RU2567784C1 - Lubrication system of planetary gear of hybrid power unit of vehicle (versions) - Google Patents
Lubrication system of planetary gear of hybrid power unit of vehicle (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567784C1 RU2567784C1 RU2014130517/11A RU2014130517A RU2567784C1 RU 2567784 C1 RU2567784 C1 RU 2567784C1 RU 2014130517/11 A RU2014130517/11 A RU 2014130517/11A RU 2014130517 A RU2014130517 A RU 2014130517A RU 2567784 C1 RU2567784 C1 RU 2567784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- supercharger
- channel
- gear
- housing
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение имеет отношение к гибридным силовым установкам энергоснабжения транспортных средств, далее ГСУ, включающим в себя составной картер, далее картер, тепловой двигатель, далее ТД, содержащий выходной вал, по меньшей мере, одну электрическую машину, далее ЭМ, содержащую ротор, редуктор и, по меньшей мере, один зубчатый планетарный четырехзвенный механизм, далее планетарный механизм или сокращенно ПМ, содержащий солнечную и коронную шестерни, каждая из которых снабжена ступицей, водило, вал водила и, по меньшей мере, один сателлит. Где, картер выполнен с возможностью объединения вышеупомянутого в единый агрегат, ротор ЭМ выполнен кинематически связанным с коронной шестерней ПМ, выходной вал ТД выполнен кинематически связанным с водилом ПМ, а вал водила выполнен снабженным коаксиально расположенным, относительно продольной геометрической оси вала водила, открытым, в частности, со стороны ЭМ, каналом, далее канал водила. Смазка большинства узлов трения ГСУ может быть относительно легко организована применением консистентной среды, а также расположенной в картере смазочной жидкости с использованием режимов полного или частичного погружения, разбрызгивания и самотека. Смазка же узлов трения ПМ, на определенных режимах работы ГСУ, требует организации принудительной подачи к ним жидкой смазочной среды. Изобретение причастно к системе смазки ПМ, далее система смазки.The invention relates to a hybrid power plant for power supply of vehicles, then a gas turbine engine including a composite crankcase, then a crankcase, a heat engine, then a TD containing an output shaft, at least one electric machine, then an EM containing a rotor, gearbox, and, at least one gear planetary four-link mechanism, then a planetary mechanism or abbreviated PM, containing the sun and crown gears, each of which is equipped with a hub, carrier, carrier shaft and at least one satellite. Where, the crankcase is made with the possibility of combining the above into a single unit, the rotor EM is made kinematically connected to the PM gear ring, the output shaft TD is made kinematically connected to the carrier PM, and the carrier shaft is made equipped with a coaxially located relative to the longitudinal geometric axis of the carrier shaft, open, in in particular, from the EM side, by the channel, then the carrier channel. The lubrication of most of the friction units of the gas control system can be relatively easily organized by using a consistent medium, as well as a lubricating fluid located in the crankcase, using full or partial immersion, spraying and gravity flow. The lubrication of the friction units PM, in certain modes of operation of the GSU, requires the organization of a forced supply of a liquid lubricating medium to them. The invention is involved in the lubrication system PM, then the lubrication system.
Из книги «Toyota PRIUS. Модели 2003-2009 гг. выпуска. Устройство, техническое обслуживание и ремонт.» М. Легион-Автодата 2009, стр. 6, 10, 146 известны ГСУ, а также реализованная в составе ГСУ система смазки. В цитируемой ГСУ ротор ЭМ снабжен сквозным, коаксиальным к продольной геометрической оси ЭМ, каналом, ступица коронной шестерни ПМ выполнена кинематически связанной с ротором ЭМ и расположенной аксиально, относительно стенок канала ротора ЭМ. При этом, ГСУ снабжена уплотнителями, посредством которых внутренний объем ЭМ выполнен гидравлически отделенным от внутреннего объема картера. Система смазки цитируемой ГСУ включает в себя картер, нагнетатель смазочной жидкости, далее нагнетатель, вал нагнетателя и канал водила. В данном решении нагнетатель выполнен содержащим корпус, крышку, составной ротор, образованный дискообразным ведущим, внешняя радиальная поверхность которого суть совокупность эпитрохоид, и кольцеобразным ведомым, внутренняя радиальная поверхность которого суть совокупность гипотрохоид, роторами.From the book Toyota PRIUS. Models 2003-2009 release. The device, maintenance and repair. ”M. Legion-Avtodata 2009, p. 6, 10, 146 known GSU, as well as implemented in the GSU lubrication system. In the cited GSU, the EM rotor is equipped with a channel, through, coaxial to the longitudinal geometric axis of the EM, the hub of the PM gear ring is kinematically connected with the EM rotor and located axially relative to the walls of the EM rotor channel. At the same time, the GSU is equipped with seals, by means of which the internal volume of the EM is hydraulically separated from the internal volume of the crankcase. The lubrication system of the cited GSU includes a crankcase, a lubricant supercharger, then a supercharger, a supercharger shaft and a carrier channel. In this solution, the supercharger is made up of a housing, a cover, a composite rotor formed by a disk-shaped drive, the outer radial surface of which is the totality of the epitrochoid, and an annular slave, whose inner radial surface is the totality of the hypotrochoid, rotors.
