Гидродинамическая муфта

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к гидродинамическим устройствам для передачи крутящего момента. Целью изобретения является регулирование момента на выходном валу и обеспечение регулируемого дополнительного отбора мощности путем использования шиберного регулирования в двухполостных гидромуфтах. Муфта содержит кожух 1, насосное колесо (К)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЪБЛИН

А1 (19) (11) (g1) 4 F 16 D 33/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3822295/25-27 (22) 10.12.84 (46) 07.11.86. Бюл. В 41 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (72) С,M.Ñóõåíêo (53) 621.822.5(088.8) (56) Яременко О.в. Ограничивающие гидродинамические муфты. - М.: Машиностроение, 1970, с. 69, рис. 32. (54) ПЩРОДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидродинамическим устройствам для передачи крутящего момента. Целью изобретения является регулирование момента на выходном валу и обеспечение регулируемого дополнительного отбора мощности путем использования шиберного регулирования в двухполостных гидромуфтах. Муфта содержит кожух 1, насосное колесо (К) 1268

3, турбинное К 5 и реакторное К 8. В насосном К 3 и турбинном К 5 установ.лены цилиндрические перегородки 11 и 14, диаметр которых равен диаметру турбинного К 5. В них выполнены отверстия 16 и 17, расположенные между лопаткайи 7 и 6. Насосный 18 и турбинный 21 шиберные диски соединены с входным валом 2 и с выходным валом 4 с возможностью осевого перемещения.

На дисках 18 и 21 равномерно по окружности расположены заслонки 19 и

22 на диаметре, меньшем диаметра ци842 линдрических перегородок 11 и 14.

Заслонки 19 и 22 перекрывают отверстия 16 и 17. Лопатки 10 реакторного

К 8 могут быть выполнены скошенными.

Насосный 18 и турбинный 21 диски подпружинены к соответствующим К 3 и 5.

В результате регулирования положения насосного 18 и турбинного 21 дисков можно регулировать заполнение внешнего и внутреннего кругов циркуляции и за счет этого управлять соотношением моментов на валу 4 и реакторном

К 8. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобреение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящего момента, и может использоваться в автомобилях„ тракторах, дорожных, строительных и сель скохозяйственных машинах, на локомотивах, судах и др.

Цель изобретения — регулирование момента на выходном валу и обеспечение регулируемого дополнительного отбора мощности путем использования шиберного регулирования в двухполостных гидромуфтах.

На фиг. 1 показана гидродинамическая муфта, разрез (первый вариант); на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг ° 3 — турбинный шиберный диск (первый вариант); на фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг. 3; на фиг.. 5 — реакторное колесо, разрез (первый вариант); на фиг. 6 — схематическое изображение гидродинамической муфты (второй вариант).

Гидродинамическая муфта (фиг. 1) содержит кожух 1, установленное на входном валу 2 насосное колесо 3, установленное на выходном валу 4 турбинное колесо 5, внутренний диаметр лопаток 6 которого равен внутреннему диаметру лопаток 7 насосного колеса 3, и установленное на выходном валу 4 с возможностью вращения соосное ему и охватывающее турбинное колесо 5 по его наружному диаметру реакторное колесо 8 с рабочей камерой 9, наружный диаметр лопаток 10 которого равен наружному диаметру

2 лопаток 7 насосного колеса 3. Кожух

1 жестко соединен с реакторным колесом 8 ° Насосное колесо 3 снабжено цилиндрической перегородкой 11, разделяющей его полость на две рабочие полости: внутреннюю 12 и наружную 13.

Турбинное колесо 5 снабжено цилиндрической перегородкой 14, ограничивающей его рабочую полость 15. В перегородке 11, между лопатками 7, выполнены радиальные отверстия 16, а в перегородке 14, между лопатками 6 турбинного колеса 5, выполнены радиальные отверстия 17, Входной вал 2 снабжен насосным шиберным диском 18, установленным на валу 2 с воэможностью осевого перемещения. Венец насосного шиберного диска 18 представляет собой заслонки 19, равномерно расположенные по окружности диаметра, меньшего диаметра цилиндрической перегородки 11, и входящие через выполненные для этого в насосном колесе 3 кольцевые щели 20 во внутреннюю полость 12 насосного колеса 3 для взаимодействия с радиальными отверстиями 16 перегородки 11.

