Гидротрансформатор

 

Изобретение м,б. использовано в передачах транспортных машин. Цель изобретения - уменьшение гидравлических потерь энергии путем снижения скорости течения потока рабочей жидкости в межпопастном канале (МЛК) турбинного колеса (ТК). Для этого ширину МЛК на выходе ТК 2. выполняют больше ширины рабочей полбсти на входе насосного колеса (НК) 1. Для обес шт ////А (Л со Oiii 4 N ГС Фие. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)4 F 16 Н 41 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ГИДРОТРАНСФОРМАТОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3889393/25-06 (22) 26,04,85 (46) 30.09.87. Бюл. У 36 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Л, А. Румянцев (53) 621,226.5 (088.8) (56) Гавриленко Б. А., Семичастнов И. Ф..Гидродинамические муфты и трансформаторы. М.: Машиностроение, 1969, с, 215, рис, 145д.

„„SU„„1341422 А 1 (57) Изобретение м.б. использовано в передачах транспортных машин. Цель изобретения — уменьшение гидравлических потерь энергии путем снижения скорости течения потока рабочей жидкости в межлопастном канале (MJIK) турбинного колеса (ТК). Для этого ширину МЛК на выходе ТК 2 выполняют больше ширины рабочей полости на входе насосного колеса (HK) 1. .Для обес1 печения равномерного изменения площади проходного сечения МЛК лопасти

9 ТК 2 выполняют постоянной толщины, а ширина KIK в сечении ТК соотв. углу профиля лопастей, равному 90, и выполнена меньшей, чем ширина МЛК в среднем сечении НК 1. В ступице 7

ТК 2 перед входными кромками 11 лопастей 9 выполнена кольцевая коническая отбортовка 10 что позволяет выбрать оптимальную ширину МЛК на входе в ТК 2 и уменьшить потери, 341422 связанные с разностью проходных сечений на выходе из HK 1 и входе в ТК 2.

Радиус внутренней поверхности обода 8 ТК 2 больше радиуса внутренней поверхности обода 5 НК 1 и центр кривизны первой смещен в осевом направлении в сторону НК эа центр кривизны последней, ч-.о позволяет получить оптимальное изменение проходного сечения NJIK ТК по его длине и уменьшить осевые размеры гидротрансформатора °

А з.п, ф-лы, 8 ил, 1

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в гидродинамических пе-редачах транспортных машин.

Цель изобретения — уменьшение гидравлических потерь энергии путем снижения скорости течения потока рабочей жидкости в межлопастном канале турбинного колеса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гидротрансформатор, разрез; на фиг. 2— лопастная решетка насосного колеса, развертка; на фиг, 3 — лопастная решетка турбинного колеса, развертка; на фиг. ч — график изменения проходного сечения межлопастных каналов турбинного колеса; на фиг, 5 — взаимное расположение ступиц насосного и турбинного колес; на фиг, б — вариант выполнения гидротрансформатора с увеличенным проходным сечением межлопастного канала на выходе турбинного колеса, разрез; на фиг, 7 — вариант выполнения гидротрансформатора, име25 ющего равные наружные диаметры ступиц турбинного и насосного колес, разрез; на фиг. 8 — вариант выполне ния гидротрансформатора„ в котором центр кривизны внутренней поверхности обода турбинного колеса смещен в осевом направлении относительно центра кривизны внутренней поверхности обода насосного колеса„

Гидротрансформатор (фиг, 1) содержит центробежное насосное колесо 1, центростремительное турбинное колесо 2 и осевой реактор 3.

Насосное колесо 1 состоит из ступицы 4, обода 5 и закрепленных между ними лопастей 6.

Турбинное колесо 2 содержит ступицу 7, обод 8 и закрепленные между ними лопасти 9, которые могут быть выполнены как переменной толщины, так и из листового материала, т,е, могут иметь постоянную толщину. В одном из средних сечений турбинного колеса 2 угол профиля его лопастей

9 равен 90, Ступицы 4 и 7 соответственно насосного 1 и турбинного 2 колес выполнены, например, из-листового материала методом штамповки.

Ширина (не обозначен) h межло2 пастного канала на входе турбинного колеса 2 больше ширины h межло12 пастнога канала на выходе из насосного колеса 1, Внутренняя поверхность обода 5 насосного колеса 1 и внутренняя поверхность обода 8 турбинного колеса

2 выполнены с кривизной одного и то" го же радиуса R

Ступица 7 турбинного колеса 2 имеет коническую кольцевую отбортовку 10, расположенную в зазоре между входной кромкой 11 лопасти 9 турбинного колеса 2 и выходной кромкой 12 лопасти б насосного колеса l.

Наружная поверхность ступицы 7 турбинного колеса 2 выполнена так, что на радиусе R соответствующем сечению, в котором угол профиля лопастей 9 турбинного колеса 2 равен

22 4

2 на ступице 4 насосного колеса 1 имеется коническая поверхность 15.

3а счет конической поверхности

15 улучшается сход потока жидкости из насосного колеса 1 в турбинное колесо 2, Наличие цилиндрического участка. 13 дополнительно увеличивает жесткость ступицы 7 и снижает утечку рабочей жидкости между турбинным и насосным колесами.

В гидротрансформаторе (фиг ° 6) при равном активном диаметре П„ насосного и турбинного колес внутренняя поверхность обода 8 турбинного колеса 2 описана радиусом К„ величина которого больше, чем R„. Реактор 3 снабжен направляющим поток кольцом

16, выполненным из эластичного материала, например из резины, Выполнение

cooTHotBPHHsI h 7 h „ЛОзвОляет (также как в гидротрансформаторах по фиг. 1 и фиг, 5) получить оптимальное изменение проходного сечения межлопастных каналов турбинного колеса

2 при уменьшении кривизны линий тока, что дополнительно снижает гидравлические потери, Кроме того, уменьшаются гидравлические потери в реакторе

3 за счет увеличения ширины межлопастных каналов реактора, Гидротрансформатор (фиг, 7) содержит ступицы 4 и 7 соответственно насосного 1 и турбинного 2 лопастных колес, имеющие равные наружные диаметры, Радиус R, внутренней поверхности обода 8 турбинного колеса

2 больше радиуса Rz внутренней поверхности обода 5 насосного колеса 1.

Центры радиусов R u R „ находятся т в одной точке, На ободе 5 насосного колеса 1 предусмотрен радиус закругления 17, Это обеспечивает выполнение условий h 7 b „и h z 7 h«.

За счет профилирования поверхности ступицы 7 турбинного колеса в средней части его межлопастного канала на радиусе R от оси гидротрансформатора ширина h канала меньше, чем ширина h канала насосного колеса.

Таким образом, в гидротрансформаторе (фиг. 7) обеспечивается оптимальное изменение проходного сечения межлопастного канала турбинного колеса, что ведет к снижению гидравлических потерь мощности, Благодаря выполнению закругления 17 уменьшаются гидравлические потери в зазоре между насосным и турбинным колесами.

Межлопастной канал в турбинном колесе 2 за счет одновременного выполсоот ош ний h, h„Ь (h„;

Ь 7 Ь 1„ и плавного изменения его ширины обеспечивает оптимальное по длине 1„ канала изменение проходного сечения. F=f(Г ), представленное линией III на фиг, 4, где E — относительная длина межлопастного канала; относительная длина канала при 40

p. = 90, При этом ликвидируется диффузорный участок в средней части канала и отсутствует стеснение потока рабочей жидкости на выходном участке межлопастного канала турбинного коле- 4 са 2, вследствие чего гидравлические потери сводятся к минимуму.

Для сравнения на фиг, 4 линиями

I H II изображены графики изменения проходного сечения межлопастного канала турбинного колеса в известных гидротрансформаторах.

В гидротрансформаторе (фиг. 5) ступица 7 кроме конусной отбортовки 10 имеет еще цилиндрический учас55 ток 13, входящий с кольцевым зазором 14 в ступицу 4 насосного колеса 1, При этом со стороны входных кромок 11 лопастей турбинного колеса

3 13414

90, ширина h межлопастного канала турбинного колеса 2, определяемая диаметром вписанной в канал ок— ружности, меньше, чем ширина h межлопастного канала в насосном коле— се 1, определяемая вписанной окружностью с диаметром h, т.е.

h (h,. При этом ширина h межлопастного канала на выходе турбинного коле са 2 больше ширины

h« на входе насосного колеса 1, Благодаря конической кольцевой отбортовке 10 ширина h<, межлопастHoI 0 KGH83IR HB входе B турбинное Ко 15 песо 2 может быть выбрана оптимальной, исходя из требуемого проходного сечения F, на входе. С учетом того, что часть жидкости, выходящей из насосного колеса 1, проходит в зазор между ступицами.4 и 7, оптимальная величина F„, =(0,85-0,95)F«, где Р„ проходное сечение на выходе из насосного колеса. 3а счет этого практически пОлностью ликвидируются Гидрав лические потери, связанные с разностью проходных сечений на выходе из насосного колеса 1 и входе в турбинное колесо 2, 1 341422

В гидротрансформаторе (фиг, 8) радиус R внутренней поверхности обода 8 турбинного колеса 2 больше, чем радиус К„ внутренней поверхности обода 5 насосного колеса 1, При

5 этом центр радиуса R относительно центра радиуса смещен в осевом направлении на расстояние Б в сторону насосного колеса 1. Выполнение условии 1, h<, h (h, и h<> z 1 „, позволяет получить оптимальное изменение проходного сечения межлопастного канала турбинного колеса по его длине, что уменьшает гидравличес- 15 кие потери. За счет смещения центров радиусов R, и R „ на величину S осевые размеры гидротрансформатора уменьшаются.

Формула из обре тения

1, Гидротрансформатор„ содержащий центробежное насосное и центростремительное турбинное колеса и осевой 25 реактор, насосное и турбинное колеса имеют размещенные между ступицей и ободом лопасти, образующие межлопастные каналы, причем в одном из средних значений турбинного колеса угол профиля его лопастей равен 90, а ширина межлопастного канала на входе турбинного колеса больше ширины межлопастного канала на выходе насосного колеса, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью уменьшения гидравлических потерь энергии путем снижения скорости течения потока ра- . бочей жидкости в межлопастном канале турбинного колеса, ширина межлопастного канала на выходе турбинного колеса больше ширины рабочей полости на входе насосного колеса.

2. Гидротрансформатор по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с, я тем, что, с целью уменьшения гидравлических потерь энергии путем обеспечения равномерного изменения площади проходного сечения межлопастного канала, лопасти турбинного колеса выполнены постоянной толщины, а ширина межлопастного канала турбинного колеса в сечении, соответствующем углу профиля лопастей, равному 90, выполнена меньшей, чем ширина межлопастного канала в среднем сечении насосного колеса, 3, Гидротрансформатор по и. 1, отличающийся тем, что в ступице турбинного колеса перед входными кромками лопастей выполнена кольцевая коническая отбортовка.

4. Гидротрансформатор по п, 1, отличающийся тем, что радиус внутренней поверхности обода турбинного колеса больше радиуса внутренней поверхности обода насосного колеса.

5, Гидротрансформатор по пп, 1 и 4, отличающийся тем, что центр кривизны внутренней поверх- ности обода турбинного колеса смещен в осевом направлении в сторону насос-. ного колеса эа центр кривизны внутренней поверхности обода последнего.

1341422

1341422

1341422

r6 оиг, 7

Составитель А, Брацлавский

Техред М. Ходанич КоРРектоР Н, Король

Редактор А, Ревин

Заказ 4421/42 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

Гидротрансформатор Гидротрансформатор Гидротрансформатор Гидротрансформатор Гидротрансформатор Гидротрансформатор Гидротрансформатор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидродинамических передач и предназначено для использования в трансмиссиях БМП, т-в и других боевых машин, имеющих высокую удельную мощность (свыше 20 л.с./т) и ограниченные объемы моторно-трансмиссионного отделения

Изобретение относится к конструкции размещения статора и односторонней муфты в преобразователе крутящего момента. Преобразователь крутящего момента включает в себя лопастное колесо насоса, лопастное колесо турбины, лопастное колесо первого статора, лопастное колесо второго статора, первую одностороннюю муфту, выполняемую кольцеобразно на внутренней периферии лопастного колеса первого статора, и вторую одностороннюю муфту, выполняемую кольцеобразно от внутренней периферии первой односторонней муфты к внутренней периферии лопастного колеса второго статора. Лопастное колесо первого статора соединяется с неподвижным валом через первую и вторую односторонние муфты, а лопастное колесо второго статора соединяется с неподвижным валом только через вторую одностороннюю муфту. Достигается повышение компактности устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидродинамическим муфтам. Гидродинамическая муфта содержит закрывающий элемент, приводное рабочее колесо, ведомое рабочее колесо, блокировочную муфту, демпфирующий механизм и маятниковый демпфер. Закрывающий элемент соединен с входным элементом (7) и вмещает текучую среду. Демпфирующий механизм имеет входной элемент (15b), соединенный с блокировочной муфтой, и выходной элемент (15с), соединенный с выходным элементом (14), а также упругий элемент, расположенный между входным элементом (15b) и выходным элементом (15с). Ведомое рабочее колесо, демпфирующий механизм, блокирующая муфта и маятниковый демпфер расположены по порядку на выходном элементе (14) в осевом направлении вращающегося вала в закрывающем элементе. Достигается демпфирование крутильных колебаний. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх