SU985506A1 - Closed fluid coupling - Google Patents

Description

Изобретение относится к энергети:ческому машиностроению и касается гидродинамических передач, а.точнее систем их охлаждения.The invention relates to energy: mechanical engineering and relates to hydrodynamic transmissions, and more precisely, their cooling systems.

Известна замкнутая гидродинамическая муфтасодержащая два рабочих колеса, помещенных в общий кожух, и проточную систему циркуляции [Ί J.Known closed hydrodynamic coupling containing two impellers placed in a common casing, and a flow system of circulation [Ί J.

Недостатком указанной гидродинамической Муфты является низкая надежность узла подвода и отвода рабочей жидкости во вращающуюся муфту в связи с наличием в узле контактного уплотнения.The disadvantage of this hydrodynamic coupling is the low reliability of the node for supplying and discharging the working fluid to the rotary coupling due to the presence of a contact seal in the node.

Проточная система циркуляции не 15. обеспечивает отвода больших количеств тепла, выделяемого муфтой.The flow system of circulation does not 15. provides for the removal of large quantities of heat generated by the coupling.

Наиболее близкой к предлагаемой является замкнутая гидродинамичес- __ кая муфта, включающая рабочие насосное и турбинное колеса и кожух,, по-, стоянно заполненные-рабочей жидкостью, теплообменник, заполненный охлаждающей жидкостью и имеющий жестко связанные с одним из рабочих колес 25 теплообменные элементы с входным . сечением, установленным на радиусе вращения, меньшем, чем выходное С21.Closest to the proposed one is a closed hydrodynamic __ coupling, including working pump and turbine wheels and a casing, constantly filled with working fluid, a heat exchanger filled with coolant and having heat exchange elements rigidly connected to one of the impellers 25 with an input . a section mounted on a radius of rotation smaller than the output C21.

Недостатком известной гидродинамической муфты является незначитель-, 30 ный теплоотвод, так как охлаждающая' жидкость циркулирует по замкнутому кругу в теплообменнике, не сообщаясь с внешней системой циркуляции.A disadvantage of the known hydrodynamic coupling is an insignificant 30 heat sink, since the cooling fluid circulates in a closed circle in the heat exchanger without communicating with an external circulation system.

Цель изобретения - интенсификация теплоотвода.The purpose of the invention is the intensification of heat sink.

Указанная цель достигается тем, что в замкнутой гидродинамической муфте, включающей рабочие насосное и турбинное колеса и кожух, постоянно заполненные рабочей жидкостью, теплообменник, заполненный охлаждающей жидкостью и имеющий жестко связанные с одним из рабочих колес теплообменные элементы с входным сечением, установленным на радиусе вращения, меньшем, чем выходное, теплообменные элементы выполнены в виде загнутых трубок, погруженных в заполненный рабочей жидкостью кожух, входное и выходное сечения которых сообщены с внешней системой циркуляции охлаждения.This goal is achieved by the fact that in a closed hydrodynamic coupling, including the working pump and turbine wheels and the casing, constantly filled with a working fluid, a heat exchanger filled with coolant and having heat exchange elements rigidly connected to one of the impellers with an inlet section mounted on a radius of rotation, smaller than the outlet, heat exchange elements are made in the form of bent tubes immersed in a casing filled with working fluid, the inlet and outlet sections of which are communicated with an external system my circulation is cooling.

На чертеже представлена замкнутая гидродинамическая муфта, продольный разрез.The drawing shows a closed hydrodynamic coupling, a longitudinal section.

Гидродинамическая муфта содержит лопастные рабочие насосное 1 и турбинное 2 колеса, расположенные соосно. Турбинное колесо 2 вращается на ступице насосного колеса 1 на подшипниках 3. Внутренний объем муфты изолирован от окружающей среды уплотнением 4. К турбинному колесу 2 прикреплен кйжух 5. Полости рабочих колес и кожуха 5 постоянно заполнены рабочей жидкостью.The hydrodynamic coupling contains a blade working pump 1 and turbine 2 wheels located coaxially. The turbine wheel 2 rotates on the hub of the pump wheel 1 with bearings 3. The internal volume of the coupling is isolated from the environment by a seal 4. A housing 5 is attached to the turbine wheel 2. The cavities of the impellers and the casing 5 are constantly filled with working fluid.

