Гидродинамический привод-генератор

Изобретение относится к системам электроснабжения транспортных средств, преимущественно летательных аппаратов. Гидродинамический привод-генератор содержит генератор (5) переменного тока, блок регулирования (7) и гидродинамический преобразователь (1) крутящего момента, сообщенный на входе с каналом (19) подачи топлива системы топливоподачи двигателя транспортного средства, используемого в качестве рабочей жидкости. Гидродинамический преобразователь (1) имеет насосное колесо (2), кинематически связанное с валом (3) двигателя транспортного средства, и турбинное колесо (4), кинематически связанное с ротором генератора (5). Насосное колесо (2) и турбинное колесо (4) кинематически связаны между собой через расцепляемую муфту. Изобретение позволяет уменьшить нагрев топлива приводом-генератором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системам электроснабжения переменного тока постоянной частоты для транспортных средств, преимущественно летательных аппаратов.

Известен привод-генератор, содержащий генератор переменного тока, блок регулирования и гидродинамический преобразователь крутящего момента, использующий в качестве рабочей жидкости топливо двигателя транспортного средства и имеющий насосное колесо, кинематически связанное с валом двигателя транспортного средства и турбинное колесо, кинематически связанное с ротором генератора, и поворотные лопатки, связанные с блоком регулирования (Патент №2408503, опубл. 2009 г. ).

Особенностью указанного привода-генератора является то, что гидравлические потери, связанные с работой гидродинамического преобразователя крутящего момента, приводят к повышению температуры топлива, поступающего в двигатель, или, в случае использования перепуска части топлива, ведут к повышению температуры топлива в баках летательного аппарата, что недопустимо, особенно на длительном крейсерском режиме полета. Для устранения повышенного нагрева топлива приходится устанавливать в топливной системе летательного аппарата дополнительные топливовоздушные теплообменники, что значительно увеличивает массу летательного аппарата.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является уменьшение нагрева топлива от привода-генератора.

Технический результат достигается тем, что в гидродинамическом приводе-генераторе, содержащем генератор переменного тока, блок регулирования и гидродинамический преобразователь крутящего момента, сообщенный на входе с каналом подачи топлива системы топливоподачи двигателя транспортного средства, используемого в качестве рабочей жидкости, и имеющий насосное колесо, кинематически связанное с валом двигателя транспортного средства и турбинное колесо, кинематически связанное с ротором генератора, насосное колесо гидродинамического преобразователя дополнительно кинематически связано через расцепляемую муфту с турбинным колесом гидродинамического преобразователя, при этом расцепляемая муфта может быть выполнена фрикционной, содержит поршень, рабочая полость которого сообщена с каналом подачи топлива, связанным с блоком регулирования привода-генератора, и имеет на периферии отверстие, сообщающее рабочую полость поршня с внутренней полостью привода-генератора.

Включение в состав гидродинамического привода-генератора дополнительной кинематической связи, например, с помощью зубчатых колес, между насосным и турбинным колесами гидродинамического преобразователя крутящего момента с установкой в ней расцепляемой муфты позволяет отключить гидродинамический преобразователь из работы привода-генератора на длительном крейсерском режиме полета, тем самым исключив потери мощности в гидропреобразователе и, как следствие, уменьшить температуру топлива, поступающего в двигатель.

Изобретение поясняется графически, где на чертеже схематично представлен предлагаемый гидродинамический привод-генератор.

Гидродинамический привод-генератор содержит гидродинамический преобразователь крутящего момента 1, в рабочей полости которого имеется насосное колесо 2, вал которого сцеплен с приводным валом 3, связанным кинематически с валом двигателя транспортного средства, турбинное колесо 4, связанное с валом генератора 5 переменного тока, и поворотные лопатки 6, управляемые блоком регулирования 7.

Зубчатые колеса 8 и 9 связывают вал насосного колеса 2 с валом внутренней полумуфты 10 фрикционной муфты. Вал наружной полумуфты 11 фрикционной муфты связан зубчатыми колесами 12 и 13 с валом турбинного колеса 4.

