РЕВЕРСИРУЕМЫЙ ГИДРОТРАНСФОРМАТОр1. Советский патент 1972 года по МПК F16H41/02 

Известны реверснруемые гидротрансформаторы, в которых с ведуЩНМ н ведомым валами и с неподвижным ;корпусо:м соединено но меньшей мере но одному лопастному рабочему колесу. Однако известные гидротрансформаторы имеют невысокие показатели по к. н. д. на нряАЮм ходу и заниженные значення к. н. д. «а обрат-ном ходу.

Предлагаемый гидротрансформатор отличается от известных тем, что лонатки но мень1ней море одного рабочего колеса выполнены поворотными н устанавливающ,имися иод определенным углом кмернднональной плоскостн гидротрансформатора в одном из двух положений в соответствии с одним из направлений вращения ведущего вала, а в другом положении, соответствующем нротнвоиоложному направлению вращения, - под другим, противоположным по знаку углом. Кроме того, новорот лопаток производят через положение полного закрытия.

Это позволяет сохранить постояинымн характеристики прямого .хода и улучшить характер.исти.ки обратного хода.

Кроме того, для уменьщення необходимого угла поворота лопаток, а также нагрузок на .валах при реверсировании гидротрансформатора лопатки выполнены поворотными через положение полного закрытия.

го гидротрансформатора с реактором, выполиечнным в виде двух отдельных неицов; на фиг. 2 - развертка лоиастной системы по средней лннии на фиг. 1; на фиг. 3 - схема г дротрансфор.м.атора с реактором, лопатки которого выполнены новоротными; на фиг. 4 - развертка лопастной системы но средней линии на фиг. 3; на фиг. 5 - график зависимости к. н. д. (ц) и крутящего момента иа ведущем валу (Mj) от передаточного от-иощення

(/ - ) одного из лзвестных гидротраисформаторов с центростремительной турбиной ирн одном (сплошные линии) п противоположном (пунктирные линии) ;направлениях вращения ведущего вала; на фиг. 6 - график зависимости к. п. д. (ц) и крутящего мо.мента на ведуще: 1 валу (/Wj) от передаточного отношения (/ )одного из предлагаемых гидротрансформаторов при одном (сплошиые лнннн) н пропшоположном (пунктирные линии) направлениях вращения ведущего вала.

5 Предлагаемый гидротрансформатор содержит насосное колесо 1, которое соединено с ведущим валом 2, турбинное колесо 3, соедииенное с ведомым валом 4, и реактор, лопатки которого установлены на двух отдельных венподвижным корпусом 7 при помощи своего механизма 8 н 9, например фрикционного.

Лопатки 10 и // венцов реа-ктора выполнепы так, что для правого наиравлення (+ м) вращения благодаря включению механизма 8 включаются в работу лопатки 1 , которые располагаются под углом ui к меридионально плоскости SB (плоскости, проходяихей через ось Врагцения рабочего колеса). Для левого направления (-о) вращения благодаря вк.тюченню механизма 9 включаются в работу .юпаткн 0, которые располагаются под углом ич к меридиональной плоскости ВВ.

Лопатки -реактора устанавливают в одно из двух положений (см. фиг. 1). При это.м лопатк.и остальиых рабочих колес выполнены, как показано па фиг. 2 для лопаток 12 и 13 насосного и турбинного колес ,в соответствии с требованиями к характеристикам при одном из направлений вращения. Турбинное колесо выполнено центростремительным (см. фиг. 1).

Другой вариант реверсируемого гидротрансформатора 1изображен на фиг. 3. Лопатки 74 реактора поворачиваются относительно оси 15 с помощью механизма 16 поворота лопаток, наирИмер сервомеханизма. При этом лопатки 14 (реактора усталавли ваются при пра-вом направлении (+ ш) вращения ведущего вала под углом аз (см. фиг. 4) к меридиональной плоскости ВВ, а при левам направлении ()) зращен-ия ведущего вала - под углом а к меридиональной плоскости ВВ. При этом лопатки поворачиваются через положение полного закрытия, что обесиечивает уменьшение угла поворота, а также нагрузок iia валах npii реверсировании.

Насосное колесо / (см. фиг. 1) вращается от двигателя, иапример от электродвигателя, и обеспечивает движение рабочей жидкости, проходящей последовательно через насосное колесо, турбинное колесо 3, венцы 5 и 6 реактора.

