Гидродинамическая муфта Советский патент 1982 года по МПК F16D33/08 

(54) ГИДЮДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, где требуется ограничение величины передаваемого момента в пусковом, рабочем и тормозном режимах. Известна гидродинамическая муфта, содержащая турбинное колесо, установленное на его ступице с возможностью вращения насосное лопастное колесо, регулирующее лопастное колесо, установленное в насосном колесе а также размещенное между ними уравновешивающее пружинное устройство 11. Известная конструкция характеризуется невозможностью использования для передачи повыщенной мощности при установке ее на валу с повышенной частотой вращения, а также пониженной надежностью работы в связи с больщими центробежными натрузкам действующими на уравновешивающие пружины в поперечном направлении. Целью изобрете шя является расширение эксплуатационных возможностей и повышени иадежноста. Поставленная цель достигается тем, что в гидродинамической муфте, содержащей турбинное колесо, установленное на его ступице с возможностью вращения насосное лопастное колесо, регулирующее лопастное колесо, установленное в насосном колесе, а также размещенное между ними уравновеишвающее устройство, выполненное в виде балансирных рычагов, смонтированных на насосном колесе равномерно по окружности с возможностью поворота и взаимодействия с регулирующим лопастным колесом. На фиг. 1 изображена муфта, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Гидродинамическая муфта содержит насосное колесо 1 с лопатками 2, установленное с возможностью свободного вращения на подшипниках 3, размещенных на ступице турбинного колеса 4 с лопатками 5 и крепится при помощи разрезного пру..синного кольца 6 и втулки 7. В фланце насосного колеса 1 вьшолнены сливные каналы 8. В ступице турбинного колеса 4 выполнены расточка яия посадки муфты на вал приводимой машины. Отверстае 9 предназначено для дренажа рабочей полости муфты. В расточке насосного колеса 1 установлено регулирующее колесо 10 с лопатками 11, в ободе которого выполнены радиальные сливные каналы 12 (фиг. 2). В проемах 13 фланца насосного колеса 1, на осях 14, с возможностью поворота вокрут них, установлены балансирнь е рычаги 15, упирающиеся одним плечом в стенку выреза регулирующего колеса 10. В фланце насосного колеса 1 установлен ограничивающий упор 16, позволяющий регулирующему колесу Ш поворачиваться в пределах, ограниченных окружной длиной паза 17, выполненной из расчета совпадения в одном из крайних положений регулирующего колеса 10 сливных каналов 8 и 12 (как это показано на фиг. 1 и фиг. 2) и их полного перекрытия в другом крайнем положении колеса 10. К фланцу насосного колеса 1 при помощи болтов 18 крепится крышка 19 с радиальными лопатками 20 на ее внутренней стороне и питающим конусом 21. Статор муфты состоит из неподвижной емкости 22 с перегородкой 23, в которой выполнено калиброва шое отверстие 24. Для предотвращения закручивания жидкости внутри полости, ограниченной перегородкой 23, установлены тормозящие лопатки 25.

Ступица турбинного колеса 4 уплотнена относительно насосного колеса 1 уплотнением 26, установленным- в крышке 27. С приводным двигателем муфта соеданяется при помощи клиновых ремней (на чертеже не показан О, устанавливаемых в ручьях 28 насосного колеса 1.

Муфта работает следующим образом. При включении приводного двигателя свя. занное с ним клиновыми ремнями насосное колесо 1 приобретает рабочую угловую скорость jJ . Под действием центробежных сил Рц, бала сирные рычаги 15, поворачиваясь вокруг осей 14, смещают регулирующее колесо 10 (на фиг. 2 - по часовой стрелке), что ведет к перекрытию каналов 8 и 12. Одновременно погруженный в жидкость корпус 21 под действием центробежных сил подает в ротор муфты, рабочую жидкость, где ей лопатками 20 сообщается допол штельная энергия, и жидкость поступает в рабочую полость муфты, где начинает циркулировать и передавать вращающий момент от насосного колеса турбинному 4. Количество подаваемой в единицу времени жидкости, определяется расходной характеристикой гсалиброванного отверстия 24 в перегородке 23. Тормозящие лопатки 25 предназначены для предотвращения закручивания жидкости конусом 21, что . улучщает равномерность подачи рабочей жидкости в рабочую полость муфты. По мере заполнения рабочей полости растет передаваемый муфтой момент. При превыщении им допустимой величины, действующая на лоJ патки 11 составляющая этогомомента, преодолевая сопротивление от центробежных сил Рц на балансирных рычагах 15, поворачивает регулирующее колесо 10 до совмещения каналов 8 и 12. Слив жидкости по этим кана0 лам предотвращает дальнейшее заполнение рабочей полости, а тем самым и рост момента. Так осуществляется защита приводного двигателя путем ограничения момента на его валу.

j При последующей тенденции к снижению величины момента на валу муфты в связи с падением скольжения в ней (следствие ускорения приводимой машины) под действием центробежных сил, действующих на рычаги

Q 15, регулирующее колесо 10 вновь поворачивается до перекрытия каналов 8 и 12, чем обеспечивается дальнейшее заполнение рабочей полости муфты. Этот процесс продолжается до полного заполнения, соответствующего

5 работе муфты с максимальным КПД.

При случайно возникшей перегрузке в процессе работы под действием составляющей от передаваемого момента, вновь поворачивается регулирующее колесо 10, происходит

0 открытие каналов 8 и 12 и выброс через них части рабочей жидкости, что предотвращает недопустимый рост момента на валу муфты и перегрузку приводного двигателя Так осуществляется защита приводного двигателя путем ограничения момента на его валу в рабочем режиме.

При использовании в муфте центробежного уравновешивания регулирующего колеса муфта может устанавливаться на валы с различными скоростями вращения. При этом пропорционально изменению момента, передаваемого всей лопастной системой, автоматически изменяется величина предельного момента, диктуемая рабо.ой уравновецпйающего центробежного устройства. Кроме того, в связи с отсутствием в предлагаемом техническом решении уравновешивающих пружин, подверженны.; большим поперечным центробежным нагрузкам; повышается надежность

работы муфты.

Формула изобретения

Гидродинамическая муфта, содержащая турбинное колесо, установленное на его ступице с возможностью вращения насосное лопастное колесо, регулирующее лопастное колесо, установлен1юе в насосном колесе, а также размешенное между ними уравновешивающее устройство, при этом в насосном и регулирующем лопастных колесах выполнены радиальные сливные каналы, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повыщения надеж ности, уравновешивающее устройство выполнено в виде балансирных рычагов, смонтиро96 ванных на насосном колесе равномерно по окружности с возможностью поворота и взаимодействия с регулирующим лопастным колесом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 425007, кл. F. 16 О 33/08. 1971 (прототип).