SU1198276A1 - Two-speed rotational speed regulator - Google Patents

Abstract

ДВУХСКОРОСТНОЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, содержащий двухступенчатую коробку передач и узел переклочени , отличающийс   тем, что, с целью расширени  , функциональных возможностей путем обеспечени  автоматического переключени  передач при изменении частоты вращени  ведущего вала, узел переключени  вьтолнен в виде двух центробежных колодочных муфт, одна из которых выполнена с нормально замкнутыми , а друга  - нормально разомкнутьми колодками, ведуща  полумуфта которых св зана с ведущим валом, а . ведомые полумуфты - с соответствующими ступен ми коробки передач.A TWO-SPEED ROTATING FREQUENCY REGULATOR, containing a two-stage gearbox and a switching unit, characterized in that, in order to expand its functionality by providing automatic gear changes when the rotational speed of the drive shaft is changed, the switching unit is complete as two centrifugal shoe clutches, one of which is with normally closed and the other with normally open pads, the half coupling leading to the drive shaft, and. driven half coupling - with the appropriate gearbox steps.

Description

СОWITH

сх ю Одsk yu od

Изобретение относитс  к машиностроению в частности может быть использовано в высокооборотных агрегатах .The invention relates to mechanical engineering in particular, can be used in high-speed units.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  автоматического переключени  передач крррбкй скоростей при изменении часTtfTM вращени , что позвол ет сохран ть частоту вращени  маслонасоса при аварийной остановке агрегата.,The aim of the invention is to expand the functionality of the device by providing automatic gear changes of the speed of rotation when the clock changes TtfTM rotation, which allows maintaining the frequency of rotation of the oil pump during an emergency stop of the unit.,

Это обеспечивает нормальную смазку подшипников дри остановке высокоскоростного- агрегата.This ensures normal lubrication of the bearings when the high-speed assembly is stopped.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройстваJ на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 вариант практического выполнени  устройства.FIG. 1 is a diagram of the proposed deviceJ in FIG. 2, section A-A in FIG. 1, in FIG. 3 variant of the practical implementation of the device.

Устройство состоит из ведущего 1 и ведомого 2 валов двух зубчатых кинематических цепей коробки передач и узла переключени  в виде двух центробежных муфт.The device consists of a master 1 and a slave 2 shafts of two toothed kinematic chains of the gearbox and a switching unit in the form of two centrifugal couplings.

Центробежные муфты имеют общую ведущую полумуфту 3, выполненную с пазами, в которых расположены нормально замкнутые колодки 4 с пружинами 5 и нормально разомкнутые колодки 6 с винтами 7 и пружинами 8 .ведомую полумуфту 9, выполненную с валом 10, и ведомую полумуфту 11, выполненную с удлиненной ступицей 12 Колодки 4 прижаты к поверхности трени  полумуфты 9 пруж1шами 5 с усилени ми , обеспечивающими момент сил трени  муфты при запуске, превосход щей пусковой момент. Масса колодок 4 выбираетс  такой, чтобы обеспечивалс  их отход от поверхности трени  0 полумуфты 9 под действием центробежных сил при достижении заданной угловой скорости ведущей полумуфты 3.The centrifugal couplings have a common coupling half 3, made with grooves in which there are normally closed blocks 4 with springs 5 and normally open blocks 6 with screws 7 and springs 8. The known coupling half 9, made with the shaft 10, and the driven coupling half 11, made with elongated hub 12 Pads 4 are pressed against the friction surface of the coupling half with 9 springs 5 with reinforcements providing the friction torque of the coupling at start-up, exceeding the starting torque. The mass of the pads 4 is chosen so as to ensure their departure from the friction surface 0 of coupling half 9 under the action of centrifugal forces when the predetermined angular velocity of the driving coupling half 3 is reached.

Нормально разомкнутые колодки 6 посредством винтов 7 и пружин В поджаты к ведущей полумуфте 3. Масса колодок 6 и сила пружин 8 выбираетс  такой, чтобы при достижении заданной угловой скорости ведущей полумуфты 3 обеспечивалс  необходимый момент сил трени  при замыкании с поверхностью трени  ведомой полумуфты 1 1 .Normally open pads 6 by means of screws 7 and springs B are pressed to the leading coupling half 3. The weight of the shoes 6 and the force of the springs 8 are chosen so that when the specified coupling speed of the driving coupling half 3 is reached, the necessary moment of friction force is achieved when it closes with the friction coupling surface of the driven coupling half 1.