Корпус нагнетателя, выполнен изготовленным зацело с входящей в состав картера ГСУ деталью, снабженным аксиальным, относительно продольной геометрической оси канала водила ПМ, сквозным каналом и выполненной с внешней стороны детали, составляющей картер (снаружи картера), а также с заданным эксцентриситетом, относительно продольной геометрической оси канала водила, цилиндрической расточкой. Крышка нагнетателя выполнена установленной на корпусе нагнетателя с внешней стороны картера.The blower case is made integrally made with a part included in the GSU crankcase, equipped with an axial, relative to the longitudinal geometric axis of the PM carrier channel, a through channel and a part made on the outside of the crankcase component (outside the crankcase), as well as with a given eccentricity, relative to the longitudinal geometric axis of the carrier channel, cylindrical bore. The blower cover is made mounted on the blower case from the outside of the crankcase.
Вал нагнетателя выполнен в виде стержня, снабженного сквозным продольным каналом. Вал нагнетателя выполнен расположенным, с возможностью вращения, в канале ротора ЭМ, в отверстии ступицы коронной шестерни ПМ, а также в канале корпуса нагнетателя. При этом, обращенный в сторону водила конец вала нагнетателя выполнен соединенным, с возможностью передачи вращения, с валом водила, а обращенный в сторону ЭМ конец этого вала выполнен расположенным с выступанием в полость, образованную расточкой корпуса и крышкой нагнетателя. При этом, ведущий и ведомый роторы нагнетателя выполнены расположенными, с образованием зубчатого зацепления, в вышеуказанной полости нагнетателя, ведущий ротор выполнен кинематически связанным с выступающим в полость нагнетателя концом вала нагнетателя, а канал вала нагнетателя выполнен аксиально расположенным, относительно канала водила, и сообщающимся с каналом водила.The supercharger shaft is made in the form of a rod equipped with a through longitudinal channel. The supercharger shaft is made arranged rotatably in the EM rotor channel, in the hole of the PM ring gear hub, and also in the supercharger housing channel. At the same time, the end of the supercharger shaft facing toward the carrier is connected, rotatably, to the carrier shaft, and the end of this shaft facing EM is arranged to protrude into the cavity formed by the body bore and the supercharger cover. In this case, the driving and driven rotors of the supercharger are arranged arranged to form gearing in the aforementioned cavity of the supercharger, the leading rotor is kinematically connected to the end of the supercharger shaft protruding into the cavity of the supercharger, and the supercharger shaft channel is axially arranged relative to the carrier channel and communicating with drove the canal.
Данное решение применимо исключительно в компоновочных решениях ГСУ с аксиальным расположением ТД и ЭМ, иными словами, с аксиальным расположением вала водила и ЭМ, а также в ГСУ, с вращающимся, на всех длительных режимах работы ГСУ, валом водила. К недостаткам данного решения можно отнести также необходимость использования в составе ГСУ уплотнителей, обеспечивающих герметичную установку, по меньшей мере, крышки нагнетателя.This solution is applicable exclusively to the layout solutions of the power steering with the axial location of the TD and the EM, in other words, with the axial location of the carrier shaft and the EM, as well as in the hydraulic control system, with the carrier shaft rotating in all long-term operation modes of the power steering. The disadvantages of this solution can also be attributed to the need to use gaskets in the composition of the gas control system, ensuring a sealed installation of at least the compressor cover.
Из завки на изобретение US 2008/0234915, 6МПК F02D 45/00, публ. 25.09.2008, известны ГСУ, а также реализованная в составе ГСУ система смазки.From the patent application US 2008/0234915, 6MPK F02D 45/00, publ. 09/25/2008, GSU is known, as well as a lubrication system implemented as part of GSU.
В данной ГСУ ротор ЭМ выполнен снабженным сквозным, коаксиальным к продольной геометрическим оси ЭМ, каналом, а система смазки включает в себя канат водила и нагнетатель, выполненный и расположенный аналогично выше показанному.In this GSU, the EM rotor is made equipped with a through channel, coaxial to the longitudinal geometric axis of the EM, and the lubrication system includes a carrier rope and a supercharger made and located similarly to the one shown above.
