Тягово-тормозная гидродинамическая передача

Тягово-тормозная гидродинамическая передача

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в гидромеханических передачах транспортных средств. Цель изобретения - повышение эффективности передачи в тормозных режимах при сохранении высоких значений КПД в ее тяговых режимах. Насосное и турбинное колеса (К) 3,4 с лопастями (Л) 5,6 образуют круг 2 циркуляции и симметрично установлены в корпусе 1. К 9 реактора связано с корпусом 1 через муфту 10 свободного хода. Лопастные К 11, 12 жестко связаны между собой, причем К 11 расположено на периферии круга 2. К 11, 12 соединены с фрикционным тормозом 13, при этом К 12 расположено между К 4,9. Угол установки Л К 11 равен углу установки Л 6 на входе 7, а угол установки Л 15 К 12 равен углу установки Л 6 на выходе 8. 3 ил.

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

F l6 H 41/)4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4245926/25-29 (22) 18.05.87 (46) 23,07.89. Бюл. № 27 (72) Е, Г. Самарин, П. А. Грымзин, В. П, Семенов и А. В. Зимин (53) 621.226.5(088,8) (56) Патент США № 3785155, кл. 60-347, опублик. 1974. (54) ТЯГОВО-ТОРМОЗНАЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение м. б. использовано в гидромеханических передачах транспортных средств. Цель изобретения — повышение эффективности передачи в тормозных режи„„Я0„„1495552

2 мах при сохранении высоких значений КПД в ее тяговых режимах. Насосное и турбинное колеса (К) 3, 4 с лопастями (Л) 5, 6 образуют круг 2 циркуляции и симметрично установлены в корпусе 1. К 9 реактора связано с корпусом 1 через муфту 10 свободного хода. Лопастные К 11, 12 жестко связаны между собой, причем К 11 расположено на периферии круга 2. К 11, 12 соединены с фрикционным тормозом 13, при этом К 12 расположено между К 4, 9. Угол установки

Л К 1! равен углу установки Л 6 на входе 7, а угол установки Л 15 К 12 равен угay установки Л 6 на выходе 8. 3 ил.

1495552 с

1О

3

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в гидромеханических передачах транспортных средств.

Цель изобретения — повышение эффективности передачи в тормозных режимах при сохранении высоких значений КПД в ее тяговых режимах.

На фиг. 1 показана принципиальная схема гидродинамической передачи; на фиг. 2— взаимодействие потока с дополнительными колесами и турбинным колесом на режиме трогания; на фиг. 3 — то же, на режиме в области максимального КПД.

Тягово-тормозная гидродинамическая передача содержит корпус 1, образующие круг

2 циркуляции и симметрично установленные в нем насосное 3 и турбинное 4 колеса с лопастями 5 и 6, имеющими углы установки на входе 7 и выходе 8, колесо 9 реактора, связанное с неподвижным корпусом через муфту 10 свободного хода, два жестко связанных между собой лопастных колеса 11 и 12, первое из которых расположено на периферии круга 2 циркуляции между насосным 3 и турбинным 4 колесами, и фрикционный тормоз 13, причем два лопастных колеса !! и 12 соединены с фрикционным тормозом 13, второе лопастное колесо 12 расположено между турбинным колесом 4 и колесом 9 реактора, при этом угол установки лопасти 14 первого лопастного колеса 1! равен углу установки лопасти 6 турбинного колеса 4 на входе 7, а угол установки лопасти 15 второго лопастного колеса 12 равен углу установки лопасти 6 турбинного колеса 4 на выходе 8.

Тягово-тормозная гидродинамическая передача работает следующим образом.

На тяговых режимах тормоз 13 выключен и колеса 1 и 12, находясь в свободном вращении, пропускают поток от насосного колеса 3 к турбинному колесу 4 и от круга 2 к колесу 9 реактора практически без дополнительного сопротивления. При этом реализуется характеристика как с режимами трансформации момента, так и с режимами тидромуфты и блокировки гидропередачи, когда колесо 9 реактора свободно вращается на муфте 10 свободного хода.

Механизм блокировки насосного 3 и турбинного 4 колес передачи на фиг. 1 — 3 не показан, однако он является неотъемлемым устройством современных гидродинамических передач, устанавливаемых на транспортные машины. Блокировка насосного 3 и турбинного 4 колес позволяет повысить топливную экономичность машины и использовать двигатель в тормозных режимах, что весьма существенно при эксплуатации машины.

