RU2472047C1 - Actuating system of friction coupling of gear reduction - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: actuating system of friction coupling includes friction coupling with hydraulic control to connect the shafts of gear reduction, oil case, gear-type lubrication pump and control pump with pressure-reducing valves, lubrication line, control unit and pipelines. Oil filter and oil cooler are arranged in series in lubrication line. Control pump inlet is connected via pipeline to lubrication line between oil filter and oil cooler. Outlet connection pipe of control pump is connected via pipeline with electrically driven shutoff-control valve arranged in it to the control cavity of friction coupling. Pressure-reducing valve of the control pump is connected via outlet pipeline to oil case.

EFFECT: improving reliability and accuracy of actuation of hydraulically operated friction couplings.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области редукторостроения, в частности к системам включения фрикционных муфт с гидравлическим управлением для соединения валов зубчатых редукторов.The present invention relates to the field of gear manufacturing, in particular to systems for enabling friction clutches with hydraulic control for connecting shafts of gear reducers.

Известны рычажно-шарнирные механизмы включения-выключения фрикционных муфт с использованием пружин (или без), в частности, для более плавного включения (сцепления), а также с регулировочными устройствами для компенсации износа фрикционных поверхностей дисков и для первоначальной регулировки (см., например, книгу: Поляков B.C. и др. «Справочник по муфтам». Ленинград, «Машиностроение», ЛО, 1979, стр.158…160).Known lever-joint mechanisms for turning on / off friction clutches using springs (or without), in particular, for smoother engagement (clutch), as well as with adjusting devices to compensate for wear of friction surfaces of disks and for initial adjustment (see, for example, book: BC Polyakov et al. “Coupling Handbook.” Leningrad, “Mechanical Engineering”, LO, 1979, pp. 158 ... 160).

Известна фрикционная многодисковая муфта с гидравлической системой для включения и выключения с двумя полостями, одна из которых - включающая - сообщается либо с трубопроводом высокого давления (включение муфты), либо со сливом (выключение муфты), в другой непрерывно поддерживается слабое давление, причем при соединении первой из полостей с трубопроводом высокого давления (включение муфты) из другой масло вытесняется через дроссель к фрикционным дискам и охлаждает их (см., например, книгу: С.Н.Кожевников и др. «Механизмы». Москва, «Машиностроение», 1976, стр.405, рис.6.55) - прототип.A multi-plate friction clutch with a hydraulic system for turning on and off with two cavities is known, one of which is turning on and communicates either with a high pressure pipe (turning on the clutch) or with a drain (turning off the clutch), while the other is continuously maintained at low pressure, and when connected the first of the cavities with a high-pressure pipeline (clutch engagement) from another oil is displaced through the throttle to the friction disks and cools them (see, for example, the book: S. N. Kozhevnikov et al. “Mechanisms.” Moscow, “Machinost oenie ", 1976, str.405, ris.6.55) - prototype.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности и точности включения фрикционных муфт с гидравлическим управлением для соединения валов зубчатого редуктора за счет точного и стабильного поддержания заданного уровня давления управляющей жидкости (масла).The present invention solves the problem of improving the reliability and accuracy of the inclusion of hydraulic clutch friction couplings for connecting the shafts of the gear reducer due to the accurate and stable maintenance of a given pressure level of the control fluid (oil).

