Гидротрансформатор

 

Изобретение м.б. использовано в. приводах машин, рабочие органы к-рых совершают одновременно два рабочих движения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей гидротрансформатора путем обеспечения двух выходных автоматически взаимосвязанных д жений. Для этого он снабжен дополнительным выходным валом I1, жестко связанным с реактором (Р ) 6, установленным непосредственно за турбинным колесом (ТК) 4, а ТК кинематически связано с Р 7, установленным перед насосным колесом 2, через управляемую муфту 12 сЦепления. Муфта 12 установлена между ступицами 15 ТК и Р 6, содержит два фрикционных диска 13 и 14. Диск 14 жестко связан с Р 7, а диск 13 - со ступицей ТК. Гидротрансформатор обеспечивает автоматически связанные движения выходных валов 5 и П, двухступенчатый режим работы на малых ne-i редаточных отношениях, снятие мощности с обоих валов, что расширяет диапазон его работы. 1 а.п. ф-лы. 3 ил. С/) 13 Фи.Г

2 А1

СО)ОЭ С(,ДЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 F 16 Н 45 02

1 О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< @а к>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3913787/25-06 (22) 19.06.85 (46) 30.07.87. Бюл. 11 28 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) Б.M.Áèì-Бад, С.П.Стесин и О,А.Оганесов (53) 621.226.5 (088.8) (Se) Лаптев В.Н. Автотракторные гидротрансформаторы, М.: Машиностроение, 1973, .с. 41,рис. 31, (54) ГИДРОТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение м.б. использовано в приводах машин, рабочие органы к-рых совершают одновременно два рабочих движения. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей гидротрансформатора путем обеспечения двух выходных автоматически взаимосвязанных движений. Для этого он снабжен дополнительным выходным валом 11, жестко связанным с реактором (Р ) 6, установленным непосредственно за турбинным колесом (ТК 2 4, а ТК кинематически связано с P 7, установленным перед насосным колесом

2, через управляемую муфту 12 сцепления, Муфта 12 установлена между ступицами 15 ТК и P 6, содержит два фрикционных диска 13 и 14. Диск 14 жестко связан с P 7, а диск 13 — со ступицей ТК, Гидротрансформатор обеспечивает автоматически связанные движения выходных валов 5 и 11, двухступенчатый режим работы на малых пе- а Ф редаточных отношениях, снятие мощности с обоих валов, что расширяет диапазон его работы. 1 з.п. ф-лы.

С:

3 ил.

1326826 2

11зобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к гидротрансформаторам, и может быть использовано в приводах машин и механизмов, рабочие органы кеторых совершают одновременно два рабочих движения, Цель изобретения — расширение функ циональных воэможностей гидротрансформатора путем обеспечения двух выходных автоматически взаимосвязанных движений, На. фиг,I схематически представлен гидротрансформатор, на фиг.2— характер изменения КПД ($), коэффициента трансформации крутящего. момента (К) и коэффициента момента на входном валу () в зависимости от пере1 даточного отношения (1) при работе .гидротрансформатора на режиме комплексного (сплошная линия) и двухступенчатого (пунктирная линия); на фиг,3 — характер изменения крутящих моментов на выходном валу (M ) и на первом реакторе (на дополнительном выходном валу) (И ).

Гидротрансформатор содержит корпус 1, насосное колесо 2, установленное на входном валу 3, турбинное колесо 4, установленное на выходном валу 5, два реактора 6 и 7, расположенных между турбинным 4 и насосным

2 колесами. Каждый иэ реакторов 6 и 7 установлен на механизмах свободногб хода, состоящих из наружных обойм 8, жестко связанных с реакторами 6 и 7, роликов 9 и внутренних обойм, которые могут быть выполнены в виде общего стакана 10, жестко связанного с корпусом I Гидротрансформатор снабжен дополнительным валом 11, жестко связанным с обоймой

