Силовая установка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () 99677.7

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

l (22) Заявлено29. 12. 80 (21) 3245639/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1502.83, Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15 ° 02 ° 83

)5а)М К з

Р 16 Н 33/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

)53) УДК 621. 833. . 06 (088. 8) (72) Автор изобретения

И. В. Кириенко (71) Заявитель (5 4 ) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве силовой установки с рекуперацией энергии.

Известна силовая установка, содержащая накопитель энергии, двигатель, дифференциальный механизм и Фрикционный вариатор, соединенный с двигателем, один входной вал дифференциального механизма соединен с двигателем, другой входной вал — с ведо— мым валом вариатора, а выходной его вал соединен с накопителем энергии (1) .

Недостатками этой установки являются повышенные потери в соединитель" ных элементах и фрикционном вариаторе, связанные с небольшим диапазоном регулирования передаточного отиошения вариатора.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является силовая установка, содержащая двигатель, механическую передачу, две гидравлически связанные гидромашины, одна из которых соединена с двигателем, и накопитель энергии. В этой установке связь двигателя с механической передачей, выполненной в виде зубчатых колес, осуществлена двумя кинематическими цепями, одна из которых включает э убчатые колеса с нерегулируемым передаточным отношением, а дру.гая представляет собой управляемую гидрообъемную передачу j 2) .

Недостатком этой установки является незконамичная работа гидромашин, также обусловленная небольшим диапазоном регулирования передаточного отношения между накопителем энергии и двигателем.

Цель изобретения — повышение экономичности установки.

Указанная цель достигается тем, что в силовой установке, содержащей двигатель, механическую передачу, две гидравлически связанные гидромашины, одна из которых соединена с двигателем, и накопитель энергии, механическая передача выполнена в: виде планетарной коробки передач, включающей управляемые тормоз, две муфты и два планетарных ряда, из которых первый содержит водило с сателлитами и два центральных колеса соответственно с наружными и внутренними зубьями, из которых первое соединено с накопителем энергии, а второе связано с тормозом, а второй

30 ряд содержит соединенное с двигате996777 лем водило с цвухвенцовыми сателли- там :. и три центральных колеса, из которых первое соединено с другой гидромашиной, второе связано посредством муфты с накопителем энергии, а третье соединено с водилом первого ряда и посредством другой муфты также связано с накопителем энергии.

На фиг. 1, изображена кинематическая схема силовой установки с накопителем энергии1 на фиг. 2 l0 другой вариант выполнения планетарной коробки передач силовой установки, Силовая установка содержит двигатель 1, механическую передачу 2, накопитель 3 энергии, гидравлически свя-15 занные гидромашины 4 и 5, из которых гидромашина 4 кинематически связана с двигателем, механическая передача выполнена в виде планетарной коробки передач, включающей управляемый 20 тормоз б, две управляемые муфты 7 и

8 и два планетарных ряда, из .которых первый содержит водило 9 с сателлитами 10, центральное колесо ll с.наружными зубьямИ, соединенное с нако- 25 пителем 3 энергии, и центральное колесо 12 с внутренними зубьями, которое связано с тормозом 6, а второй. ряд содержит соединенное с двигателем водило 13 с двухвенцовыми сател- gp литами 14 и три центральных колеса

15, 16 и 17, из которых колесо 15 связано с гидромашиной 5, колесо 16 посредством муфты 7 с накопителем 3 энергии, а колесо 17 соединено с води-35 лом 9 и посредством муфты 8 связано с накопителем 3 энергии.

Выполнение предлагаемой установки возможно с применением одной гидромашины 5, работающей в режиме мотора, 4О приводимого в действие от накопителя 3 энергии, выполненного в виде электрохимического или гидропневмоаккумулятора °

Возможен также другой вариант выполнения механической передачи 2, например в виде планетарной коробки передач, показанной на фиг. 2, о тл и ч а ю щ е и с я от описанной коробки тем, что сателлиты 10 первого ряда выполнены двухвенцовыми, а Sp сателлиты 14 второго ряда трехвен. цовыми и второй ряд дополнен четвертым центральным колесом 18, которое соединено с водилом 9 первого ряда, а колесо 17 связано посредством муф- 55 ты 8 с накопителем 3 энергии.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

При аккумулировании энергии в на- gp копителе энергии гидромашина 4 работает в режиме насоса, а гидромашина 5 — в режиме мотора. В первоначальный момент запуска энергия в накопителе может отсутствовать, поэтому передаточное отношение между двигателем 1 и накопителем 3 энергии может изменяться от нуля до требуемой величины, что обеспечивается регулированием обороток с помощью гидромашин 4 и 5 и коробкой передач при вращении двигателя 1 с постоянной скоростью. Вращение двигателя 1 пе- редается водилу 13 и через гидромашины 4 и 5 центральному колесу 15.

При.увеличении оборотов колеса 15 и достижении им скорости, соответствующей оптимальному режиму работы гидромашины 5 по экономичности (КПД), центральное колесо 17 останавливается и муфта 8 включается без проскальзывания, что обеспечивается соответствующим выбором размеров колес 15, 16 и 17. Далее при уменьшении оборотов колеса 15 до нуля, перемене направления его вращения и последующем увеличении его оборотов до величины, равной оборотам водила 13, все центральные колеса второго ряда имеют одинаковые обороты. На этом режиме включается муфта 7 и выключается муфта 8, причем без проскальзывания.

Дальнейшее изменение оборотов колеса 15 на равное и противоположное по направлению вызывает возрастание оборотов центрального колеса 11 и связанного с ним накопителя 3 энергии.

При .достижении накопителем 3 энергии определенных оборотов (при включенной муфте 8) и соответствующем выборе размеров центральных колес коробки передач центральное колесо

12 останавливается, что обеспечивает включение тормоза б и выключение муфты 8 без проскальзывания. Дальнейшее увеличение оборотов накопителя 3 энергии осуществляется в результате увеличения оборотов колес 17 и

15 при заторможенном колесе 12 при соответствующем передаточном отношении коробки передач.

Работа силовой установки в режиме потребления энергии от накопителя 3 энергии осуществляется аналогичным образом, но при обратном порядке.выключения и включения тормоза б и муфт 7 и 8, при этом гидромашина 5 работает в режиме насоса, а гидромашина 4 - в режиме мотора.

Работа силовой установки с коробкой передач, показанной. на фиг. 2, осуществляется однотипно с описанной и отличается более оптимальной работой гидромашин 4 и 5 на начальном этапе режима и накопления энергии в накопителе.

Такое выполнение силовой установки позволяет повысить ее экономичность и габаритную мощность за счет увеличения диапазона регулирования передаточного отношения между накопителем энергии и двигателем.

= 99677 формула изобретения

Силовая установка > содержащая. двигатель, механическую передачу, две гидравлически связанные гидромашины, одна иэ которых соединена с . двигателем, и накопитель энергии, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности установки, механическая передача выполнена в виде планетарной коробки передач, включающей управляемые тормоз, две муфты и два планетарных ряда, из которых первый содержит водило с сателлитами и два центральных колеса соответственно с наружными и внутрен- !5 ними зубьями, из которых первое соединено с накопителем энергии, а второе связано с тормозом, а второй ряд содержит соединенное с двигателем водило с двухвенцовыми сателлитами и три центральных колеса, нз которых первое соединено с другой гидромашиной, второе связано посредством муфты с накопителем энергии, а третье соединено с водилом первого ряда и посредством другой муфты также свя-. зано с накопителем энергии.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.,Патент QrJA У 388681 О, кл. 74 -751, 1975.

2. Патент Великобритании Р 1348797, кл. В 7 Н, 1973 (прототип) .

996777

t8 17

904/54 Тираж 923 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

Составитель О. Косарев

Редактор М. Петрова Техред М.Коштура Корректор В. Прохненко