SU1666A1 - Гидравлическа передача системы Феттингера дл валов - Google Patents

Description

Гидравлическое приспособление дл  передачи энергии, известное под именем «трансфррА1ат|рра Фёттингера раб а 5удвв етворительно до тех пор, пока не слишком превышено передаточное число, дл  которого построен аппарат. Если же, например, действующий на приводный вал вращающий момент возрастает настолько , что скорость этого вала переходит за предусмотренный предел , то полезное действие аппарата уменьшаетс . Предлагаемое изобретение имеет целью устранить этот недостаток и, в св зи с этим сделать вышеозначенной трансформатор пригодным дл  различных отношений передачи. Дл  этого одно, или несколько, принадлежащих аппарату, лопаточных колес снабжены лопатками, целиком или в некоторой части состо щими из подвижных элементов, которые укрепл ютс  к способным перемещатьс  продольно или по направлению окружности концентрическим шайбам или кольцам, перемещением коих можно измен ть рабочую длину лопаток по радиальному направлению, с целью изменени  передаточного числа трансформатора . Изобретение применимо не только к гидравлическим трансформаторам , но и к вод ным турбинам , центробежным насосам, газовым турбинам, компрессорам и т. под., допуска  изменение числа оборотов и вращающего момента в турбинах или давлени  и количества жидкости, в насосах и компрессорах. На фиг. 1-6 показано несколько примерных форм осуществлени  изобретени : на фиг. 1 изобра:жен продольный разрез одной половины гидравлического трансформатора, в одной форме его осуществлени : на фиг. 2-поперечный разрез части лопаточной системы этого же трансформатора; на фиг. 3-продольный разрез одной половины гидравлического трансформатора в другой форме осуществлени ; на фиг. 4-продольный разрез части корпуса турбины устроенной согласно изобретению; на фиг. 5-устройство упорного приспособлени ; на фиг. 6-кривые моментов и производительностей дл 

.трансформатора, показанного на фиг, 3.

В устройстве показанном на фиг. 1 и 2 на валу 1 наход щемс  в непосредственном или же в непр мом сообщении с источником силы (например двигателем) наглухо укреплено лопаточное колесо 2, а на ведомом валу 3-лопаточное колесо 4. Колеса 2 и 4 расположены друг относительно друга так, что образуют между собою сплощной канал дл  жидкости, котора , при вращении лопаточного колеса, совершает, как обыкновенно, частью вращательное движение, частью же движение по направлению стрелки А на фиг. 1, причем между выпускным и впускным отверсти ми колеса 2 возникает разность давлений, подобно тому, как в центробежном насосе . Давление и движение жидкости действуют на ведомое колесо 4, которое , вследствие этого, совершает вращение в том же направлении, как и ведущее колесо и, следовательно, работает подобно турбине. Описанные части и способ их действи  свойствены всем трансформаторам Фёттингера .