8 реактора 6, расположенного непосредственно эа турбинным колесом 4, Для воэможности механической связи реактора 7 с турбинным колесом 4 предусмотрена управляемая муфта сцепления 12, установленная в полости (не обозначена) между ступицами турбинного колеса 4 и реактора 6. Муфта 12 может быть выполнена фрикционной, содержащей два фрикционных диска 13 и 14, и управляться, например, гидравлически путем подачи рабочей жидкости по выходному валу 5, Фрикционный диск 13 жестко связан со ступицей турбинного колеса 4, а фрикционный диск 14 посредством спиц большие сопротивления при разгоне .выходного вала 5, включается муфта 12, связывающая через диск 14 и спицы 15

З5 турбинное колесо 4 с реактором 7.

В этом случае трансформатор работает как двухступенчатый, в результате чего повышается коэффициент трансформации и возрастает КПД (фиг,1, штри40 ховые линии) в области малых передаточных отношений. После преодоления больших сопротивлений и разгона муфта 12 отключается и трансформатор может работать как комплексный четы45 рехколесный трансформатор.

При работе трансформатора в режимах обычного комплексного или многоступенчатого трансформатора муфта 16 (если она имеется) может быть как

5р включена, так и выключена.

Трансформатор может быть также использован для привода рабочего органа (не показан), совершающего одновременно два движения (например, вра55 щательное движение резанья и поступательное движение подачи сверла).

В таком режиме трансформатор может работать при передаточных отношениях

i > i„(фиг.3), где 1, - передаточное

15, установл.енных в зазоре между выходными кромками (не обозначены) турбинного колеса 4 и входными кромками (не обозначены) реактора 6, жестко связан с реактором 7.

Выходной вал II может быть выполнен составным, при этом части его могут соединяться муфтой 16. Выполнение вала 11 составным целесообразно в том случае, если гидротрансформатор в основном будет использоваться в качестве комплексного. По условиям технологического процесса желательно отсутствие вращательного движения подвижных элементов, кроме вала 5, Кроме того, гидротрансформатор может быть оснащен тормозом 17, включение которого не позволяет реактору 7 вращаться при смене знака крутящего момента на нем и тем самым перейти гидротрансформатору на режим гидромуфты, если в этом будет технологическая необходимость.

При включенных муфте 14 и тормозе

17 (если он имеется) трансформатор работает как обычный комплексный четырехколесный трансформатор, характеристика которого приведена на фиг,2.

Если необходимо преодолеть особо

1326826

4 отношение, при котором момент на реакторе 6 меняет знак на противоположный и последний получает возмож ность вращения совместно с дополнительным выходным валом 11 (муфта 16, если она имеется, должна быть при этом включена). Выходной вал 5 может быть использован для совершения рабочим органом одного движения (например, вращение сверла), а дополнительный выходной вал 11 — для совершения рабочим органом другого движения 1например, поступательного движения подачи сверла, в которое известными средствами легко может быть преобразовано вращательное движение вала 11).

Целесообразность применения трансформатора для привода рабочего органа, совершающего одновременно два движения, обусловлена тем, что моменты на валах 5 и 11 автоматически взаимосвязаны друг с другом. С уменьшением момента сопротивления на валу 5 (при уменьшении усилия резанья) увеличивается момент на валу

1l (возрастает скорость подачи).

При возрастании момента сопротивления на валу 5 (увеличение усилия ре1 зания из-за встречи с твердыми час-. тицами) момент на валу 11 уменьшается, что приводит к уменьшению скорости подачи или даже к ее прекращению. Это позволяет повысить производительность технологического .процесса резания и предохранить режущий инструмент от повреждений.

В данном трасформаторе механизмы свободного хода могут быть выполнены .с разными внутренними обоймами 10, и связь обоймы реактора 6 с корпусом в этом случае может осуществляться посредством муфты. В этом случае при отключении обоймы 10 реактора 6 от корпуса .1 .вал 11 может вращаться в обратном направлении, что может ока заться желательным при встрече рабочего органа с твердым препятствием, поскольку в этом случае возможно циклическое ударное воздействие на последнее режущего инструмента.