В решении по заявке US 2008/0234915 расположенный со стороны ЭМ участок вала водила выполнен установленным, с возможностью вращения, в канале ротора ЭМ, в канале корпуса нагнетателя и с выступанием в полость, образованную расточкой корпуса и крышкой нагнетателя. Ведущий ротор нагнетателя выполнен кинематически связанным с выступающим в полость нагнетателя концом вала водила. При этом, цитируемая ГСУ характеризуется отсутствием имеющихся в предыдущем примере уплотнителей, гидравлически разделяющих внутренние объемы ЭМ и картера.In the decision on the application US 2008/0234915, the drive shaft portion located on the EM side is mounted installed, with the possibility of rotation, in the EM rotor channel, in the channel of the blower housing and with protrusion into the cavity formed by the housing bore and blower cover. The leading rotor of the supercharger is made kinematically connected with the end of the carrier shaft protruding into the cavity of the supercharger. At the same time, the cited GSU is characterized by the absence of the seals available in the previous example that hydraulically separate the internal volumes of the EM and the crankcase.
Решение по заявке US 2008/0234915 применимо исключительно в компоновочных решениях ГСУ с аксиальным расположением вала водила и ЭМ, а также в ГСУ, с вращающимся, на всех длительных режимах работы ГСУ, валом водила. К недостаткам данного решения можно отнести и увеличенные механические потери ГСУ, обусловленные присутствием смазочной жидкости в полости ЭМ, и увеличенные электромагнитные потери, обусловленные вихревыми токами, индуцируемыми в продуктах механического износа, присутствующих в смазочной жидкости, и необходимость использования в составе ГСУ уплотнителей, обеспечивающих герметичную установку, по меньшей мере, крышки нагнетателя.The solution according to the application US 2008/0234915 is applicable exclusively to the layout solutions of the GSU with the axial location of the carrier shaft and the EM, as well as to the GSU, with the carrier shaft rotating in all continuous operation modes of the GSU. The disadvantages of this solution include the increased mechanical losses of the gas distributor due to the presence of the lubricant in the EM cavity, and the increased electromagnetic losses due to eddy currents induced in the mechanical wear products present in the lubricant, and the need to use gaskets in the composition of the gas distributor to ensure tight installing at least a supercharger cap.
Из патента на изобретение WO 2010/015914, 6МПК F16H 7/04, 7МПК В60K 6/40, публ. 11.02.2010 известны ГСУ, а также реализованная в составе ГСУ система смазки. В цитируемой ГСУ коронная шестерня снабжена ступицей, ротор ЭМ выполнен связанным с коронной шестерней посредством зубчатой передачи, т.е. с расположением его продольной геометрической оси параллельно продольной геометрической оси вала водила. Система смазки цитируемой ГСУ включает в себя картер, нагнетатель, вал нагнетателя и канал водила. В данном решении нагнетатель выполнен содержащим корпус, крышку и составной ротор. Корпус нагнетателя, выполнен изготовленным зацело с входящей в состав картера ГСУ деталью, снабженным аксиальным, относительно продольной геометрической оси канала водила, сквозным каналом и выполненной с внешней стороны детали, составляющей картер (снаружи картера), а также с заданным эксцентриситетом, относительно продольной геометрической оси вала водила, цилиндрической расточкой. Крышка нагнетателя выполнена установленной на корпусе нагнетателя с внешней стороны картера. Вал нагнетателя выполнен в виде стержня, снабженного сквозным продольным каналом. Вал нагнетателя выполнен расположенным, с возможностью вращения, в отверстии ступицы коронной шестерни, а также в канале корпуса нагнетателя. При этом, обращенный в сторону водила конец вала нагнетателя выполнен соединенным, с возможностью передачи вращения, с валом водила, а обращенный в сторону ЭМ конец этого вала выполнен расположенным с выступанием в полость, образованную расточкой корпуса и крышкой нагнетателя. Из графических материалов к патенту WO 2010/015914 видно, что в решении применен коловратный нагнетатель, составной ротор которого образован цилиндрическим ротором, снабженным радиальными пазами, и подвижно установленными в пазах ротора пластинами (шиберами). В данном решении составной ротор выполнен также расположенным в полости, образованной расточкой корпуса и крышкой нагнетателя и связанным, с возможностью передачи вращения, с выступающим в эту полость концом вала нагнетателя. При этом, как и в первом примере, канал вала нагнетателя выполнен аксиально расположенным, относительно канала водила, сообщающимся с каналом водила.From the patent for the invention WO 2010/015914,
К недостаткам решения по патенту WO 2010/015914 можно отнести необходимость герметичной установки, по меньшей мере, крышки нагнетателя, возможность применения решения в ГСУ с вращающимся, на всех длительных режимах работы ГСУ, валом водила, а также исключительно в компоновочных решениях ГСУ, где продольные геометрические оси ротора ЭМ и вала водила выполнены со смещением величина которого больше величины радиуса коронной шестерни, что увеличивает габарит и вес ГСУ.The disadvantages of the solution according to patent WO 2010/015914 include the need for a sealed installation of at least a supercharger cover, the possibility of applying the solution to a gas generator with a rotating shaft, for all continuous operation modes of the gas generator, and exclusively in the layout solutions of the gas generator, where the longitudinal the geometrical axes of the EM rotor and the carrier shaft are made with an offset whose value is greater than the value of the radius of the ring gear, which increases the size and weight of the GSU.
