Регулируемая гидродинамическая передача

 

1. РЕГУЛИРУЕМАЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, в котором с образованием рабочей полости, заполненной рабочей средой , размещены лопастные колеса и устройство для формирования в межколесном зазоре управляющего потока рабочей среды, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности и диапазона регулирования, устройство для формирования управляющего потока снабжено кольцевым безлопаточным соплом, размещенным поперек основного потока рабочей среды и против межколесного зазора. 2. Гидродинамическая передача по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность оси сопла расположена перпендикулярно к поверхности , образованной средними линиями основного потока рабочей среды.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,SU„„1133451 А

4(Д) F 16 Н 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3601003/25-06 (22) 08.06.83 (46) 07.01.85. Бюл. № 1 (72) В. Е. Грузинов (71) Центральный научно-испытательный полигон-филиал «ВНИИстройдормаш» (53) 621.226.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 162393, кл, F 16 Н 41/04, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР № 383928, кл. F 16 Н 41/22, 1970.

3. Авторское свидетельство ЧССР № 198436, кл. F 16 D 33/02, 1976. (54) (57) 1. РЕГУЛИРУЕМАЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, содержащая корпус, в котором с образованием рабочей полости, заполненной рабочей средой, размещены лопастные колеса и устройство для формирования в межколесном зазоре управляющего потока рабочей среды, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и диапазона регулирования, устройство для формирования управляющего потока снабжено кольцевым безлопаточным соплом, размещенным поперек основного потока рабочей среды и против межколесного зазора.

2. Гидродинамическая передача по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность оси сопла расположена перпендикулярно к поверхности, образованной средними линиями основного потока рабочей среды.

1133451 ройство для формирования тангенциального управляющего потока рабочей среды, регулирующего подкрутку штока на входе в лопастное колесо (2).

Недостатком известной передачи является узкий предел регулирования.

Наиболее близкой к изобретению является регулируемая гидродинамическая передача, содержащая корпус, в котором с об25

30 разованием рабочей полости, заполненной рабочей средой, размещены лопастные колеса и устройство для формирования в межколесном зазоре управляющего потока рабочей среды (3).

Известная передача характеризуется недостаточной эффективностью и узким диапазоном регулирования, так как управля35 ющий лоток, воздействуя на основной поток рабочей жидкости, создает местную область турбулентности, представляющую собой «гид- 40 равлический шибер», создающий местное сопротивление. Таким образом, регулирование производится только с дополнительными потерями и в сторону понижения внешних характеристик.

Цель изобретения — повышение эффективности и диапазона регулирования передачи.

Цель достигается тем, что в регулируемой гидродинамической передаче, содержащей корпус, в котором с образованием рабочей полости, заполненной рабочей средой

50 размещены лопастные колеса и устройство для формирования в межколесном зазоре управляющего потока рабочей среды, последнее снабжено кольцевым безлопаточным соплом, размещенным поперек основного по55 тока рабочей среды и против межколесного зазора.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулируемой гидродинамической передаче, и может найти применение в приводах различных машин и механизмов.

Известны регулируемые гидродинамические передачи, содержащие корпус, в котором с образованием рабочей полости, заполненной рабочей средой, установлены лопастные колеса и размещен передвижной рефлектор, имеющий механизм его перемещения 10 поперек потока рабочей среды в рабочей полости для смещения и фиксации этого потока (1).

Недостатками указанных передач являются конструктивная сложность и наличие стеснения потока, обусловленное рефлектором, что снижает надежность и эффективность гидропередачи в работе.

Известны также регулируемые гидродинамические передачи, содержащие корпус, в котором с образованием рабочей полости, заполненной рабочей средой, установлены лопастные колеса и размещено устПри этом поверхность оси сопла расположена перпендикулярно к поверхности, образованной средними линиями основного потока рабочей среды.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемой гидропередачи; на фиг. 2 — схема регулирования гидропередачи при подаче управляющего потока со стороны внутреннего тора; на фиг. 3 — то же, при подаче управляющего потока со стороны наружного тора; на фиг. 4 — конструктивная схема гидропередачи с промежуточными торами; на фиг. 5 — схема регулирования гидропередачи с промежуточными торами при подаче управляющего потока со стороны внутреннего тора; на фиг. 6 — то же, при подаче управляющего потока со стороны наружного тора.

Регулируемая гидродинамическая передача (гидротрансформатор) содержит корпус I, в котором с образованием рабочей полости 2, заполненной рабочей средой, установлены лопастные колеса 3 — 5 соответственно насоса, турбины и реактора.

Там же размещено устройство для формирования в межколесном зазоре

6 управляющего потока рабочей среды, которое снабжено по меньшей мере одним кольцевым безлопаточным соплом 7, размещенным поперек основного потока рабочей среды и против межколесного зазора 6. В предлагаемой гидропередаче сопло 7 выполнено во внутреннем торе 8 реактора 5, а в наружном торе 9 — второе кольцевое сопло 10.

Поверхность оси 1! каждого сопла 7 и 10 может быть перпендикулярна поверхности

12, образованной средними линиями тока основного потока рабочей среды (фиг. 4-6).

Лопастное колесо 3 насоса, размещенное за межколесным зазором 6, расположенным против сопел 7 и 10, может быть снабжено промежуточными торами 13. Сопла 7 и 10 каналами 14 и 15 (канал 14 проходит к внутреннему тору 10 сквозь лопасти реактора 5) через трехходовой реверсирующий дросселирующий гидрораспределитель 16 сообщены с регулируемым источником 17 давления рабочей среды. Насосное колесо

3 через замыкающий кожух 18 связано с входным валом 19, а турбинное колесо 4 установлено на выходном валу 20.

