Колесо реактора гидротрансформатора

Колесо реактора гидротрансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к лопастным колесам реакторов гидротрансформаторов, используемых в трансмиссиях транспортных машин. Цель изобретения - снижение потерь энергии путем усовершенствования формы лопастей - достигается выполнением ее в виде, по меньшей мере двух линейных поверхностей, образующие 14 первой линейной поверхности расположены на участке лопасти от обода 8 до разделяющей эти поверхности линии 15, проходящей через точку пересечения линий 12,13, образующих выходную кромку, а образующие 16 второй - на участке между линией 15 и ступицей 9. Проекция разделительной линии 15 на меридианальную плоскость параллельна оси колеса и расположена от обода 8 на расстоянии: ho hc(0,20-0,65), где hc - расстояние между линией 15 и ступицей 9, Длина разделительной линии 15 может быть больше длины линий тока у обода 8 и ступицы 9, длина линий тока расположенных между ободом 8 и линией 15 - постоянной, а между линией 15 и ступицей 9 - переменной , уменьшающейся к ступице 9. 3 з.ф.п., 10 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 16 Н 41/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

1 (21) 4851506/29 (22) 15,07.90 (46) 15.12.92, Бюл. % 46 (71) Центральный научно-исследователь-. ский автомобильный и автомоторный инсти -НАМИ-. (72) С.M.Òðóñoâ, П,И.Баженов, О.И;Гируцкий и А.А.Гайнутдинов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1262169, кл F 16 Н 41/24, 1984. (54) КОЛЕСО РЕАКТОРА ГИДРОТРАНСФОРМАТОРА (57) Изобретение относится к лопастным ко-. лесам реакторов гидротрансформаторов, используемых в -трансмиссиях транспортных машин;.Цель изобретения — снижение потерь энергий путем усовершенствования формы лопастей — достигается выполнением ее в виде, по меньшей мере двух линейИзобретение относится к лопастным колесам реакторов гидротрансформаторов, . используемых в трансмиссиях автомобилей и других транспортных средств.

Целью изобретения является снижение потерь энергии путем усовершенствования формы лопастей.

На фиг.1 показана рабочая полость четырехколесного гидротрансформатора (меридианальное сечение); на фиг.2 меридианальное сечение лопастного колеса второго реактора; на фиг.3 — вид сверху по стрелке А на лопасть колеса второго реакто. ра; на фиг.4 — развертки профилей лопасти колеса второго реактора по трем линиям

„„5U 1781488 А1

2 ных поверхностей, образующие 14 первой линейной поверхности расположены на участкелопасти отобода 8до разделяющей зти поверхности линии 15, проходящей через точку пересечения линий 12,13, образующих выходную кромку, а образующие 16 второй — на участке между линией 15 и ступицей 9. Проекция разделительной лийии

15 на меридианальную плоскость параллельна оси колеса и расположена от обода

8 на. расстоянии: ho - hc(0,20-0,65), где hc— расстояние между линией 15 и ступицей 9, Длина разделительной линии 15 может быть больше длины линий тока у обода 8 и ступицы 9, длина линий тока расположенных между ободом 8-и линией 15 — постоянной, а между линией 15 и ступицей 9 — перемен- Я ной, уменьшающейся к ступице 9. 3 з.ф.п., 10 ил.

Ф% тока; на фиг.5 — проекция колеса второго реактора на плоскость, перпендикулярную оси колеса, т.е. вид по стрелке Б фиг.2; на фиг.6 — рабочая полость трехколесного гидротрансформатора (меридианальное сечение): на фиг.7,8,9,10 — различные примеры выполнения меридианального сечения колеса реактора. трехколесного гидротрансформато ра.

Четырехколесный гидротрансформатор состоит из насосного колеса 1, турбинного колеса 2, первого реактора 3 и второго реактора 4, На фиг.1 и 2 также показаны наружный тор 5, внутренний тор 6 и средняя линия тока 7. Поскольку в реакторах, изготавлива1781488 емь|х путем литья в металлические литейные формй с осевйм разъемом, вместо торовых поверхностей используются цилиндрические поверхности для обеспечения осевого разьема литейной формы (пресс-формы), лопастное колесо второго реактора содержит обод 8, ступицу 9, пространственные лопасти 10, расположенные между ободом и стуйицей и выполненные с ними за одно целое; и йаправляющее кольо.