Гидродинамическая муфта снабжена 'теплообменником, включающим приемную камеру 6, сливной патрубок 7 и теплообменный элемент 8, выполненный в виде загнутой трубки, погруженной в заполненный рабочей .жидкостью кожух. Входное сечение 9 теплообменного элемента 8 установлено на радиусе вращения, меньшем, чем радиус вращения выходного сечения 10.The hydrodynamic coupling is equipped with a heat exchanger, including a receiving chamber 6, a drain pipe 7 and a heat exchange element 8, made in the form of a bent tube immersed in a casing filled with working fluid. The input section 9 of the heat exchange element 8 is installed on a radius of rotation smaller than the radius of rotation of the output section 10.

Входное сечение 9 выведено в приемную камеру теплообменника, а выходное сечение 10 - в сливной патрубок 7, которые сообщены с внешней проточной системой циркуляции через коллектор 11.The inlet section 9 is discharged into the receiving chamber of the heat exchanger, and the outlet section 10 is discharged into the drain pipe 7, which are in communication with an external flowing circulation system through the collector 11.

Муфта работает следующим образом.The coupling operates as follows.

Перед эксплуатацией рабочая полость гидродинамической муфты заполняется рабочей жидкостью. Перед включением приводного двигателя (не показан) в теплообменник через приемную камеру 6 подается охлаждающая жидкость. При включении двигателя соединенное с его валом насосное колесо 1 приобретает полную угловую скорость. Турбинное колесо 2 под действием начального крутящего момента также начинает набирать угловую скорость. Совместно с турбинным колесом приобретают угловую скорость и теплообменные элементы 8. Охлаждающая жидкость,’поступающая в приемную камеру 6 по стрелке А, под действием центробежных сил формирует кольцо со свободной поверхностью. Под действием развитого гидростатического давления в этом кольце и благодаря разнице радиусов положения входного 9 и выходного 10 сечений теплообменных элементов 8 ^охлаждающая жидкость, преодолевая сопротивление каналов теплообменныхBefore operation, the working cavity of the hydrodynamic coupling is filled with a working fluid. Before turning on the drive motor (not shown), coolant is supplied to the heat exchanger through the intake chamber 6. When the engine is turned on, the pump wheel 1 connected to its shaft acquires full angular velocity. The turbine wheel 2 under the influence of the initial torque also begins to gain angular velocity. Together with the turbine wheel, they acquire angular velocity and heat exchange elements 8. The cooling liquid ’entering the receiving chamber 6 in the direction of arrow A forms a ring with a free surface under the action of centrifugal forces. Under the influence of the developed hydrostatic pressure in this ring and due to the difference in the radii of the position of the inlet 9 and outlet 10 sections of the heat exchange elements 8 ^ coolant, overcoming the resistance of the heat exchange channels

- элементов, протекает в сливной патру,бок 7 и сливается в коллектор 11, откуда отводится во внешнюю проточную систему циркуляции.- elements, flows into the drain cartridge, side 7 and merges into the collector 11, from where it is discharged into the external flow system of circulation.

В связи с тем, что теплообменные элементы 8 расположены в общей с насосным колесом 1 камере, при включении двигателя обеспечивается большая скорость рабочей жидкости относительно поверхности теплообменных элементов, что гарантирует интенсивную теплопередачу.Due to the fact that the heat exchange elements 8 are located in a common chamber with the pump wheel 1, when the engine is turned on, a high speed of the working fluid relative to the surface of the heat exchange elements is ensured, which ensures intensive heat transfer.

Создание разности давлений охлаждающей жидкости, необходимой для ее протока в достаточном количестве через элементы теплообменника, позволяет отказаться от контактных уплотнений в месте подвода охлаждающей жидкости во вращающийся ротор муфты.The creation of the difference in pressure of the coolant necessary for its flow in sufficient quantities through the elements of the heat exchanger, eliminates contact seals in the place of supply of coolant to the rotating rotor of the clutch.

Claims (2)

Изобретение относитс  к энергети;ческому машиностроению и касаетс  гидродинамических передач, а.точнее систем их охлаждени . Известна замкнута  гидродинамическа  муфта,.содержаща  два рабочих колеса, помещенных в общий кожух, и проточную систему циркул ции fl Недостатком указанной гидродинамической 1 «уфты  вл етс  низка  надежность узла подвода и отвода рабочей жидкости во вращак цуюс  муфту в св зи с наличием в узле контактно го уплотнени . Проточна  система циркул ции не обеспечивает отвода больших количест тепла, выдел емого муфтой. Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  замкнута  гидродинамическа  муфта, включающа  рабочие насос ное и турбинное колеса и кожух,, посто нно заполненные-рабочей жидкость теплообменник, заполненный охлаждаю щей жидкостью и имеющий жестко св занные с одним из рабочих колес теплообменные элементы с входным сечением, установленным .на радиусе вращени , меньшем, чем выходное С21 Недостатком известной гидродинамической муфты  вл етс  незначитель ный теплоотвод, так как охлаждающа  жидкость цирк5 лирует по замкнутому кругу в теплообменнике, не сообща сь с внешней системой циркул ции. Цель изобретени  - интенсификаци  теплоотвода. Указанна  цель достигаетс  тем, что в замкнутой гидродинамической муфте, включающей рабочие насосное и турбинное колеса и кожух, посто нно заполненные рабочей жидкостью, теплообменник, заполненный охлаждающей жидкостью и имеющий жестко св занные с одним из рабочих колес теплообменные элементы с входным сечением, установленным на радиусе вращени , меньшем , чем выходное, теплообменные элементы выполнены в виде загнутых трубок, погруженных в заполненный рабочей жидкостью кожух, входное и выходное сечени  которых сообщены с внешней системой циркул ции охлаждени . На чертеже представлена замкнута  гидродинамическа  муфта, продольный разрез. Гидродинамическа  муфта содержит лопастные рабочие насосное 1 и турбинное 2 колеса, расположенные соосно . Турбинное колесо 2 вращаетс  на ступице насосного колеса 1 на подшипниках 3. Внутренний объем муф ты изолирован от окружающей среды уплотнением 4. К турбинному колесу прикреплен кйжух 5. Полости рабочих колес и кожуха 5 посто нно заполнены рабочей жидкостью. Гидродинамическа  муфта снабжена теплообменником, включаклцим приемную камеру 6, сливной патрубок 7 и теплообменный элемент 8, выполненны в виде загнутой трубки, погруженной в заполненный рабочей /жидкостью кожух . Входное сечение 9 теплообменного элемента 8 установлено на радиусе вращени , меньшем, чем радиус вращени  выходного сечени  10. Входное сечение 9 выведено в при емную камеру теплообменника, а выходное сечение 10 - в сливной патру бок 7, которые сообщены с внешней проточной системой циркул ции через коллектор 11. Муфта работает следующим образом Перед эксплуатацией рабоча  полость гидродинамической муфты запол н етс  рабочей жидкостью. Перед включением приводного двигател  (не показан) в теплообменник через приемную камеру 6 подаетс  охлаждаю ща  жидкость. При включении двигател  соединенное с его валом насосное колесо 1 приобретает полную угловую скорость. Турбинное колесо 2 под действием начального крут щего момента также начинает набирать угловую скорость. Совместно с турбинним колесом приобретают угловую ско рость и теплообменные элементы 8. Охлаждающа  жидкость,поступающа  в приемную камеру 6 по стрелке А, под действием центробежных сил формйрует кольцо со свободной поверх;ностью . Под действием развитого :гидростатического давлени  в этом кольце и благодар  разнице радиусов положени  входного 9 и выходного 10 сечений теплообменных элементов В iохлаждающа  жидкость, преодолева  сопротивление каналов теплообменных элементов, протекает в сливной патрубок 7 и сливаетс  в коллектор 11, откуда отводитс  во внешнюю проточную систему циркул ции. В св зи С тем, что теплообменные элементы 8 расположены в общей с насосным колесом 1 камере, при включении двигател  обеспечиваетс  больша  скорость рабочей жидкости относительно поверз ности теплообменных элементов, что гарантирует интенсивную теплопередачу. Создание разности давлений охлаждающей жидкости, необходимой дл  ее протока в достаточном количестве через элементы теплообменника, позвол ет отказатьс  от контактных уплотнений в месте подвода охлаждающей жидкости во вращающийс  ротор муфты. Формула изобретени  Замкнута  гидродинамическа  муфта, включающа  рабочие насосные и турбинное колеса и кожух, посто нно заполненные рабочей жидкостью, теплообменник , заполненный охлаждающей жидкостью и имеющий жестко св занные с одним из рабочих колес теплообменные элементы с входным сечением, установленным на радиусе вращени , меньшем, чем выходное, о т л и чающа с  тем, что, с целью интенсификации теплоотвода, теплообменные элементы выполнены в виде загнутых трубок, погруженных в заполненный рабочей жидкостью кожух, входное и выходное сечени  которых сообщены с внешней системой циркул ции охлаждени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 352046, кл. F 16 D 33/08, 1970. The invention relates to power engineering and concerns hydrodynamic transmissions, and more precisely to their cooling systems. Known closed hydrodynamic coupling, containing two impellers placed in a common casing and flow-through