Из заявки на изобретение US 2010/0320019, 6МПК F04B 49/06, B60W 10/30 публ. 23.12.2010, решение принято в качестве прототипа, известна реализованная в составе ГСУ система смазки, включающая в себя два параллельно расположенных, контекстуально гидравлической цепи цитируемой системы смазки, нагнетателя смазочной жидкости.From the application for invention US 2010/0320019, 6MPK F04B 49/06,
При этом из книги А.А. Ломакина «Центробежные и осевые насосы», Л. Машиностроение, 1966 г., стр. 10…16 известно, что все многообразие нагнетателей можно разделить на две группы: нагнетатели вытеснения (поршневые, скальчатые) и нагнетатели лопастные (зубчатые, винтовые, пластинчатые, жидкостно-кольцевые); обе группы нагнетателей содержат в своем составе профилированные соответствующим образом и согласованно установленные неподвижную и подвижную части. Применительно к цитированным выше решениям подвижные части нагнетателей представлены составными роторами, а неподвижные части стенками сформированных расточками корпусов и крышками полостей, в которых установлены упомянутые роторы.Moreover, from the book of A.A. Lomakin's “Centrifugal and Axial Pumps”, L. Mashinostroenie, 1966, pp. 10 ... 16 it is known that the whole variety of superchargers can be divided into two groups: displacement superchargers (piston, rolling) and vane superchargers (gear, screw, plate, liquid ring); both groups of superchargers contain in their composition the correspondingly and consistently installed fixed and moving parts. In relation to the solutions cited above, the movable parts of the superchargers are represented by composite rotors, and the stationary parts by the walls formed by the bores of the housings and the lids of the cavities in which the mentioned rotors are installed.
В решении US 2010/0320019 подвижная часть одного из нагнетателей выполнена кинематически связанной посредством одинарной зубчатой цилиндрической передачи с валом водила, подвижная часть другого из нагнетателей выполнена снабженной электроприводом.In the decision US 2010/0320019, the movable part of one of the superchargers is kinematically connected by means of a single gear cylindrical gear with the carrier shaft, the movable part of the other of the superchargers is made equipped with an electric drive.
Данное техническое решение обеспечивает смазку зубчатых передач ГСУ на всех возможных режимах их работы, но использует в составе первого и второго нагнетателей две неподвижных части, две подвижных части и, соответственно, два привода подвижных частей. Исходя из того, что зубчатые звенья зубчатых передач, в том числе и волновых передач с промежуточными телами качения (выступы венца кулачковых секторов и установленные в сепараторе тела качения, контекстуально данного абзаца, отнесены к категории зубчатых звеньев), могут быть использованы в качестве элементов подвижных частей лопастных нагнетателей, решение по заявке US 2010/0320019 выглядит не рациональным с точки зрения использованной номенклатуры и стоимости комплектующих изделий ГСУ.This technical solution provides lubrication of the GSU gears at all possible modes of their operation, but uses two stationary parts, two moving parts, and, accordingly, two drives of moving parts as a part of the first and second superchargers. Based on the fact that the gear links of gears, including wave gears with intermediate rolling bodies (protrusions of the crown of the cam sectors and installed in the rolling body separator, contextually in this paragraph, are classified as gear links), can be used as elements of mobile links parts of paddle superchargers, the decision on the application US 2010/0320019 does not seem rational in terms of the used range and cost of components of the GSU.
В дополнение к сказанному следует добавить, что в состав всех описанных выше систем смазки ГСУ входят расположенный в картере ГСУ маслозаборник, а также фасонный канал, далее канал маслозаборника, посредством которого маслозаборник выполнен гидравлически сообщающимся с полостью неподвижной части нагнетателя, в которой расположена его подвижная часть.In addition to what has been said, it should be added that the composition of all the lubrication systems of the GSU includes an oil intake located in the crankcase of the gas generator, as well as a shaped channel, then an oil intake channel, through which the oil intake is made hydraulically in communication with the cavity of the stationary part of the supercharger in which its movable part is located .
