Гидродинамический привод постоянных оборотов Советский патент 1977 года по МПК F16H41/06 

1

Изобретение относится к гидротрансформаггорам, в частности к приводам постоянных оборотов для авиационных генераторов переменного тока стабильной частоты.

Известны гидродинамические приводы постоянных оборотов, преимущественно для авиационных генераторов переменного тока стабильной частоты, содержащие гидротрансформатор и систему регулирования, включающую сервопривод с регулирующей полостью, чувствительный элемент и источник рабочей жидкости повьпиенного давления til

Недостатком таких гидродинамических приводов является конструктивная сложность системы регулирования.

Известны также гидродинамические приводы постоянных оборотов, содержащие гидротрансформатор, в корпусе которого устано&лен двухпозидионный электромагнитный клапан с подвижным толкателем, связанный с каналом пониженного давления, систему регулирования, включающую сервопривод с регулирующей полостью, чувствительный элемент и источник рабочей жидкости повышенного давления.

В таких гидродинамических приводах посТ05шных оборотов соединение регулирующей полости сервопривода с источником повышенного давления осуществляется через установленный в корпусе гидротрансформатора жиклер, а слив рабочей жидкости из системы регулирования - через двухпозиционный электромагнитный клапан 2 .

Однако такие приводы конструктивно услонены, так как в корпусе гидротрансформатора необходимо вьшолнять большое количество каналов для прохода жидкости. Это приводит к усложнению технологии изготовления устройства, увеличению веса и габаритов и снижению надежности работы вследствие возможности засорения жиклера в эксплуатации.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Это достигается тем, что толкатель двухпозидионного электромагнитного клапана установлен в корпусе с дросселирующим , через который чувствительный элемент и регулирующая полость сервопривода сообщены с источником рабочей жидкости повышенного давления. На фиг. 1 изображена конструктивная схе ма предлагаемого гидродинамического привода постоянных оборотов для авиационного генератора переменного тока стабильной частоты; на фиг. 2 - двухпозиционный электромаг нитный клапан в увеличенном масштабе. Гидродинамический привод содержит гидротрансформатор, имеющий корпус 1, центробежный насос 2, турбину 3, реактор 4 и систему регулирования с центробежным peryляторрм оборотов 5 и сервоприводов 6 с регулирующим элементом и электромагнитный клапан 7. Крутящий момент от двигателя через рессору 8 передается на центробежный насос 2, который преобразует его в энернию рабочей жидкости. Система регулирования обеспечивает постоянство частоты вращения вала турбины 3 путем перемещения регулирующего элемента сервопривода 6, изменяющего сечение на входе в центробежный насос 2. Система регулирования включает в себя центробежный датчик оборотов 9, приводимы от вала турбины 3 через зубчатую передачу 10, и чувствительный элемент в виде сопла 11 и заслонки 12, вьшолненной в виде полусферы, свободно установленной в рычаге 13, упрбшляемом через иглу 14 центробежным датчиком оборотов 9. Питание системы регулирования осуществляется насо- сом 15, размещенным на диске турбины 3. От насоса 15 рабочая жидкость поступает в канал 16, ведущий непосредственно в силовую полость 17 сервопривода 6, и канал 18 связанный с полостью двухпозиционного зпек тромагнитного клапана 7. Электромагнитный клапан 7 содержит (см фиг. 2) подвижный толкатель 19, установлен ный в корпусе 1 с калиброванным дросселирующи зазором 20, через который рабочая жидкость поступает в канал 21, соединенный каналом 22 с регулирующей полостью 23 сервопривода 6 и каналом 24 с соплом 11, прикрываемым заслонкой 12. Для предотвращения утечек рабочей жидкости на валу турбины 3 и валу центробежного насоса 2 установлены уплотнения 25 и 26. Работает гидродинамический привод следующим образом. Гидродинамический привод постоянньк оборотов (см. фиг. 1, 2) представляет собой регулируемый гидротрансформатор, обеспечивающий передачу мощнббтл гидродинамическими силами потока жидкости от колеса наcoca 2, приводимого от двигателя, к турбине 3, связанной с генератором. Потери энергии, возникающие при работе привода, переходят