Патент ссср 290142
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 290I42
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства М—
Заявлено 17.И.1969 (¹ 1344480/40-231
МПК F 161т 47/08 с присоединением заявки ¹â€”
Приоритет—
Опубликовано 22.Xll.1970. Бюллетень ¹ 2 за 1971 УДК 621.83(088.8)
Дата опубликования описания 23.III.1971
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР в
Автор изобретения
А. В. Евстафьев
Заявитель
ГИД РОМ ЕХА Н И Ч ЕСКАЯ П ЕРЕДАЧА
Изобретение относится к области машиностроения и, в частности к гидромеханическим передачам.
Известные гидромеханические передачи. содержащие гидромуфту с турбинным и насоcíûì лопаточными колесами, планетарнодифференциальный редуктор, связанный с выходным валом, и систему регулирования, име;ощую датчик оборотов, обладают низким к, и, д, С целью повышения к. и, д. при подпер- 10 жанни постоянных оборотов выходного вала в предлагаемом устройстве водило редуктора жестко установлено на входном валу и кинематичвски связано с ведущей шестерней насосного колеса, а лопатки турбинного колеса l5 выполнены поворотными и установлены на осях, управляемых сервоприводом, подключенным к системе регулирования, имеющей золотник, связанный кинематически с центробежным датчиком оборотов выходного вала 20
К тому же вал турбинного колеса снабжен тормозным диском и системой торможения, имеющей сервопривод, шток которого служит золотником отключения подвода рабочей жидкости к насосному колесу, и центробежный датчик, кинематически связанный с входным валом .и воздействующий на золотник управления сервопривода.
На чертеже изображена схема выполнения гидромеханической передачи.
Гидромеханическая передача включает дифференциальный;редуктор 1, повышающий редуктор 2, гидромуфту 3, регулятор оборотов с механизмом 4 поворота лопаток турбины, механизм 5 отключения гидромуфты и механизм б отключения генератора.
Водило 7 дифференциального редуктора соединено рессорой 8 с валом 9 привода. Через вал 9 привода оно получает вращение от коробки самолетных агрегатов двигателя. На осях водила 7 вращаются сателлиты 10, которые обкатываются по солнечной шестерне 11 и передают вращение колокольной шестерне
12, связанной с валом 18 генератора переменного тока. Вместе с водилом вращается ведущая колокольная шестерня 14 повышающего редуктора. Через промежуточные шестерни 15 она вращает ведомую шестерню 1б, сидящую на валу 17 насосного колеса 18. При вращении насосного колеса создается циркуляция жидкости, заполняющей гпдромуфту. Поступая на лопатки 19 гидротурбины, жидкость свою энергию преобразует.в механическую работу на валу 20, заставляя его вращаться. На валу 20 оидит солнечная шестерня 11, подкручпвающая через сателлиты 10 колокольную шестерню 12 до номинальных оборотов генератора.
Поддержание оборотов гечератора .в заданном диапазоне обеспечивает регулятор оборо29Î142 тов, воздейст|вующий на,поворотные лопатки
19 гидротурбины через механизм поворота лопаток. Ползун 21 механизма, связанный с сер вопор шнем 22, перемещается внутренними прямозубыми шлицами по шлицам вала гидротурбины, своими наружными винтовымн шлицами поворачивает ступицу шестерни 23.
Шестерня 28, находясь в зацеплении с шестернями 24, установленными на осях лопаток
19, и поворачивает последние, изменяя активный диаметр и моментную характеристику колеса турбины, Центробежный датчик 25 регулятора ооорогов получает вращение через шестерни 26 и 27 от .вала 18 генератора.
При номинальных оборотах генератора в установившемся режиме центробе>кная сила грузиков датчика 25 ура!вновешивается суммарной силой пружин 28, 29, 80 При этом пояски маятникового золотника 81, перекрывак г каналы, подводящие масло к обеим полостям сервоцилиндра 82. Сервопоршень 22 через механизм поворота лопатки удерживает лопатки гидротурбины в положении, соответствующем заданному моменту.
