Гидротрансформатор Советский патент 1981 года по МПК F16H41/00 

1

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в гидродинамических передачах наземных транспортных средств.

Известен гидротрансформатор, содержащий корпус, установленные в нем с образованием круга циркуляции насосное, турбинное колеса и реактор, расположенный на меньшем радиусе круга циркуляции, ротор, соединенный с насосным колесом, фрикционную муфту блокировки насосного и турбинного колес, имеющую соединенные с ротором упорный и нажимной диски, магистрали подпитки гидротрансформатора и управления фрикционной муфтой, последняя из которых снабжена золотниковым устройством включения и выключения муфты 1.

Однако такие гидротрансформаторы ненадежны в работе и трудоемки в изготовлении из-за наличия муфты свободного хода.

Целью изобретения является повышение надежности работы и уменьшение трудоемкости изготовления.

Указанная цель достигается тем, что реактор жестко соединен с корпусом, yrioprujii и мажнм.чой писки снабжены сливными отверстиями, расположенными на радиусе, превышающем максимальный радиус реактора, и круг циркуляции посредством отверстий сообщен при включенной муфте блокировки с полостью корпуса, а магистрашь подпитки снабжена клапаном,гидравлически связанным с золотниковым устройством включения и выключения муфты.

Диски могут иметь обращенные друг к другу поверхности, контактирующие между собой при выключенной муфте, а сливные отверстия должны быть смещены относительно друг друга в окружном направлении. Отношение радиуса расположения сливных отверстий к максимальному радиусу реактора не превышает 1,03.

На чертеже показан разрез гидротрансформатора .

Гидротрансформатор содержит корпус 1, установленные в нем с образованием круга циркуляции,2, насосное, турбинное колеса 3 и 4 соответственно и реактор 5, расположенный на меньшем радиусе круга циркуляции 2. Гидротрансформатор содержит также ротор 6, соединенный с насосным колесом 3, фрикционную муфту 7 блокировки насосного и турбинного колес 3 и 4, имеющую соединенные с ротором 6 упорный и нажимной диски 8 и 9 соответственно, магистрали подпитки 10 гидротрансформатора и управления 11 фрикционной муфтой 7, последняя из которых снабжена золотниковьв«1 устрой ством 12 включения и выключения муфты 7, причем реактор 5 жестко соединен с корпусом 1, упорный и нажимной диски 8 и 9 снабжены сливньг н отверс тиями 13 и 14, расположенньши на радиусе R, превышающем максимальный радиус R2 реактора 5 и круг циркуляции 2 посредством отверстий 13 и 14 сообщен при включенной муфте 7 блоки ровки с полостью корпуса 1, а система подпитки 10 снабжена клапаном 15, гидравлически свяэанньвл каналом 16 с золотниковым устройством 12 включени и выключения муфты 7. Диски 8 и 9 имеют обращенные друг к другу поверх ности 17 и 18, контактирующие между собой при выключенной муфте 7, а сли ные отверстия 13 и 14 смещены относительно друг друга в окружном направлении, и отношение радиуса R расположения сливных отверстий 13 и 14 к максимгшьному радиусу Rj реак тора 5 не превьааает 1,03. Гидротрансформатор дополнительно снабжен каналом 19 подачи рабочей жидкости в зазор 20 между дисками. Клапан 15 снабжен пружиной 21. Работает гидротрансформатор еле- дукхдим образом. В режиме трансформации крутящего момента золотником 12 перекрыта магистраль 11 подачи рабочей жидкости в канет 19, а запорный клапан 15 открыт, обеспечивая подпитку гидротран сформатора от магистрали 10. Давлени подпитки в круге циркуляции гидротрансформатора обеспечивает приьодкание нажимного диска 9 к упорному дис ку 8, и, следовательно, выключенное состояние фрикционной муфты 7, диски которой разжаты относительно друг друга и не влияют на работу гидротрансформатора. При этом слив рабоче жидкости гидротрансформатора через отверстия 14 и 13 предотвращен за счет плотного прилегания обоих дисков по поверхности 17 и 18 с учетом того, что указанные отверстия 14 и 1 расположенные на радиусе R, не совпадакгг по углу. Гидротрансформатор работает с обычном режиме, обеспечивая скольжение турбинного колеса 4 относительно насосного колеса 3 при неподвижном реакторе 5, что характерно на данном режиме как для комплексных, так и для некомплексных гидротрансформаторов. Передача энергии происходит гидравлическим путем от насосного колеса 3 к турбинному колесу 4. При повышении передаточного отно шения и уменьшении скольжения между насосным и турбинньлм колесами 3 и 4 гидротрансформатора, последний переводится в режим блокировки. В этом случае под действием сигнала системы управления золотник 12 смещается в нижнее положение, обеспечив подачу жидкости из магистрали 11 в канал 19 и далее в зазор 20 между упорным и нажимным дисками 8 и 9. Под действием давления жидкости нажимной диск 9 отходит вправо, включая муфту 7 и блокируя тем самым насосное и турбинное колеса 3 и 4, которые начинают вращаться как единое целое. Одноврекюино со смещением золотника 12 в нижнее положение открывается канал 16, обеспечивая подачу давления из магистргипи 11 к клапану 15, который, смещаясь вправо; перек1И:1вает магистраль 10 и обеспечивает прекращение подпитки гидротрансформатора. Оставшаяся в круге циркуляции 2 жидкость, сливается через отверстия 14 и 13, поскольку, при смещении нажимного диска 9 вправо, между поверхностями 17 и 18 образуется зазор 20, что делает указанные отверстия 14 и 13 сообщающимися. Рабочая жидкость сливается из круга циркуляции 2 до уровня, определяемого верхней кромкой отверстия 13, при котором реактор 5 оказывается в зоне, освобожденной от рабочей жидкости, если учесть, что радиус R больше радиуса R2. Оставшийся в круге циркуляции 2 слой рабочей жидкости, отбрасываекшй центрюбежными силсцш к периферии, располагается выше верхней кромки отверстия 13, не контактируя с реактором 5. Гидротрансформатор, таким образом, работает в режиме блокировки при передаче энергии через замкнутую муфту 7, а регйстор 5, нгисодясь в зоне, освобожденной от рабочей жидкости, не является в данном, случае вредным сопротивлением и, следовательно, не снижает КПД гидротрансформатора, который в данном случае близок к единице, как и у блокируемых комплексных гидротрансформаторов, снабженных муфтой свободного хода. Переход с режима блокировки на режим трансформации происходит в обратном порядке: под действием системы управления золотник 12 смещается в верхнее положение, перекрывая подачу давления в канал 19. Одновременно перекрывается канал 16 и клапан 15 под действием пружины 21 смещается влево, обеспечивая подачу давления рабочей жидкости от магистрали 10 и в круг циркуляции 2 гидротрансформатора. Под действием давления подпитки в круге циркуляции 2 нажимной диск 9 смещается влево, выключая муфту 7, а рабочая жидкость из зазора 20 между дисками 8 и 9 выжимается на слив через отверстия 14 и 13, которые затем перекрываются при прижатии обоих дисков 8 и 9 друг к другу. В итоге