в тепло, отводимое при прокачке рабочей жидкости. От насоса 15 рабочая жидкость поступает непосредственно в силовую полость 17 сервопривода 6 и затем через дросселирующий зазор 20, образованный толкателем 19 и корпусом 1, к регулирующей полости 23 сервопривода и чувствите/шному элементу, вьшолненному в виде сопла 11 и заслонки 12. Регулирование частоты вращения турбины 3 гидродинамического привода осуществляется следующим образом. В установившемся режиме работы, когда частота вращения ротора турбины 3 равна заданной, центробежная сила грузиков датчика оборотов 9 уравновешена пружинами. В этом случае проходное сечение между соплом 11 и заслонкой 12 таково , что в регулирующей полости 23 сервоцилиндра б устанавливается такое давление рабочей жидкости, при котором силы, действующие на сервопривод, взаимноуравновещены, и он занимает определенное положение. При увеличении частоты вращения турбины 3 грузики центробежного датчика оборотов 9 расходятся и,перемещая иглу 14, заставляют рычаг 13 и заслонку 12 приподниматься.Крутящий момент на валу турбины 3 падает, соответственно уменьшается и частота вращения вала турбины. Перемещение регулирующего элемента сервопривода 6 вправо продолжается до тех пор, пока не установится номинальная частота вращения вала турбины. При умень- шении частоты вращения турбины сервопри- вод 6 под воздействием системы регулирования перемещается BjjeBO, открывая проходное сечение на входе в насосное колесо и увеличивая расход рабочей жидкости. С ростом расхода рабочей жидкости увеличивает- ся энергия жидкости, передаваемая турбине, и частота вращения турбины восстанавливается до номинальной величины. При возникновении неисправностей в системе регулирования привода а также при заклинивании подшипников выходного вала на двухпозиционный электромагнитный клапан 7 выдается сигнал от аппарата защиты и управления генератора, Под действием электрического тока электромагнитный клапан 7 перекрывает канал 22, подпитывающий регулирующую полость 23 сервопривода 6 через калиброванный дросселирующий зазор 20. При этом одновременно регулирующая полость 23 сервопривода 6 соединяется с дренажем или с системой пониженного давления двигателя. Давление в регулирующей полости 23 сервопривода падает до малой величины, и регулирующий элемент сервопривода перемещается вправо, в закрытое положение, перекрьтая полностью вход в насосное колесо. Одновременно при падении давления в регулируюшей полости 23 заслонка 12 под действие окружающего ее давления рабочей жидкости прижщу ается к соплу 11. Для демпфирования перемещения регулирующего элемента сервопривода 6 на толкателе 19 двухпозиционного электромагнитного клапана 7 выполнен дополнительный цилиндрический поясок, образующий с корпусом 1 дросселирующее отверстие, сообщающее систему регулирования с каналом дренажа или системы пониженного давления при включенном электромагнитном клапане.

Таким образом, при осуществлении питания регулирующей полости 23 сервопривода 6 че1}ез калиброванный зазор 20, образовавный толкателем 19 и корпусом 1, повышается надежность работы системы регулирования привода вследствие самоочищения калибр| ванного зазора 20 при перемещении толкателя 19. Также упрощается конструкция и уменьщается вес привода, к так как не требуется выполнения специального дросселирующего элемента, например жиклера или щайбы.

Формула изобретения Гидродинамический привод постоянных o6i ротов преимущественно для авиационных генераторов переменного тока стабильной частоты, содержащий гидротрансформатор, в корлусе которого установлен двухпозиционный электромагнитный клапан с подвижным толкателем, связанный с каналом пониженного давления, систему регулирования, включающую сервопривод с регулирующей полостью, чувствительный элемент и источник рабочей жидкости повышенного давления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, толкатель двухпозиционного электромагнитного клапана установлен в корпусе с дросселирующим зазором, через который чувствительный элемент и регулирующая полость сервопривода сообщены с источником рабочей жидкости повьшденного давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. № 265639 кл. F16 Н 41/00 1968.

2,Авт.св. № 271986 кл. F16 Н 41/00 1970.

agwuoiu

О

Фиг.2