Лопатки насосного колеса 3 или другого лопастного колеса, расположенного за межколесным зазором 6, против которого установлены сопла 7 и 10 устройства для формирования управляющего потока, имеют сильно развитую пространственную кривизну и переменные по ширине лопатки углы выхода (или выхода и входа). Межколесный зазор 6, в котором формируется управляющий поток, выполнен несколько шире других межколесных зазоров для обеспечения возможности перестройки в нем ос11

3 новного потока рабочей среды под действием управляющего потока. На фиг. 1 — 6 представлен вариант исполнения передачи с формированием управляющего потока в зазоре между реактором 5 и насосным колесом 3, но конструктивно возможно также выполнение передачи с формированием управляющего потока между насосным и турбинным колесами 3 и 4 и между турбинным колесом

4 и реактором 5.

При вращении насосного колеса 3 от привода (не показан) рабочая среда начинает циркулировать в рабочей плоскости 2.

В насосном колесе 3 основному потоку рабочей среды сообщается энергия, которая отдается затем турбинному колесу 4 и идет на совершение полезной работы.

Для изменения характеристик гидродинамической передачи от источника 17 давления через гидрораспределитель 16 по каналам 14 и 15 подают рабочую среду к соплам 7 и 10, которые формируют кольцевой управляющий поток, направленный поперек основного потока в зазоре 6. Под действием управляющего потока происходит поперечное отклонение основного потока и деформация поперечной эпюры скоростей этого потока в меридиональном сечении рабочей полости 2. При отклонении потока и деформации эпюры скоростей смещается поверхность 12 средних линий тока в лопастном колесе (в данном случае в насосе 3), следующем за межлопастным зазором 6. При этом за счет переменной по ширине лопаток геометрии лопастной системы лопастного колеса 3 происходит изменение параметров основного потока и эффектов его взаимодействия с лопастными системами лопастного колеса 3, а также лопастных колес 4 и 5. Это ведет к изменению гидравлических моментов лопастных колес 3 — 5, а также преобразующих .и нагружающих свойств гидродинамической передачи, т.е. к регулированию ее характеристик. Изменение характеристик происходит не только путем изменения углов входа — выхода лопаток колеса 3 на средней линии тока при ее поперечном сечении, но и путем изменения скоростей пространственной структуры потока и его взаимодействия с пространственной лопастной системой колеса 3 с переменной по ширине геометрией. Кроме того, изменение характеристик связано с изменением радиуса выхода основного потока из лопастного колеса 3. Это особенно эффективно для регулирования, так как гидравлический момент лопастных колес зависит от радиуса выхода потока в пятой степени.

33451

4

Регулирование характеристик гидродинамической передачи в широких пределах обеспечивается как гидрораспределителем

116 путем изменения направления действия управляющего потока при переключении подачи рабочей среды от источника 17 с сопла 7 на сопло 10 и изменения соотношения управляющих потоков, формируемых соплами 7 и 10, так и путем изменения напоров этих потоков в результате регулировки источника 17.

Для увеличения глубины регулирования путем фиксации положения отклоненного основного потока в лопастном колесе 3 последний снабжается промежуточными торами 13, делящими лопастное колесо 3 на ряд параллельных проточных частей, геометрия лопастных систем которых может существенно различаться между собой.

При этом отклонение основного потока в зазоре 6 вызывает изменение соотношения объемных подач рабочей среды, протекающей по этим проточным частям, колеса 3, а следовательно, к изменению результирующего эффекта взаимодействия лопастной системы колеса 3 с основным потоком. Это обеспечивает глубокое регулирование характеристик гидропередачи, так как промежуточные торы 13 препятствуют выравниванию скоростей потока при движении его от входа к выходу лопастного колеса 3.

Отклонение основного потока рабочей среды в поперечном направлении в меридиональном сечении требует меньших затрат энергии, а следовательно, и меньшей мощности управляющего потока по сравнению с регулированием посредством тангенциальной подкрутки потока. Кроме того, регулирование поперечным отклонением потока рабочей среды более эффективно, так как при сильной кривизне. лопастной системы малое поперечное смещение потока обеспечивает существенное изменение характеристик.

В связи с тем, что предлагаемая гидродинамическая передача снабжена кольцевым безлопаточным соплом, создающим кольцевой управляющий поток, воздействующий на основной поток рабочей среды и изменяющий его эпюру скоростей, обеспечивается регулирование передачи. При этом происходит поперечное смещение средней линии тока, что приводит к преобразованию свойств лопастной степени как путем изменения ее геометрии по средней линии тока, так и путем изменения фактического актиВного диаметра передачи. Вследствие этого достига ется повышение эффективности и расширение диапазона регулирования.

1133451

12 б

Составители А, Бриммер

Редактор A. Козориз Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 9578/33 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Регулируемая гидродинамическая передача Регулируемая гидродинамическая передача Регулируемая гидродинамическая передача Регулируемая гидродинамическая передача 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в энергетических установках летательных аппаратов и наземных транспортных средств

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к роторным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в энергомашиностроении, тепловозо- и судостроении, авиации, тракторо- и автомобилестроении

Изобретение относится к гидравлическим передачам гидродинамического типа

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к системам управления блокировкой гидротрансформатора транспортных средств

Изобретение относится к строительным транспортным средствам, движение которых обеспечивается за счет гидравлического насоса

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к гидродинамическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидравлических передачах для преобразования энергии текучей среды в механическую энергию выходного звена
Наверх