Гидроинерционный трансформатор

Гидроинерционный трансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение экономичности гидроинерционного трансформатора путем обеспечения автоматического регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма. При вращении установленного на входном валу 2 водила 4 основные и дополнительные наружные и внутренние барабаны 12, 13, 17 и 18 с жидким грузом 11, кинематически связанные с сателлитами 9 и 10, осуществляют планетарное движение, генерируя знакопеременные импульсы, из которых положительные передаются на выходной вал 3, а отрицательные - на корпус 1, а величина дисбаланса сателлитов с барабанами автоматически регулируется в зависимости от оборотов выходного вала. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

19 15 1Z

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4377343/25-28; 4425308/25-28 (22) 15.02.88 (23) 16.05.88 по п. 6 (46) 15.08.90. Бюл. № 30 (75) И. М. Данильченко (53) 621.833.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1441126, кл. F 16 Н 3/14, 1987. (54) ГИДРОИНЕРЦИОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение экономичности гидроинерционного трансформатора путем обеспечения автоматичес„„SU„„1585588 A 1 (51)5 F 16 Н 33/14, 47/00

2 кого регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма. При вращении установленного на входном валу 2 водила 4 основные и дополнительные наружные и внутренние барабаны 12, 13, 17 и 18 с жидким грузом 11, кинематически связанные с сателлитами 9 и 10, осуществляют планетарное движение, генерируя знакопеременные импульсы, из которых положительные передаются на выходной вал 3, а отрицательные — на корпус 1, а величина дебаланса сателлитов с барабанами автоматически регулируется в зависимости от оборотов выходного вала. 5 з. п. ф-лы, 5 ил.

1585588

3

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин в качества автоматической бесступенчатой передачи.

Целью изобретения является повышение коэффициента трансформации вращающего момента и экономичности гидроинерционного трансформатора путем обеспечения автоматического регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма.

На фиг. 1 схематично изображен гидроинерционный трансформатор; на фиг. 2 и 3— варианты исполнения трансформатора; на фиг. 4 и 5 показано сечение барабанов А-А на фиг. 1 — 3 и расположение в них жидкого груза при работе передачи соответственно в стоповом режиме и режиме муфты.

Гидроинерционный трансформатор содержит корпус 1, размещенные в нем входной 2 и выходной 3 валы и два планетарных механизма с общим водилом 4, связанным с входным валом 2. Каждый планетарный механизм включает соответственно центральные колеса 5 и 6, промежуточные сателлиты 7 и 8, взаимодействующие с ними неуравновешенные сателлиты 9 и 10. При этом сателлиты 9 и 10, принадлежащие разным планетарным механизмам, установлены на водиле 4 соосно парами. Центральное колесо 5 первого планетарного механизма связано с выходным валом 3, а центральное колесо 6 второго планетарного механизма соединено с корпусом 1.

Грузовое звено каждой пары неуравновешенных сателлитов 9, 10 выполнено.в виде заполненной жидким грузом 11 герметичной камеры, которая образована коаксиально установленными на водиле наружным 12 и внутренним 13 барабанами соответственно с внутренними лопастями в первом планетарном механизме и наружными лопастями во втором. Цилиндрические гильзы 14, кинематически связанные с водилом 4, разделяют герметичные камеры на две части и имеют перепускные окна 15 и 16, предназначенные для сообщения между барабанами 12, 13 и расположенные диаметрально противоположно на линии центров водила и каждого неуравновешенного сателлита.

Наружный барабан 12 соединен с сателлитом 9, а внутренний барабан 13 кинематически связан с сателлитом 10 (в конструкции на фиг. 3 кинематическая связь жесткая) .

Каждая герметичная камера снабжена дополнительными барабанами 17 и 18, соосными основным, наружные из которых 12 и 17 (на фиг. 3 и внутренние) объединены в один и разделены перегородкой 19. В цилиндрической гильзе 14 выполнены дополнительно два перепускных окна 20 и 21, предназначенных для сообщения между дополнительными барабанами 17 и 18. Нижнее окно 21 выполнено щелеобразным в окружном направлении и взаимодействует с дроссе5

45 лирующими кольцами 22. Взаимное положение последних определяется управляющим механизмом регулирования дебалансов сателлитов, который в трансформаторе по фиг. 1 и 2 выполнен в виде закрепленных на сателлите 9 и основном внутреннем барабане 13 кулачков 23 и 24 и взаимодействующих,с ними роликов 25, а в трансформаторе по фиг. 3 — в виде центробежного регулятора 26, одно из звеньев которого установлено на выходном валу 3, а другое кинематически посредством диска 27 связано с гильзами 14.