Перва  зубчата  кинематическа  цепь коробки передач содержит зубчатое колесо 13, закрепленное на валу 10 полумуфты 9, и шестерню 14,The first gear of the kinematic chain of transmission contains a gear wheel 13 mounted on the shaft 10 of the half-coupling 9, and gear 14,

смонтированную на ведомом валу 2. Количество зубьев зубчатого колеса 13 больше количества зубьев шестерни 14.mounted on the driven shaft 2. The number of gear teeth 13 is greater than the number of gear teeth 14.

Втора  кинематическа  цепь включет зубчатое колесо 15, закрепленное на ступице 12 дополнительной ведомо полумуфты 11, взаимодействующее с зубчатым колесом 16, закрепленным на ведомом валу 2. Количество зубьев зубчатого колеса 15 и зубчатого колеса 16 одинаково.The second kinematic chain includes a gear wheel 15 fixed on the hub 12 with additional drive coupling half 11, which interacts with the gear wheel 16 fixed on the driven shaft 2. The number of teeth of the gear wheel 15 and the gear wheel 16 are the same.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При запуске устройства крут щий момент ведущего вала 1 передаетс  от ведущей полумуфты 3 к ведомой полумуфте 9 посредством колодок 4, прижатых пружинами 5 с вала 10 зубчатым колесом 13, взаимодействующим с шестерней 14, на ведомый вал 2. В этом случае ведомый вал 2 получает ускоренное вращение, завис щее от отношени  зубьев в кинематической цепи.When starting the device, the torque of the drive shaft 1 is transmitted from the driving half coupling 3 to the driven coupling half 9 by means of the pads 4 pressed by the springs 5 from the shaft 10 by the gear wheel 13 interacting with gear 14 to the driven shaft 2. In this case the driven shaft 2 gets accelerated rotation depending on the ratio of teeth in the kinematic chain.

По мере возрастани  угловой скорости ведущей полумуфты 3 силы прижти  нормально замкнутых колодок 4 и нормально разомкнутых колодок 6 уменьшаютс  благодар  возрастанию действующих на колодки центробежных сил. По достижении заданной угловой скорости ведущей полумуфты 3 колодк 4 размыкгиотс , а колодки 6 начинают вступать во взаимодействие с поверхностью трени  ведомой полумуфты 11, затем замыкаютс .As the angular velocity of the driving half coupling 3 increases, the forces to press the normally closed pads 4 and the normally open pads 6 decrease due to the increase in the centrifugal forces acting on the pads. Upon reaching a predetermined angular velocity of the leading coupling half 3, the blocks 4 are opened, and the blocks 6 begin to interact with the friction surface of the driven coupling half 11, then close.