Для улучшеййя течения рабочей жидкости в средней части лопастного колеса второго реактора четырехколесного гидротрансформатора и обеспечения при атом оптимального шага, оптимального угла установки профиля и рационального числа лопастей длина линии тока S

Связи с этим выходная кромка лойастей колеса реактора 4 в области, прилежащей к ободу 8, расположена наклонно под углом у1= 20-40 . В области, прилежащей к ступице 9, существенное увеличение длины линии тока по сравнению с длиной лийии тока в средней части лопасти нежелательно, иначе углы установки профиля будут" неоптимальными, Поэтому вйходная кромка каждой лопасти- колеса второго реактора 4 в области, прилегающей к ободу 8, т.е. расположенной между ободом 8 и средней линией тока 7, образована двумя. прямыми линиями 12 и 13, пересекающимися друг с другом в точке "а" под тупым углом, равным примерно 130-160 . Причем линия 13 расположена под углом щ= 0-200, меньшим чем угол р1, под которым расположена линия 12, пересекающаяся с ободом. Возмо жен также случай, когда угол ф имеет отрицательное значение.

Для уменьшения толщины выходной кромки лопастей и уменьшения окружного зазора, необходймого для-литья колеса реактора в металлическую форму с осевым разъемом, поверхность лопастей колеса реактора вйполнена двухлинейчатой, т.е. с двумя"разными линейчатыми поверхностями. Образующие .14 первой линейчатой поверхности расположены на участке лопасти от обода 8 до разделительной линии 15, проходящей в меридианальном сечении параллельно оси колеса реактора через точку

"а" пересечения линий 12 и 13, образующих выходную кромку. Образующие 16 второй линейчатой поверхности, расположенной на участке между разделительной линией 15, и ступицей 9. На фиг.3 и 4 показаны также профиль 17 лопасти у обода 8, профиль 18, проходящий через разделительную линию, и профиль 19 лопасти, расположенной у ступицы 9.

5 Упомянутые выше линейчатые поверхности могут выполняться двояко, В первом случае эти линейчатые поверхности имеют образующие, проходящие через точки контуров профилей, расположенных на ободе, 10 на средней поверхности, соответствующей разделительной линии, и на ступице колеса реактора, и делящие койтуры указанных профилей на равное число частей, так что длины отрезков в каждой из этих контуров

15 равны между собой. В частности образующие 14 соединяют точки, расположенные на ободе 8 и на средней йоверхности, соответствующей разделительной линии, а образующие 16 соединяют точки профилей, 20 расположенные на упомянутой средней поверхности и на ступйце 9 колеса реактора..

Во втором случае линейчатые поверхности имеют образующие, проходящие через точ-ки, делящие на равное число частей проек25 ции контуров профилей в меридиональном сечении.

На фиг.5 показана проекция колеса второго реактора на плоскость, перпендикулярную оси вращения, т.е; вид rio Б. Между

30 соседними лопастями имеется минимальный зазор tn необходимый для размыкания металлических;прессформ. Этот зазор сохраняет минимальное значение вдоль кромки лопас ти до само го обода, что

35 обеспечивает реализацию относительно шага близкого к"мйнимальному на возможно большем участке лопасти. Здесь пункти» ром показана выходная кромка лопасти, которая реализуется при однолинейчатой

40 поверхности лопасти. Как видно из этой фигуры; при двухлинейчатрй поверхности тол-. щина лопасти у обода 8 уменьшается, а окружной зазор t> на этом участке существенно меньше зазора тв1, соответствующего

45 однолинейчатой поверхности, что приводит к существенному приближению относительного шага к его оптимальному значению.

Отмеченные преимущества лопасти с двух- . линейчатой поверхностью приводят к сни50 жению потерь энергии при обтекании жидкостью лопастей колеса реактора.