circulating system fl The disadvantage of this hydrodynamic 1 "uft is the low reliability of the unit for supplying and discharging working fluid during rotation of the coupling due to the presence of a contact in the node go seal A continuous circulation system does not provide for the removal of large amounts of heat generated by the coupling. Closest to the present invention is a closed hydrodynamic coupling, including operating pump and turbine wheels and a casing, a constantly filled-working fluid, a heat exchanger filled with cooling fluid and having heat exchange elements with an inlet cross section fixed to one of the impellers .on a radius of rotation less than the output C21 A disadvantage of the known hydrodynamic coupling is the insignificant heat dissipation, since the cooling liquid circulates in a closed circle into a heat exchange no contact with the external circulatory system. The purpose of the invention is to intensify the heat sink. This goal is achieved by the fact that in a closed hydrodynamic coupling, including pumping and turbine wheels and a casing, constantly filled with a working fluid, a heat exchanger filled with cooling fluid and having heat exchange elements rigidly connected to one of the impellers with an inlet cross section mounted on the radius rotation, smaller than the output, the heat exchange elements are made in the form of bent tubes, immersed in a casing filled with working fluid, the inlet and outlet sections of which are communicated with the external cylinder circulating cooling tion subject. The drawing shows a closed hydrodynamic coupling, a longitudinal section. The hydrodynamic coupling contains paddle pumping workers 1 and turbine 2 wheels located coaxially. The turbine wheel 2 rotates on the hub of the impeller 1 on the bearings 3. The internal volume of the coupling is insulated from the environment by a seal 4. The turbine wheel is attached to the turbine wheel 5. The cavities of the impellers and casing 5 are constantly filled with the working fluid. The hydrodynamic coupling is equipped with a heat exchanger, including the receiving chamber 6, the drain pipe 7 and the heat exchange element 8, are made in the form of a bent tube immersed in a casing filled with working / liquid. The inlet section 9 of the heat exchange element 8 is set at a radius of rotation smaller than the radius of rotation of the outlet section 10. The inlet section 9 is brought into the receiving chamber of the heat exchanger, and the output section 10 is connected to the drain side 7, which communicates with the external flow circulation system through the collector 11. The coupling works as follows. Before operating, the working cavity of the hydrodynamic coupling is filled with a working fluid. Before switching on the drive motor (not shown), a cooling fluid is supplied to the heat exchanger through the receiving chamber 6. When the engine is turned on, the pump wheel 1 connected to its shaft acquires a full angular velocity. The turbine wheel 2, under the action of the initial torque, also begins to gain angular velocity. Together with the turbine wheel, they acquire an angular velocity and heat exchange elements 8. The cooling fluid entering the receiving chamber 6 in the direction of arrow A forms a ring with a free surface under the action of centrifugal forces. Under the action of the developed: hydrostatic pressure in this ring and due to the difference in the radii of the position of the inlet 9 and outlet 10 cross sections of heat exchange elements B, the cooling fluid, overcoming the resistance of the channels of heat exchange elements, flows into the drain pipe 7 and flows into the collector 11, from which it is discharged into the external flow system. of Due to the fact that the heat exchange elements 8 are located in a chamber that is in common with the pump wheel 1, when the engine is turned on, the working fluid speed is high relative to the surface of the heat exchange elements, which guarantees intensive heat transfer. The creation of a differential pressure of the coolant necessary for its flow in sufficient quantity through the elements of the heat exchanger makes it possible to refuse contact seals at the point of supplying the coolant to the rotating rotor of the coupling. Claims of the invention A hydrodynamic coupler is closed, including pumping and turbine wheels and a housing permanently filled with a working fluid, a heat exchanger filled with a cooling fluid and having heat exchange elements rigidly connected to one of the impellers with an inlet section that is smaller output, so that, in order to intensify the heat sink, the heat exchange elements are made in the form of bent tubes, immersed in the casing filled with the working fluid, the inlet and the the flow sections of which are communicated with the external cooling circulation system. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 352046, cl. F 16 D 33/08, 1970. 2. Яременко О.В. Ограничивающие гидродинамические муфты . М., Машиностроение , 1970, с. 168, рис. 80 (прототип).2. Yaremenko OV Limiting hydrodynamic couplings. M., Mechanical Engineering, 1970, p. 168, fig. 80 (prototype).