RU2186270C1 - Hydraulic clutch - Google Patents

Hydraulic clutch Download PDF

Info

Publication number
RU2186270C1
RU2186270C1 RU2000127761A RU2000127761A RU2186270C1 RU 2186270 C1 RU2186270 C1 RU 2186270C1 RU 2000127761 A RU2000127761 A RU 2000127761A RU 2000127761 A RU2000127761 A RU 2000127761A RU 2186270 C1 RU2186270 C1 RU 2186270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coupling
hydraulic cylinder
hydraulic
clutch
valve
Prior art date
Application number
RU2000127761A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Б. Бородина
К.А. Булавин
В.Б. Крахт
А.Г. Сопилкин
Г.В. Сопилкин
Б.А. Шевченко
Original Assignee
Бородина Марина Борисовна
Булавин Константин Алексеевич
Крахт Вячеслав Борисович
Сопилкин Алексей Георгиевич
Сопилкин Георгий Викторович
Шевченко Борис Андреевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бородина Марина Борисовна, Булавин Константин Алексеевич, Крахт Вячеслав Борисович, Сопилкин Алексей Георгиевич, Сопилкин Георгий Викторович, Шевченко Борис Андреевич filed Critical Бородина Марина Борисовна
Priority to RU2000127761A priority Critical patent/RU2186270C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186270C1 publication Critical patent/RU2186270C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; devices for transmission of rotation; drives of heavily-loaded technological equipment. SUBSTANCE: hydrostatic safety flexible dampening clutch has two members kinematically linked by means of hydraulic cylinder which is hydraulically connected with damper. Novelty of invention consists in availability of transfer unit introduced between clutch members and hydraulic cylinder; hydraulic system is provided with hydraulic accumulator and controllable hydraulic distributor with clutch torque control system. Inlet and outlets of hydraulic distributor are made for alternating connection of hydraulic cylinder with damper and hydraulic accumulator. EFFECT: possibility of automatic engagement of clutch after emergency disengagement by limiting torque, damping considerable oscillatory loads due to increased of clutch compliance and angle of relative twist of clutch members; reduced cost, mass and overall dimensions; reduced effect of leakage of working fluid in hydraulic system on clutch operation. 23 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным упругодемпфирующим муфтам для передачи вращения, и может быть использовано в приводах тяжелонагруженного технологического оборудования. The invention relates to mechanical engineering, in particular to safety elastic-damping couplings for transmitting rotation, and can be used in drives of heavily loaded technological equipment.

Известны гидростатические муфты (авт. св. СССР 706602, F 16 D 3/52, 1979 г., авт. св. СССР 325432, F 16 D 1/00, 1970 г.), содержащие ведущую и ведомую полумуфты, которые взаимодействуют между собой через размещенные между ними упругие элементы в виде сильфонов или гидроцилиндров, заполненных рабочей средой под давлением и соединенных трубопроводами. Known hydrostatic couplings (ed. St. USSR 706602, F 16 D 3/52, 1979, ed. St. USSR 325432, F 16 D 1/00, 1970) containing the leading and driven half-couplings that interact between through elastic elements placed between them in the form of bellows or hydraulic cylinders filled with a working medium under pressure and connected by pipelines.

Недостатком таких муфт является их высокая жесткость из-за отсутствия демпфирующих устройств, малый угол относительного закручивания полумуфт, а также низкая надежность из-за отсутствия предохранительных элементов. The disadvantage of such couplings is their high rigidity due to the absence of damping devices, a small angle of relative twisting of the coupling halves, as well as low reliability due to the lack of safety elements.

За прототип выбрана муфта по авт. св. СССР 994828, F 16 D 3/52, 1983 г., содержащая две полумуфты с выступами на обращенных друг к другу поверхностях, расположенных между ними двух групп гидроцилиндров с ползунами и демпферами, причем выступы полумуфт расположены концентрично, а полости гидроцилиндров соединены между собой через сдвоенный предохранительный клапан и через запорные вентили со сливом. Благодаря наличию демпферов и возможности выключения муфты по заданному моменту на муфте эта муфта имеет более высокую надежность и демпфирующую способность. For the prototype, a clutch was selected according to ed. St. USSR 994828, F 16 D 3/52, 1983, containing two half-couplings with protrusions on facing each other surfaces, located between two groups of hydraulic cylinders with sliders and dampers, the protrusions of the half-couplings are concentric, and the cavity of the hydraulic cylinders are interconnected through double safety valve and through shut-off valves with drain. Due to the presence of dampers and the ability to turn off the coupling at a given moment on the coupling, this coupling has higher reliability and damping ability.

К основному недостатку прототипа можно отнести сложность и трудоемкость восстановления муфты после выключения (срабатывания). The main disadvantage of the prototype can be attributed to the complexity and complexity of restoring the coupling after shutdown (response).

Целью изобретения является обеспечение автоматического восстановления муфты после выключения и повышение ее функциональных качеств. The aim of the invention is the provision of automatic recovery of the coupling after shutdown and increase its functional qualities.

Указанная цель достигается тем, что в гидростатическую муфту, содержащую две полумуфты, кинематически связанные посредством гидроцилиндра, который гидравлически соединен с демпфером, согласно изобретению введено передаточное устройство между полумуфтами и гидроцилиндром, гидроаккумулятор и управляемый гидрораспределитель с системой управления по моменту на муфте, причем входы и выходы гидрораспределителя выполнены с возможностью попеременной связи гидроцилиндра с демпфером и гидроаккумулятором. This goal is achieved by the fact that in a hydrostatic coupling containing two coupling halves kinematically connected by means of a hydraulic cylinder that is hydraulically connected to a damper, according to the invention, a transmission device is introduced between the coupling halves and a hydraulic cylinder, a hydraulic accumulator and a controlled valve with a torque control system on the coupling, the inputs and the outputs of the control valve are made with the possibility of alternating communication of the hydraulic cylinder with a damper and a hydraulic accumulator.

Введение в муфту гидроаккумулятора позволяет исключить потери рабочей жидкости при выключении муфты, как в прототипе, и добиться автоматического восстановления муфты после выключения (срабатывания). При выключении муфты рабочая жидкость перетекает из поршневой полости гидроцилиндра в гидроаккумулятор, а после остановки полумуфт возвращается обратно, тем самым обеспечивая автоматическое (или по команде оператора) восстановление муфты после срабатывания. Кроме того, из гидроаккумулятора осуществляется компенсация возможных утечек рабочей жидкости через уплотнения в момент отсутствия нагрузки на муфте (например, при холостом ходе, реверсе или остановке привода оборудования). The introduction of the accumulator in the clutch eliminates the loss of working fluid when turning off the clutch, as in the prototype, and to achieve automatic recovery of the clutch after shutdown (operation). When the clutch is turned off, the working fluid flows from the piston cavity of the hydraulic cylinder into the hydraulic accumulator, and after stopping, the half-clutch returns back, thereby ensuring automatic (or at the command of the operator) restoration of the clutch after operation. In addition, the hydraulic accumulator compensates for possible leakages of the working fluid through the seals when there is no load on the coupling (for example, when idling, reversing, or stopping the equipment drive).

Введение управляемого гидрораспределителя с системой управления по моменту на муфте позволяет по сравнению с прототипом исключить ударные нагрузки на элементы конструкции муфты после ее выключения и до полной остановки полумуфт. Если момент на муфте превысит критическое значение, то управляемый гидрораспределитель отсекает демпфер от цилиндра и соединяет полости гидроцилиндра и гидроаккумулятора. Рабочая жидкость при этом находится под максимальным давлением и перетекает из гидроцилиндра в гидроаккумулятор. Полумуфты полностью кинематически разъединяются, то есть муфта выключается. После остановки полумуфт рабочая жидкость автоматически (или по команде оператора) возвращается обратно в гидроцилиндр, и управляемый гидрораспределитель разъединяет гидроцилиндр с гидроаккумулятором и соединяет его с демпфером. Муфта готова к работе. The introduction of a controlled directional control valve with a torque control system on the coupling allows, in comparison with the prototype, to exclude shock loads on the structural elements of the coupling after it is turned off and the coupling halves are completely stopped. If the torque at the coupling exceeds a critical value, then the controlled valve distributes the damper from the cylinder and connects the cavity of the hydraulic cylinder and the accumulator. In this case, the working fluid is at maximum pressure and flows from the hydraulic cylinder to the hydraulic accumulator. The coupling halves are completely kinematically disconnected, i.e. the coupling is switched off. After stopping the coupling halves, the working fluid automatically (or at the command of the operator) returns back to the hydraulic cylinder, and the controlled valve distributes the hydraulic cylinder with the hydraulic accumulator and connects it to the damper. The coupling is ready for operation.