При включении тормоза 13 колеса 11 и !2 останавливаются, вследствие чего возникает гидравлическое взаимодействие сблокированных насосного 3 и турбинного 4 колес с колесом 11, а также турбинного колеса 4 и ко25

3.>

55 леса 9 реактора с колесом 12 и осуществляется гидравлическое торможение.

Рассмотрим теперь более подробно, почему лопастные колеса 11 и 12 не оказывают недопустимого влияния на процесс преобразования в гидродинамической передаче.

В режиме трогания (фиг. 2) лопасти 6 турбинного колеса 4 и колеса 9 реактора неподвижны. Абсолютная скорость С потока на выходе 8 лопасти 5 насосного колеса 3 определяется его окружной 4 и относительной К скоростями. Поскольку плоскость лопасти 14 лопастного колеса 11 совмещена с вектором С>,, (пунктирное изобра>кение), то она пропускает поток без силового взаимодействия с ним. Лопасти 15 лопастного колеса 12 также пропускают поток без силового взаимодействия, поэтому на режиме трогания связанные между собой лопастные колеса 11 и 12 так же, как и турбинное колесо 4 неподвижные.

Рассмотрим теперь режим в области максимального КПД гидродинамической передачи (фиг. 5). Турбинное колесо 4 преобретает вращение и абсолютная скорость С т потока на входе 7 лопаетH 6 турбинного колеса 4 определяется окружной скоростью U T и относительной скоростью Wi<. Скорость Wi> определяется меридиональной скоростью C„« которая в данном случае при радиальных лопастях 5 насосного колеса 3 равна

Wp . Скорость Wg„pî сравнению с режимом трогания уменьшается при -,îé же окружной скорости U „на выходе 8 из насосного колеса 3. Это является следствием уменьшения расхода циркуляции в гидротрансформаторе по мере увеличения скорости вращения турбинного колеса 4, которое оказывает центробежное противодеиствие потоку, выходящему из насосного колеса 3.

Абсолютная скорость (фиг. 3) на лопасти турбинного колеса 4 Ci совпа„ àåò по направлению с абсолютной скоростью потока

Сг„на выходе в турбинное колесо 4, что свидетельствует о безударном входе потока на турбинные лопасти 6. Для свободного и одновременно безударного пропуска потока (фиг. 3, пунктирное изображение вектора

С „) лопасти 14 лопастного колеса 11 должны вращаться с окружной скоростью равной Ui, т. е. равной с турбинным колесом 4 угловой скоростью, что видно из параллелограммов скоростей (фиг. 3), где

C,.ia, Wia, Ся — меридиональная, относительная и абсолютная скорость на лопасти !4 колеса 11.

Чтобы свободно пропускать жидкость, сходящую с лопасти 6 турбинного колеса 4, лопасти 15 колеса 12 также должны вращаться с угловой скоростью турбинного колеса 4, поскольку они представляют собой как бы продолжение турбинной лопасти 6 с неизменным углом выхода. Таким образом, обьединение лопастей 14 и 15 в общее колесо, состоящее из колес 11 и 12, при1495552 водит к тому, что оно на рассматриваемом режиме вращается с той же угловой скоростью, что и турбинное колесо 4 при безударном обтекании лопастей колес 11 и 12.

Аналогичная картина наблюдается и на других режимах трансформации момента, что является существенным фактором исключения влияния связанных дополнительных колес 11 и 12 на процессе преобразования момента в гидродинамической передаче. 1О

Формула изобретения

Тягово-тормозная гидродинамическая передача, содержащая корпус, образующие круг циркуляции и симметрично установленные в нем насосное и турбинное колеса с лопастями, имеющими углы установ6 ки на входе и выходе, колесо реактора, связанное с неподвижным корпусом через муфту свободного хода, два жестко связанных между собой лопастных колеса, первое из которых расположено на периферии круга циркуляции между насосным и турбинным колесами, и фрикционный тормоз, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности передачи в тормозныХ режимах при сохранении высоких значений КПД в ее тяговых режимах, два лопастных колеса соединены с фрикционным тормозом, второе лопастное колесо расположено между. турбинным колесом и колесом реактора, при этом угол установки лопасти первого лопастного колеса равен углу установки лопасти турбинного колеса на входе, а угол установки лопасти второго лопастного колеса равен углу установки лопасти турбинного колеса на выходе.

1495552

Сгн

7 78

С28

77

Сост а вител ь С. Дн ис и мо в

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 4237 34 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1