Гидродинамическая регулируемая передача Советский патент 1979 года по МПК F16H41/00 

И обретение относится к машиностроению и, в частности, к гидродинамически1М регулируемым передачам. Известны гидродинамические передачи для различных транспортных средств, содержащие корпус с тороидальной полостью, в которой расположены насосное и турбинное колеса, соответственно с входным и выходным валами 1. Недостатком таких гидродинамических передач является невозможность поддержания постоянных оборотов выходного вала с достаточно высокой точностью, в связи с чем они не могут быть применены для генератора переменного тока стабильной частоты. Известны также гидродинамические регулируемые передачи, например для генераторов переменного тока стабильной частоты, содержащие корпус с тороидальной полостью, в которой расположены насосное и турбинное колеса, устройство для регулирования скорости турбинного колеса, выполненное в виде подвижной цилиндрической заслонки, имеющей дросселирующий участок для изменения проходного сечения тороидальной полости на входе в насосное колесо 2. Однако в таких гидродинамических регулируемых передачах в диапазоне малых нагрузок генератора, т.е. вблизи полного перекрытия сечения тороидальной полости, возможны колебания оборотов выходного вала, возникающие из-за неустойчивости течения рабочей жидкости за дросселирующим участком цилиндрической заслонки. Целью изобретения является обеспечение устойчивости работы устройства для регулирования скорости турбинного колеса. Это достигается тем, что на дросселирующем участке заслонки выполнены каналы для сообщения в положении полного закрытия заслонки торО11дальной полости перед заслонкой со входом в насосное колесо. На фиг. 1 изображена гидродинамическая регулируемая передача,продольный разрез; на фиг. 2 - узел I фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения дросселирующего участка цилиндрической заслонки с каналами в виде пазов на торце; на фиг. 4 - второй вариант выполнения дросселирующего участка цилиндрической заслонки с щелевыми

пазами, равномерно расположенными по окружности.

Гидродинамическая регулируемая передача содержит корпус I, на подшипниках которого установлен входной вал 2, жестко закрепленное на последнем насосное колесо 3, связанное через рессору 4 с валом приводного двигателя (на чертежах не показан), и турбинное колесо 5, жестко закрепленное на выходном валу б, связанном с генератором переменного тока стабильной частоты (на чертежах не показан). Насосное колесо 3 и турбинное колесо 5 расположены в тороидальной полости 7, выполненной в корпусе 1, имеющем лопатки направляющего аппарату 8. Передача имеет также устройство регулирования скороети турбинного колеса 5, включающее регулятор 9, исполнительное устройство в виде сервопоршня 10, связанную с ним подвижную цилиндрическую заслонку 11 с дросселирующим участком 12 для изменения проходного сечения тороидальной полости 7 на входе в насосное колесо 3. Рабочая жидкость к гидродинамической передаче подводится от постороннего источника давления (на чертежах не изображен) по магистрали подвода 13. Отвод рабочей жидкости производится через канал 14.

На дросселирующем участке 12 каналы 15 выполнены в виде отверстий круглого сечения, обеспечивающих в положении полного закрытия заслонки 11 сообщение тороида.льной полости 7 передзаслонкой 11 со входом в насосное колесо 3. Эти каналы могут быть выполнены в виде пазов 15 (фиг. 3), расположенных непосредственно на торие заслонки 11, или в виде щелевого паза 15 (фиг. 4).

Работа гидродинамической герегулируемой передачи происходит следующим образом.

Крутящий момент передается насосному колесу 3, где он преобразуется в кинетическую и потенциальную энергию рабочей жидкости, которая, поступая на лопатки турбинного колеса 5, преобразуется в крутящий момент на выходном валу 6 для привода генератора. Скорость вращения турбинного колеса 5, вала 6 и генератора поддерживается постоянной регулятором 9, воздействующим на исполнительное устройство с цилиндрической заслонкой II, изменяющей проходное сечение тороидальной полости 7. Когда заслонка 11 находится в положении, близком к полному перекрытию проходного сечения тороидальной полости 7, на входных кромках лопаток насосного колеса 3 возникает паровая зона, в которую по каналам 15 из зоны повышенного давления тороидальной полости 7 происходит переток жидкости. Осуществление дополнительной подпитки рабочей жидкостью высокого давления зоны входных кромок лопаток насосного колеса 3 обеспечивает устойчивое течение потока рабочей жидкости в колесе насоса, в связи с чем достигается поддержание скорости турбинного колеса 5 без колебаний вследствие снижения интенсивности кавитационного течения и его стабилизации.

Каналы цилиндрической заслонки 11 могут быть выполнены различного сечения и иметь различное расположение на дросселирующем участке заслонки 11 в зависимости от различных требований.

Таким образом, такое выполнение гидродинамической регулируемой передачи позволяет обеспечить снижение интенсивности кавитационного течения и его стабилизацию, вследствие чего достигается устойчивость работы устройства для регулирования скорости.

Испытания гидродинамической регулируемой передачи, выполненной согласно изобретению, показали высокую устойчивость работы на режимах нулевой нагрузки генератора.

Формула изобретения

Гидродинамическая регулируемая передача, содержащая корпус с тороидальной полостью, в которой расположены насосное и турбинное колеса, устройство для регулирования скорости турбинного колеса, выполненное в виде подвижной цилиндрической заслонки, имеющей дросселирующий участок для изменения проходного сечения тороидальной полости на входе в насосное колесо, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения устойчивости работы устройства для регулирования скорости, на дросселирующем участке заслонки выполнены каналы для сообщения в положении полного закрытия заслонки тороидальной полости перед заслонкой со входом в насосное колесо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Гавриленко Б. А. и Семичастнов М. Ф., Гидродинамические муфты и трансформаторы, М., «Мащиностроение, 1969, с. 283, рис. 179.

2. Авторское свидетельство СССР № 416493, кл. F 16 Н 41/06, 1974.

15

иг.2

Фиг.