Согласно изобретению, в показанной форме осуществлени  лопатки ведущего колеса 2 сделаны составными . Кажда  лопатка состоит в этом случае из неподвижной части 6 и из подвижных частей 7, 7. Части 7, 71 расположены концентрически и поддерживаютс  кольцеообразными шайбами 8 и 8, могущими перемещатьс  вдоль ступицы колеса 2, причем части 7, 71 лопаток ход т в со0 гветствующих выемках в наружной стенке первичного колеса 2. Когда подвижные части 7, 7 совершенно выт нуты из канала рабочего колеса, то первичное колесо работает лишь своими неподвижными лопатками 6. Так как диаметр этих лопаток сравнительно не велик, то и скорость вращени  жидкости, а вместе с тем и скорость вращени  ведомого колеса 4 соответственно меньшие. Если затем потребуетс  увеличить число оборотов ведомого вала, то длину лопаток ведущего колеса можно увеличить вдвиганием подвижных лопаточных колец. Установка шайб 8, 8, поддерживающих подвижные лопаточные кольца 7 и 71, может производитьс  механическим или, как показано на фиг. 1, гидравлическим способом . В последнем случае, шайбы устраиваютс  так, что между шайбою 8 и ведущим колесом 2, между шайбами 8 и 81, также между шайбою 8i и охватывающим ее корпусом 9, образуютс  закрытые камеры 10 и 11, 12, соединенные помощью каналов 13 в ступице корпуса и трубопроводов 14, служащих дл  передвигани  шайб, которые могут быть устанавливаемы под действием различного давлени . Необходимое дл  этого давление жидкости может быть получено, например , самым, совершенно заполненным жидкостью, аппаратом, от которого отход т трубопроводы 15, 16 с различным давлением. Распределение производитс  при помощи кранов 17, посредством которых промежутки или камеры 10, 11, 12 могут быть приводимы в соединение попеременно то с напорною стороною (через трубопровод 15), то со стороною всасывани  (через трубопровод 16). Предполагаетс  (фиг. 1), что средн   камера 11 находитс  в сообщении со стороною давлени , а камеры 10,12- со стороною всасывани , вследствие чего шайба 8, поддерживающа  наружное лопаточное кольцо 7, отт гиваетс . Независимо от того, совершаетс  ли установка механическим или гидравлическим способом, ее можно производить во врем  действи  аппарата.

В устройстве, согласно фиг. 3, показаны: ведущий вал 21, непосредственно или посредством промежуточного органа соединенный с непоказанным на чертеже источником энергии, например двигателем, и несущий на себе лопаточное колесо 22, и ведомый вал 23, на котором сидит ведомое лопаточное колесо 24. Ведомое колесо 24 окружено одним или несколькими концентрическими лопаточными кольцами (в показанном устройстве), двум  лопаточными элементами 25, 26, которые расположены на ведомом валу или, как показано , на ступице колеса 24; их лопатки установлены таким образом, что кольца, которые при пуске в ход и при меньших скорост х вторичного вала, неизменно соединены с этим последним и, следовательно, привод т его в движение, с возрастанием скорости вышеозначенного вала автоматически расцепл ютс  с ним, притом так, что сначала освобождаетс  наружный элемент 26, а затем, с увеличением скорости , и внутренний элемент 25, после чего оба элемента 25, 26 вращаютс  свободно со скоростью, обусловливаемою расположением их лопаток, не производ  какой-либо полезной работы . Вторичное колесо, вместе с обоими своими элементами 25, 26 представл ют таким образом медленно вращающеес  турбинное колесо с большим вращающим моментом; но только вместе со своим внутренним элементом 25,-оно представл ет такое же турбинное, но более быстроходное колесо с меньшим моментом, между тем как само по себе, в отдельности , оно представл ет турбинное колесо с наибольшею скоростью и соответствующим этой скорости в|Дща |Щ1 |;;д|Юшен тои. Кривые моifietfroi If рёбот получают в этом случае форму, показанную на фиг. 6. Пунктирными лини ми на этой фигуре показаны соответствующие кривые трансформатора, имеющего известное до сих пор устройство, с тою же областью скоростей и тою же наивысшею производительностью. Турбинное колесо, показанное на фиг. 4, устроено подобно колесу трансформатора показанного на фиг. 3. Сцепление и расцепление частей 25, 26 с ведомым валом или с ведомым колесом может быть производимо от руки или происходить автоматически. Простейша  форма осуществлени  автоматического сцепл ющего приспособлени  показана на фиг. 5. Оно состоит из собачки 27, действующей односторонне между сосответствующим элементом 25 или 26 и ведомым колесом 24. На чертеже показано, дл  примера, что собачка, расположенна  на соответствующем кольце, сцеплена с укрепленным к ведомому колесу храповиком 28. Регулирование храпового механизма может быть производимо либо от руки, либо помощью центробежного регул тора , регул тора давлени , или иного приспособлени . В то врем , как в известных до сих пор гидравлических устройствах, каковы, например, трансформаторы Фёттингера, при заторможенном движимом вале получаетс  вращающий момент, превышающий не больше, чем в 1,6-1,8 раз момент, действующий при наивыгоднейщей скорости, между тем, как коэффициент полезного действи , достигнув своего наивысшего значени , при наивыгоднейшем (нормальном) числе оборотов, быстро падает с обеих сторон такового по параболическим кривым до нул -в вышеописанном устройстве вращающий момент при тех же услови х значительно, притом автоматически , повышаетс , до величины во много раз большей нормального момента; кроме того, степень полезного действи  может быть поддерживаема совершенно посто нною внутри значительных пределов скорости. Аппарат , устроенный на основании приведенных выше соображений, может примен тьс , например, дл  движени  судов, требующих большего пускового момента. В механическом экипаже, например, в автомобиле, передача с переменною скоростей также может быть заменена аппаратом вышеописанного рода. При этом действие аппарата состоит приблизительно в следующем: Когда автомобиль, движущийс  по горизонтальному пути, достигает подъема, то, дл  использовани  наивысшей производительности двигател  в полной мере, его заставл ют вращатьс  с полным числом оборотов, между тем, как потребный дл  ведущих колес вращающий момент устанавливаетс  на величину, соответствующую услови м подъема и производительности двигател . Описанна  конструкци  допускает различные видоизменени , не отклон ющиес  от идеи изобретени . Например , лопатки с подвижными част ми могут быть устраиваемы во