Введение передаточного устройства между полумуфтами и гидроцилиндром позволяет получить требуемое передаточное отношение при передаче усилия с одной полумуфты на другую через гидроцилиндр, в том числе и переменное передаточное отношение, зависящее от угла относительного поворота полумуфт. Кроме того, это дает возможность получить больший угол относительного поворота полумуфт по сравнению с прототипом, что позволит более эффективно демпфировать значительные кратковременные пиковые нагрузки. Кроме того, введение передаточного устройства позволяет осуществить передачу момента с одной полумуфты на другую даже при использовании одного гидроцилиндра вместо четырех (как в прототипе), что упростит конструкцию муфты, снизит ее вес, стоимость и габаритные размеры. При помощи передаточного устройства проще осуществить надежное кинематическое размыкание полумуфт при перегрузке привода и переключении управляемого гидрораспределителя. При этом происходит максимальное сжатие гидроцилиндра и кинематическая связь между элементами передаточного устройства (а также между полумуфтами) разрывается. The introduction of the transmission device between the coupling halves and the hydraulic cylinder allows you to obtain the required gear ratio when transferring force from one coupling half to another through the hydraulic cylinder, including a variable gear ratio, depending on the angle of relative rotation of the coupling halves. In addition, this makes it possible to obtain a larger angle of relative rotation of the coupling halves compared with the prototype, which will allow more efficient damping of significant short-term peak loads. In addition, the introduction of a transmission device allows the transmission of torque from one coupling half to another even when using one hydraulic cylinder instead of four (as in the prototype), which will simplify the design of the coupling, reduce its weight, cost and overall dimensions. Using a transmission device, it is easier to carry out reliable kinematic opening of the coupling halves when the drive is overloaded and the controlled valve is switched. In this case, the maximum compression of the hydraulic cylinder occurs and the kinematic connection between the elements of the transmission device (as well as between the coupling halves) is broken.

Только введение такого сочетания элементов: передаточное устройство, гидроаккумулятор и управляемый гидрораспределитель с системой управления по моменту на муфте в конструкцию муфты позволяет исключить недостаток прототипа, значительно расширить функциональные возможности муфты, а различные варианты исполнения передаточных устройств позволяют учесть особенности размещения и работы муфты в тяжелонагруженном технологическом оборудовании различных типов (в частности, в металлургическом оборудовании). Only the introduction of such a combination of elements: a transmission device, a hydraulic accumulator and a controlled valve with a torque control on the coupling in the coupling design eliminates the disadvantage of the prototype, significantly expand the functionality of the coupling, and various versions of the transmission devices allow you to take into account the particular placement and operation of the coupling in a heavily loaded technological equipment of various types (in particular, in metallurgical equipment).

Кроме того, гидроаккумулятор, наряду с выполнением своих обычных в гидростатических системах функций - компенсации утечек рабочей жидкости, выполняет новую функцию - емкости для слива рабочей жидкости из гидроцилиндра при максимальном давлении и отключении муфты с целью ее последующего возврата в гидроцилиндр при самовосстановлении муфты. In addition, the hydraulic accumulator, in addition to performing its usual functions in hydrostatic systems - compensating for fluid leaks, performs a new function - containers for draining the hydraulic fluid from the hydraulic cylinder at maximum pressure and disconnecting the coupling with the aim of its subsequent return to the hydraulic cylinder when the coupling is self-healing.

Управляемый гидрораспределитель, в зависимости от компоновки в конструкции муфты и выбора системы управления им, может быть выполнен в виде двухпозиционного золотникового гидрораспределителя или двухпозиционного кранового гидрораспределителя. The controlled directional control valve, depending on the layout in the design of the coupling and the choice of its control system, can be made in the form of a two-position spool valve or a two-position valve control valve.

Система управления гидрораспределителем по моменту на муфте может быть механической, в виде кинематической связи подвижного элемента управляемого гидрораспределителя с элементами муфты, совершающими относительное движение в процессе работы муфты (например, со штоком гидроцилиндра или со звеньями механизма передаточного устройства, или с полумуфтами). The control system of the valve in the moment on the coupling can be mechanical, in the form of a kinematic connection of the movable element of the controlled valve with the coupling elements that perform relative motion during the operation of the coupling (for example, with the hydraulic cylinder rod or with links of the transmission device mechanism, or with half couplings).

Такое техническое решение позволяет довольно просто регулировать момент срабатывания муфты, так как относительное движение и положение элементов муфты и полумуфт полностью определяются передаваемым моментом, а также позволяет привести систему в исходное состояние после заполнения поршневой полости гидроцилиндра рабочей жидкостью из гидроаккумулятора и демпфера. This technical solution allows you to quite easily control the moment of operation of the coupling, since the relative movement and position of the elements of the coupling and the coupling half are completely determined by the transmitted moment, and also allows you to bring the system to its original state after filling the piston cavity of the hydraulic cylinder with a working fluid from the accumulator and damper.

Выбор варианта исполнения системы управления гидрораспределителем определяется компоновкой муфты. The choice of embodiment of the control system of the control valve is determined by the layout of the coupling.

Еще больше можно упростить систему управления по моменту на муфте, если обеспечить возврат подвижного элемента управляемого гидрораспределителя в исходное положение за счет упругого элемента (пружина, рессора, сильфон). Для обеспечения возможности регулирования момента возврата подвижного элемента гидрораспределителя в исходное положение целесообразно ввести устройство регулирования усилия предварительной затяжки упругого элемента. The torque control system on the coupling can be further simplified if the movable element of the controlled valve is returned to its original position due to the elastic element (spring, spring, bellows). To ensure the possibility of regulating the moment of return of the movable element of the hydraulic valve to its original position, it is advisable to introduce a device for controlling the effort of preliminary tightening of the elastic element.

Во всех этих вариантах обеспечивается начало процесса самовосстановления муфты непосредственно после ее срабатывания. Но это не всегда целесообразно, так как часто выявляется необходимость проведения определенного объема ремонтных или наладочных работ на технологическом оборудовании после срабатывания муфты. In all these options, the start of the self-healing process of the coupling immediately after its operation is provided. But this is not always advisable, since the need for a certain amount of repair or commissioning work on technological equipment after the clutch has been triggered is often revealed.

Ручное или автоматическое управление началом процесса самовосстановления муфты обеспечивает вариант, когда механическая система возврата подвижного элемента управляемого гидрораспределителя в исходное положение снабжена фиксатором, установленным с возможностью фиксации подвижного элемента управляемого гидрораспределителя при срабатывании гидрораспределителя и введено устройство ручного или автоматического отключения фиксатора по относительному положению элементов муфты (или по току электродвигателя, или по сигналу от центробежного датчика или тахометра). Manual or automatic control of the start of the self-healing process of the coupling provides the option when the mechanical system for returning the movable element of the controlled valve to its original position is equipped with a latch that is installed to lock the movable element of the controlled valve when the valve is activated and a device for manually or automatically disconnecting the latch according to the relative position of the elements of the coupling ( or by the current of the electric motor, or by the signal from the center ezhnogo sensor or tachometer).

Система управления по моменту на муфте согласно изобретению может быть выполнена гидравлической и включать в себя управляющий клапан, причем гидравлическая полость управления рабочим ходом подвижного элемента гидрораспределителя соединена с гидроцилиндром через управляющий клапан. The torque control system on the coupling according to the invention can be made hydraulic and include a control valve, the hydraulic control cavity of the stroke of the movable valve element being connected to the hydraulic cylinder through the control valve.

Такое техническое решение позволяет довольно просто регулировать момент срабатывания муфты регулировкой управляющего клапана, а также помогает привести систему в исходное состояние после наполнения гидроцилиндра рабочей жидкостью из гидроаккумулятора и демпфера. This technical solution allows you to quite easily adjust the moment of operation of the coupling by adjusting the control valve, and also helps to restore the system to its original state after filling the hydraulic cylinder with a working fluid from the accumulator and damper.

В частности, управляющий клапан может быть выполнен в виде регулируемого предохранительного клапана, с возможностью срабатывания при заданном давлении в гидроцилиндре, причем сливная линия предохранительного клапана связана с гидравлической полостью управления рабочим ходом подвижного элемента управляемого гидрораспределителя. In particular, the control valve can be made in the form of an adjustable safety valve, with the ability to operate at a given pressure in the hydraulic cylinder, and the drain line of the safety valve is connected to the hydraulic cavity for controlling the stroke of the moving element of the controlled valve.

Такое техническое решение упрощает регулировку момента срабатывания муфты соответствующей настройкой управляющего клапана, которая зависит от давления в гидроцилиндре, которое, в свою очередь, пропорционально относительному повороту полумуфт. Such a technical solution simplifies the adjustment of the response time of the coupling by the corresponding control valve setting, which depends on the pressure in the hydraulic cylinder, which, in turn, is proportional to the relative rotation of the coupling halves.

Управляющий клапан может быть также выполнен в виде кранового или золотникового гидрораспределителя, корпус которого связан с одной полумуфтой, а подвижная часть кинематически связана с элементами муфты, совершающими относительное движение в процессе работы муфты с возможностью срабатывания при заданных положениях элементов (шток гидроцилиндра, звенья механизма передаточного устройства, две полумуфты). The control valve can also be made in the form of a crane or spool valve, the housing of which is connected to one coupling half, and the movable part is kinematically connected with the coupling elements that perform relative motion during the operation of the coupling with the possibility of actuation at given positions of the elements (hydraulic cylinder rod, transmission mechanism links devices, two half-couplings).

