Гидродинамическая муфта

 

О П -A-Н И--Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик

„„771378

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.06.73 (21) 1934486/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з

F 16 D ЗЗ/08

Гасударственный комитет

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25.10.80 (53) УДК 621.825-585.2 (088.8) но делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

1О. А. Цыбульник (71) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА

Изобретение относится к гидродинамическим передачам и касается гидродинамических замкнутых муфт с автоматическим принудительным заполнением при пуске.

Известна гидродинамическая муфта, содержащая насосное и турбинное колеса с наклонными лопатками. Для смягчения характеристики во время разгона она снабжена дополнительной емкостью, соединенной каналами с рабочей полостью для сброса жидкости из последней во время пуска, причем на внутренней поверхности кожуха закреплены ребра (1) .

Наиболее близкой к описываемой гидромуфте по технической сущности и достигаемому результату является гидродинамическая муфта, содержащая установленные на ведущем и ведомом валах соответственно насосное и турбинное рабочие колеса, перегородку с каналами, отделяющую рабочую полость от дополнительной, причем в дополнительной полости расположено черпаковое устройство принудительного заполнения рабочей полости, выполненное в виде неподвижной черпаковой трубки (2).

Недостатком известной гидромуфты является то, что черпаковая трубка, погруженная своим входным отверстием в толщу жидкостного кольца во вращающемся роторе, создает значительный тормозной момент, являющийся причиной невозвратных потерь энергии.

Цель изобретения — повышение КПД гидродинамической муфты при работе ее с полным заполнением.

Указанная цель достигается тем, что черпаковое устройство выполнено в виде приемных желобов, установленных на перегородке и сообщенных каналами с рабочей полостью; и планетарных шестерен с черпаками, закрепленными на торцах шестерен, обращенных к желобам, причем на валу одного из рабочих колес закреплена солнечная шестерня, закрепляющаяся с планетарными шестернями, которые установлены на осях, жестко связанных с другим рабочим колесом.

На фиг. 1 изображен продольный разрез описываемой гидродинамической муфты; на фиг. 2 — поперечный разрез черпакового устройства принудительного заполнения.

Описываемая гидродинамическая муфта содержит насаженное на ведущий вал 1 насосное рабочее колесо 2 с лопатками 3 и

771378 расположенными на его тыльной поверхнос-! ти импеллерными лопаткаМи 4.

На валу 1 на подшипниках 5 установлено турбинное колесо 6, к которому крепится перегородка 7 и наружная крышка 8. Перегородка 7 отделяет рабочую полость 9 от дополнительной полости 10.

Подшипники 5 установлены с ведущим валом 1 в корпусе турбинного колеса при помощи крышки 11 с расположенным в ней уплотнением 12. В дополнительной полости

l0 расположено черпаковое устройство принудительного заполнения рабочей полости, выполненное в виде приемных желобов 13, установленных на перегородке 7 и сообщенных через каналы 14 в перегородке с рабочей полстью 9, и планетарных шестерен 15 с черпаками 16. Черпаки 16 закреплены на торце каждой планетарной шестерни, обращенном к приемным желобам 13.

Планетарные шестерни 15 установлены на неподвижных осях 17, закрепленных в перегородке 7, жестко связанной с турбинным рабочим колесом 6.

На ведущем валу 1 насосного рабочего колеса 2 установлена солнечная шестерня

18, зацепляющаяся планетарными шестернями 15.

Количество планетарных шестерен 15 и приемных желобов 13 определяется из конструктивных соображений.

На ведущем валу 1 насосное рабочее колесо 2 крепится при помощи гайки 19 и шпонки 20. На валу 21 двигателя (или приводной машины) гидромуфта устанавливается на шпонке 22.

Дренажный канал 23 сообщает рабочую полость 9 с атмосферой. Турбинное рабочее колесо 6 соединено с приводимой машиной клиновыми ремнями, уложенными в пазы 24.