Задачей изобретения было создание системы смазки для ГСУ с возможно более плотной компоновкой, обеспечивающей смазку ПМ на всех возможных режимах его работы, а также создание системы смазки, обладающей минимально возможной вносимой в стоимость ГСУ собственной себестоимостью.The objective of the invention was the creation of a lubrication system for gas control system with a denser arrangement that provides lubrication of PM at all possible modes of its operation, as well as the creation of a lubrication system with the lowest possible cost of a gas supply system.
Задача решается в системе смазки планетарного механизма ГСУ, где ГСУ содержит ротор ЭМ, коронную шестерню ПМ, водило ПМ и вал водила, включающей в себя картер, маслозаборник, канал маслозаборника, коаксиальный, относительно продольной геометрической оси водила, канал водила, одно из устьев которого расположено со стороны ротора ЭМ, а также первый и второй нагнетатели, любой из которых содержит подвижную и неподвижную части.The problem is solved in the lubrication system of the GSU planetary mechanism, where the GSU contains an EM rotor, PM ring gear, a PM carrier and a carrier shaft, including a crankcase, an oil intake, an oil intake channel, coaxial with respect to the longitudinal geometric axis of the carrier, a carrier channel, one of whose mouths located on the rotor side of the EM, as well as the first and second superchargers, any of which contains a movable and fixed part.
В первом варианте задача решается тем, что:In the first embodiment, the problem is solved by the fact that:
- первый и второй нагнетатели выполнены расположенными в полости картера;- the first and second superchargers are made located in the cavity of the crankcase;
- подвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной цилиндрической шестерней, связанной с возможностью передачи вращающего момента с ротором ЭМ, и зубчатым колесом, связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с коронной шестерней ПМ; зубчатое колесо подвижной части первого нагнетателя выполнено, преимущественно, стаканообразным, содержащим радиальную и донную части; зубчатое колесо подвижной части первого нагнетателя выполнено снабженным зубчатым косозубым венцом, расположенным на его внутренней радиальной поверхности коаксиально к продольной геометрической оси вала водила и аксиально, относительно коронной шестерни ПМ; зубчатое колесо подвижной части первого нагнетателя выполнено снабженным коаксиальным к продольной геометрической оси вала водила сквозным каналом и, по меньшей мере, одним смещенным в сторону периферии отверстием, выполненными в его донной части; шестерня подвижной части первого нагнетателя выполнена, преимущественно, стаканообразной, снабженной зубчатым косозубым венцом, расположенным на ее внешней радиальной поверхности; зубчатые венцы шестерни и зубчатого колеса первого нагнетателя выполнены расположенными с образованием внутреннего зубчатого зацепления;- the movable part of the first supercharger is formed of a cylindrical gear associated with the possibility of transmitting torque to the rotor EM, and a gear wheel associated with the possibility of transmitting torque with the ring gear PM; the gear wheel of the movable part of the first supercharger is made mainly glass-like, containing radial and bottom parts; the gear wheel of the movable part of the first supercharger is provided with a helical gear, located on its inner radial surface coaxially to the longitudinal geometric axis of the carrier shaft and axially relative to the PM gear ring; the gear wheel of the movable part of the first supercharger is provided with a through channel coaxial to the longitudinal geometric axis of the shaft of the carrier and at least one hole offset towards the periphery made in its bottom part; the gear of the movable part of the first supercharger is made mainly of a glass-like shape, equipped with a helical gear rim located on its outer radial surface; the gears of the gears and gears of the first supercharger are arranged arranged to form an internal gearing;
В первом варианте задача решается также тем, что:In the first embodiment, the problem is also solved by the fact that:
- неподвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной неподвижно закрепленным на внутренней поверхности картера ГСУ фасонным корпусом, снабженным воротником, изготовленным, преимущественно, зацело с корпусом; воротник корпуса неподвижной части первого нагнетателя выполнен с возможностью малозазорного прилегания к торцу зубчатого колеса подвижной части первого нагнетателя и/или охвата с минимальным зазором расположенной со стороны ротора ЭМ части его наружной цилиндрической поверхности;- the fixed part of the first supercharger is formed formed motionlessly fixed on the inner surface of the crankcase of the GSU shaped body, equipped with a collar, made mainly with the body; the collar of the housing of the stationary part of the first supercharger is made with the possibility of low-clearance fit to the end of the gear wheel of the movable part of the first supercharger and / or coverage with a minimum clearance of the part of its outer cylindrical surface located on the rotor side of the EM;
подвижная часть второго нагнетателя выполнена образованной дискообразным ведущим, внешняя радиальная поверхность которого суть совокупность эпитрохоид, и кольцеобразным ведомым, внутренняя радиальная поверхность которого суть совокупность гипотрохоид, роторами, расположенными с образованием зубчатого зацепления;the movable part of the second supercharger is formed by a disk-shaped lead, the outer radial surface of which is the aggregate of the epitrochoid, and an annular slave, whose inner radial surface is the totality of the hypotrochoid, by rotors located to form a gearing;
- неподвижная часть второго нагнетателя выполнена образованной аксиальным, относительно продольной геометрической оси канала водила ПМ, сквозным каналом и выполненной с заданным эксцентриситетом, относительно продольной геометрической оси вала водила, расположенной со стороны шестерни подвижной части первого нагнетателя цилиндрической расточкой, сформированными в корпусе неподвижной части первого нагнетателя, а также крышкой, закрепленной в цилиндрической расточке корпуса со смещением в сторону ротора ЭМ;- the stationary part of the second supercharger is formed axially, relative to the longitudinal geometric axis of the carrier’s channel PM, through the channel and made with a given eccentricity, relative to the longitudinal geometric axis of the carrier, located on the gear side of the movable part of the first supercharger with a cylindrical bore, formed in the housing of the stationary part of the first supercharger as well as a cover fixed in a cylindrical bore of the housing with an offset towards the rotor of the EM;
- подвижная часть второго нагнетателя расположена в полости, образованной стенками цилиндрической расточки корпуса неподвижной части первого нагнетателя и расположенной со стороны упомянутой расточки поверхностью крышки;- the movable part of the second supercharger is located in the cavity formed by the walls of the cylindrical bore of the housing of the stationary part of the first supercharger and located on the side of the said bore with the surface of the lid;
- система смазки выполнена снабженной валом нагнетателя; вал нагнетателя выполнен в виде стержня, снабженного сквозным продольным каналом; вал нагнетателя выполнен расположенным, с возможностью вращения, в канале корпуса нагнетателя и в канале зубчатого колеса подвижной части первого нагнетателя; обращенный в сторону водила конец вала нагнетателя выполнен соединенным, с возможностью передачи вращения, с валом водила, а обращенный в сторону ЭМ конец этого вала выполнен расположенным с выступанием в полость, образованную расточкой корпуса и крышкой нагнетателя, соединенным, с возможностью передачи вращения, с ведущим ротором подвижной части второго нагнетателя; канал вала нагнетателя выполнен сообщающимся с каналом водила.- the lubrication system is made equipped with a supercharger shaft; the supercharger shaft is made in the form of a rod equipped with a through longitudinal channel; the supercharger shaft is arranged arranged rotatably in the channel of the supercharger body and in the channel of the gear wheel of the movable part of the first supercharger; facing the carrier side, the end of the shaft of the supercharger is made connected, with the possibility of transmitting rotation, to the carrier shaft, and facing the EM side of this shaft is made located with a protrusion into the cavity formed by the bore of the housing and the cover of the supercharger, connected, with the possibility of transmitting rotation, to the leading the rotor of the moving part of the second supercharger; the channel of the supercharger shaft is made in communication with the channel of the carrier.
- канал маслозаборника выполнен образованным фасонными каналом первого нагнетателя и каналом второго нагнетателя, любой из которых содержит входное и выходное устья, сформированными, преимущественно, в корпусе и в воротнике неподвижной части первого нагнетателя сообразно с ее архитектурой; входное устье канала второго нагнетателя выполнено расположенным с возможностью герметичного соединения с маслозаборником; выходное устье канала второго нагнетателя выполнено расположенным на торцевой стенке цилиндрической расточки, сформированной в корпусе неподвижной части первого нагнетателя, сообщающимся с полостью низкого давления, сформированной зубчатыми венцами ведущего и ведомого роторов подвижной части второго нагнетателя; входное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным в канале второго нагнетателя, снабженным клапаном, подпружиненным в сторону канала первого нагнетателя; выходное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным со стороны ротора ЭМ, сообщающимся с предшествующей полости высокого давления полостью, сформированной зубчатыми венцами шестерни и зубчатого колеса подвижной части первого нагнетателя;- the oil intake channel is formed by the formed shaped channel of the first supercharger and the second supercharger channel, any of which contains an inlet and outlet mouth, formed mainly in the housing and in the collar of the stationary part of the first supercharger in accordance with its architecture; the inlet mouth of the channel of the second supercharger is arranged to be sealed with an oil intake; the outlet mouth of the channel of the second supercharger is arranged on the end wall of the cylindrical bore formed in the housing of the stationary part of the first supercharger, communicating with the low pressure cavity formed by the gear rims of the leading and driven rotors of the movable part of the second supercharger; the inlet mouth of the channel of the first supercharger is made located in the channel of the second supercharger, equipped with a valve, spring-loaded towards the channel of the first supercharger; the outlet mouth of the channel of the first supercharger is arranged located on the rotor side of the EM, communicating with the previous cavity of the high pressure cavity formed by the gear rims of the gear and the gear wheel of the movable part of the first supercharger;