Такое техническое решение позволяет при разработке конструкции муфты выбрать тот вариант исполнения системы управления муфтой, который наиболее просто вписывается в ее конструкцию. Such a technical solution allows, when developing the design of the coupling, to select the embodiment of the control system of the coupling that most simply fits into its design.

Кроме того, согласно изобретению в магистрали, связывающей управляющую полость предохранительного клапана с гидроцилиндром, может быть введен управляемый дроссель. In addition, according to the invention, a controlled throttle can be introduced in the line connecting the control cavity of the safety valve to the hydraulic cylinder.

Дроссель обеспечивает временную задержку срабатывания предохранительного клапана, что позволяет муфте демпфировать пиковые кратковременные нагрузки на приводе за счет проворачивания полумуфт и уменьшить число неоправданных отключений муфты. The throttle provides a temporary delay in the operation of the safety valve, which allows the coupling to damp peak short-term loads on the actuator by rotating the coupling halves and reduce the number of unjustified shutdowns of the coupling.

Кроме того, согласно изобретению параллельно управляющему клапану может быть установлен обратный клапан с возможностью перетекания рабочей жидкости из гидравлической полости управления гидрораспределителя в гидроцилиндр. In addition, according to the invention, a check valve can be installed in parallel with the control valve so that the working fluid can flow from the hydraulic control cavity of the control valve into the hydraulic cylinder.

Такое техническое решение позволяет после срабатывания муфты и уменьшения давления в гидроцилиндре до минимума сбросить давление в гидравлической полости управления рабочим ходом золотника гидрораспределителя и подготовить золотник гидрораспределителя к возвращению в исходное положение без потерь рабочей жидкости. This technical solution allows, after the clutch has been actuated and the pressure in the hydraulic cylinder to be minimized, relieve pressure in the hydraulic cavity for controlling the stroke of the valve spool and prepare the valve spool to return to its original position without loss of working fluid.

Кроме того, согласно изобретению введен дроссель в магистрали, связывающей демпфер с гидроцилиндром, причем дроссель может быть управляемым. In addition, according to the invention, a throttle is introduced in the line connecting the damper to the hydraulic cylinder, the throttle being controllable.

Этот дроссель обеспечивает временную задержку перетекания рабочей жидкости из цилиндра в демпфер, но главная его задача - рассеивать часть энергии пиковых нагрузок на привод, что позволяет более эффективно демпфировать пиковые кратковременные нагрузки и обеспечить более быстрое затухание колебательных процессов в муфте. This throttle provides a temporary delay in the flow of the working fluid from the cylinder to the damper, but its main task is to dissipate part of the energy of the peak loads on the drive, which makes it possible to more effectively damp peak short-term loads and provide faster attenuation of oscillatory processes in the coupling.

Кроме того, согласно изобретению перепад давления на дросселе в магистрали, связывающей управляющую полость предохранительного клапана с гидроцилиндром, выше, чем на дросселе в магистрали, связывающей демпфер с гидроцилиндром. In addition, according to the invention, the pressure drop across the throttle in the line connecting the control cavity of the safety valve to the hydraulic cylinder is higher than on the throttle in the line connecting the damper to the hydraulic cylinder.

Такое техническое решение определяется разными задачами работы дросселей. На дросселе предохранительного клапана очень малый расход рабочей жидкости и его основная задача создать временную задержку от момента резкого возрастания нагрузки со стороны технологической машины до момента срабатывания гидрораспределителя и муфты. Это позволяет за счет дросселя демпфера, через который проходит большой расход рабочей жидкости, рассеивать энергию пиковых нагрузок и демпфировать колебания. Все это вместе позволяет повысить точность срабатывания муфты, а при кратковременной пиковой нагрузке защитить привод от перегрузки и предотвратить "ложное", неоправданное срабатывание муфты. This technical solution is determined by the different tasks of the chokes. The safety valve throttle has a very small flow rate of the working fluid and its main task is to create a time delay from the moment of a sharp increase in the load from the side of the technological machine until the valve and clutch actuation. This allows, due to the damper throttle, through which a large flow rate of the working fluid passes, to dissipate the energy of peak loads and to damp vibrations. All this together allows to increase the clutch response accuracy, and in case of short-term peak load, to protect the drive from overload and to prevent “false”, unjustified clutch operation.

Кроме того, согласно изобретению параллельно дросселю может быть установлен обратный клапан с возможностью перетекания рабочей жидкости из демпфера в гидроцилиндр. In addition, according to the invention, a check valve can be installed parallel to the throttle with the possibility of flow of the working fluid from the damper into the hydraulic cylinder.

Такое техническое решение позволяет уменьшить время возврата полумуфт в равновесное рабочее состояние после снижения импульсной кратковременной пиковой нагрузки до номинальной. Это особенно важно в тех случаях, когда пиковые нагрузки могут следовать небольшой серией. Тогда замедление возврата полумуфт в рабочее положение может привести к наложению относительных поворотов полумуфт (за счет временной задержки), что также может привести к "ложному" срабатыванию муфты. Введение обратного клапана параллельно дросселю такие моменты исключает. This technical solution allows to reduce the time of return of the coupling halves to the equilibrium working state after reducing the pulse short-term peak load to the nominal. This is especially important when peak loads can follow a small series. Then, a slowdown in the return of the coupling halves to the working position can lead to the imposition of relative rotations of the coupling halves (due to the time delay), which can also lead to a “false” response of the coupling. The introduction of a check valve parallel to the throttle eliminates such moments.

Кроме того, согласно изобретению демпфер в простейшем случае может быть выполнен в виде гидрогазового аккумулятора, но для снижения габаритных размеров муфты упругий элемент демпфера может быть выполнен из материала с высоким модулем объемной упругости, например эластомера. In addition, according to the invention, the damper in the simplest case can be made in the form of a hydrogas accumulator, but to reduce the overall dimensions of the coupling, the elastic element of the damper can be made of a material with a high bulk modulus, for example, an elastomer.

Кроме того, согласно изобретению гидравлическая связь гидроцилиндра и гидроаккумулятора через управляемый гидрораспределитель осуществлена посредством двух линий с обратными клапанами в каждой, причем в рабочем положении муфты обратный клапан в первой линии установлен с возможностью перетекания рабочей жидкости из гидроаккумулятора в гидроцилиндр, а при отключении муфты обратный клапан второй линии установлен с возможностью перетекания рабочей жидкости из гидроцилиндра в гидроаккумулятор. In addition, according to the invention, the hydraulic connection of the hydraulic cylinder and the hydraulic accumulator through a controlled valve is carried out by means of two lines with check valves in each, and in the working position of the coupling, the check valve in the first line is installed with the possibility of flow of the working fluid from the hydraulic accumulator into the hydraulic cylinder, and when the coupling is disconnected, the check valve the second line is installed with the possibility of flow of the working fluid from the hydraulic cylinder into the accumulator.

Такое техническое решение позволяет наиболее просто реализовать подпитку гидроцилиндра рабочей жидкостью из гидроаккумулятора для компенсации возможных утечек автоматически в процессе работы муфты. Во всех случаях, когда отсутствуют нагрузки на муфте (например, при остановке, холостом ходе или реверсе механизма), рабочая жидкость через обратный клапан перетекает из гидроаккумулятора в гидроцилиндр, тем самым компенсируя утечки в гидросистеме. Such a technical solution allows the simplest way to recharge the hydraulic cylinder with a working fluid from the hydraulic accumulator to compensate for possible leaks automatically during the operation of the coupling. In all cases when there is no load on the coupling (for example, when it is stopped, idling, or reversing the mechanism), the working fluid flows through the check valve from the accumulator into the hydraulic cylinder, thereby compensating for leaks in the hydraulic system.

Передаточное устройство муфты может быть выполнено согласно изобретению в виде рычажного механизма, в частности в виде двух рычагов, установленных на одной полумуфте диаметрально противоположно друг другу с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси муфты, и с возможностью взаимодействия с выступами, расположенными на другой полумуфте, причем на одном из рычагов шарнирно закреплен шток, а на другом - корпус гидроцилиндра. The transmission device of the coupling can be made according to the invention in the form of a lever mechanism, in particular in the form of two levers mounted on one coupling half diametrically opposite to each other with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the axis of the coupling, and with the possibility of interaction with the protrusions located on the other coupling half, moreover, on one of the levers the rod is pivotally fixed, and on the other - the cylinder body.

Такое техническое решение позволяет несколько упростить конструкцию муфты и получить большое разнообразие передаточных отношений при передаче усилия с полумуфт на гидроцилиндр, выбрав подходящую для этого схему рычажного механизма и подобрав необходимое соотношение плеч рычагов. This technical solution allows us to somewhat simplify the design of the clutch and to get a wide variety of gear ratios when transferring force from the coupling halves to the hydraulic cylinder, choosing the lever mechanism scheme suitable for this and selecting the necessary lever arm ratio.

Кроме того, передаточное устройство муфты может быть выполнено согласно изобретению в виде кулачкового механизма, причем кулачок может быть выполнен плоским дисковым с внутренним профилем и установлен на одной полумуфте с возможностью взаимодействия со штоком гидроцилиндра, установленного на другой полумуфте. In addition, the clutch transmission device can be made according to the invention in the form of a cam mechanism, the cam can be made flat disk with an internal profile and mounted on one coupling half with the possibility of interaction with the rod of the hydraulic cylinder mounted on another coupling half.