Полумуфта 11 до начала взаимодействи  с колодками 6 вращаетс  в том же направлении посредством второй кинематической цепи, зубчатого колеса 16, взаимодействующего с клесом 15, со скоростью, равной скорости вращени  ведомого вала 2, с опережением вращени  ведущей полумуфты 3. Это позвол ет выполнить муфту с кратковременным разомкнутьм состо нием в период перек,пючени , когда нормально замкнутые колодки 4 уже разомкнулись, а нормально разомкнутые колодки 6 еще не замкнулись , что обеспечивает плавное переклочение передачи крут щего мо-: мента от ведущей полумуфты 3 к полумуфте 11, св занной со второй кинематической цепью передачи, зубчатым колесом 15, которое взаимодействует с колесом 16, закрепленным на ведомом валу. Таким образом, после переключе ни  на ведомую полумуфту 11 - ведомый вал начинает вращатьс  с той же скоростью, что и ведущий. При остановке устройства описанное переключение передачи происходит в обратной последовательности. В этом случае при снижении угловой скорости ведущей полумуфты 3 до заданной нормально разомкнутые колод ки 6 размыкаютс  с полумуфтой 11, а нормально замкнутые колодки 4 начинают взаимодействовать с поверхностью трени  полумуфты 9, котора  до взаимодействи  вращаетс  в том же направлении посредством шестерни 14 и зубчатого колеса 13, первой кин матической цепи. При замыкании колодок 4 передача крут щего момента про исходит от ведущей полумуфты 9 посредством вала 10, зубчатого колеса 13,взаимодействующего с шестерней 14,на ведомый вал 2, который на1 6 чинает вращатьс  с большей частотой вращени  чем ведущий вац, В варианте практического выполнени  устройства (фиг. 3) предусмотрена его установка на серийный турбокомпрессор . Монтируетс  устройство на существующую скобу 17 редактора, вместо сн того насоса передним фланцем 18, задний фланец 19 устройства выполнен с возможностью установки кулачковой муфты 21 - соединени  насоса с ведомым валом 2, а на скобе 21 крепитс  насос. Предлагаемое устройство позвол ет повысить надежность обеспечени  смазкой высокооборотного агрегата при остановке, св занной с отключением энергии, когда нет возможности включить дополнительный маслонасос, а снижение частоты вращени  основного маслонасоса приводит к снижению его производительности, уменьшению подачи масла в подшипники и выходу их из стро .The coupling half 11, before interacting with the pads 6, rotates in the same direction by means of a second kinematic chain, a gear wheel 16 interacting with the bristle 15, at a speed equal to the rotation speed of the driven shaft 2, leading the rotation of the driving half coupling 3. This allows the coupling with short-term open state during the transition period, when the normally closed pads 4 have already opened, and the normally open pads 6 have not yet closed, which ensures a smooth switching of the torque and from the drive coupling half 3 to the coupling half 11 connected to the second kinematic transmission chain, a gear wheel 15, which interacts with the wheel 16 mounted on the driven shaft. Thus, after switching over to the driven half coupling 11 — the driven shaft begins to rotate at the same speed as the master. When the device is stopped, the described gear change occurs in reverse order. In this case, when the angular speed of the leading coupling half 3 drops to the preset normally open pads 6, it opens with the coupling half 11, and the normally closed pads 4 begin to interact with the friction surface of the coupling half 9, which before the interaction rotates in the same direction by means of gear 14 and gear wheel 13 , the first kin matic chain. When closing the pads 4, the transmission of torque takes place from the driving coupling half 9 by means of the shaft 10, the gear wheel 13 interacting with the gear 14 to the driven shaft 2, which starts to rotate at a higher rotational speed than the driving shaft. (Fig. 3) provided for its installation on the serial turbocharger. The device is mounted on the existing editor bracket 17, instead of the removed pump by the front flange 18, the rear flange 19 of the device is configured to install a cam clutch 21 - connecting the pump to the driven shaft 2, and a pump is mounted on the bracket 21. The proposed device makes it possible to increase the reliability of lubrication of a high-speed unit when it is shut down, which is associated with power cuts, when it is not possible to turn on an additional oil pump, and a decrease in the rotation frequency of the main oil pump leads to a decrease in its performance, a decrease in oil supply to the bearings and their failure.

/3/ 3

2 /7777 (УУ 2/7777 (CU

Фив.1Thebes 1

Claims (1)

ДВУХСКОРОСТНОЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, содержащий двухступенчатую коробку передач и узел переключения, отличающий с я тем, что, с целью расширения .. функциональных возможностей путем обеспечения автоматического переключения передач при изменении частоты вращения ведущего вала, узел переключения выполнен в виде двух центробежных колодочных муфт, одна из которых выполнена с нормально замкнутыми, а другая - нормально разомкнутыми колодками, ведущая полумуфта которых связана с ведущим валом, а . ведомые полумуфты - с соответствующими ступенями коробки передач.TWO-SPEED SPEED CONTROLLER, comprising a two-stage gearbox and a shift unit, characterized in that, in order to expand .. functionality by providing automatic gear shifting when the speed of the drive shaft changes, the shift unit is made in the form of two centrifugal shoe clutches, one of which is made with normally closed, and the other is normally open pads, the leading coupling of which is connected to the drive shaft, and. driven half couplings - with corresponding gearbox steps. и „„1198276 (198276and „„ 1198276 (198276