Для достижения указанного технического результата в предлагаемой системе включения фрикционной муфты зубчатого редуктора, содержащей фрикционную муфту с гидравлическим управлением для соединения валов зубчатого редуктора, масляный картер, шестеренные насос смазки и насос управления с редукционными клапанами, магистраль смазки с установленными в ней последовательно фильтром масла и маслоохладителем, электроприводной запорно-регулирующий клапан, блок управления и трубопроводы, отличающаяся тем, что всасывающий патрубок насоса управления, нагнетание которого соединено с включающей полостью фрикционной муфты с гидравлическим управлением трубопроводом с установленным в нем электроприводным запорно-регулирующим клапаном, соединен трубопроводом с магистралью смазки между фильтром масла и маслоохладителем, а редукционный клапан насоса управления выходным трубопроводом соединен с масляным картером.To achieve the specified technical result in the proposed inclusion system of the friction clutch of the gear reducer, containing a friction clutch with hydraulic control for connecting the shafts of the gear reducer, an oil sump, a gear lubrication pump and a control pump with pressure reducing valves, a lubrication line with an oil filter and oil cooler installed in series , electric shut-off and control valve, control unit and pipelines, characterized in that the suction pipe of the pump the phenomenon, the injection of which is connected to the hydraulic cavity of the friction clutch with a pipeline with an electric drive shut-off and control valve installed in it, is connected by a pipeline to the lubrication line between the oil filter and the oil cooler, and the pressure relief valve of the outlet pipe control pump is connected to the oil sump.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что всасывающий патрубок насоса управления, нагнетание которого соединено с включающей полостью фрикционной муфты с гидравлическим управлением трубопроводом с установленным в нем электроприводным запорно-регулирующим клапаном, соединен трубопроводом с магистралью смазки между фильтром масла и маслоохладителем, а редукционный клапан насоса управления выходным трубопроводом соединен с масляным картером.A distinctive feature of the invention is that the suction pipe of the control pump, the injection of which is connected to the cavity of the friction clutch with hydraulic control of the pipe with an electric actuating shut-off and control valve installed in it, is connected by a pipe to the lubrication line between the oil filter and the oil cooler, and the pressure reducing valve of the pump output pipe control is connected to the oil sump.

На чертеже схематично представлена предлагаемая система включения фрикционной муфты зубчатого редуктора.The drawing schematically shows the proposed system for the inclusion of the friction clutch gear gear.

На корпусе зубчатого редуктора 1 с масляным картером 2 в нем (см. фиг.1) выполнены привод насосов от ведущего вала (на фиг.1 корпус редуктора, ведущий вал и привод насосов не показаны) и насосы смазки 3 и управления 4 с редукционными клапанами 5 и 6 соответственно. Во всасывающем трубопроводе 7, соединяющем вход шестеренного насоса смазки 3 с масляным картером 2, установлен фильтр масла грубой очистки (сетчатый) 8. В магистрали смазки 9, соединяющей выход насоса смазки 3 с брызговиками и другими элементами смазки и охлаждения 10 (на фиг.1 изображены условно) редуктора 1, размещены последовательно фильтр масла (тонкой очистки) 11 и маслоохладитель 12. Вход насоса управления 4 соединен трубопроводом 13 с магистралью смазки 9 между фильтром масла 11 и маслоохладителем 12, а выходной патрубок насоса управления 4 соединен трубопроводом 14 с размещенным в нем электроприводным запорно-регулирующим клапаном 15 с управляющей полостью 16 фрикционной муфты 17 с гидравлическим управлением, являющейся составной частью одного из валов (промежуточных, на фиг.1 не показан) с возможностью соединения этого вала в единое целое и соединения его с ведущим валом редуктора 1. Выход редукционного клапана 6 насоса управления 4 соединен трубопроводом 18 с масляным картером 2. В предлагаемой системе предусмотрен также блок управления 19, электрически связанный с электроприводным запорно-регулирующим клапаном 15.On the casing of the gear reducer 1 with an oil sump 2 in it (see Fig. 1), a pump drive from the drive shaft is made (in Fig. 1 the gear housing, drive shaft and pump drive are not shown) and lubrication pumps 3 and control 4 with pressure reducing valves 5 and 6, respectively. In the suction pipe 7 connecting the input of the gear pump of the lubricant 3 with the oil sump 2, a coarse oil filter (mesh) is installed 8. In the lubricant line 9 connecting the outlet of the lubricant pump 3 with mud flaps and other lubrication and cooling elements 10 (in Fig. 1 conditionally shown) of the gearbox 1, the oil filter (fine cleaning) 11 and the oil cooler 12 are placed in series. The inlet of the control pump 4 is connected by a pipe 13 to the lubrication line 9 between the oil filter 11 and the oil cooler 12, and the outlet of the control pump 4 is connected inen pipeline 14 with an electric actuating shut-off-control valve 15 with a control cavity 16 of the friction clutch 17 with hydraulic control, which is an integral part of one of the shafts (intermediate, not shown in figure 1) with the possibility of connecting this shaft into a single unit and connecting it with the drive shaft of the gearbox 1. The output of the pressure reducing valve 6 of the control pump 4 is connected by a pipe 18 to the oil sump 2. The proposed system also provides a control unit 19, electrically connected to the electric drive shut-off control valve 15.