Такое техническое решение позволяет получить практически любой закон движения штока гидроцилиндра в зависимости от угла относительного поворота полумуфт, а также позволяет уменьшить осевой габаритный размер муфты. This technical solution allows you to get almost any law of movement of the hydraulic cylinder rod, depending on the angle of relative rotation of the coupling halves, and also allows to reduce the axial overall dimension of the coupling.

Кроме того, передаточное устройство муфты может быть выполнено согласно изобретению в виде кулачково-рычажного механизма, причем кулачок может быть выполнен плоским дисковым с внутренним профилем и установлен на одной полумуфте с возможностью взаимодействия с гидроцилиндром, установленным на другой полумуфте на двух коромыслах, причем на одном коромысле шарнирно закреплен шток, а на другом - корпус гидроцилиндра. In addition, the clutch transmission device can be made according to the invention in the form of a cam-lever mechanism, the cam can be made flat disk with an internal profile and mounted on one coupling half with the possibility of interaction with a hydraulic cylinder mounted on another coupling half on two rocker arms, and on one the rod is pivotally fixed to the beam, and on the other - the body of the hydraulic cylinder.

Кроме того, кулачок передаточного устройства согласно изобретению может быть выполнен пространственным, в частности цилиндрическим пазовым или торцовым, и установлен вместе с гидроцилиндром в полости одной полумуфты с возможностью осевого смещения и взаимодействия торцовой непрофилированной поверхности кулачка со штоком гидроцилиндра, а профиль кулачка связан с выступами на внутренней поверхности той же полумуфты, причем другая полумуфта связана с кулачком с возможностью осевого смещения. In addition, the cam of the transmission device according to the invention can be made spatial, in particular a cylindrical groove or end, and installed together with the hydraulic cylinder in the cavity of one half coupling with the possibility of axial displacement and interaction of the end non-profiled surface of the cam with the hydraulic cylinder rod, and the cam profile is connected with the protrusions on the inner surface of the same coupling half, and the other coupling half is connected with the cam with the possibility of axial displacement.

Такое техническое решение позволяет существенно (в несколько раз) сократить радиальные габаритные размеры муфты, а также увеличить угол относительного проворота полумуфт. This technical solution allows to significantly (several times) reduce the radial overall dimensions of the coupling, as well as increase the angle of relative rotation of the coupling halves.

Передаточное устройство муфты согласно изобретению может быть выполнено в виде планетарной ступени, причем коронное (или центральное) колесо планетарной ступени установлено на одной полумуфте, а два сателлита связаны с водилом, которое закреплено на другой полумуфте, причем на сателлитах шарнирно и эксцентрично закреплены корпус и шток гидроцилиндра. The transmission device of the clutch according to the invention can be made in the form of a planetary stage, with the crown (or central) wheel of the planetary stage mounted on one half-coupling, and two satellites connected to the carrier, which is mounted on the other half-coupling, and on the satellites the body and rod are pivotally and eccentrically fixed hydraulic cylinder.

Такое техническое решение позволяет упростить настройку муфты на существенно различную нагрузку, подбирая сателлиты и колесо с определенным числом зубьев. При этом существенно уменьшаются осевые размеры муфты, но несколько возрастают радиальные размеры. This technical solution allows you to simplify the configuration of the clutch for a significantly different load, selecting satellites and a wheel with a certain number of teeth. In this case, the axial dimensions of the coupling are substantially reduced, but the radial dimensions are slightly increased.

На фиг. 1 изображена гидромеханическая принципиальная схема гидростатической муфты с двухпозиционным крановым управляемым гидрораспределителем; на фиг 2 - вариант гидромеханической схемы муфты с двухпозиционным золотниковым управляемым гидрораспределителем; на фиг.3 схематично показана конструкция муфты с передаточным устройством в виде двух рычагов в исходном положении; на фиг. 4 - разрез А-А фиг.3; на фиг.5 показано положение элементов муфты в рабочем положении на фиг.3; на фиг.6 показано положение элементов муфты на фиг. 3 в момент выключения; на фиг.7 - муфта с передаточным устройством в виде кулачкового механизма с плоским дисковым кулачком; на фиг.8 - муфта с передаточным устройством в виде кулачково-рычажного механизма в исходном положении; на фиг.9 - положение элементов муфты на фиг.3 в момент выключения; на фиг.10 схематично показана конструкция муфты с передаточным устройством в виде пространственного кулачкового механизма; на фиг.11 показан вариант конструкция муфты на фиг.10, когда кулачок совмещен со штоком гидроцилиндра; на фиг. 12 и 13 - варианты муфты с передаточным устройством в виде планетарной ступени. In FIG. 1 shows a hydromechanical schematic diagram of a hydrostatic coupling with a two-position crane controlled hydraulic distributor; in Fig.2 is a variant of the hydromechanical circuit of the coupling with a two-position spool controlled directional control valve; figure 3 schematically shows the design of the coupling with the transmission device in the form of two levers in the initial position; in FIG. 4 is a section AA of FIG. 3; figure 5 shows the position of the elements of the coupling in the working position in figure 3; in Fig.6 shows the position of the elements of the coupling in Fig. 3 at the time of shutdown; 7 is a coupling with a transmission device in the form of a cam mechanism with a flat disk cam; on Fig - coupling with a transmission device in the form of a cam-lever mechanism in the initial position; figure 9 is the position of the elements of the coupling in figure 3 at the time of shutdown; figure 10 schematically shows the design of the coupling with the transmission device in the form of a spatial cam mechanism; figure 11 shows a variant of the design of the coupling of figure 10, when the cam is combined with the rod of the hydraulic cylinder; in FIG. 12 and 13 are variants of a coupling with a transmission device in the form of a planetary stage.

Гидростатическая муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты (фиг.1), которые через передаточное устройство 3 кинематически связаны посредством гидроцилиндра 4. Поршневая полость гидроцилиндра 4 гидравлически связана попеременно с демпфером 5 и гидроаккумулятором 6 через управляемый гидрораспределитель 7, который может быть выполнен в виде двухпозиционного управляемого кранового гидрораспределителя. Система управления по моменту на муфте 8 обеспечивает механическую связь подвижного элемента гидрораспределителя 7 со штоком гидроцилиндра 4 или с ведущей полумуфтой 1 (не показано). Корпус гидрораспределителя 7 связан с ведомой полумуфтой 2. Подвижный элемент гидрораспределителя 7 может быть возвращен в исходное положение упругим элементом 9, а при срабатывании муфты он стопорится механизмом фиксации 10. Устройство отключения механизма фиксации 10 может быть выполнено на основе центробежного механизма 11, кинематически связанного с ведомой полумуфтой 2. The hydrostatic coupling contains a leading 1 and a driven 2 coupling halves (Fig. 1), which are kinematically connected via a hydraulic cylinder 4 through the transmission device 3. The piston cavity of the hydraulic cylinder 4 is alternately hydraulically connected to the damper 5 and the hydraulic accumulator 6 through a controlled valve 7, which can be made in the form on-off controlled crane directional control valve. The moment control system on clutch 8 provides mechanical coupling of the movable element of the control valve 7 with the rod of the hydraulic cylinder 4 or with the leading coupling half 1 (not shown). The valve body 7 is connected with the driven coupling half 2. The movable valve element 7 can be returned to its original position by the elastic element 9, and when the coupling is activated, it is locked by the locking mechanism 10. The locking mechanism 10 can be disconnected based on a centrifugal mechanism 11 kinematically connected with driven half coupling 2.

Муфта работает следующим образом. The coupling operates as follows.

В рабочем состоянии подвижный элемент гидрораспределителя 7 находится в положении, как показано на фиг. 1, что обеспечивает гидравлическую связь поршневой полости гидроцилиндра 4 с демпфером 5. При возрастании момента на муфте полумуфты 1 и 2 относительно проворачиваются и через передаточное устройство 3 воздействуют на корпус и шток гидроцилиндра 4. Давление в штоковой полости гидроцилиндра повышается и часть рабочей жидкости перетекает в демпфер 5 до тех пор, пока не установится равновесное состояние. In operating condition, the movable valve element 7 is in position, as shown in FIG. 1, which provides hydraulic connection of the piston cavity of the hydraulic cylinder 4 with the damper 5. With increasing torque on the coupling, the coupling halves 1 and 2 are relatively rotated and through the transmission device 3 act on the body and rod of the hydraulic cylinder 4. The pressure in the rod cavity of the hydraulic cylinder rises and part of the working fluid flows into damper 5 until an equilibrium state is established.