При увеличении оборотов генератора выше номинальных центрооежная сила грузиков датчика 25, преодолевая усилие пружин 28, 29, 80, поворачивает маятниковый золотник 81, поя ..ки которого сообщают канал, подводящий масло, с левой полостью ссрвоцилиндра 32, из правой >ке полости открывается слив. Под действием давления малосла сервопоршень 22, перемещаясь вправо, тянет за собой ползун 21, который через шестерню 28:поворачивает лопатки 19 гидротурбины. Активный диаметр колеса турбин уменьшается. Обороты турбинь1 и соответств енно генератора падают.
При перемещении сервопорше нь 22 через рьгчаг обратной овязи 88, толкатель 34, конус обратной связи 35 и толкатель 86 воздействует на пружину 30 обратной связи таким образо м, что общая сумма рная сила пружин 28, 29, 80 увеличивается. Маятниковый золотник
81 поворачивается, перекрывая своими поясками каналы, подводящие масло к полостям сервоцилиндра 32.
Система регулирования приходит к равновесному положен ию, но уже при други.;, повышенных оборотах генератора. Внесенная статическая ошибка в процессе регулирования снимается в заданно м диапазоне электрическим корректором частоты 87, воздействующим на пружину 29, медленно уменьшая ее затяжку. Сигнал на обработку корректор частоты получает от блока регулирования частоты.
Для обеспечения постоянного контакта толкатель 84 прижимается к рычагу обратной связи
88 пру>кириной 88.
При уменьшениями оборотов генератора центробежная сила грузиков датчика падает. Под действием, пружин 28, 29, 80 маятниковый золотник поворачивается и канал, подводящий масло, сообщается с правой полостью сервоцилиндра 32, а из левой полости открывается слои в.
Под действием давления масла сервопоршень 22 перемещается влево и через поворот5 ный механизм поворачивает лопатки гидротурбины на увеличение его активного диаметра.
Обороты турбины и генератора возрастают.
При перемещении сервопоршснь 22 через обратную связь 88, 84, 85, 86 воздействует на
10 пружину обратной связи 80 таким образом, !rî суммарная сила пружины 28, 29, 80 падает.
Маятн|иковый золотник 31 поворачивается и перекрывает каналы, подводящие масло к полостям сервоцилиндра.
Равновесное положение системы наступит уже при пониженных оборотах генератора.
Внесенная статическая ошибка в процессе регулир ования снимается в заданном диапазоне электрическим корректором частоты, воздейст20, вующим на пружину 29, медленно увеличивая ее затяжку.
Передаточное отношение дифференциального редуктора вьгбирается таким образом, чтобы на крейсерском режиме солнечная шестерня 11 находилась в заторможенном состоянии. При этом центробежная сила грузиков датчика 89, получающего вращение от вала 9 привода через шестерни 40, 41, уравновешивается силой пру>кипы 42.
Золотник 48 регулятора отключения туроины своими поясками перекрывает слив из полости сервоцилиндра 44 и сообщает ее через дроссельный пакет 45 с каналом, подводящим масло. Сервопоршень 46 под действием давления масла, преодолевая усилие пружины 47, медленно перемещает тормознуlo муфту 48.
Тормозная муфта 48 входит в зацепление с муфтой 49, жестко закрепленной на валу 20 гидротурбины, удерживая солнечную шестер40 ню 11 в заторможенном состоянии. При перемещении сервопоршня 46 его шток, являющийся одновременно золотником, перекрывает пояском канал, подводящий масло к колесу 18 насоса, и открывает канал, подводящий масло
45 в полость сервоци.тиндра 50. Под действием давления масла, преодолевая усилие пружины
51, сервопоршень 52 перемещается и поворачивает маятниковый золотник 31. Канал, подводящий масло к золотнику, сообщается с ле50 вой полостью сервоцилипдра 82, из правой же полости открывается слив. Под действием пружины 47 сервопоршень 46 выводит муфту 48 из сцепления с муфтой 49. Вал 20 гидротурбины получает возможность свободно вра55 щаться. Прн этом шток сервопоршня 46 открывает канал, подводящий масла к сервоцилиндру 50. Под действием пружины 51 сервопоршень 52 перемещается вверх, освобождая маятниковый золотник 81 от своего воздейст60 вия. Создаются условия для обычной работы гидропривода.