Работает система включения фрикционной муфты зубчатого редуктора для соединения его валов следующим образом (см. фиг.1).The inclusion system of the friction clutch of the gear reducer for connecting its shafts as follows (see figure 1).

При запуске и прогреве двигателя (например, газотурбинного или иного) крутящий момент (мощность) которого передается посредством зубчатого редуктора к потребителю мощности, нагрузка (потребитель мощности) должна быть отключена, то есть фрикционная муфта 17 должна быть выключена - электроприводной запорно-регулирующий клапан 15 закрыт и перекрывает доступ масла управления от насоса управления 4 в управляющую полость 16 фрикционной муфты 17. При этом насос смазки 3, приводимый от ведущего вала (на фиг.1 не показан) редуктора 1, работает. Масло по трубопроводу 7 через фильтр 8 всасывается из картера 2 насосом смазки 3 и поступает из него с давлением смазки, поддерживаемым редукционным клапаном 5 (например, 5…10 кг/см²), в магистраль смазки 9 и далее по ней, пройдя через фильтр (тонкой очистки) 11 и маслоохладитель 12, поступает к брызговикам и другим элементам смазки 10 (на фиг.1 показаны условно), посредством которых производится смазка и охлаждение узлов и зацеплений зубчатого редуктора 1. Насос управления 4, также приводимый в действие от ведущего вала (на фиг.1 не показан) редуктора 1, работает, всасывая масло через трубопровод 13 из магистрали смазки 9 между фильтром 11 и маслоохладителем 12. Редукционный клапан 6 насоса управления 4 при этом сбрасывает масло управления из трубопровода 14 (поддерживая в нем заданное - высокое - давление, например, 15…25 кг/см²) перед закрытым запорно-регулирующим клапаном 15 по трубопроводу 18 в масляный картер 2. Для передачи крутящего момента (в том числе полного) от двигателя к потребителю мощности (например, на гребной винт судна), по команде из блока управления 19 электроприводной запорно-регулирующий клапан 15 открывается и масло управления (высокого давления) из нагнетания насоса управления 4 по маслопроводу 14 поступает в управляющую полость 16 фрикционной муфты 17. Во фрикционной муфте 17 под действием давления масла управления фрикционные диски сжимаются, и, таким образом, происходит передача крутящего момента от ведущего вала (приводимого двигателем) через промежуточный вал, на котором смонтирована фрикционная муфта 17 с гидравлическим управлением, к выходному валу с присоединенным к нему потребителем мощности (на фиг.1 не показаны). Благодаря такому подключению насоса управления 4 с редукционным клапаном 6 в управляющую полость 16 фрикционной муфты 17 масло поступает постоянного давления, с небольшим разбросом уровня значений (менее зависящим от окружающей температуры и от режима работы редуктора и т.п.). Для выключения фрикционной муфты 17 необходимо (достаточно) закрыть клапан 15. Предлагаемая система включения фрикционной муфты зубчатого редуктора применена в разработанном в настоящее время проекте судового трехступенчатого редуктора.When starting and warming up the engine (for example, a gas turbine or another), the torque (power) of which is transmitted by means of a gear reducer to the power consumer, the load (power consumer) must be disconnected, that is, the friction clutch 17 must be turned off - the electric shut-off and control valve 15 closed and blocks the access of control oil from the control pump 4 to the control cavity 16 of the friction clutch 17. In this case, the lubrication pump 3, driven from the drive shaft (not shown in FIG. 1) of the gearbox 1, is working. Oil through pipeline 7 through a filter 8 is sucked out of the crankcase 2 by a grease pump 3 and enters from it with a grease pressure supported by a pressure reducing valve 5 (for example, 5 ... 10 kg / cm ² ), into the grease line 9 and then through it, passing through the filter (fine cleaning) 11 and oil cooler 12, comes to the mudguards and other elements of the lubricant 10 (shown in Fig. 1 conventionally), through which the nodes and gears of the gear reducer 1 are lubricated and engaged. The control pump 4, also driven from the drive shaft (not shown in FIG. 1) gearbox 1, it works by sucking oil through a pipe 13 from the lubrication line 9 between the filter 11 and the oil cooler 12. The pressure reducing valve 6 of the control pump 4 at the same time dumps the control oil from the pipe 14 (maintaining the specified high pressure in it, for example, 15 ... 25 kg / cm ² ) in front of the closed shut-off-control valve 15 through the pipe 18 to the oil sump 2. To transmit torque (including full) from the engine to the power consumer (for example, to the ship’s propeller), by command from the control unit 19 the electric drive shut-off reg the pressure valve 15 opens and the control oil (high pressure) from the discharge of the control pump 4 through the oil line 14 enters the control cavity 16 of the friction clutch 17. In the friction clutch 17, the friction discs are compressed under the influence of the control oil pressure, and thus torque is transmitted from the drive shaft (driven by the engine) through the intermediate shaft on which the friction clutch 17 with hydraulic control is mounted, to the output shaft with a power consumer connected to it (in Fig. 1 azans). Due to this connection of the control pump 4 with the pressure reducing valve 6, constant pressure is supplied to the control cavity 16 of the friction clutch 17, with a small variation in the level of values (less dependent on the ambient temperature and on the operating mode of the gearbox, etc.). To turn off the friction clutch 17, it is necessary (sufficient) to close the valve 15. The proposed system for turning on the friction clutch of the gear reducer is used in the currently developed three-stage gear vessel design.