Другие конструктивные различия вариантов гидроинерционных трансформаторов следующие.

В трансформаторе по фиг. 1 основной внутренний барабан 13 посредством управляющего механизма связан с сателлитом 10 второго планетарного механизма, дополнительный внутренний барабан 18 установлен подвижно в осевом направлении с помощью шлицев 28 с циркулйрующими шариками 29 на оси сателлита 10 и упруго поджат посредством пружины 30 к основному внутреннему барабану 13, цилиндрическая гильза 14 закреплена на водиле 4, а дросселирующие кольца 22 — на дополнительном внутреннем барабане 18.

В трансформаторе по фиг. 2 основной внутренний барабан 13 аналогично посредством управляющего механизма связан с сателлитом 10, дополнительный внутренний барабан 18 установлен жестко на оси сателлита 10, гильза 14 установлена на водиле подвижно на шлицах 28 и упруго с помощью пружины 30 поджата к основному внутреннему барабану 13, а дросселирующие кольца 22 установлены на дополнительном наружном барабане 17.

В трансформаторе по фиг. 3 основной 13 и дополнительный 18 внутренние барабаны установлены жестко на оси сателлита 10, дросселирующие кольца 22 установлены на любом из барабанов, а гильза 14 установлена в водиле 4 с возможностью упругого осевого смещения и кинематически связана с управляющим механизмом.

В стенках барабанов и гильзы всех вариантов могут быть выполнены соответственно дренажные каналы 31 и 32 для перепуска воздуха при осевых перемещениях этих звеньев.

Гидроинерционный трансформатор работает следующим образом.

При вращении входного вала 2 с водилом 4 и наличии момента сопротивления на выходном валу 3 промежуточные сателлиты 7 и 8 будут обкатывать центральные колеса 5 и 6 и приводить в движение неуравновешенные сателлиты 9 с наружными барабанами 12 и 17 и неуравновешенные сателлиты 10 с внутренними барабанами 13 и 18; а жидкие грузы 11 будут перемещаться по окружности лопастями наружных

1585588

30

Формула изобретения

5 барабанов 12 и 17 к центру трансформатора, а лопастями внутренних барабанов 13 и 18 — к его. периферии, каждый раз перетекая под действием центробежных сил через окна 15, 16 и 20, 21 из лопастей одних барабанов в лопасти других при проходе ими верхних и нижних положений.

При этом грузы, находящиеся на лопастях наружных барабанов 12 и 17, формируют на центральном колесе 5 и выходном валу 3 положительный вращающий момент, а на водиле 4 — момент сопротивления, а грузы, находящиеся на лопастях внутренних барабанов 13 и 18, формируют на центральном колесе 6 и корпусе 1 отрицательный реактивный вращающий момент, а на водиле 4— положительный.

Автоматическое регулирование вращающего момента на выходном валу 3 в зависимости от частоты его вращения осуществляется следующим образом.

При работе трансформатора (фиг. 1 и 2) в стоповом режиме (при неподвижных выходном. вале 3 и центральном колесе 5) абсолютная угловая скорость вращения сателлитов 9 и барабанов 12 либо незначительна, либо равна нулю, поэтому скорость вращения цилиндрических гильз 14 относительно основных наружных барабанов 12 и количество жидких грузов, циркулирующих между основными барабанами 12 и 13 в этом режиме, максимальные (фиг. 4) . Соответственно на барабанах 13 грузами создаются наибольшие отрицательные вращающие моменты, под действием которых они проворачиваются на некоторый угол относительно сателлитов 10, обкатывая роликами 25 кулачки 23 и 24 и смещая барабаны 18 (или гильзы 14) в осевом направлении в сторону наибольшего открытия дросселирующими кольцами 22 щелеобразных окон 21 гильз 14.

В трансформаторе по фиг. 3 при неподвижном выходном вале 3 щелеобразные окна 21 также максимально открыты.

В результате в стоповом режиме обеспечивается полное перетекание жидких грузов через окна 21 из лопастей дополнительных барабанов 17 в лопасти дополнительных барабанов 18, чем достигается наибольший вращающий момент на выходном валу 3 (фиг. 4).

Когда под действием вращающего момента выходной вал начинает движение, то по мере ускорения сателлитов 9 снижается скорость вращения гильз 14 относительно барабанов 12 и соответственно уменьшается количество грузов на лопастях барабана 13, что приводит к снижению величины отрицательного вращающего момента и смещению барабанов 13 и 18 (или гильзы 14) в осевом направлении в сторону уменьшения дросселирующими кольцами 22 проходных сечений щелеобразных окон 21., Аналогично в трансформаторе по фиг. 3 увеличение скорости вращения выходного

6 вала 3 вызывает с помощью центробежного регулятора 26 смещение диска 27 и цилиндрических гильз 14.