При кратковременном возрастании рабочей нагрузки выше допустимой возрастает момент на приводе, что приводит к дополнительному относительному движению полумуфт 1 и 2. Это в свою очередь приводит к смещению штока гидроцилиндра и возрастанию давления в гидросистеме. Часть жидкости при этом перетекает в демпфер 5, сжимая в нем рабочее тело. При этом из-за гидравлических сопротивлений в системе происходит рассеивание части энергии и затухание колебательного процесса. With a short-term increase in the working load above the permissible moment, the moment on the drive increases, which leads to an additional relative movement of the coupling halves 1 and 2. This, in turn, leads to a displacement of the hydraulic cylinder rod and an increase in pressure in the hydraulic system. Part of the fluid flows into the damper 5, compressing the working fluid in it. In this case, due to hydraulic resistance in the system, part of the energy is dissipated and the oscillation process attenuates.

Если момент на муфте превышает допустимый достаточно продолжительное время, то система управления по моменту на муфте 8 обеспечивает вращение подвижного элемента гидрораспределителя 7 в крайнее положение до срабатывания механизма фиксации 10. При этом демпфер 5 отсекается от гидросистемы и к ней подключается гидроаккумулятор 6, рабочее давление в котором в этот момент значительно ниже, чем в поршневой полости гидроцилиндра 4. Рабочая жидкость из гидроцилиндра перетекает в гидроаккумулятор 6, поршень со штоком гидроцилиндра 4 занимают крайне левое (на чертеже) положение, что обеспечивает размыкание полумуфт 1 и 2. If the torque at the coupling exceeds a permissible sufficiently long time, then the torque control system at the coupling 8 rotates the movable valve of the control valve 7 to the extreme position until the locking mechanism 10. The damper 5 is cut off from the hydraulic system and the accumulator 6 is connected to it, the working pressure in which at this moment is much lower than in the piston cavity of the hydraulic cylinder 4. The working fluid flows from the hydraulic cylinder into the hydraulic accumulator 6, the piston with the rod of the hydraulic cylinder 4 occupy the edge not left (in the drawing) position, which ensures the opening of the coupling halves 1 and 2.

Так как момент на муфте полностью определяет относительное положение полумуфт 1 и 2, положение звеньев механизма передаточного устройства 3, а также положение поршня и штока в гидроцилиндре 4, то система управления по моменту на муфте 8 может механически управлять подвижным элементом гидрораспределителя 7 в зависимости от положения штока гидроцилиндра 4 (как это показано на фиг.1), либо от положения полумуфт (не показано), либо от положения звеньев механизма передаточного устройства (не показано). Выбор одного из этих вариантов определяется условиями компоновки муфты. Since the moment on the clutch completely determines the relative position of the coupling halves 1 and 2, the position of the links of the mechanism of the transmission device 3, as well as the position of the piston and rod in the hydraulic cylinder 4, the torque control system on the clutch 8 can mechanically control the movable element of the valve 7 depending on the position the rod of the hydraulic cylinder 4 (as shown in FIG. 1), either from the position of the coupling halves (not shown) or from the position of the links of the mechanism of the transmission device (not shown). The choice of one of these options is determined by the layout of the coupling.

После отключения привода шток с поршнем гидроцилиндра 4 смещаются вправо под действием давления жидкости в гидроаккумуляторе 6, полумуфты 1 и 2 останавливаются и занимают исходное положение, устройство отключения механизма фиксации 10 освобождает подвижный элемент гидрораспределителя 7, и упругий элемент 9 возвращает его исходное положение. Демпфер 5 соединяется с поршневой полостью гидроцилиндра 4, шток гидроцилиндра 4 занимает исходное крайне правое (фиг. 1) положение, и муфта таким образом автоматически приходит в исходное состояние, то есть самовосстанавливается. After turning off the drive, the rod with the piston of the hydraulic cylinder 4 is shifted to the right under the action of the fluid pressure in the hydraulic accumulator 6, the coupling halves 1 and 2 are stopped and take their initial position, the locking mechanism disconnecting device 10 releases the movable valve 7, and the elastic element 9 returns its original position. The damper 5 is connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder 4, the rod of the hydraulic cylinder 4 occupies the initial extreme right (Fig. 1) position, and the clutch thus automatically returns to its original state, that is, it self-restores.

Вариант гидростатической муфты на фиг.2 отличается от вышеописанного тем, что используется двухпозиционный золотниковый управляемый гидрораспределитель 7. При этом гидравлическая полость управления рабочим ходом золотника гидрораспределителя 7 гидравлически связана с поршневой полостью гидроцилиндра 4 через систему управления по моменту на муфте 8, которая выполнена в виде регулируемого предохранительного клапана с возможностью срабатывания при заданном давлении в гидроцилиндре 4, которое в свою очередь определяется моментом на муфте. В магистрали, связывающей управляющую полость предохранительного клапана 8 с гидроцилиндром 4, установлен дроссель 11, а параллельно предохранительному клапану 8 установлен обратный клапан 12 с возможностью перетекания рабочей жидкости из полости управления золотником гидрораспределителя 7 в гидроцилиндр 4. В магистрали, связывающей демпфер 5 с гидрораспределителем 7, установлен дроссель 13 и параллельно ему установлен обратный клапан 14 с возможностью перетекания рабочей жидкости из демпфера 5 в гидроцилиндр 4. Магистраль, связывающая гидроаккумулятор 6 с гидроцилиндром 4, выполнена в виде двух линий с установленными в них обратными клапанами 15 и 16, причем обратный клапан 15 обеспечивает перетекание рабочей жидкости из гидроцилиндра 4 в гидроаккумулятор 6, а обратный клапан 16 обеспечивает перетекание рабочей жидкости из гидроаккумулятора 6 в гидроцилиндр 4. The embodiment of the hydrostatic coupling in FIG. 2 differs from the above in that a two-position spool controlled directional control valve 7. A hydraulic control cavity for controlling the stroke of the control valve 7 is hydraulically connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder 4 through a torque control system on the coupling 8, which is made in the form adjustable safety valve with the ability to operate at a given pressure in the hydraulic cylinder 4, which in turn is determined by the moment on the couplings e. A throttle 11 is installed in the line connecting the control cavity of the safety valve 8 to the hydraulic cylinder 4, and a check valve 12 is installed parallel to the safety valve 8 with the possibility of flowing of the working fluid from the control chamber of the control valve 7 into the hydraulic cylinder 4. In the highway connecting the damper 5 to the control valve 7 , a throttle 13 is installed and a check valve 14 is installed parallel to it with the possibility of flowing of the working fluid from the damper 5 into the hydraulic cylinder 4. The line connecting the hydraulic the accumulator 6 with a hydraulic cylinder 4, is made in the form of two lines with check valves 15 and 16 installed in them, and the check valve 15 allows the working fluid to flow from the hydraulic cylinder 4 to the hydraulic accumulator 6, and the check valve 16 allows the working fluid to flow from the hydraulic accumulator 6 into the hydraulic cylinder 4 .

Муфта работает следующим образом. The coupling operates as follows.

В рабочем состоянии подвижный элемент (золотник) гидрораспределителя 7 находится в нижнем положении, что обеспечивает гидравлическую связь поршневой полости гидроцилиндра 4 с демпфером 5. При возрастании момента на муфте давление в штоковой полости гидроцилиндра 4 повышается и часть рабочей жидкости перетекает через дроссель 13 в демпфер 5 до тех пор, пока не установится равновесное состояние. При снижении момента на муфте давление в штоковой полости гидроцилиндра 4 понижается и часть рабочей жидкости быстро перетекает через обратный клапан 14 в гидроцилиндр 4, минуя дроссель 13, пока не установится равновесное состояние. Если давление в гидроцилиндре 4 станет ниже, чем давление рабочей жидкости в гидроаккумуляторе 6 (например, из-за возможных утечек рабочей жидкости), то рабочая жидкости из гидроаккумулятора 6 через обратный клапан 16 пополнит гидросистему. In working condition, the movable element (spool) of the control valve 7 is in the lower position, which provides hydraulic connection of the piston cavity of the hydraulic cylinder 4 with the damper 5. When the moment on the coupling increases, the pressure in the rod cavity of the hydraulic cylinder 4 increases and part of the working fluid flows through the throttle 13 into the damper 5 until an equilibrium state is established. When the torque on the coupling decreases, the pressure in the rod cavity of the hydraulic cylinder 4 decreases and part of the working fluid quickly flows through the check valve 14 into the hydraulic cylinder 4, bypassing the throttle 13, until an equilibrium state is established. If the pressure in the hydraulic cylinder 4 becomes lower than the pressure of the working fluid in the accumulator 6 (for example, due to possible leaks of the working fluid), then the working fluid from the accumulator 6 through the check valve 16 will replenish the hydraulic system.

При кратковременном возрастании рабочей нагрузки выше допустимой возрастает давление в гидросистеме, но дроссель 11 создает определенную задержку времени срабатывания предохранительного клапана 8. Часть жидкости при этом перетекает в демпфер 5, сжимая в нем рабочее тело. При этом из-за гидравлических сопротивлений в системе и в дросселе 13 происходят рассеивание части энергии и затухание колебательного процесса. With a short-term increase in the working load above the permissible pressure in the hydraulic system increases, but the throttle 11 creates a certain delay in the response time of the safety valve 8. Part of the liquid flows into the damper 5, compressing the working fluid in it. Moreover, due to hydraulic resistance in the system and in the inductor 13, part of the energy is dissipated and the oscillation process attenuates.

Если момент на муфте превышает допустимый достаточно продолжительное время, то срабатывает предохранительный клапан 8, и высокое давление из гидроцилиндра 4 подается в полость под золотник и обеспечивает смещение вверх золотника гидрораспределителя 7. При этом сжимается упругий элемент 9 и срабатывает механизм фиксации золотника 10. Рабочая жидкость из гидроцилиндра 4 через обратный клапан 15 перетекает в гидроаккумулятор 6, поршень со штоком гидроцилиндра 4 занимают крайне левое (на чертеже) положение, что обеспечивает размыкание полумуфт 1 и 2. If the moment at the coupling exceeds the permissible long enough time, the safety valve 8 is activated, and high pressure from the hydraulic cylinder 4 is supplied into the cavity under the spool and provides an upward displacement of the valve 7. The elastic element 9 is compressed and the locking mechanism of the spool 10 is activated. from the hydraulic cylinder 4 through the check valve 15 flows into the hydraulic accumulator 6, the piston with the rod of the hydraulic cylinder 4 occupy the extreme left (in the drawing) position, which ensures the opening of the coupling half 1 and 2.

После отключения привода шток с поршнем гидроцилиндра 4 остаются в крайне левом положении. Автоматически или вручную отключается механизм фиксации 10. При этом освобождается золотник гидрораспределителя 7 и упругий элемент 9 возвращает его в исходное положение, вытесняя рабочую жидкости через обратный клапан 12 в гидросистему. Демпфер 5 соединяется с поршневой полостью гидроцилиндра 4, шток гидроцилиндра 4 занимает исходное крайне правое (фиг. 2) положение и муфта приходит в исходное состояние, то есть самовосстанавливается. В крайне правом положении поршня и штока гидроцилиндра 4 давление в системе будет ниже давления в гидроаккумуляторе 6. При этом часть жидкости из гидроаккумулятора 6 через обратный клапан 16 перетекает в гидросистему до установления равновесного состояния (возврат рабочей жидкости в гидросистему и компенсация возможных утечек). After turning off the drive, the rod with the piston of the hydraulic cylinder 4 remain in the extreme left position. Automatically or manually, the locking mechanism 10 is turned off. At the same time, the valve spool 7 is released and the elastic element 9 returns it to its original position, displacing the working fluid through the check valve 12 into the hydraulic system. The damper 5 is connected to the piston cavity of the hydraulic cylinder 4, the rod of the hydraulic cylinder 4 occupies the initial extreme right (Fig. 2) position and the clutch comes to its original state, that is, it self-restores. In the extreme right position of the piston and the rod of the hydraulic cylinder 4, the pressure in the system will be lower than the pressure in the hydraulic accumulator 6. At the same time, part of the liquid from the hydraulic accumulator 6 through the check valve 16 flows into the hydraulic system until the equilibrium state is established (return of the working fluid to the hydraulic system and compensation for possible leaks).

Гидростатическая муфта с передаточным устройством в виде двух рычагов содержит полумуфту 1 (фиг.3-6) с выступами 2 и полумуфту 3 с шарнирно установленными на ней двумя рычагами 4 и 5 с возможностью взаимодействия свободных концов рычагов с выступами 2 полумуфты 1. На рычагах 4 и 5 шарнирно закреплены соответственно корпус и шток гидроцилиндра 6. Поршневая полость гидроцилиндра б соединена с демпфером 7 и гидроаккумулятором 8 через управляемый гидрораспределитель 9 с системой управления по моменту на муфте, которая может быть выполнена механической, например, в виде кулачка 10, установленного на рычаге 5 с возможностью взаимодействия со штоком золотника гидрораспределителя 9 (связь поршневой полости гидроцилиндра с гидрораспределителем 9 на схеме не показана). The hydrostatic coupling with a transmission device in the form of two levers contains a coupling half 1 (Fig. 3-6) with protrusions 2 and a coupling half 3 with two levers 4 and 5 pivotally mounted on it with the possibility of interaction of the free ends of the levers with the protrusions 2 of the coupling 1. On the levers 4 and 5 the hinge and the rod of the hydraulic cylinder are pivotally fixed respectively 6. The piston cavity of the hydraulic cylinder b is connected to the damper 7 and the hydraulic accumulator 8 via a controlled valve 9 with a torque control system on the coupling, which can be mechanically oh, for example, a cam 10 mounted on the lever 5, capable of cooperating with the rod of the spool of the control valve 9 (the connection with the piston chamber of the hydraulic cylinder 9 to the control valve circuit not shown).

Муфта работает следующим образом. The coupling operates as follows.

В исходном положении поршень гидроцилиндра 6 находится в крайне верхнем положении (фиг. 3 и 4). Полумуфта 1 посредством выступов 2 воздействует на рычаги 4 и 5, которые поворачиваются, сжимая при этом гидроцилиндр 6 (фиг. 5). Давление в гидросистеме повышается, и упругий элемент демпфера 7 сжимается до установления равновесного состояния (работа гидросистемы описана выше). При превышении допустимого момента рычаг 5 с кулачком 10 отклонятся на соответствующий угол, кулачок воздействует через шток на золотник и управляемый гидрораспределитель 9 соединит поршневую полость гидроцилиндра 6 с гидроаккумулятором 7. Шток гидроцилиндра 6 полностью войдет в корпус гидроцилиндра, рычаги 4 и 5 повернутся до выхода из зацепления с выступами 2 полумуфты 1 (фиг.6). При этом полумуфта 1 получает возможность свободно вращаться относительно полумуфты 3, т. е. предохранительная муфта сработала (отключилась, разомкнулась). Порядок самовосстановления муфты описан выше, при описании работы гидросистемы (фиг.1 или 2). In the initial position, the piston of the hydraulic cylinder 6 is in the extremely upper position (Fig. 3 and 4). The coupling half 1 by means of the protrusions 2 acts on the levers 4 and 5, which rotate, while compressing the hydraulic cylinder 6 (Fig. 5). The pressure in the hydraulic system increases, and the elastic element of the damper 7 is compressed to establish an equilibrium state (the operation of the hydraulic system is described above). If the permissible moment is exceeded, the lever 5 with the cam 10 will deviate to the appropriate angle, the cam acts through the stem on the spool and the controlled valve 9 will connect the piston cavity of the hydraulic cylinder 6 with the hydraulic accumulator 7. The hydraulic cylinder 6 rod will fully enter the hydraulic cylinder body, the levers 4 and 5 will turn until they exit meshing with the protrusions 2 of the coupling half 1 (Fig.6). In this case, the coupling half 1 is able to freely rotate relative to the coupling half 3, i.e., the safety coupling has tripped (disconnected, opened). The procedure for self-healing of the coupling is described above, when describing the operation of the hydraulic system (Fig.1 or 2).

Муфта с передаточным устройством в виде плоского дискового кулачка с внутренним профилем (фиг.7) содержит полумуфту 1, на которой закреплен кулачок, и полумуфту 2, в которой установлен гидроцилиндр 3. Ролик 4 шарнирно закреплен на штоке гидроцилиндра 3 и взаимодействует с профилем кулачка. В остальном конструкция и работа этой муфты аналогичны вышеописанной на фиг.3. A clutch with a transmission device in the form of a flat disk cam with an internal profile (Fig. 7) contains a coupling half 1 on which the cam is fixed, and a coupling half 2 in which the hydraulic cylinder 3 is mounted. The roller 4 is pivotally mounted on the hydraulic cylinder rod 3 and interacts with the cam profile. Otherwise, the design and operation of this clutch are similar to those described in Fig.3.

Муфта с передаточным устройством в виде кулачково-рычажного механизма (фиг.8, 9) содержит полумуфту 1, на которой закреплен плоский дисковый кулачок с внутренним профилем, и полумуфту 2, в которой установлен гидроцилиндр 3 на двух коромыслах 4. Ролики 5 и 6 шарнирно закреплены на штоке и корпусе гидроцилиндра 3 соответственно и взаимодействуют с профилем кулачка. В остальном конструкция и работа этой муфты аналогична вышеописанной (фиг.3). A clutch with a transmission device in the form of a cam-lever mechanism (Figs. 8, 9) comprises a coupling half 1 on which a flat disk cam with an internal profile is fixed, and a coupling half 2 in which the hydraulic cylinder 3 is mounted on two rocker arms 4. Rollers 5 and 6 are pivotally mounted on the rod and body of the hydraulic cylinder 3, respectively, and interact with the cam profile. Otherwise, the design and operation of this coupling is similar to that described above (Fig. 3).

Муфта с передаточным устройством в виде цилиндрического пазового кулачка содержит полумуфту 1 (фиг.10), выполненную в виде шлицевого вала, и полумуфту 2, в которой размещены цилиндрический пазовый кулачок 3, гидроцилиндр 4, демпфер 5 и гидрогазовый аккумулятор 6. Демпфер 5 выполнен в виде полости, частично заполненной материалом с высоким модулем объемной упругости, например одним из типов эластомеров. Кулачок 3 имеет по оси шлицевое отверстие и установлен с возможностью взаимодействия с выступами 7 на полумуфте 2, с шлицевым валом полумуфты 1 и торцовой поверхностью кулачка со штоком гидроцилиндра 4. Остальные элементы гидросистемы муфты на схеме не показаны. The coupling with the transmission device in the form of a cylindrical grooved cam contains a coupling half 1 (Fig. 10), made in the form of a splined shaft, and a coupling half 2, in which a cylindrical grooved cam 3, hydraulic cylinder 4, damper 5 and hydrogas accumulator 6 are placed. Damper 5 is made in in the form of a cavity partially filled with a material with a high bulk modulus, for example, one of the types of elastomers. The cam 3 has a spline hole along the axis and is mounted to interact with the protrusions 7 on the coupling half 2, with the splined shaft of the coupling half 1 and the cam end face with the hydraulic cylinder rod 4. The remaining elements of the coupling hydraulic system are not shown in the diagram.

Муфта работает следующим образом. Полумуфта 1 посредством шлицевого вала воздействует на кулачок 4, который начинает поворачиваться относительно полумуфты 2, сжимая при этом гидроцилиндр 4. Давление в гидросистеме повышается, и упругий элемент демпфера 7 сжимается до установления равновесного состояния. При превышении допустимого момента управляемый гидрораспределитель соединит поршневую полость гидроцилиндра 4 с гидрогазовым аккумулятором 6. Шток гидроцилиндра 4 полностью войдет в корпус гидроцилиндра, а кулачок 3 будет совершать осевые возвратно-поступательные движения. При этом полумуфта 1 получает возможность свободно вращаться относительно полумуфты 2, т.е. предохранительная муфта отключилась. В остальном работа муфты аналогична работе муфты на фиг.3. The coupling operates as follows. The coupling half 1 by means of a splined shaft acts on the cam 4, which begins to rotate relative to the coupling half 2, while compressing the hydraulic cylinder 4. The pressure in the hydraulic system increases, and the elastic element of the damper 7 is compressed until the equilibrium state is established. When the permissible moment is exceeded, the controlled directional valve will connect the piston cavity of the hydraulic cylinder 4 with the hydrogas accumulator 6. The hydraulic cylinder rod 4 will fully enter the hydraulic cylinder body, and the cam 3 will perform axial reciprocating movements. In this case, the coupling half 1 is able to freely rotate relative to the coupling half 2, i.e. the safety clutch has tripped. Otherwise, the operation of the coupling is similar to the operation of the coupling in figure 3.

Заметим, что если кулачок выполнить цилиндрическим торцовым, то при выключении муфты профиль кулачка не контактирует с выступами 7. При этом исключаются осевые возвратно-поступательные движения кулачка. Note that if the cam is cylindrical, then when the clutch is turned off, the cam profile does not come into contact with the projections 7. In this case, axial reciprocating cam movements are excluded.

Для уменьшения размеров и массы муфты поршень гидроцилиндра 6 можно выполнить заодно с цилиндрическим пазовым или торцовым кулачком (фиг.11). В остальном конструкция и работа этой муфты аналогична муфте на фиг.10. To reduce the size and weight of the coupling, the piston of the hydraulic cylinder 6 can be performed at the same time with a cylindrical groove or end cam (Fig.11). Otherwise, the design and operation of this clutch is similar to the clutch in FIG. 10.

Муфта с передаточным устройством в виде планетарной ступени состоит из полумуфты 1 с закрепленным на ней солнечным (фиг.12) или центральным (фиг. 13) колесом и полумуфты 2, выполненной в виде водила с установленными на нем двумя сателлитами 3. На сателлитах шарнирно и эксцентрично закреплены шток и корпус гидроцилиндра 4. The coupling with the transmission device in the form of a planetary stage consists of a coupling half 1 with a sun mounted (Fig. 12) or central (Fig. 13) wheel and a coupling half 2 made in the form of a carrier with two satellites 3 mounted on it. On the satellites it is articulated and the rod and body of the hydraulic cylinder 4 are eccentrically fixed.

Муфта работает следующим образом. The coupling operates as follows.

Полумуфта 1 передает вращение на сателлиты 3, которые проворачиваясь, сжимают гидроцилиндр 4. Упругий элемент демпфера (не показан) при этом также сжимается до положения равновесия. При превышении допустимого момента на муфте (или давления в гидросистеме) срабатывает гидрораспределитель 7 (фиг. 1), отсекается от гидросистемы демпфер 5 и сателлиты получают возможность свободно обкатываться по солнечному (или центральному) колесу. При этом рабочая жидкость свободно перетекает из гидроцилиндра в гидроаккумулятор и обратно. В остальном работа муфты аналогична работе муфты на фиг.3. The coupling half 1 transmits rotation to the satellites 3, which, while turning, compress the hydraulic cylinder 4. The elastic element of the damper (not shown) is also compressed to the equilibrium position. When the permissible moment on the coupling (or pressure in the hydraulic system) is exceeded, the control valve 7 (Fig. 1) is triggered, the damper 5 is cut off from the hydraulic system and the satellites are able to freely run around the sun (or central) wheel. In this case, the working fluid flows freely from the hydraulic cylinder into the hydraulic accumulator and vice versa. Otherwise, the operation of the coupling is similar to the operation of the coupling in figure 3.

Claims (23)

