Гидродинамическая муфта

 

Союз Советских

Соцнапнстическнх

Республик

<,742647

О (ГИ А — Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09 03 78 (21) 2591499/25-27 (5I )M. Кл. с присоединением заявки.%

F 16 О 33/18

Йоудорстооииый комитет (28) Приоритет по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 25.06 80 Бюллетень рй 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УДК 621.825. .5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Хромов и Л. И, Рымаренко (7I ) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в энергетических установках для передачи мощности с. ведущего вала на ведомый.

Известна гидродннамическая муфта, содержащая ведущий и ведомый валы, установленные в опорах корпусов, а так же смонтированные соответственно на ведущем и ведомом валах насосное и турбинное колеса, имеющие рабочие лопатки с входными и выходными кромками, расположенными вдоль валов (11.

Недостатком такой конструкции является то, что турбинное колесо не имеет возможности во время работы изменить свое угловое положение относительно насосного колеса и поэтому в такой гидромуфте не представляется возможным передать энергию с ведущего вала на ведомый, угловое положение между которыми может изменяться во время работы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей муфты путем обеспечения изменения утлового положения валов в процессе работы.

Поставленная цель достигается тем, что валы, связанные между собой посредством шарнирного соединения, а выходная кромка каждой лопатки насосного колеса и входная кромка каждой лопатки турбинного колеса выполнены в виде дуг окружностей с центром, совпадающим с центром шарнирного соединення, причем радиус входной кромки турбинного колеса и ее длина выполнены большими радиуса и длины выходной кромки насосного колеса.

Входная кромка каждой лопатки турбинного колеса снабжена дополнительными участками, сопряженными с участком, вьшолненньтм по дуге окружности и охватывающими соответствующую лопатку насосного колеса.

Шарнирное соединение ведущего и ведомого валов выполнено в виде центрирующей шаровой опоры, закрепленной на одном валу, и сферического подпятника, закрепленного на другом валу с воэможностью взаимодействия с шаровой опорой.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, в котором шарнирное соединение выполмежду собой корпуса насосного и турбинного колес 3 и 12. Поворот рабочих колес в этом случае осуществляется в одной плоскости.

Для обеспечения. возможности относительного поворота рабочих колес и в других плоскостях шарнирное соединение корпусов 3 и 12 может быть выполнено, как это показано на фиг. 6, Для этого между корпусами 3 и 12 устанавливается промежуточное кольцо 29, соединенное с корпусом насосного колеса 3 с помощью шарниров 30 и 31 и с корпусом турбинного колеса 12 с помощью шарниров 32 и 33, причем оси вращения шарниров 32 и 33 перпендикулярны оси вращения шарниров 30 и 31. . Гидромуфта работает следующим образом.

Насосное колесо 5, вращаясь от двигателя (на чертеже не показан), сообщает жидкости движения от цейтра к периферии и отбрасывает ее на лопатки турбинного колеса 14, отдавая ему и ведомому валу 13 энергию с ведущего вала 4. С турбинного колеса жидкость вновь поступает на лопатки насосного колеса и цикл повторяется. Как и в обычных гидромуфтах с соосным расположением ведущего и ведомого валов, жидкость в рабочих полостях гидромуфты можетдвигаться по малому кругу циркуляции (при больших передаточных отношениях) и по большему кругу циркуляции (при малых передаточных отношениях) . При повороте турбинного колеса относительно насосного рабочий процесс гидромуфты существенно не изменяется, поскольку входная кромка 20 лопаток турбинного колеса постоянно находится вблизи выходных кромок 8 и 9 насосного колеса 5.