В наружной полумуфте 11 размещен поршень 14, контактирующий с пакетом фрикционных дисков 15. Рабочая полость 16 поршня 14 сообщается через полый вал 17 и уплотнение 18 с каналом 19 подвода топлива системы топливоподачи двигателя, содержащим кран 20, связанный электрическим управлением с блоком регулирования 7. На периферии рабочей полости 16 поршня 14 выполнено дозирующее отверстие 21, сообщающее рабочую полость 16 с внутренней полостью привода-генератора.

Предлагаемый привод-генератор работает следующим образом.

При частоте вращения вала двигателя ниже или выше пределов заданного диапазона, охватывающего крейсерский режим полета, крутящий момент от вала двигателя передается ротору генератора 5 через гидродинамический преобразователь 1, использующий в качестве рабочей жидкости топливо. При этом под действием блока регулирования 7 путем поворота лопаток 6 обеспечивается постоянная частота вращения ротора генератора 5, а значит и постоянная частота вырабатываемого генератором переменного тока. При вхождении частоты вращения вала двигателя в пределы упомянутого заданного диапазона блок регулирования 7 по сигналу от системы автоматического управления двигателя открывает кран 20 и закрывает поворотные лопатки 6. Вследствие этого поршень 14 под действием повышения давления в его рабочей полости 16 сжимает пакет фрикционных дисков 15, что приводит к сцеплению полумуфт 10 и 11; одновременно момент, передаваемый от вала двигателя ротору генератора 5 через гидродинамический преобразователь 1, уменьшается практически до нуля, и передача крутящего момента от вала двигателя ротору генератора происходит через зубчатые колеса и замкнутую муфту, минуя гидродинамический преобразователь 1, т.е. с коэффициентом полезного действия, близким к единице. При выходе частоты вращения вала двигателя в любую сторону за пределы заданного диапазона блок регулирования 7 по соответствующему сигналу от системы автоматического управления двигателя закрывает кран 20, топливо выбрасывается из рабочей полости 16 через отверстие 21 во внутреннее пространство привода-генератора с более низким давлением, полумуфты 10 и 11 расцепляются, а блок регулирования 7 по тому же сигналу начинает снова управлять поворотными лопатками 6, поддерживая работой гидродинамического преобразователя 1 постоянную частоту вращения ротора генератора 5. Передаточные отношения зубчатых колес 8, 9, 12 и 13 таковы, что на нижней границе заданного диапазона частоты вращения вала двигателя вырабатываемая генератором 5 частота тока имеет минимально допустимое значение, а на верхней границе этого диапазона данная частота тока имеет максимально допустимое значение.

Полученная таким образом работа привода-генератора на длительном крейсерском режиме полета с отключенным гидродинамическим преобразователем исключает потери в нем мощности, уменьшая температуру топлива, поступающего в двигатель. Этим исключается необходимость установки дополнительных топливовоздушных теплообменников, что снижает массу летательного аппарата в целом.

1. Гидродинамический привод-генератор, содержащий генератор переменного тока, блок регулирования и гидродинамический преобразователь крутящего момента, сообщенный на входе с каналом подачи топлива системы топливоподачи двигателя транспортного средства, используемого в качестве рабочей жидкости, и имеющий насосное колесо, кинематически связанное с валом двигателя транспортного средства, и турбинное колесо, кинематически связанное с ротором генератора, отличающийся тем, что насосное колесо гидродинамического преобразователя дополнительно кинематически связано через расцепляемую муфту с турбинным колесом гидродинамического преобразователя.

2. Гидродинамический привод-генератор по п. 1, отличающийся тем, что расцепляемая муфта выполнена фрикционной, содержит поршень, рабочая полость которого сообщена с каналом подачи топлива, связанным с блоком регулирования привода-генератора, и выполнена с отверстием, сообщающим рабочую полость поршня с внутренней полостью привода-генератора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротрансформатору транспортного средства. Гидротрансформатор содержит регулируемый коэффициент K, регулируется для улучшения работы транспортного средства.