Снабжение трансформатора дополнительным выходным валом 11, связанным с реактором 6, расположенным за турбинным колесом 4, и снятие в определенном диапазоне передаточных отношений 1для передаточных отношений

i > l., где 1, - передаточное отноше5

15

55 ние, при котором меняется знак момента на реакторе 7 (фиг.З) мощности с него расширяет функциональные воэможности трансформатора, так как позволяет получить на выходных валах 1 и 11 два вращательных движения, автоматически связанные между собой (с изменением параметров движения одного из валов автоматически меняются параметры движения другого вала), . Для получении более широкого диапаэона работы трансформатора в режиме снятия мощности с обоих валов 3 и 11 последний целесообразно связывать именно с реактором 6, расположенным за турбинным колесом 4, Выполнение механической связи турбинного колеса 4 с реактором 7, расположенным перед насосным колесом 2, с возможностью их вращения в одном направлении с одинаковыми скоростями позволяет на малых передаточных отношениях использовать трансформатор как двухступенчатый, что дает воэможность повысить коэффициент трансформации и КПД на указанных режимах работы и тем самым расширить функциональные возможности трансформатора за счет воэможности преодоления им повышенных нагрузок.

Таким образом, гидротрансформатор, совмещая в себе положительные стороны комплексных четырехколесных гидротрансформаторов (расширение дна пазонов высоких передаточных отношений)и многоступенчатого трансформатора (повьппение коэффициента трансформации и увеличение КПД при малых передаточных отношениях), позволяет получить два автоматически взаимосвязанных выходных движения, что дает возможность использовать его для привода рабочих органов, совершающих одновременно два движения. Применение предлагаемого трансформатора в приводах сверлильных станков бурового оборудования и других агрегатов позволяет повысить производительность последних и увеличить сроки эксплуатации применяемых инструментов. Это связано с тем, что, если, например, один из выходных валов использовать для обеспечения вращательного движения режущего инструмента, а другой — для обеспечения подачи последнего, то при увеличении момента резания автоматически уменьшается усилие подачи и тем

13268

Составитель Я.Брацлавский

Техред B. Кадар

Редактор Н.Горват

Корректор С.Шекмар

Заказ 3263/31

Тираж 811

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская Йаб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4 самым предохраняется o r излишнего износа режущий инструмент, а при уменьшении момента резания автоматически .увеличивается усилие подачи и тем самым возрастает скорость проходки, Использование многоцелевого трансформатора способствует также уменьшению номенклатуры гидротрансформаторов, выпускаемых в различных отраслях машиностроения, Формула изобретения

1. ядро трансформатор, содержащий входной вал с установленным на нем 15 насосным колесом, выходной вал с установленным на нем турбинным колесом, два реактора, расположенных между насосным и турбинным колесами и установленных на механизмах свободного 20 хода с возможностью кинематической связи по крайней мере одного из них с турбинным колесом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей пу26 6 тем обеспечения двух выходных автоматически взаимосвязанных движений, гидротрансформатор снабжен дополнительным выходным валом, жестко связанным с.реактором, установленным непосредственно за турбинным колесом, причем турбинное колесо кинематическн связано с реактором, установленным перед насосным колесом, через управляемую муфту сцепления.

2. Гидротрансформатор по п,1, отличающийся тем, что управляемая муфта сцепления установлена в полости между ступицами турбинного колеса и расположенного за ним реактора и содержит два фрикционных диска, один из которых посредством спиц, размещенных в зазоре между кромками лопастей турбинного колеса и входными кромками лопастей расположенного за ним реактора, жестко связан с реактором, расположенным перед насосным колесом, а другой жестко связан со ступицей турбинного колеса,