20 блокировки. По каналам 30 осуществляется подпитка. Гидротрансформатор работает с заполненной рабочей полостью. Передача энергии про

д

5

Q

5

0

исходит гидравлическим путем от насосного колеса 5 к турбинному колесу 4

При повышении передаточного отно-1 тения и уменьшении скольжения между насосным и турбинным колесами 5 и 4 гидротрансформатор переводится в режим блокировки. Для этого рычаг 25 блокировки переводят в положение II. Кольцо 12 сдвигается, тела 14 качения выходят из канавок 16, освобождая поршень 8. Последний пол действием пружин 24 перемещается, да вит на кольцо 17, сжимает пружины 29 и через штоки 18, нажимной диск 19 и муфту 20 замыкает усилие пружин 24 на упорный диск 32, блокируя насосные и турбинное колеса 5 и 4, которые начинают вращаться как единое целое. Переход с режима блокировки на режим трансформации производится в обратной последовательности. Под действием системы управления кратковременно включается источник 28 давления жидкости, обеспечивая подачу жидкости в полость 11 для гидроуправления перемещением поршня. Давление жидкости вызывает перемещение поршня 8 до освобождения кольца 17. Пружины 29 выключают фрикционную муфту 20 блокировки гидротрансформатора. Сепаратор 13, двигаясь вместе с поршнем, возвращает тела 14 качения в канавки 16. После этого рычаг 25 бл1 кировки переводят в положение I и отключают источник 28 давления. В H I ге тела 14 качения застопорены в канавках, фиксируя поршень 11. Поршень поджат пружинами 24, запирая рабочую полость 2 и не воздействуя на кольцо 17. Гидротрансформатор заполнен полностью и работает в режиме трансформации крутящего момента.

При необходимости уменьшения нагружающих и преобразующих свойств гидродинамической передачи (на переходных режимах работы трансмиссии машины, связанных с переключением фрикционных элементов: трога- ние, переключение передач, торможение) осуществляется полное или частичное опорожнение рабочей полости гидротрансформатора . Для этого пол действием сигнала системы управления включается источник 28 давления жидкости. Отключается подпитка гидротрансформатора. Рычаг 25 блокировки

находится в положении I. По каналам 27 жидкость под давлением поступает в полость 11 для гидруправления перемещением поршня. Поскольку жидкость действует на кольцо 17 с двух сторон, а пружины 29 с запасом компенсируют разницы сил давления из-за штоков 18, наличие жидкости в полости 11 не отражается на состоянии фрикционной муфты 20 блокировки, которая выключена. Поршень 8 быстро перемещается, сжимая пружины 24. Тела 14 качения, увлекаемые сепаратором 13, катятся по канавкам 16 и не препятствуют движению поршня 8. Сапун 31 сообщает рабочую полость 2 гидротрансформатора с атмосферой. Осуществляется динамичное опорожнени гидротрансформатора: под действием разрежения в полости 9 опорожнения и центробежных сил в рабочей полости 2 жидкость по каналам Ю интенсивно поступает из рабочей полости в полость 9. Источник 28 давления позво- ляет регулировать величину опорожнения гидротрансформатора: изменяя величину давления жидкости, можно остановить поршень 8 в промежуточном положении или переместить его до упо ра. Положение поршня определяется равновесием сил давления в полости 11, избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости 9 и упругих сил пружин 24. Регулиро- вание источника 28 давления может производиться, например, клапаном даления . Для наполнения рабочей полости гидротрансформатора производится отключение источника 28 давления жид кости. Включается подпитка гидротрансформатора. Пружины 24 возвращают пошень 8 в исходное положение, впрыскивая рабочую жидкость по каналам 10 из полости 9 опорожнения в рабочую полость 2 и выдавливая жидкость из полости 11 по каналам 27 в гидросистему. Сапун 31 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой. Суммарная площадь поперечного сечения каналов 10 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстро наполнение гидротрансформаторл. Се- патор 13 перемещается вместе с лорш- нем 8 до стопорения тел 14 качения в канавках 16. При наполнении гидротрансформатора плавно растет крутящий момент на его выходном валу,

транспортное средство разгоняется. После стопорения тел 14 качения поршень 8 останавливается. Гипротранс- форматор работает с заполненной рабочей полостью.

Изобретение обеспечивает возможность регулирования характеристики гидротрансформатора путем динамич-: ного опорожнения и наполнения рабо-1- чей полости и возможность его блокировки, причем поршень опорожнения управляет нажимным диском, замыкая диски фрикционной муфты блокировки, что упрощает систему управления гидротрансформатором. Таким образом,

предлагаемый гидротрансформатор можно использовать для снижения динамических нагрузок на переходных режимах работы трансмиссии машины путем опорожнения его рабочей полости, кроме того, можно повысить его КПД блокровкой .

Формула изобретения

Гидротрансформатор, содержащий корпус, установленные в нем на соответствующих валах с образованием рабочей полости реактор, турбинное колесо, насосное колесо с ведущим ротором, дополнительным кожухом и повижным поршнем, образующим с последними полость опорожнения, сообщенную каналом с рабочей полостью, и полость управления подвижным поршнем, сообщенную каналом с источником питания, фрикционную муфту блокировки с нажимным диском и его приводом, установленную между насосным и турбинным колесами, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения системы управления опорожнением и блокировкой путем совмещения этих функций, он снабжен устройством фиксации поршня, установленным на наружной поверхности дополнительного кожуха и выполненным в виде управляемого кольца и сепаратора с телами качения, соединенного с поршнем, на наружной поверхности кожуха выполнены канавки с возможностью расположения в них тел качения, а привод выполнен в виде подпружиненного кольца и штоков, соединяющих нажимной диск с кольцом, расположенным в полости управления с возможностью взаимодействия с полни ным поршнем.

25

й ft ill 16 и

я.Л-vV /я 7 6 f 10

31

Изобретение м.б. использовано в трансмиссиях транспортных и тяговых машин. Цель изобретения - упрощение системы управления опорожнением и блокировкой гидротрансформатора путем совмещения этих функций. В корпусе 1 на соответствующих валах с образованием рабочей полости 2 установлены реактор 3, турбинное колесо 4, насосное колесо 5 с ведущим ротором 6. Подвижный поршень(П)8 образует с кожухом 7 полость 9 опорожнения, сообщенную каналом 10 с полостью 2, и полость 11 управления П 8. Фрикционная муфта 20 блокировки с нажимным диском 19 и его приводом установлена между колесами 4, 5. Устр-во фиксации П 8 установлено на наружной поверхности кожуха 7 и выполнено в виде управляемого кольца 12 и сепаратора 13 с телами 14, 15 качения, соединенного с П 8. На наружной поверхности кожуха 7 выполнены канавки 16 с возможностью расположения в них тел 14, 15. Привод выполнен в виде подпружиненного кольца 17 и штоков 18, соединяющих диск 19 с кольцом 17, расположенным в полости 11 с возможностью взаимодействия с П 8. 1 ил. с & (Л

27 6 2918 Я M Я 4 3 J