На случай выхода,из строя генератора или принудительного его отключения от двигателя гидромеханический привод снабжен механизмом отключения генератора. Он представляет
290142 собой электромагнитный клапан с усилителеъ1.
При подаче питания на электромагнит 58 его толкатель, преодолевая усилие пружины 54, перемещает клапан 55, сообщая канал 56, подводящий масло, с:полостью сервоцилиндра 57.
Под действием давления масла, поступающего через жиклер 58, золотник 59, преодолевая усилие пружины бО перемещается и своими поясками перекрывает канал, подводящий масло к каналу питания гидромуфты, одновремечно обеспечивая слив масла из 110!00TI! сервоцилиндра 44. Под действием пр«жины 47 муфта 48 выведена из сцепления с муфтой 49, давая возможность свободно вращаться валу
20. При перемещении золотник 59 сжимает пружины 28, 29 и поворачивает маятниковый золотник 81. Канал, подводящий масло к 30лотнику 81, сообщается с левой полостью сервоцнлиндра 82, из правой же полости открывается слив. Сервопоршень 22 перемещается вправо и воздействует через механизм IIOBopoта на поворотные лопатки 19 гидротуроннь., поворачивая их на уменьшение активного диаметра колеса турбины. Водило 7 получает возможность свободно вращаться при заторможенной колокольной шестерни 12, обеспечивая расчленение вала генератора от вала двигателя. При выключенном питании на электромагнит 58 клапан 55 под действием пружи!!ы
54 перекрывает канал 56, подводящий масло, открывая слив пз полости сервоцилиндра 57.
Под действием пружины 60 золотник 59 освобождает маятниковый золотник 81 от своего воздействия и открывает канал подвода раоочего тела к гидромуфте. При этом закрывается слив из полости сервоцилиндра 44.
Таким образом, создаются условия рабочего состояния гидропривода. Питание системы регулирования высоким давлением масла обеспечивает шестеренчатый масляньгй насос 61, получающий вращение от шестерни 26 через шестерню 62. Поддержание высокого давления в системе регулирования осуществляется клапаном 68, стравливающнм избыточное давление масла .на вход в ступень масляного насоса 61.
П р едм ет изобретения
1. Гидромеханическая передача, содержащая гидромуфту с турбинным и насосным лопаточными колесами, планетарно-днфференцн15 альный редуктор, связанный с входным валом, и систему регулирования, имеющую датчик оборотов, От.!ичпюшаягя тем, что, с целью повышения к, п. д. прн поддержании постоянных оборотов выходного вала,;водило редуктора ао жестко установлено на входном валу и кннематически связано с ведущей шестерней насосного колеса. а лопатки турбин;ого колеса I>1полнены поворотными и установлены на осях, управляемых сервоприводом, подключенным к а5 системе регулирования, имеющей золотник, связанный кине1!атически с центробежным датчиком оборотов выходного вала.
2. Гидромеханическая передача по п. 1, от30 .!ача!Ошаягя тем, что, с целью повышения к. п. д. На нох!Инальном режиме, вал турбинного колеса снабжен тормозным диском и системой торможения, имеющей сервопрнвод, IIITOII КОТОРОГО СЛ ЖИТ ЗОЛОТНН! ОМ ОТКЛ!ОЧЕНИ Я
35 подвода раоочей AIIIQKocTII K H2cocH041% НОлесу, 11 (ентрооежнь1й дат и к, к1111cматнчE ск11 связанный с входным валом н .воздейству!ощий на золотник управления сервопрнвоzoii.
290142
55 57 г 2 363 г 55,д тт5555 5с„á 55
b 55 5t 5Я 50
Составитель В. Ферапонтов
Редактор В. П. Новоселова Техред А. А. Камышникова Корректор О. С. Зайцева
Заказ 40/289 1 ирана 473 П 0 и 1 i i )
ЦНИИ11И Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/б
Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»