В итоге в обоих случаях часть жидких грузов, проходящих нижнее положение на лопастях барабана 17, не успевая перетекать через окна 21 в лопасти барабанов 18, продолжает движение на противоположную заполненной сторону ба рабанов 17, сии жа я дебалансы сателлитов 9 и 10 и соответственно уменьшая вращающий момент на выходном валу при постоянном входном.

При переходе трансформатора в режимы, близкие к режиму муфты, окна 21 полностью закрываются, циркуляция грузов между дополнительными барабанами полностью прекращается, а грузы располагаются по периферии барабана 17 равномерно, максимально уменьшая дебалансы сателлитов 9 и 10.

В то же время циркуляция грузов между основными барабанами 12 и 13 также прекращается, и все грузы располагаются на лопастях барабанов 12, которыми в режиме муфты создаются дебалансы сателлитов 9, генерирующие необходимый для этого режима вращающий момент (фиг. 5).

Таким образом, гидроинерционный трансформатор обеспечивает требуемые выходные характеристики при постоянных оборотах и моменте приводного двигателя, что повышает его экономичность.

1. Гидроинерционный трансформатор, содержащий корпус, входной и выходной валы, два планетарных механизма с размещенным на входном валу общим водилом, центральное колесо первого из которых связано с выходным валом, а второго — с корпусом, неуравновешенные сателлиты с жидкими грузами, принадлежащие различным планетарным механизмам, установленные на водиле соосно парами и кинематически связанные с коаксиально установленными на водиле по числу сателлитов наружным и внутренним барабанами соответственно с внутренними лопастями в первом планетарном механизме и наружными лопастями во второ.г планетарном механизме для взаимодействия с жидкими грузами и установленные на водиле цилиндрические гильзы, имеющие каждая два перепускных окна, расположенных диаметрально противоположно на линии центров водила и неуравновешенного сателлита, отяичаюигийся тем, что, с целью повышения коэффициента трансформации вращающего момента и экономичности путем обеспечения автоматического регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма, гидроинерционный трансформатор снабжен дополнительными барабанами, сооснымн с основными, наружные из которых обьединены в один и разделены пе1585588 017 18 A 201g 75

Фиг.1

7 регородкой, установленными на одном из дополнительных барабанов дросселирующими кольцами и по числу сателлитов управляющими механизмами для взаимодействия или с цилиндрическими гильзами, или с основным внутренним барабаном, а в каждой цилиндрической гильзе выполнены дополнительно два предназначенных для сообщения дополнительных барабанов перепускных окна, из которых близлежащее к центру водила выполнено щелеобразным в окружном направлении.

2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что при взаимодействии каждого управляющего механизма с основным внутренним барабаном последний связан с сателлитом второго планетарного механизма.

3. Трансформатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительный внутренний барабан установлен подвижно в осевом направлении на оси сателлита второго планетарного механизма и упруго поджат к основному внутреннему барабану, цилиндрические гильзы закреплены на водиле, а дросселирующие кольца — на дополнительном внутреннем барабане. о

4. Трансформатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительный внутренний барабан установлен жестко на оси сателлита второго планетарного механизма, цилиндрические гильзы установлены на водиле подвижно и упруго поджаты к основному внутреннему барабану, а дросселирующие кольца установлены на дополнительном наружном барабане.

5. Трансформатор по пп. 1 — 4, отличию10 щийся тем, что каждый управляющий механизм выполнен в виде закрепленных на сателлите и основном внутреннем - барабане пространственных кулачков и размещенных между ними роликов.

6. Трансформатор по и. 1, отличающийся тем, что внутренние барабаны жестко установлены на осях сателлитов второго планетарного механизма, дросселирующие кольца установлены на любом из барабанов, а управляющий механизм выполнен в виде

20 центробежного регулятора, одно из звеньев которого установлено на выходном валу, а другое кинематически связано с цилиндрическими гильзами, установленными в водиле с возможностью упругого осевого смещения.

1585588 и

g 1Г 15 21 25 I gag 17

Фиг.2

А-А

1585588

А-A

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А. Маковская

Заказ 2317

Фцг.5

Составитель В. Апархов

Тех ред А. Кра вчу к Корректор О. Ципле

Тираж 486 Подписное