Гидротрансформатор Советский патент 1991 года по МПК F16H61/64 

Изобретение относится к машиностроению, п частности к гидродинамическим передачам, и может быть использовано в приводах различных машин и механизмов.

Цель изобретения - повышение эффективности путем сокращения времени протекания процессов опорожнения и наполнения рабочей полости.

На фиг.1 представлен гидротрансформатор в момент опорожнения рабочей полости, разрез; на фиг.2 - то же. в момент наполнения рабочей полости.

Гидротрансформатор содержит корпус

1,в котором установлены насосное колесо

2,турбинное колесо 3 и реактор 4, образующие рабочую полость 5. Корпус 1 выполнен составным и содержит ротор 6. который жестко связан с насосным колесом 2. В роторе установлен кольцевой поршень 7, снабженный уплотнителышми кольцами 8. Поршень 7 разделяет внутреннюю полость ротора 6 на дво камеры 9 и 10, причем камера 9 сообщена каналами 11, выполненными в насосном колесе 2, с рабочей полостью 5, а камера 10 загерметизирована и представляет собой герметичную пневмокамеру. Поршень 7 установлен с возможностью осевого перемещения и взаимодействует с пружинами 12, размещенными в пневмокамере 10. Совместное вращение поршня 7 и ротора G обеспечивается пальцами 7 поршня (не показаны), которые установлены в соответствующие пазы (не показаны) в роторе 6.

Внутренняя поверхность поршня 7 выполнена ступенчатой и взаимодействует с наружной поверхностью дополнительного кожуха 13, также имеющей ступенчатую форму. Между взаимодействующими ступенчатыми поверхностями поршня 7 и дополнительного кожуха 13 распопагается камера 14 управления перемещением поршня 7. В дополнительном кожухе 13 выполнены каналы 15, сообщающие камеру 14 управления с регулируемым источником 16 давления (например, с насосом системы управления гидромеханической трансмиссией). Кроме того, в дополнительном кожухе 13 выполнены каналы 17 для сообщения

пневмокамеры 10 с рабочей полостью 5. В каналах 17 установлены управляемые клапаны, состоящие из шарика 18, запорного элемента 19, пружины 20 и гайки 21.

Для сообщения пневмокамеры 10 с атмосферой в корпусе 1 установлен выпускной клапан 22.

Питание рабочей полости 5 осуществляется по каналам 23, выполненным в выходном валу гидротрансформатора.

Гидротрансформатор работает следующим образом.

При работе машины с включенной передачей (фиг.1 - пунктир) поршень 7 поджат

пружинами 12 к насосному колесу 2, запирая рабочую полость 5. При этом поршень 7 задавливает шарик 18 и запорный элемент 19 перекрывает каналы 17. Обеспечивается работа гидротрансформатора с заполненной рабочей полостью 5. Питание рабочей полости 5 осуществляется по каналам 23 от системы питания гидротрансформатора (не показана).

При необходимости уменьшить нагружающие и преобразующие свойства гидротрансформатора (на переходных режимах работы ч рансмиссии машины) гидрораспределителем (не показан) отключается питание рабочей полости 5, и рабочая жидкость

по каналам 15 поступает в камеру 14 управления поршнем 7. Поршень 7 перемещается, сжимая пружины 12 и освобождая шарик 18 (фиг.1). Каналы 17 сообщают рабочую полость 5 с пневмокамерой 10. Перемещение

поршня 7 сопровождается истечением рабочей жидкости из рабочей полости 5 по каналам 11 в камеру 9, что вызывает повышение давления в пневмокамере 10, закрытие клапана 22 и создание подпора воздуха

0 в рабочей полости 5. Под действием разрежения в камере 9, центробежных сил и избыточного давления в рабочей полости 5 осуществляется интенсивное и быстрое опорожнение рабочей полости 5. После до5 стижения нужной степени наполнения рабочей полости 5, при которой обеспечивается требуемое уменьшение передаваемого крутящего момента, поршень

7 останавливается. При этом положение поршня 7 определяется равновесием сил давления в гидравлической камере 14 управления, избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в камере 9, давления воздуха в пневмокамере 10 и упругих сил пружин 12. Регулирование источника 16 давления может производиться, например, клапаном давления (не показан)

Для наполнения рабочей полости 5 камера 14 управления сообщается со сливом, включается питание рабочей полости по каналам 23. Пружины 12 возвращают поршень 7 в исходное положение (фиг,2). Перемещение поршня 7, нагнетающего рабочую жидкость из камеры 9 по каналам 11 в рабочую полость 5, вызывает понижение давления в пневмокамере 10, повышение давления в рабочей полости 5 и, следова- тельно, отсос воздуха из рабочей полости 5 в пневмокамеру 10. При возникновении разрежения в пневмокамере 10 клапан 22 открывается и сообщает пневмокамеру 10, а значит, и рабочую полость 5 с атмосферой. Обеспечивается быстрое наполнение рабочей полости 5 гидротрансформатора. В крайнем левом положении поршень 7 за- давливает шарик 18 и запорный элемент 19 разобщает пневмокамеру 10 и рабочую по- лость 5. Поджатый пружинами 12 поршень 7 обеспечивает работу гидротрансформатора с полностью заполненной рабочей полостью 5.

Формула изобретения Гидротрансформатор, содержащий корпус, установленные в корпусе с образованием рабочей полости насосное колесо, турбинное колесо и реактор, причем корпус выполнен составным и снабжен ротором, жестко связанным с насосным колесом, в роторе установлен кольцевой поршень с уплотнениями, разделяющий полость внутри ротора на две камеры, одна из которых сообщена с рабочей полостью посредством клапанов, внутренняя поверхность поршня выполнена ступенчатой и взаимодействует с наружной поверхностью охватываемого поршнем дополнительного кожуха с образованием камеры управления, которая посредством каналов в дополнительном кожухе сообщена с источником давления, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности путем сокращения времени протекания процессов опорожнения и наполнения рабочей полости, камера в роторе, расположенная с внешней стороны поршня, выполнена в виде герметичной пневмокамеры с размещенными в ней упругими элементами, взаимодействующими с поршнем, при этом клапаны установлены в каналах, выполненных в дополнительном кожухе для сообщения пневмокамеры с рабочей полостью, в корпусе со стороны пневмокамеры установлены выпускные клапаны, а камера в роторе, расположенная с внутренней стороны поршня, постоянно сообщена с рабочей полостью.

ю.

/

21 11

10

1-22