В одном иэ крайних положений осевого перемещения шиберного диска 18 заслонки 19 полностью открывают отверстия 16, а в другом крайнем положении — полностью закрывают их. Выходной вал 4 снабжен турбинным шиберным диском 21, установленным на валу 4 с возможностью осевого перемещения. Венец турбинного шиберного диска 21 представляет собой Эаслрнки 22, равномерно расположенные по окружности диаметра, большего (первый вариант, фиг. 1) диаметра цилиндрической перегородки 14, и взаимодействующие с радиальными отверстиями 17 перегородки 14, В одном из крайних положений осевого перемещения турбинного шиберного диска 21 заслонки 22 полностью открывают отверстия 17, а в другом крайнем положении — полностью закрывают их. Исходное положение насосного

18 и турбинного 21 шиберных дисков обеспечивает (фиг. 1) полное закрытие отверстий 16 и 17 заслонками 19 и 22 соответственно. Насосный и турбинный шиберные диски 18 и 21 должны быть установлены на валах 2 и 4 соответственно с исключением их повод рота на этих валах — например, на шлицах (не показано) °

Между насосным шиберным диском 18 и насосным -колесом 3 установлена возвратная пружина 23, обеспечивающая указанное выше исходное положение насосного шиберного диска 18 при отсутствии на нем осевого управляющего силового воздействия F, Между турбинным шиберным диском 21 и турбинным колесом 5 установлена возвратная пружина 24, обеспечивающая исходное положение турбинного шиберного диска 21 при отсутствии на нем управляющего силового воздействия F . Лопатки 10 реакторного колеса 8 в варианте исполнения гидродинамической передачи. показанном на фиг. 1, со стороны насосного колеса 3 по внутреннему диаметру выполнены скошенными..

Вариант исполнения гидродинамической муфты (фиг. 6) отличается от описанного тем, что внутренняя полость

12 насосного колеса 3 и рабочая полость 15 турбинного колеса 5 выполнены симметричными и снабжены одинаковыми симметрично расположенными тороидальными перегородками 25 и 26, образующими в этих полостях кольцеобразные рабочие камеры для циркуляции жидкости. Венец турбинного шиберного диска 21 имеет диаметр, равный диаметру венца насбсного шиберного диска 18, а заслонки

19 и 22,выполнены симметричными и снабжены радиальными отверстиями 27 и 28 для взаимодействия с радиальными отверстиями 16 и 17 соответственно. Концы заслонок 19 и 22, обра1268842 4 щенные к полостям 12 и 15, выполнены скошенными по образующей кольцевых камер в исходном положении дисков 18 и 21. В этом положении

5 заслонки 19 и 22 полностью перекрывают радиальные отверстия 16 и 17 соответстгенно; в противоположных крайних положениях дисков 18 и 21 отверстия 16 и 17 открыты и образуют с отверстиями 27 и 28 каналы.

В обоих вариантах (фиг. i и 6) турбинное колесо 5 по наружному диаметру перегородки 14 снабжено маслоотражающим кольцом 29, создающим между колесами 5 и 3 лабиринтное уплотнение.

Наличие возвратных пружин 23 и 24 обеспечивает пропорциональность перемещения шиберных дисков 18 и 21 соответственно управляющим воздействием, и ;, что упрощает управление заслонками и обеспечивает определенное начальное положеь яе этих дисков.

Скосы на лопатках 10 реакторного колеса 8 представляют возможность уменьшить максимальный момент, снимаемый с этого колеса, что может потребоваться в конструкциях гидропереда- чи, работающей в режиме сцепления

30 или при малой мощности, потребной для приведения дополнительной нагрузки. Это достигается за счет уменьшения площади воздействия "внешнего" круга на лопатки 10.

Гидродинамическая муфта (фиг. 1) работает следующим образом.