При установке гидродинамической муфты на валу приводимой машины функции насосного и турбинного колес меняются, в связи с чем импеллерные лопатки должны крепиться к внутренней поверхности перегородки 7.

Работает гидродинамическая муфта следующим образом.

Перед пуском двигателя незаполненный объем неподвижной гидромуфты располагается в верхней ее части, а рабочая жидкость — в нижней. При включении приводного двигателя насаженное на его валу насосное рабочее колесо 2 приобретает угловую скорость совместно с ротором двигателя. Турбинное колесо 6, соединенное с приводимой машиной, остается неподвижным.

Под действием центробежного поля рабочая жидкость, захваченная рабочими лопатками 3, нагнетается по кольцевому каналу между тыльной стороной насосного колеса 2 и перегородкой 7 в дополнительную полость

1О. Однако полному выбросу рабочей жидкости из рабочей полости препятствует противодавление, развитое импеллерными лопатками 4, количество и размер которых!

Формула изобретения

45 подбирается таким образом, чтобы при вращении насосного колеса 2 они создавали противодавление, необходимое для удержания в рабочей полости количества рабочей жидкости, циркуляция которой обеспечивает требуемую величину начального момента на валу муфты, при этом солнечная шестерня

18 вращает планетарные шестерни 15 на неподвижных осях 17.

Под действием начального момента начинается разгон приводимой машины. С увеличением угловой скорости турбинного колеса 6 падает относительная угловая скорость вращения планетарных шестерен 15 относительно их неподвижных осей вращения 17, и растет влияние центробежного поля от вращения турбинного колеса, в результате чего происходит формирование в дополнительной полости 10 жидкостного кольца со свободной поверхностью. Под действием этого же центробежного поля начинается заполнение черпаков 16 рабочей жидкостью и перенос ее к центру гидромуфты со сливом в приемные желобки 1Ъ, откуда она попадает по каналам 14 в рабочую полость муфты, обеспечивая увеличение степени заполнения и тем самым компенсируя падение момента на валу в связи со снижением скольжения.

К концу разгона приводимой машины рабочая полость заполняется полностью и муфта работает с максимальным КПД. При заполнении рабочей полости муфты рабочей жидкостью находящийся в ней воздух вытесняется по дренажному каналу 23.

Жидкость, транспортируемая черпаками

16 планетарных шестерен 15, создает дополнительный момент, еще более повышающий

КПД муфты. При исполнении черпаков 16 достаточно большой емкости величина этого дополнительного момента может достичь величины момента, передаваемого муфтой, и муфта втянется в синхронизм. Таким образом, установка в дополнительной полости гидромуфты планетарных шестерен с черпаками и приемных желобков обеспечивает подачу рабочей жидкости в рабочую полость до полного ее заполнения, а развиваемый при этом момент является дополнительной составляющей момента, передаваемого гидромуфтой, что ведет к повышению КПД гидромуфты при работе ее в режиме полного заполнения.

Гидродинамическая муфта, содержащая установленные на ведущем и ведомом валах соответственно насосное и турбинное рабочие колеса, перегородку с каналами, отделяющую рабочую полость от дополнительной, в последней из которых расположено черпаковое устройство принудительного заполнения рабочей полости, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД в режиме

771378 полного заполнения, черпаковое устройство выполнено в виде приемных желобов, установленных на перегородке и сообщенных каналами с рабочей полостью, и планетарных шестерен с черпаками, закрепленными на торцах шестерен, обращенных к желобам, причем на валу одного из рабочих колес закреплена солнечная шестерня, зацепляющаяся с планетарными шестернями, которые установлены на осях, жестко связан» ных с другим рабочим колесом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 199613 кл. F 16 D ЗЗ/08, 1965.

2. Гавриленко Ь. A. и др. Гидравлический привод. М., «Машиностроение», 1968, с. 223.

Редактор Е. Абрамова

3 а каз %62/47

Составитель С. Брыкова

Техред К. Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 1095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4