1. Гидростатическая муфта, содержащая две полумуфты, кинематически связанные посредством гидроцилиндра, который гидравлически соединен с демпфером, отличающаяся тем, что введено передаточное устройство между полумуфтами и гидроцилиндром, гидроаккумулятор и управляемый гидрораспределитель с системой управления по моменту на муфте, причем входы и выходы гидрораспределителя выполнены с возможностью попеременной связи гидроцилиндра с демпфером и гидроаккумулятором. 1. A hydrostatic coupling containing two coupling halves kinematically connected by means of a hydraulic cylinder that is hydraulically connected to a damper, characterized in that a transmission device is introduced between the coupling halves and the hydraulic cylinder, a hydraulic accumulator and a controlled valve with a torque control system on the coupling, the inputs and outputs of the valve with the possibility of alternating communication of the hydraulic cylinder with a damper and a hydraulic accumulator. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что система управления по моменту на муфте выполнена в виде кинематической связи подвижного элемента управляемого гидрораспределителя с элементами муфты, совершающими относительное движение в процессе работы муфты. 2. The clutch according to claim 1, characterized in that the torque control system on the clutch is made in the form of a kinematic connection of a movable element of a controlled valve with clutch elements that make relative movement during the operation of the clutch. 3. Муфта по п. 2, отличающаяся тем, что для возврата подвижного элемента управляемого гидрораспределителя в исходное положение введен упругий элемент. 3. The coupling according to claim 2, characterized in that an elastic element is introduced to return the movable element of the controlled valve to its original position. 4. Муфта по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что введен механизм фиксации подвижного элемента управляемого гидрораспределителя при его срабатывании. 4. The coupling according to claim 1 or 2, characterized in that a mechanism for fixing the movable element of the controlled valve when it is activated is introduced. 5. Муфта по п. 4, отличающаяся тем, что введено устройство отключения механизма фиксации подвижного элемента управляемого гидрораспределителя. 5. The coupling according to claim 4, characterized in that a device for disabling the locking mechanism of the movable element of the controlled valve is introduced. 6. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что система управления по моменту на муфте выполнена гидравлической в виде управляющего клапана, причем гидравлическая полость управления рабочим ходом подвижного элемента гидрораспределителя соединена с гидроцилиндром через управляющий клапан. 6. The clutch according to claim 1, characterized in that the torque control system on the clutch is made hydraulic in the form of a control valve, the hydraulic control cavity for controlling the stroke of the movable valve element is connected to the hydraulic cylinder through the control valve. 7. Муфта по п. 6, отличающаяся тем, что управляющий клапан выполнен в виде регулируемого предохранительного клапана с возможностью срабатывания при заданном давлении в гидроцилиндре, причем сливная линия предохранительного клапана связана с гидравлической полостью управления рабочим ходом подвижного элемента управляемого гидрораспределителя. 7. The coupling according to claim 6, characterized in that the control valve is made in the form of an adjustable safety valve with the ability to operate at a given pressure in the hydraulic cylinder, and the drain line of the safety valve is connected to the hydraulic cavity for controlling the stroke of the moving element of the controlled valve. 8. Муфта по п. 6, отличающаяся тем, что управляющий клапан выполнен в виде кранового гидрораспределителя, корпус которого связан с одной полумуфтой, а подвижная часть кинематически связана с другой полумуфтой с возможностью срабатывания по заданному углу относительного поворота полумуфт. 8. The coupling according to claim 6, characterized in that the control valve is made in the form of a valve control valve, the casing of which is connected to one half-coupling, and the movable part is kinematically connected to another half-coupling with the possibility of actuation of the relative rotation of the half-coupling at a given angle. 9. Муфта по п. 6, отличающаяся тем, что управляющий клапан выполнен в виде золотникового гидрораспределителя, подвижная часть которого кинематически связана с элементами муфты, совершающими относительное движение в процессе работы муфты с возможностью срабатывания при заданных положениях элементов. 9. The coupling according to claim 6, characterized in that the control valve is made in the form of a spool valve, the movable part of which is kinematically connected with the elements of the coupling, making relative movement during the operation of the coupling with the possibility of actuation at given positions of the elements. 10. Муфта по п. 7, отличающаяся тем, что введен дроссель в магистрали, связывающей управляющую полость предохранительного клапана с гидроцилиндром. 10. The clutch according to claim 7, characterized in that a throttle is introduced in the line connecting the control cavity of the safety valve with the hydraulic cylinder. 11. Муфта по любому из пп. 6-9, отличающаяся тем, что параллельно управляющему клапану установлен обратный клапан с возможностью перетекания рабочей жидкости из гидравлической полости управления гидрораспределителя в гидроцилиндр. 11. The coupling according to any one of paragraphs. 6-9, characterized in that a check valve is installed parallel to the control valve with the possibility of flow of the working fluid from the hydraulic control cavity of the control valve into the hydraulic cylinder. 12. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что введен дроссель в магистрали, связывающей демпфер с гидроцилиндром. 12. The clutch according to claim 1, characterized in that a throttle is introduced in the line connecting the damper to the hydraulic cylinder. 13. Муфта по п. 10 или 12, отличающаяся тем, что перепад давления на дросселе в магистрали, связывающей управляющую полость предохранительного клапана с гидроцилиндром выше, чем на дросселе в магистрали, связывающей демпфер с гидроцилиндром. 13. The clutch according to claim 10 or 12, characterized in that the pressure drop across the throttle in the line connecting the control cavity of the safety valve to the hydraulic cylinder is higher than on the throttle in the line connecting the damper to the hydraulic cylinder. 14. Муфта по п. 12, отличающаяся тем, что параллельно дросселю установлен обратный клапан с возможностью перетекания рабочей жидкости из демпфера в гидроцилиндр. 14. The coupling according to claim 12, characterized in that a check valve is installed parallel to the throttle with the possibility of flowing of the working fluid from the damper into the hydraulic cylinder. 15. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что демпфер выполнен в виде гидрогазового аккумулятора. 15. The coupling according to claim 1, characterized in that the damper is made in the form of a hydrogas accumulator. 16. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что упругий элемент демпфера выполнен из материала с высоким модулем объемной упругости. 16. The coupling according to claim 1, characterized in that the elastic element of the damper is made of a material with a high bulk modulus. 17. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлическая связь гидроцилиндра и гидроаккумулятора через управляемый гидрораспределитель осуществлена посредством двух линий с обратными клапанами в каждой, причем в рабочем положении муфты обратный клапан в первой линии установлен с возможностью перетекания рабочей жидкости из гидроаккумулятора в гидроцилиндр, а при отключении муфты обратный клапан второй линии установлен с возможностью перетекания рабочей жидкости из гидроцилиндра в гидроаккумулятор. 17. The coupling according to claim 1, characterized in that the hydraulic connection of the hydraulic cylinder and the hydraulic accumulator through a controlled valve is carried out by two lines with check valves in each, and in the working position of the coupling, the check valve in the first line is installed with the possibility of flowing of the working fluid from the hydraulic accumulator into the hydraulic cylinder and when the clutch is disconnected, the second line check valve is installed with the possibility of flow of the working fluid from the hydraulic cylinder to the hydraulic accumulator. 18. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что передаточное устройство выполнено в виде рычажного механизма, например, в виде двух рычагов, установленных на одной муфте диаметрально противоположно друг другу с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси муфты и с возможностью взаимодействия с выступами, расположенными на другой полумуфте, причем на одном из рычагов шарнирно закреплен шток, а на другом - корпус гидроцилиндра. 18. The clutch according to claim 1, characterized in that the transmission device is made in the form of a lever mechanism, for example, in the form of two levers mounted on one clutch diametrically opposite to each other with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the axis of the clutch and with the possibility of interaction with the protrusions located on the other coupling half, with a rod pivotally mounted on one of the levers and a hydraulic cylinder body on the other. 19. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что передаточное устройство выполнено в виде кулачкового механизма, причем кулачок выполнен плоским дисковым с внутренним профилем и установлен на одной полумуфте с возможностью взаимодействия со штоком гидроцилиндра, установленного на другой полумуфте. 19. The clutch according to claim 1, characterized in that the transmission device is made in the form of a cam mechanism, the cam made of a flat disk with an internal profile and mounted on one coupling half with the possibility of interaction with the rod of the hydraulic cylinder mounted on another coupling half. 20. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что передаточное устройство выполнено в виде кулачково-рычажного механизма, причем кулачок выполнен плоским дисковым с внутренним профилем и установлен на одной полумуфте с возможностью взаимодействия с гидроцилиндром, установленным на другой полумуфте на двух коромыслах, причем на одном коромысле шарнирно закреплен шток, а на другом - корпус гидроцилиндра. 20. The clutch according to claim 1, characterized in that the transmission device is made in the form of a cam-lever mechanism, the cam being made flat disk with an internal profile and mounted on one coupling half with the possibility of interaction with a hydraulic cylinder mounted on the other coupling half on two rocker arms, the rod is pivotally mounted on one beam and the cylinder body on the other. 21. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что передаточное устройство выполнено в виде пространственного кулачкового механизма, причем кулачок выполнен цилиндрическим и установлен вместе с гидроцилиндром в полости одной полумуфты с возможностью осевого смещения и взаимодействия торцовой не профилированной поверхности кулачка со штоком гидроцилиндра, а профиль кулачка связан с выступами на внутренней поверхности той же полумуфты, причем другая полумуфта связана с кулачком с возможностью осевого смещения. 21. The clutch according to claim 1, characterized in that the transmission device is made in the form of a spatial cam mechanism, the cam being made cylindrical and mounted together with the hydraulic cylinder in the cavity of one half-coupling with the possibility of axial displacement and interaction of the mechanical end face of the cam with the hydraulic cylinder rod, and the cam profile is connected to the protrusions on the inner surface of the same coupling half, the other coupling coupling being axially displaceable to the cam. 22. Муфта по п. 21, отличающаяся тем, что кулачок жестко связан с поршнем гидроцилиндра. 22. The clutch according to claim 21, characterized in that the cam is rigidly connected to the piston of the hydraulic cylinder. 23. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что передаточное устройство выполнено в виде планетарной ступени, причем коренное или центральное колесо установлено на одной полумуфте, а два сателлита связаны с водилом, которое закреплено на другой полумуфте, причем на сателлитах шарнирно и эксцентрично закреплены корпус и шток гидроцилиндра. 23. The clutch according to claim 1, characterized in that the transmission device is made in the form of a planetary stage, the main or central wheel mounted on one coupling half, and two satellites connected to the carrier, which is mounted on the other coupling half, and on the satellites pivotally and eccentrically fixed body and rod of the hydraulic cylinder.
RU2000127761A 2000-11-04 2000-11-04 Hydraulic clutch RU2186270C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127761A RU2186270C1 (en) 2000-11-04 2000-11-04 Hydraulic clutch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000127761A RU2186270C1 (en) 2000-11-04 2000-11-04 Hydraulic clutch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2186270C1 true RU2186270C1 (en) 2002-07-27

Family

ID=20241797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000127761A RU2186270C1 (en) 2000-11-04 2000-11-04 Hydraulic clutch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186270C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536035C2 (en) * 2012-03-19 2014-12-20 Марина Борисовна Бородина Hydromechanical clutch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536035C2 (en) * 2012-03-19 2014-12-20 Марина Борисовна Бородина Hydromechanical clutch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2769264B2 (en) Variable moment vibrator that can be used to drive objects into soil
US2700444A (en) Cam operated shifting device for clutches
CN109328272B (en) Multi-mode control system for magnetorheological fluid actuator units
US7955202B2 (en) Hydraulically controlled cone disc continuously-variable transmission
JPH03209059A (en) Ditto
CA2772410C (en) Shift cylinder, drive device, work machine as well as method for operating a work machine
KR20020084141A (en) Torque transmission device comprising a clutch operator
JP4479976B2 (en) Valve device
US7028470B1 (en) Apparatus for executing activities assisted by hydromotors and a hydraulic transformer for use in such an apparatus
EP2912321B1 (en) Valve with a spool for the control circuit of the motor of a vehicle
RU2186270C1 (en) Hydraulic clutch
KR19990082370A (en) Control system for hydraulic drives
JPH0988906A (en) Fluid hydraulic drive device with fly wheel
RU2310778C2 (en) Hydrostatic coupling
WO1986000963A1 (en) Manual and automatic governor for a hydrostatic transmission
RU104264U1 (en) HYDROMECHANICAL COUPLING
US1244878A (en) Control mechanism for variable-speed gears.
US3550507A (en) Hydraulic valve
RU2536035C2 (en) Hydromechanical clutch
RU2231698C2 (en) Hydrostatic coupling
RU2385434C1 (en) Stepless transmission
EP0819646A1 (en) Method and system for controlling the speed of a winch
SU1467144A1 (en) Hydromechanical drive of loader
RU2239736C2 (en) Hydrostatic clutch
FI84040C (en) Control clutch for a clutchable friction clutch in a ship's propulsion device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091105