При правом направлении (+со) вращения насосного колеса .мехаиизм 8 включен и передает реактивный крутящий момент от -ветха 6 реактора па неподвижный корпус 7. .Меха:иизм 9 включен, поэтому венец 5 реактора свободно вращается, не воспринимая крутящего момента.

При изменении паправлення вращен-ия насосного колеса на левое (-со), например, прн реверсировании электродвигателя механизм 8 вы-ключают, а механизм 9 в слючают. Крутящий момент передается на неподвижный корпус 7 от венца 5 реактора, а венец 6 реактора вращается свободно, не воспринимая крутящего момента.

Кроме режимов раздельного включения механизмов 8 и 9, возможны режим одновремеииого выключения и режим одновре-менного включения.

При использовании поворотных лопаток 14 (см. фиг. 3) реактора и правом направлении (-ri- ш) вращения насосного колеса лопатки 14 реактора устанавливают в положение, показанное снлошиымн линиями (с.м. фиг. 4) Под угло.м аз к меридиональной плоскости ВВ.

При И31мепеиии иаправлеиия вращения масосиого ко.чеса иа левое (-со) лопатки 14 реактора поворач-и-вают каждую относительно оси 15 с помощью механиз.ма 16 до положения, показанного пунктирными л1И1иями (см. с1)иг. 4), под углом U4 к меридиональной плоскости ВВ.

Кроме реверсирования, для чего достаточна дву.хпози ;ИОниая ycTaJio.BKa лопаток реактора, возможны расши-реиие диапазонов регулирования при использовании .многонозициоилой установки лопаток 14 реактора ii почти полное прекращение передачи кругящего момента через гидротраиссрорматор при иолно.м закрытии л-опаток 14, а также более точиое совмещение с характер.истикой двигателя пр,н использовании м-ногопозиционной устаноьк и лопаток.

На фиг. 5 приведены характеристики одного из известиых Г11дротра 1сформаторов с центростремительной турбиной при одном (сплошные линии) и противоположном (пунктирные линии) направлениях вращения ведущего вала. Из.мепенне направления вращения ведущего вала иа противоположное приводит к суид,ествениому изменению иагружающих СВОЙС11В (Ml). Этого .не происходит (см. фиг. 6)

при использоваиии реверсируемого гидротрапсс|)орматора. Кроме того, обеспечиваются более высокие преобразующие свойства (, вместо /(,8) н к. п. д. (Ко-коэффициент трансфоршации нр-и / 0 для обратного хода).

Предлагае.мый гидротранссрорматор позволяет создать высокоэффективиый реверсируе.мый привод, состоящий, иапри.мер, из дещевого и Надежного асинхронного электродвигателя и предлагаемого гидротрансфор.матора.

При этом исключается механнчесюий реверсредуктор, так как реверсиро ваиие осуществляется изменением иаправления вращения вала электродвигателя при сохранении оди 1аковости иагружающих свойств.

Такой реверсируемый гидрозлектропривод может найти пр-имененне на различных землеройных, тра:испорт:ных и других машинах, обеспечивая повыщение ироизводительностии снижение эксплуатационных расходов.

П р е д м е т .изобретения

1, Реверсируемый лндротраисфор.матор, в котором с ведущим и ведомым вала.ми и с неподвижным корпусом соединено по меньщей мере по одно.му лопастиому рабочему колесу, отличающийс.ч тем, что, с целью со.чранения

постоянньв1и характеристик прямого хода н улучшения характеристик обратного хода, лопатки по меньшей мере одного рабочего колеса выполнены поворотными и устанавливающимися под определенным углом к меридиоiiOM из двух положении в соответствии с одним из направлеиий вращеиия ведущего вала, а в другом положении, соответствующем иротивоположпому направлению вращения, - под другим, противоположным по зиаку, У -лом.

2. Гидротраисформсттор по i. 1, отА11чан пшйся тем, что, с целью уменьшения необходимого угла поворота лопаток, а также па|-рулок на валах при реверсировании, лопатки выполнены поворогны.ми через положение полного закрытия.

Средняя линия

8 19

/////////у//л///////

+0)

Ф(уг.2

../

Фиг.5

Фиг.б