Дополнительное поворотное движение ведомого вала, одновременно с его основным вращательным движением, обеспечивает предложенной гидромуфте большие функциональные возможности, большую универсальность и, следовательно, более широкую область применения по сравнению с известными гидромуфтами, в которых ведомый вал может совершать только вращательное движение. Так, в частности, предложенная гидромуфта может быть эффективно применена в приводе формирующего ролика моталки листового стана взамен карданного вала, значительно повысив тем самым надежность и долговечность привода моталки

Формула изобретения

1. Гидродинамическая муфта содержащая ведущий и ведомый валы, установленные в опорах корпусов, а так же смонтированные, соответственно на ведущем и ведомом валах

3 742647 4 нено в виде центрирующей шаровой опоры, установленной на одном из валов; на фиг. 2 и 3 — варианты выполнения насосного и турбинного колес; на фиг. 4 — схема устройства, в котором шарнирное соединение образовано корпусами насосного и турбинного колес; на фиг. 5 — поперечное сечение по А-А на фиг. 4

) на фиг. 6 — вариант шарнирного соединения корпусов насосного и турбинного колес с. промежуточным кольцом.

В подщипниковых опорах 1 и 2 корпуса насосного колеса 3 установлен ведущий вал 4, на котором жестко закреплено насосное колесо 5, выполненное двухполостным с радиаль ными лопатками 6 и 7. Выходные кромки 8

"и 9 лопаток насосного колеса 6 и 7 располо. жены вдоль оси его вращения. В подшипниковых опорах 10 и 11 корпуса турбинного колеса 12 установлен вал 13, на котором жестко закреплено турбинное колесо 14. Ведущий 4 и ведомый 13 валы сцентрированы между собой при их относительном повороте с. помощью центрирующей шаровой опоры 15. В качестве центрирующей опоры 15 может быть также применен несиловой кардан.

Рабочие лопатки 16 турбинного колеса 14 выполнены охватывающими лопатки 6 и 7 насосного колеса 5 и имеют осевую часть 17 и радиальные части 18 и 19. Входная кромка 20 лопаток турбинного колеса расположена вдоль оси его вращения и имеет форму дуги окружности, центр которой совпадает с центром шаровой опоры 15. Протяженность осевой части

17 лопаток колеса 14 больше, чем протяженность вдоль оси лопаток 6 и 7 насосного ко35 леса 5.

Корпуса насосного и турбинного колес 3 и 12 соединены упругой гофрированной крышкой 21, предотвращающей попадание посторонних частиц во внутрь гидромуфты. Герметиза40 ция рабочей полости гидромуфты осуществляется уплотнением 22, выполненным по шаровой поверхности, центр которой совпадает с центром шаровой опоры 15. Насосное и турбинное колеса согласно предлагаемому техническому

45 решению могут иметь и другое выполнение.

Насосное колесо 5 имеет две торовые полости 23 и 24, в которых расположены рабочие лопатки 6 и 7, а также безлопаточные каналы

25 и 26 (фиг. 2). Турбинное колесо 16 имеет

50 осевые лопатки. Насосное колесо 5 выполнено в виде одной торовой полости 23, в которой расположены рабочие лопатки 6, занимающие все поперечное сечение торовой полости (фиг.3).

На фиг. 4 и 5 изображено устройство, в котором поворот турбинного колеса 14 относительно насосного колеса 5 обеспечивается с помощью шарниров 27 и 28, связывающих

742647 6 бинного колеса снабжена дополнительными участками и сопряженными с участком, выполненным по дуге окружности и охвать1вающими соответствующую лопатку насосного колеса.

Ф 8 п Ó ц4, Ф g57 8 9

25 6 5

Фие Г фиг.3

5 насосное и турбинное колеса, имеющие рабочие лопатки с входными и выходными кромками, расположенными вдоль валов, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей муфты путем обеспечения изменения утлового положения валов в процессе работы, валы связанные между собой посредством шарнирного соединения, а выходная кромка каждой лопатки насосного колеса и входная кромка каждой лопатки турбинного колеса выполнена в виде дуг окружностей с центром, совпадающим с центром шарнирного соединения, причем радиус входной кромки турбинного колеса и ее длина

I выполнены большими радиуса и длины входной кромки насосного колеса.

2. Муфта по н. 1, отличающаяся тем, что входная кромка каждой лопатки тур3, Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что шарнирное соединение ведущего и ведомого валов выполнено в виде центрирующей шаровой опоры, закрепленной на одном валу, и сферического подпятника, закрепленного на другом валу с возможностью взаимодействия с шаровой опорой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР N 388148, кл. F 16 D 33/08, 1972.