Изобретение относится к способам работы трансмиссий транспортных средств. Гидродинамическая передача содержит корпус (2), заполненный рабочей жидкостью, насосное и турбинное колеса (3) и (4), реактор (5), двигатель (1) внутреннего сгорания, коробку (6) переключения передач с ведущим и ведомым валами (7) и (8), а также управляющую систему (12).

Изобретение относится к способу работы гидродинамических передач транспортных средств. Гидродинамическая передача содержит корпус (2), заполненный рабочей жидкостью, насосное и турбинное колеса (3) и (4), реактор (5), двигатель (1) внутреннего сгорания, коробку (6) переключения передач с ведущим и ведомым валами (7) и (8).

Изобретение относится к промежуточному редуктору для турбомашины летательного аппарата. Содержит первую коническую шестерню и первое коническое зубчатое колесо, образующие угловую передачу, при этом первое коническое зубчатое колесо соединяется с главным валом, прикрепленным к одной или нескольким коническим шестерням, допускающим приведение одного или нескольких вспомогательных агрегатов во вращение посредством одного или нескольких конических зубчатых колес.

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Трансмиссия вертолета включает вал двигателя, соединенный с ведущим валом редуктора несущего винта посредством управляемой муфты сцепления и компенсационной муфты.

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Двигательное устройство включает в себя электродвигатель постоянного тока, вал которого жестко связан с валом исполнительного механизма.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электроснабжения автономных объектов. Техническим результатом является повышение надежности работы.

Изобретение относится к невращающемуся универсальному шарниру, предназначенному для соединения корпусов двигателя и редуктора вертолета. Невращающийся универсальный шарнир (10) для привода вертолета имеет крестовину, определяемую кольцом (30), которое имеет четыре соединительные части (31), разнесенные на 90° друг от друга, и взаимодействующие с соответствующими вильчатыми элементами (15), образующими концы соответствующих консолей (14) двух соединительных элементов (11, 12), которые при использовании зафиксированы относительно корпуса (6) двигателя (2) и корпуса (7) редуктора (3).

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Трансмиссия вертолета, содержит двигатель, посредством муфты своим валом соединенный с ведущим валом редуктора, кинематически связанным с валом несущего винта вертолета, со ступицей винта, несущей шарнирно связанные с ней лопасти с комлями, снабженными поводками для связи с автоматом перекоса.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в винтокрылых летательных аппаратах. Регулируемая трансмиссия винтокрылого летательного аппарата содержит редуктор (1), две обгонные муфты (2) на валах от двигателей, вал (4) несущего винта, вал (5) пропульсивного движителя, и дифференциал, который связан зубчатыми колесами (3) с валами двигателей.

Изобретение относится к конструкции промежуточного редуктора хвостовой трансмиссии вертолета. Ведущее (4) и ведомое (5) конические зубчатые колеса выполнены заодно со своими валиками и установлены между собой с изменением направления вращения.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкции трансмиссии вертолета. Хвостовой вал содержит горизонтальную часть, соединяющую главный и промежуточный редукторы, и наклонную концевую часть, соединяющую промежуточный и хвостовой редукторы.

Изобретение относится к конструкции зубчатой передачи хвостового редуктора трансмиссии вертолета. Хвостовой редуктор содержит установленные в картере ведущее и ведомое конические зубчатые колеса и подшипниковые опоры валов зубчатых колес.

Изобретение относится к системам электроснабжения транспортных средств, преимущественно летательных аппаратов. Гидродинамический привод-генератор содержит генератор переменного тока, блок регулирования и гидродинамический преобразователь крутящего момента, сообщенный на входе с каналом подачи топлива системы топливоподачи двигателя транспортного средства, используемого в качестве рабочей жидкости. Гидродинамический преобразователь имеет насосное колесо, кинематически связанное с валом двигателя транспортного средства, и турбинное колесо, кинематически связанное с ротором генератора. Насосное колесо и турбинное колесо кинематически связаны между собой через расцепляемую муфту. Изобретение позволяет уменьшить нагрев топлива приводом-генератором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх