RU159270U1 - Регулируемая гидромуфта с блокировкой - Google Patents

Abstract

1. Регулируемая гидромуфта с блокировкой, характеризующаяся тем, что включает в себя устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой путем использования раздвижной в осевом направлении вдоль оси, как минимум, одного из валов, турбинного или насосного, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, торцевые поверхности которого соединены между собой упругим сильфоном, выполненным в виде регулируемого по длине кольцевого гофра, позволяющим при регулировании синхронно с изменением заполнения рабочего изменяемого объема резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой изменять также рабочий зазор между лопатками насосного и турбинного колес в круге циркуляции рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой и зазор между контактными поверхностями блокирующей фрикционной муфты.2. Регулируемая гидромуфта с блокировкой по п. 1, отличающаяся тем, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено путем использования раздвижной в осевом направлении вдоль осей обеих турбинного и насосного валов, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара.3. Регулируемая гидромуфта с блокировкой по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, имеющего возможность вращения.4. Регулируемая гидромуфта с блокировкой по п. 1 или. 2, отличающаяся тем, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регулируем

Description

Заявленное техническое решение относится к области машиностроения, а также к области транспорта и может быть использовано в различных конструкциях силовых агрегатов для передачи вращательного момента в трансмиссиях приводов от агрегатов с жесткой механической характеристикой, предпочтительно для использования в гибридных силовых агрегатах транспортных колесных средств, с маховичными накопителями энергии, в трансмиссиях приводов ведущих колес.

3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Из существующего уровня техники известны различные типы и конструкции регулируемых гидродинамических муфт, использующих вращающиеся или неподвижные резервуары дополнительного объема для регулирования [1, 2], с механической блокировкой турбинного и насосного валов фрикционными муфтами [3, 4].

Недостатки этих конструкций сложность в изготовлении (применение черпательных трубок, подающих насосов, уплотнений дополнительных объемов и т.п.), небольшой диапазон регулирования, сложность в управлении (регулировании заполнения, опорожнения гидромуфты) и как следствие большой вес, габариты и высокая стоимость устройств.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению и поэтому принятым за прототип, является патент на изобретение № RU 2171925 от 28.07.1997 «Устройство регулирования заполнения гидромуфты» Автор: Климович Юрий Федорович. Прототип состоит из ведущего и ведомого валов, на которых закреплены насосное колесо и турбинное колесо, образующие рабочую полость гидромуфты. Замыкающий кожух гидромуфты скреплен с насосным колесом, а наружный кожух имеет возможность перемещаться в осевом направлении вдоль вала и замыкающего кожуха. Между наружным кожухом и замыкающим кожухом образуется полость изменяемого объема, являющаяся дополнительным резервуаром. Недостатками прототипа являются сложность в изготовлении уплотнений и сложность устройства регулирования передачи момента, как следствие, высокая стоимость всего устройства, а также отсутствие возможности полного выключения передачи момента и регулирования в диапазоне 0-100% при изменении угловой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной.

Задачей достижения технического результата, на который направлено заявленное техническое решение, является создание устройства регулируемой гидромуфты с блокировкой, позволяющей эффективно и плавно регулировать передаваемый вращательный момент в диапазоне от 0 до 100% при изменении угловой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной с возможностью при необходимости гарантированного полного выключения передачи вращательного момента.

Для решения поставленной задачи (достижения технического результата) предлагается регулируемая гидромуфта с блокировкой, характеризующаяся тем, что включает в себя устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой путем использования, раздвижной в осевом направлении вдоль оси, как минимум одного из валов, турбинного или насосного, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, торцевые поверхности которого соединены между собой упругим сильфоном, выполненным в виде регулируемого по длине кольцевого гофра, позволяющим при регулировании синхронно с изменением заполнения рабочего изменяемого объема резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой, изменять также рабочий зазор между лопатками насосного и турбинного колес в круге циркуляции рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой и зазор между контактными поверхностями блокирующей фрикционной муфты.

Отличием исполнения является то, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено путем использования, раздвижной в осевом направлении вдоль осей обеих турбинного и насосного валов, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара.

Следующим отличием исполнения является то, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, имеющего возможность вращения.

Следующим отличием исполнения является то, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, не имеющего возможности вращения.

Таким образам, полезная модель охватывает более десятка возможных вариантов конструкций регулируемой гидромуфты с блокировкой, создаваемых комбинациями различного конструктивного исполнения сильфонных расширителей внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости при использовании вращающегося или не вращающегося резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой с различными исполнениями фрикционных муфт блокировки и различными способами регулирования рабочего зазора между лопатками насосного и турбинного колес в процессе заполнения изменяемого объема рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой.

Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2 для варианта использования раздвижной в осевом направлении вдоль оси только турбинного вала, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости вращающегося резервуара и чертежами фиг. 3 и фиг. 4 для варианта использовании раздвижной в осевом направлении вдоль оси только турбинного вала, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости не вращающегося резервуара.

Предпочтительный вариант исполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой, при использовании раздвижной в осевом направлении вдоль оси только турбинного вала, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости вращающегося резервуара, изображен на схемах фиг. 1 (отключенное положение) и фиг. 2 (включенное положение) и описываемая регулируемая гидромуфта с блокировкой содержит ведущий вал 2, конструктивно объединенный с насосным колесом 4 и неподвижной, относительно насосного колеса, торцевой поверхностью 3 вращающегося резервуара, разделенной через регулируемый упругий сильфон 6, выполненный в виде кольцевого гофра, с другой торцевой поверхностью 9, подвижной вдоль оси составного ведомого вала 13 и за счет этого регулируемой по объему периферии рабочей полости 15 вращающегося резервуара, составной ведомый вал 13, объединенный конструктивно с турбинным колесом 8 и состоящий из двух валов, соединенных через шлицевое соединение между наружным подвижным валом 12 с опорным подшипником 10 торцевой поверхности 9 вращающегося резервуара, подвижными в осевом направлении вдоль оси неподвижного в осевом направлении внутреннего вала 11, опорный подшипник 1, которого расположен на ведущем валу, общая конструкция которых позволяет плавно, синхронно с изменением заполнения рабочего объема вращающегося резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой, изменять с помощью привода 14 также и рабочий зазор между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 вращающегося резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой и осуществлять плавное включение и отключение блокировки передаваемого вращательного момента через контактную поверхность 5 на насосном колесе и контактную поверхность 7 на турбинном колесе блокирующей фрикционной муфты регулируемой гидромуфты с блокировкой.

Работа описанной регулируемой гидромуфты с блокировкой по схемам фиг. 1 (отключенное положение) и фиг. 2 (включенное положение) осуществляется следующим образом.

В исходном положении, при выключенном двигателе, регулируемая гидромуфта с блокировкой находится во включенном положении по схеме на фиг. 2 в режиме блокировки передаваемого вращательного момента. Перед включением двигателя, регулируемая гидромуфта с блокировкой плавно переводится в отключенное положение передачи передаваемого вращательного момента по схеме на фиг. 1 с помощью привода 14, воздействующего на подвижную торцевую поверхность 9 вращающегося резервуара, раздвигая регулируемый упругий сильфон 6 и тем самым выключая зацепление между контактной поверхностью 5 на насосном колесе и контактной поверхностью 7 на турбинном колесе блокирующей фрикционной муфты и увеличивая до максимального рабочий зазор между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 с уменьшением уровня масла при увеличении объема вращающегося резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой по схеме на фиг. 1 и в конечном положении выключения регулируемой гидромуфты с блокировкой полностью выключена передача передаваемого вращательного момента. После включения двигателя и разгона насосного колеса на холостом ходу регулируемая гидромуфта с блокировкой плавно включается в режим передачи вращательного момента, по схеме на фиг.1, с помощью привода 14, воздействующего на подвижную торцевую поверхность 9 вращающегося резервуара и сжимая упругий сильфон 6, уменьшая до номинального рабочий зазор между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 с постепенным полным заполнением маслом уменьшающегося рабочего объема вращающегося резервуара. От уменьшения до номинального рабочего зазора между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 при изменении до максимальной степени заполнения рабочей полости 15 зависит частота вращения выходного вала, и таким образом производится регулирование работы регулируемой гидромуфты с блокировкой с последующей блокировкой передаваемого вращательного момента через включение контактной поверхности 5 на насосном колесе и контактной поверхности 7 на турбинном колесе блокирующей фрикционной муфты.

Таким образом, использование комплексного регулирования изменением рабочего зазора между лопатками насосного и турбинного колес в круге циркуляции рабочей полости и изменением от минимальной до максимальной степени заполнения рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой, позволяет эффективно и плавно регулировать передаваемый вращательный момент в диапазоне от 0 до 100% при изменении угловой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной с возможностью при необходимости гарантированного полного выключения передачи вращательного момента.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является создание устройства регулируемой гидромуфты с блокировкой, позволяющей эффективно и плавно регулировать передаваемый вращательный момент в диапазоне от 0 до 100% при изменении угловой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной с возможностью, при необходимости, гарантированного полного выключения передачи вращательного момента.

Список литературы

1. Б.А. Гавриленко, И.Ф. Семичастнов. Гидродинамические муфты и трансформаторы. М.: Машиностроение, 1969 г.

2. Маурицио Вольф. Гидродинамические муфты и трансформаторы. Конструкция и расчет. М.: Машиностроение, 1967 г.

3. Ряховский О.А., Иванов С.С. Справочник по муфтам. - Л.: Политехника, 1991. - 384 с.

4. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин: учебник для втузов - 12-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2008. - 408 с.

Claims (4)

1. Регулируемая гидромуфта с блокировкой, характеризующаяся тем, что включает в себя устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой путем использования раздвижной в осевом направлении вдоль оси, как минимум, одного из валов, турбинного или насосного, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, торцевые поверхности которого соединены между собой упругим сильфоном, выполненным в виде регулируемого по длине кольцевого гофра, позволяющим при регулировании синхронно с изменением заполнения рабочего изменяемого объема резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой изменять также рабочий зазор между лопатками насосного и турбинного колес в круге циркуляции рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой и зазор между контактными поверхностями блокирующей фрикционной муфты.

2. Регулируемая гидромуфта с блокировкой по п. 1, отличающаяся тем, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено путем использования раздвижной в осевом направлении вдоль осей обеих турбинного и насосного валов, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара.

3. Регулируемая гидромуфта с блокировкой по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, имеющего возможность вращения.

4. Регулируемая гидромуфта с блокировкой по п. 1 или. 2, отличающаяся тем, что устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, не имеющего возможности вращения.

Images