Гидротрансформатор Советский патент 1991 года по МПК F16H61/64 

Изобретение относится к гидродинамическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин, в частности тракторов.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлен предлагаемый гидротрансформатор с заполненной рабочей полостью в режиме работы трансформации крутящего момента, разрез; на фиг. 2 - то же, с заполненной рабочей полостью и заблокированными насосным и турбинным колесами; на фиг. 3 - то же, в момент опорожнения рабочей полости.

Гидротрансформатор содержит корпус 1, установленные в нем с образованием рабочей полости 2 насосное колесо 3 с ведущим ротором 4, турбинное колесо 5 и реактор 6, фрикционную муфту 7 блокировки насосного и турбинного колес, имеющую соединенные с ротором 4 упорный 8 и нажимной 9 диски, соединенный с ротором 4 дополнительный кожух 10, в котором размещен подвижный вдоль оси вращения поршень 11 опорожнения с образованием дополнительной полости 12, сообщенной с полостью 2 каналами 13 и 14, выполненными в роторе 4. Поршень 11 снабжен уплот- нительными кольцами 15-17 и поджимается пружинами 18, запирая полость 2. Поршень 11 воздействует на толкатели 19 диска 9, замыкая усилие пружин 18 через муфту 7 на диск 8, блокируя насосное и турбинное

о

00

О Ю О

колеса гидротрансформатора. Совместное вращениегюршня 11 опорожнения и ротора 4 относительно оси гидродинамической передачи обеспечивается пальцами поршня, которые входят в соответствующие пазы в кожухе 10. Ступенчатый поршень 11 образует с ротором 4 гидравлическую камеру 20 управления перемещением поршня, В роторе 4 и ведущем валу 21 выполнены каналы 22, сообщающие камеру 20 с регулируемым источником 23 давления, например, с насосом системы управления гидромеханической трансмиссией транспортного средства. Источник давления обеспечивает подачу жидкости в камеру 20 с высоким или пониженным давлением, Высокое давление вызывает перемещение поршня 11 до полного или требуемого частичного сжатия пружин18иопорожнениегидротрансформатора. Пониженное давление жидкости вызывает перемещение поршня 11 до разблокировки колес 3 и 5. Для фиксации этого положения поршня 11, которое неустойчиво из-за колебания давления в источнике 23, зависящем от частоты вращения двигателя транспортного средства, гидротрансформатор снабжен фиксатором, установленным в роторе 4 и выполненным, например, в виде пальца 24, пружинки 25 и гайки 26. Палец 24 управляется жидкостью, поступающей по каналам 27, через камеру 20 от источника 23. Для снижения сопротивления перемещению диска 9, удаления жидкости из зазора 28 между диском 9 и поверхностью ротора 4 при выключении муфты 7 нажимной диск выполнен с перепускными отверстиями 29. Питание гидротрансформатора рабочей жидкостью осуществляется по каналам 30, связывающим полость 2 с системой питания гидротрансформатора. Для сообщения полости 2 с атмосферой при перемещении поршня 11 в гидротрансформаторе предусмотрен сапун 31.

Гидротрансформатор работает следующим образом.

В режиме трансформации крутящего момента (см. фиг. 1) источник 23 подает жидкость с пониженным давлением в камеру 20 и по каналам 27 в полос ь управления пальцем 24, который выдвинут. Поршень 11 поджат пружинами 18 до упора в палец 24, запирая полость 2 и не воздействуя на толкатель 19, Обеспечивается работа гидротрансформатора с заполненной рабочей полостью. По каналам 30 осуи ствляется подпитка. Давление подпитки в рабочей полости обеспечивает примыкание диска 9 к ротору 4, и, следовательно, выключенное состояние муфты 7. Передача энергии про

исходит гидравлическим путем от колеса 3 к колесу 5,

При повышении передаточного отношения и уменьшении скольжения между колесами 3 и 4 гидротрансформатора последний переводится в режим блокировки (см. фиг, 2). Для этого под действием сигнала системы управления производится отключение источника 23 и сообщение каналов 22, каме0 ры 20 и каналов 27 со сливом. Отключается подпитка гидротрансформатора. Пружинка 25 задавливает палец 24, освобождая поршень 11. Последний под действием пружин 18 перемещается в через толкатель 19 воз5 действует на диск 9, включая муфту 7, Колеса 3 и 5 блокируются и начинают вращаться как единое целое. Переход с режима блокировки на режим трансформации происходит в обратном порядке: под действием систе0 мы управления включается источник 23, обеспечивая подачу жидкости в камеру 20 и каналы 27 с пониженным давлением. Включается подпитка гидротрансформатора, Пониженное давление жидкости вызывает

5 перемещение поршня 11 до освобождения толкателей 19 и выдвижение пальца 24.