В первом варианте задача вариативно может решаться также тем, что:In the first embodiment, the problem can be variably solved by the fact that:
- неподвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной неподвижно закрепленным на внутренней поверхности картера ГСУ фасонным корпусом, снабженным воротником, изготовленным, преимущественно, зацело с корпусом; воротник корпуса неподвижной части первого нагнетателя выполнен с возможностью малозазорного прилегания к торцу зубчатого колеса подвижной части первого нагнетателя и/или охвата с минимальным зазором расположенной со стороны ротора ЭМ части его наружной цилиндрической поверхности;- the fixed part of the first supercharger is formed formed motionlessly fixed on the inner surface of the crankcase of the GSU shaped body, equipped with a collar, made mainly with the body; the collar of the housing of the stationary part of the first supercharger is made with the possibility of low-clearance fit to the end of the gear wheel of the movable part of the first supercharger and / or coverage with a minimum clearance of the part of its outer cylindrical surface located on the rotor side of the EM;
- канал маслозаборника выполнен образованным фасонным каналом первого нагнетателя, сформированным в корпусе и в воротнике неподвижной части первого нагнетателя сообразно с ее архитектурой или в корпусе и/или в воротнике неподвижной части первого нагнетателя и частью поверхности картера ГСУ, прилегающей к корпусу и воротнику неподвижной части первого нагнетателя, содержащим входное и выходное устья; входное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным с возможностью герметичного соединения с маслозаборником; выходное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным со стороны ротора ЭМ, сообщающимся с предшествующей полости высокого давления полостью, сформированной зубчатыми венцами шестерни и зубчатого колеса подвижной части первого нагнетателя;- the oil intake channel is formed by the formed shaped channel of the first supercharger, formed in the housing and in the collar of the stationary part of the first supercharger in accordance with its architecture or in the housing and / or in the collar of the stationary part of the first supercharger and part of the surface of the GSU crankcase adjacent to the housing and collar of the stationary part of the first a supercharger containing an input and output mouth; the inlet mouth of the channel of the first supercharger is arranged to be hermetically connected to the oil intake; the outlet mouth of the channel of the first supercharger is arranged located on the rotor side of the EM, communicating with the previous cavity of the high pressure cavity formed by the gear rims of the gear and the gear wheel of the movable part of the first supercharger;
- неподвижная часть второго нагнетателя выполнена образованной стенками маслозаборника, а подвижная часть второго нагнетателя выполнена расположенной в полости маслозаборника, снабженной, преимущественно, электромагнитным приводом;- the stationary part of the second supercharger is formed by the walls of the oil intake, and the movable part of the second supercharger is located in the cavity of the oil intake, equipped mainly with an electromagnetic drive;
Во втором варианте задача решается тем, что:In the second embodiment, the problem is solved by the fact that:
- первый и второй нагнетатели выполнены расположенными в полости картера;- the first and second superchargers are made located in the cavity of the crankcase;
- подвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной эксцентриком, связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с ротором ЭМ, телами качения волнового редуктора, а также сепаратором;- the movable part of the first supercharger is formed by an eccentric associated with the possibility of transmitting torque with an EM rotor, rolling elements of a wave reducer, as well as a separator;
- неподвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной неподвижно закрепленным на внутренней поверхности картера ГСУ фасонным корпусом волнового редуктора, расположенным аксиально, относительно коронной шестерни ПМ; корпус волнового редуктора выполнен стаканообразным, содержащим донную и радиальную части; корпус волнового редуктора выполнен снабженным венцом кулачковых секторов радиальный профиль которого описывается совокупностью укороченных гипоциклоид, расположенным на внутренней поверхности радиальной части корпуса коаксиально к продольной геометрической оси вала водила и аксиально, относительно коронной шестерни ПМ, а также коаксиальным к продольной геометрической оси вала водила сквозным каналом, выполненным в его донной части;- the fixed part of the first supercharger is formed by a shaped body of the wave reducer located axially relative to the PM ring gear fixedly fixed on the internal surface of the GSU crankcase; the wave gear housing is made glass-like, containing the bottom and radial parts; the wave gear housing is made equipped with a crown of cam sectors, the radial profile of which is described by a set of shortened hypocycloids located on the inner surface of the radial part of the housing coaxially to the longitudinal geometric axis of the carrier shaft and axially relative to the PM crown gear, as well as coaxial to the longitudinal geometric axis of the carrier shaft through the channel, made in its bottom;