При открытых заслонками 19 отверстиях 16 насосного колеса 3 и вращении входного вала 2 жидкость под действием центробежных сил отбрасывается через радиальные отверстия

16 в наружную рабочую камеру 13 насосного колеса 3. Опорожнение внутренней полости 12 происходит быстро и на выходном валу 4 момент практически не возникает, В этом режиме, например, можно прогреть двигатель машины, на которой установлена передача, не создавая момента на выходном валу 4. Радиальные отверстия 17 при этом должны быть закрыты.

Если нагрузка на реакторном колесе 8 мала или отсутствует, оно вращается вместе с насосным колесом 3

N с одной частотой. При приложении нагрузки к реакторному колесу 8 в наружной камере 13 насосного колеса

3 возникает циркуляция жидкости.

5. Муфта по ir. 1, о т л и ч а ю45 щ а я с я тем, что она снабжена маслоотражающим кольцом, установленным по наружному диаметру перегородки турбинного колеса.

126

Если при наличии цилкуляции этого

"внешнего" круга заслонками 22 открыть радиальные отверстия 17 турбинного колеса 5, рабочая жидкость иэ "внешнего" круга циркуляции отбрасывается через отверстия 17 в рабочую полость 15 турбинного колеса 5, При этом после закрытия заслонками 19 радиальных отверстий 16 поступление жидкости из внутренней камеры 12 в наружную 13 прекращается и начинает работать "внутренний" круг циркуляции — между внутренней полостью 12 насосного колеса 3 и рабочей полостью 15 турбинного колеса 5. Он обуславливает появление на выходном валу 4 момента, Регулируя силовыми управляющими воздействиями F и Н положения насосного

1 7 и турбинного шиберных дисков 18 и

21, можно укаэанным образом регулировать заполнение "внешнего" и

"внутреннего" кругов циркуляции и эа счет этого управлять соотношением моментов на выходном валу 4 и на реакторном колесе 8.

Гидродинамическая муфта (фиг. 6) работает аналогично, но благодаря наличию кольцеобразной камеры, образованной внутренней полостью 12 насосного колеса 3, рабочей полостью 15 турбинного колеса 5 и тороидальными перегородками 25 и 26, а также благодаря скошенной форме концов заслонок 19 и 22 при закрытых радиальных отверстиях 16 и 17 (т.е. в исходном положении насосного 18 и .турбинного 21 шиберных дискон) имеет улучшенные статические характеристики в передаче момента на выходной вал 4, ° так как "внутренний" круг циркуляции работает без лишних гидросопротивлений, обусловленных шиберами и другими элементами— практически точно так же, как в обычной гидромуфте с тором, что улучшает KIIg передачи мощности на. выходной вал на заданном режиме.

8842 6

Формула из обретения

1. Гидроцинамическая муфта, соР держащая насосное и турбинное колеса, реакторное колесо, охватывающее турбинное по его наружному диаметру, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем расширения диапа1в зона регулирования момента и обеспечения регулируемого дополнительного отбора мощности, она снабжена установленными в насосном и турбинном колесах цилиндрическими пере15 городками, диаметр которых равен наружному диаметру турбинного колеса, а также установленными с возможностью осевого перемещения насосным и турбиннымшиберными дисками с зас2О лонками, размещенными равномерно по окружности шиберного диска, причем в цилиндрических перегородках между лопатками выполнены отверстия, а заслонки установлены с возможно25 стью их перекрытия:.

2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена возвратными пружинами, установленными между насосным шиберным диском и насосным колесом, а также между турбинным шиберным диском и турбинным колесом.

3. Муфта по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что лопатки реакторного колеса со стороны насосного колеса по их внутреннему диаметру выполнены скошенными.

4, Муфта по п. 1, отличающ а я с я тем, что в заслонках вы4II полнены радиальные отверстия, расположенные с воэможностью перекрытия отверстий перегородок.

1268842 !

11

1268842

Составитель Jl. Коле ников

Техред И.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор Е. Папп

Заказ 6014/37

Тираж 880

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, F<-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4