Под действием давления подпитки в полости 2 диск 9 смеа1ается влево, выключая муфту 7, а рабочая жидкость из зазора 28

0 удаляется через отверстия 29. В итоге поршень 11 зафиксирован и запирает рабочую полость. Гидротрансформатор заполнен полностью и переходит на работу в режим трансформации,

5 При необходимости уменьшить нагружающие и преобразующие свойства гидротехнической передачи (на переходных режимах работы трансмиссии машины, связанных с переключением фрикционных эле0 ментов: трогание, переключение передач, торможение) осуществляется полное или частичное опорожнение гидротрансформатора (см. фиг. 3), Для этого под действием сигнала системы управления производится

5 переключение источника давления 23 на подачу жидкости в камеру 20 с высоким давлением. Отключается подпитка гидротрансформатора. Поршень 11 быстро перемещается, сжимая пружины 18, осуще0 ствляя динамичное опорожнение гидротрансформатора: под действием разрежения в полости 12 и центробежных сил в полости 2 жидкость по каналам 13 и 14 интенсивно поступает из рабочей полости в

5 полость 12. Сапун 31 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой. Источник 23 позволяет регулировать величину опорожнения гидротрансформатора: изменяя величину высокого давления жидкости, можно остановить поршень 11 в промежуточном положении или переместить его до упора. Положение поршня определяется равновесием сил давления в камере 20 избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости 12иупругих 5 сил пружин 18.

Регулирование источника 23 может производиться, например, клапаном давления, Для наполнения рабочей полости гидротрансформатора производится переклю- 10 чение источника 23 на подачу жидкости в камеру 20 с пониженным давлением, включается подпитка гидротрансформатора. Пружины 18 возвращают поршень 11 в исходное положение, вспрыскивая рабочую 15 жидкость по каналам 13 и 14 из полости 12 в полость 2 и выдавливая жидкость из гидравлической камеры 20 по каналам 22 в гидросистему. Сапун 31 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосфе- 20 рой. Суммарная площадь поперечного сече- ния каналов 13 и 14 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстрое наполнение гидротрансформатора. При 25 наполнении гидротрансформатора плавно растет крутящий момент на его выходном валу, транспортное средство разгоняется. После упора в палец 24 фиксатора поршень останавливается. Гидратрансформатор ра- 30 ботает с заполненным рабочей жидкостью объемом (см. фиг, 1).

Изобретение позволяет реализовать в конструкции гидротрансформатора возможность регулирования его характеристи- 35 ки путем динамичного опорожнения и аполнителя гидротрансформатора и возожность его блокировки, что значительно

снижает динамические нагрузки в трансмиссии и повышает экономичность гидротрансформатора. Конструкция узла блокировки (гидротрансформатор нормально заблокирован) позволяет запускать двигатель транспортного средства с буксира.

Формула изобретения Гидротрансформатор, содержащий корпус, установленные в корпусе с образованием рабочей полости насосное колесо с ведущим ротором, турбинное колесо и реактор, фрикционную муфту блокировки насосного и турбинного колес, снабженную соединенными с ротором упорным и нажимным дисками, и жестко связанный с ротором дополнительный кожух, в расточке которого с возможностью осевого перемещения установлен гидравлически управляемый поршень опорожнения с уплотнениями, причем полость дополнительного кожуха, примыкающая к наружной торцовой поверхности поршня опорожнения, соединена с рабочей полостью посредством каналов, выполненных в роторе и упорном диске фрикционной муфты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, поршень опорожнения выполнен подпружиненным и снабжен гидравлически управляемым фиксатором, установленным в роторе, нажимной диск фрикционной муфты имеет сквозные перепускные отверстия, при этом поршень опорожнения выполнен с возможностью взаимодействия с нажимным диском фрикционной муфты посредством жестко закрепленных в последнем толкателей.

Изобретение относится к гидродинамическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин, в частности тракторов. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Гидротрансформатор содержит насосное колесо с ведущим ротором, турбинное колесо, реактор, фрикционную муфту блокировки и дополнительный кожух, жестко связанный с ротором. Фрикционная муфта блокировки имеет упорный и нажимной диски, соединенные с ротором. В расточке дополнительного кожуха установлен подпружиненный поршень опорожнения. Полость, примыкающая к наружной торцовой поверхности поршня, соединена с рабочей полостью посредством каналов. Поршень снабжен гидравлически управляемым фиксатором, установленным в роторе. Нажимной диск фрикционной муфты имеет сквозные пере- , пускные отверстия, В нажимном диске жестко закреплены штоки, которые в крайнем положении поршня взаимодействуют с его наружной торцовой поверхностью. 3 ил. w ё

/ //1512 Ю2В /9 7 /J jf 8

№Фиг. /

3/

30

28 m

/ Kurt МфГГ/J 4 8 К

18

Я

Фиг.1 24,25,26

// юг517 тШп 4

j 1 /

/5

2J

Редактор Т.Горячева

Фиг.Ъ

Составитель Я.Брацлавский

Техред М.МоргенталКорректор И.Муска

5/

30

/

J/