Работает лопастное колесо реактора, лопасти которого образованы несколькими линейчатыми поверхностями, также как и

55 известные колеса реакторов. Рабочая жидкость из насосного колеса 1 под напором, создаваемым этим колесом, поступает в турбинное колесо 2, а из турбинного колеса в колеса реакторов 3 и 4. Течение жидкости в лопастных колесах реакторов осуществля1781488 ется с меньшими потерями, благодаря выполнению лопастей с двухлинейнчатой поверхностью, так как при этом уменьшается толщина лопасти, а относительный шаг выполняется наиболее близким к его оптимальному значению в возможно большей области прочной части этого лопастного колеса. Кроме того, достигается также установка профилей под оптимальными угламй.

Показанный на фиг.6 трехколесный гидротрансформатор состоит из насосного колеса 1, турбинного колеса 2 и реактора 20.

Каждая лопасть колеса реактора 20 выполнена с двумя разными линейчатыми поверхностями, расположенными llo разные стороны разделительной линии 21, проходящей через точку пересечения линий 22 и

23, образующих входную кромку лопасти, и через точку пересечения линий 24 и 25, образующих выходную кромку лопасти. Иначе говоря, образующие линии одной из линейчатых поверхностей лопасти колеса реактора 20 расположены между ободом 26 колеса реактора и разделительной линией 21, а образующие линии другой линейчатой поверхности лоласти расположены между разделительной линией 21 и ступицей 27 колеса реактора. Обод 26 и ступица 27 выполнены заодно с лопастями колеса реактора 20 путем литья в металлическую литейную форму с осевым разъемом ее частей.

На фиг.7-10 показаны некоторые примеры выполнения меридианального сечения двухлинейчатых колес реакторов трехколесных гидротрансформаторов с входными и выходными кромками, образованными прямыми линиями, пересекающимися под углом. Причем на фиг.7 и 8 показаны варианты меридиональных сечений колес реакторов, имеющих широкие проходные сечения, при этом $ь = 0,450,55. Эти реакторы для обеспечения оптимального угла установки профиля выполнены таким образом, что наибольшую длину лопасть имеет в средней части меридианального сечения.

30

40 4. Колесо по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е45

10

На фиг.9 и 10 показано меридианальное сечение колеса реактора для гидротрансформаторов с относительно узкими проходными сечениями (Sb - 0;65-0,85). 8 этом случае лопасть выполнена с постоянной шириной у обода и в средней части, а в области, прилежащей к ступице, ширина лопасти уменьшается.

Формула изобретения

1. Колесо реактора гидротрансформатора, содержащее обод, ступицу и жестко с ними связанные пространственные лопасти, выходная кромка которых в меридиональном сечении образована прямыми линиями, пересекающимися под тупым yrлом, а между соседними лопастями в проекции на плоскость, перпендикулярную оси колеса, выполней окружной зазор, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью снижения патерь энергии путем усовершенствования формы лопастей, каждая из них образована по меньшей мере двумя линейчатыми поверхностями, образующие первой из которых расположены между ободом и разделяющей эти поверхности линией, flpoходящей через точку пересечения линий, образующих выходную кромку лопасти, а образующие второй — между упомянутой разделяющей линией и ступицей, 2. Колесо по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что проекция разделяющей линии на меридианальную плоскость параллельна оси колеса и расположена от обода на расстоянии ho = (0,20-0,65)h, где h< — расстояние между. разделяющей линией и ступицей.

3. Колесо йо пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что длйна разделяющей линии выполнена больше длины линий тока у обода и ступицы. с я тем, что длины линий тока, расположенных между ободом и разделяющей линией, имеют постояйную величину, а между разделяющей линией и ступицей длины линий тока выполнены переменными, уменьшающимися от разделяющей линии к ступице.

1781488

1781488

Вид E

1781488

Составитель Е.Цуканов

Техред М.Моргентал Корректор 3,Салко

Редактор

Заказ 4265 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН1 СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101