Пуско-тормозная проточная гидродинамическая муфта Советский патент 1977 года по МПК F16D33/08 

1

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к гидродинамическим муфтам,

Известна пуск о-тормозная проточная гидродинамическая муфта по авт.св. №425007, содержащая насосное и турбинное колеса, опно из которых установлено во вращающемся роторе и взаимодействует с ним для передачи крутящего момента черекЗ пружины, при этом в роторе и установленном в нем колесе вьшолнены сквозные радиальные каналы, взаимодействующие один с другим тфи повороте колеса, причем входные сечения каналов в колесе расположены на радиусах, меньщих активного радиуса колеса.

Однако в известной конструкции пружинами передается полный момент, что не позволяет издать муфту с большой энергоемкостью и высокой чувствительностью к перегрузкам.

Цель изобретения - увеличение энергоемкости муфты.

Для этого в роторе установлено жестко связанное с ним дополнительное лопастное

колесо, образующее с подпружиненным колесом единую лопастную систему.

Это позволяет основную долю момента передавать ротору дополнительным колесом, и ТОЛЬКО оставшуюся часть момента передавать через пружины, которые в ятом случае могут быть выполнены легкими, что определяет высокую чувствительность муфть) к перегрузкам и передачу повышенной энергоемкости без увеличения габаритов.

На фиг. 1 изображена предлагаемая конструкция, продольный разрез; на фиг. 2 взаимное расположение каналов подвижного венца и корпуса ротора при вращен1ш муфты без нагрузки; на фиг. 3 - расположение тех же элементов конструкции при макисмальном значении момента на ее валу.

Муфта содержит лопастное колесо 1, в ступице которого выполнена расточка для посадки на вал (например, электродвигателя) Ротор 2 вращается на подшиниках 3, посаженных на ступицу колеса 1. Лопастное подпружиненное колесо 4 установлено в расточку ротора 2 с возможностью поворота вокруг оси вращения относительно ротора 2 на некоторый угол cL , сжимая пружины 5, заключенные между выступами колеса 4 и ротора 2. Крышка 6 имеет центральное отверстие диаметром d ц . Уплотнения 7 расположены между ступицей колеса 1 и ротором 2. Кожух 8 служит для слива отработавшей жидкости. Для протока рабочей жидкости в рабочую полость гидромуфты в колесе 1 предусмотрена камера 9 и отверстия 10, сообщающие камеру 9 с рабочей полость Для работы гидромуфты по определенной программе в режимах пуска, рабочем и тормозном предусмотрены сквозные радиальные каналы 11 в колесе 4, каналы 13, вьтолненные в корпусе ротора 2. На тыльной стороне лопастного колеса 1 предусмотрены лопатки 14, если это колесо при работе муфты является насосным. Если же насосное-колесо 4, то лопатки 14 устанавливаются на внутренней торцовой стенке крыщки 6. С приводимой машиной гидромуфта соединяется через шкив 15.

Отличительным признаком предлагаемой конструкции является установка в роторе 2 жестко связанного с ним дополнительного лопастного колетза 16, образующего с подпружиненным колесом 4 единую лопастную систему. Для удобства описания работы конструкции предположим, что насосным является колесо 1.

Перед пуском по центральной трубке кожуха 8 в камеру 9 насосного колеса 1 в количестве Q в единицу времени подается рабочая жидкость, необходимая для охлажде- ния и заполнения гидромуфты. Через отверстия 1О рабочая жидкость заполняет муфту до уровня нижней образующей центрального сливного отверстия d и сливается в кожух 8, откуда, как показано стрелкой Б, отводится из муфты. При этом частичный слив происходит по каналам 11 и 17 холостого хода, которые при отсутствии нагрузки на валу муфты совмещены.

При включении приводного двигателя насосное колесо 1 набираэт полные обороты. Первоначально, после разгона двигателя, величина момента на валу муфты мала, так как она обусловлена только количеством жидкости, бывшим в роторе до включения приводного двигателя. По мере заполнения муфты рабочей жидкостью, момент на ее валу растет, турбинное колесо 4 поворачивается относительно ротора 2 на некоторый угол, меньший чем угол о , соответствующий номинальному моменту на валу муфты. При этом происходит перекрытие канала 11, Если при дальнейшем заполнении жидкостью м.мент на валу продолжает расти выше номинального значения, то колесо ,4 поворачивается в роторе 2 до тех пор, пока, сжав пружины 5, его канал 11 не совместится с кналом 13 предельного момента. При этом в связи с выбросом жидкости под действием развитого в роторе напора заполнение муфты прекратится и момент на ее валу не превысит допускаемой двигателем величины. Выброс рабочей жидкости из муфты через центральное отверстие в режиме разгона предотвращается противодавлением, развиваемым импеллерными лопатками 14, В связи с тем что в процессе разгона приводимой машины происходит увеличение скорости вращения турбинного колеса 4, скольжение в муфте уменьшается, что ведет к падению момента на ее валу и доли момента, передаваемого колесом 4. При падении момента, под действием пружин 5, колесо 4 поворачивается относительно ротора 2 в направлении, обратном первоначальному повороту, в связи с чем канал 11 перекрывается, и муфта заполняется дополнительно, что ведет к компенсации падения момента. Процесс продолжается до тех пор, пока муфта полностью не заполнится и не начнется слив рабочей жидкости через центральное сливное отверстие а ц . При перегрузке муфты в процессе работы ограничение роста момента происходит так же, как и при разгоне. При этом при повьш1ении момента до величины, превышающей допустимую, повернувшееся под действием доли момента, передаваемого колесом 4, колесо 4 откроет каналы 11 и 12, что ведет к выбросу жидкости из рабочей полости муфты и ограничению роста момента,

При торможении реверсом в начале производится отключение двигателя, и в связи с прекращением при этом действия нагрузки в момент на валу муфты падает до нулевого значения, а циркулирование жидкости в рабочей полости прекращается.

При отсутствии момента колесо 4 под действием пружин 5 разворачивается в свое среднее положение, совмещая этим каналы 11 и 17 (см, фиг, 2).

Под действием напора, развитого во вращающемся жидкостном кольце, по каналам 11 и 17 жидкость выбрасывается в кожух 8 до тех пор, пока свободная поверхность ее не достигнет входного отверстия канала 11, При этом в гидромуфте останется количество жидкости, определяемое радиусом R положения входного отверстия канала 11, Для торможения производится реверсирование двигателя, при этом меняет направление вращения и насосное колесо 1. В связи с ростом скольжения до 200% и наличием в муфте жидкости момент достигает величины, достаточной для поворота колеса 4. сжатия пружины 5 и перекрытия канала 11. Муфта заполняется до тех пор, пока момент на ее валу не достигнет величины, соответствующей открытию каналов 11 совмещением их с каналами 12. Дальнейший рост момента прекра щается в связи со сливом рабочей жидкости по этим каналам. Процесс поддерживания посто$шства тормозного момента такой же, как и ограничение момента при спуске. Формула изэбретен;:я Пуско-тормозная протзчная гидродинамическая муфта пэгмвт.свид. У -425007, j тличающаяся тем, что, с целью увеличения энергоемхсюти муфты, в роторе установленэ жестко связанное с ним дополнительное лопастное колесо, эбразую |.ее с подпружиненным колесом единую лл;истн 1о систему. 5