Claims (1)

Система включения фрикционной муфты зубчатого редуктора, содержащая фрикционную муфту с гидравлическим управлением для соединения валов зубчатого редуктора, масляный картер, шестеренные насос смазки и насос управления с редукционными клапанами, магистраль смазки с установленными в ней последовательно фильтром масла и маслоохладителем, электроприводной запорно-регулирующий клапан, блок управления и трубопроводы, отличающаяся тем, что всасывающий патрубок насоса управления, нагнетание которого соединено с включающей полостью фрикционной муфты с гидравлическим управлением трубопроводом с установленным в нем электроприводным запорно-регулирующим клапаном, соединен трубопроводом с магистралью смазки между фильтром масла и маслоохладителем, а редукционный клапан насоса управления выходным трубопроводом соединен с масляным картером. A clutch system for engaging a gearbox friction clutch comprising a hydraulic clutch for connecting gearbox shafts, an oil sump, a gear lubrication pump and a control pump with pressure reducing valves, a lubrication line with an oil filter and oil cooler installed in it in series, an electric actuating shut-off and control valve, control unit and pipelines, characterized in that the suction pipe of the control pump, the discharge of which is connected to the cavity Fritz onnoy clutch with hydraulic control conduit with mounted therein an electrically shut-off control valve is connected with manifold conduit between the lubricant oil filter and an oil cooler, a pressure reducing pump outlet conduit control valve connected to the oil sump.

Images