вторичном колесе, а так же, как в ведущем, так и в ведомом колесах. Число подвижных лопаточных элементов может быть произвольным. При желании, можно лопатки соответствующих колес составл ть исключительно из подвижных частей.

3 форме осуществлени , показанной на фиг. 3 и 4, можно, вместо храпового приспособлени , представленного на фиг. 5, примен ть зажимное приспособление. Вышеописанные формы осуществлени  с составными лопатками применимы, как было сказано, и дл  вод ных турбин, центробежных насосов, газовых турбин , компрессоров и т. под. В турбинах можно, в таком случае, измен ть как число оборотов, так и вращающий момент. В центробежных насосах устройство может быть примен емо дл  установки высоты и количества подачи.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА,

1. Гидравлическа  передача системы Фёттингера дл  валов, отличающа с  применением подвижных лопаточных элементов 7, 7i (фиг. 1 и 2) концентрически расположенных в ведущем

колесе 2 и поддерживаемых кольцеобразными шайбами 8, 8 могущими перемещатьс  в осевом направлении с целью изменени  числа оборотов ведомого вала 3.

2.Применение к охарактеризованной в п. 1 передаче приспособлени  дл  смещени  шайб 8 и 8i, состо щего из трубопроводов 14, 15, 16 и каналов 13 с кранами 17 (фиг. 1), сообщающих полости с различными давлени ми с камерами 10, 11, 12, образованными корпусом 9, шайбами 8, 81 и стенками колеса 2.

3.Видоизменение охарактеризованной в п. 1 передачи, отличающеес  тем, что подвижные лопаточные элементы включены в ведомое колесо 24 (фиг. 3) и могут автоматически расцепл тьс  с ведомым валом 23 при возрастании скорости вращени  его и притом так, что сначала освобождаетс  ленточный элемент 26, а затем, с у   етением окорости, и элемент 25, дл  авФОМ Етческого сцеплени  коих-может быть применен храповик (фиг. 5) или зажим, при чем указанные элементы, а также ведущее и ведомое колеса могут быть расположены таким образом, что ток жидкости идет преимущественно в одном радиальном направлении ф. 4 1патенгу ин-ца АМ ДКВИСТА. №1666

Фиг.1

Фиг.1, Кпатенту ин-ца А.НИДКВИСТА. № 1666