- сепаратор выполнен стаканообразным, содержащим донную и радиальную части; сепаратор выполнен снабженным, по меньшей мере, одним коаксиальным к продольной геометрической оси вала водила перфорационным поясом, расположенным на его радиальной части, а также выступающим в сторону коронной шестерни ПМ аксиально расположенным, относительно вала водила, валом сепаратора; вал сепаратора выполнен снабженным сквозным продольным каналом;- the separator is made glass-like, containing the bottom and radial parts; the separator is provided with at least one coaxial to the longitudinal geometric axis of the carrier shaft with a perforation belt located on its radial part, and also protruding towards the crown gear PM axially located relative to the carrier shaft of the separator shaft; the separator shaft is provided with a through longitudinal channel;
- корпус волнового редуктора, эксцентрик, сепаратор, тела качения волнового редуктора выполнены расположенными с образованием одноступенчатой волновой передачи с промежуточными телами качения; вал сепаратора выполнен расположенным с возможностью вращения в канале корпуса волнового редуктора и с малозазорной посадкой, относительно стенок упомянутого канала; вал сепаратора выполнен связанным, с возможностью передачи ввращающего момента, с коронной шестерней ПМ; канал вала сепаратора и канал вала водила выполнены аксиально расположенными, гидравлически сообщающимися;- the wave gear housing, eccentric, separator, rolling elements of the wave gear are made arranged with the formation of a single-stage wave transmission with intermediate rolling bodies; the separator shaft is arranged rotatably in the channel of the wave gear housing and with a low clearance fit relative to the walls of the said channel; the separator shaft is made connected, with the possibility of transmitting torque, with the PM ring gear; the separator shaft channel and the carrier shaft channel are made axially arranged, hydraulically connected;
- канал маслозаборника выполнен образованным фасонным каналом первого нагнетателя, сформированным в корпусе волнового редуктора и частью поверхности картера ГСУ, прилегающей к корпусу волнового редуктора, содержащим входное и выходное устья; входное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным с возможностью герметичного соединения с маслозаборником; выходное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным на поверхности картера, ограниченной привалочной плоскостью корпуса, и сообщающимся с полостью, образованной сегментом венца кулачковых секторов и сепаратора, с установленными в сепараторе промежуточными телами качения.- the oil intake channel is formed by the formed shaped channel of the first supercharger formed in the wave gear housing and a part of the GSU crankcase adjacent to the wave gear housing containing the inlet and outlet mouths; the inlet mouth of the channel of the first supercharger is arranged to be hermetically connected to the oil intake; the outlet mouth of the channel of the first supercharger is made located on the crankcase surface, limited by the mating plane of the housing, and communicating with the cavity formed by the crown segment of the cam sectors and the separator, with intermediate rolling bodies installed in the separator.
- неподвижная часть второго нагнетателя выполнена образованной стенками маслозаборника, а подвижная часть второго нагнетателя выполнена расположенной в полости маслозаборника, снабженной, преимущественно, электромагнитным приводом;- the stationary part of the second supercharger is formed by the walls of the oil intake, and the movable part of the second supercharger is located in the cavity of the oil intake, equipped mainly with an electromagnetic drive;
В первом и втором вариантах решения задачи подвижная часть первого нагнетателя системы смазки ГСУ выполнена образованной понижающей передачей ЭМ, что позволяет снизить себестоимость системы смазки. Вариантное размещение подвижной части второго нагнетателя в полости, сформированной в корпусе неподвижной части первого нагнетателя, а также опосредованная валом нагнетателя кинематическая связь подвижной части второго нагнетателя с валом водила (в решении по прототипу использована зубчатая передача) также позволяет снизить себестоимость системы смазки. Упомянутое выше также делает возможным создание ГСУ с возможно плотной компоновкой. Вариантное размещение второго нагнетателя в составе маслозаборника, при более высокой себестоимости системы смазки, позволяет использовать свободный объем картера ГСУ при сохранении или незначительном росте габаритных размеров ГСУ, а также обеспечивает предпусковую подачу смазочной жидкости к ПМ и понижающей передаче ЭМ. Совокупности вариантных решений задачи обеспечивают смазку ПМ на всех возможных режимах его работы. При этом, первый и второй нагнетатели выполнены расположенными в полости картера ГСУ, что позволяет исключить из состава нагнетателей расположенные между сопрягаемыми деталями уплотнители, применив вместо уплотнителей малозазорные сопряжения, что также ведет к снижению себестоимости системы смазки.In the first and second variants of solving the problem, the movable part of the first supercharger of the GSU lubrication system is made by the formed EM reduction gear, which allows to reduce the cost of the lubrication system. Variant placement of the movable part of the second supercharger in the cavity formed in the housing of the stationary part of the first supercharger, as well as the kinematic connection of the movable part of the second supercharger with the carrier shaft mediated by the supercharger shaft (a gear transmission was used in the prototype solution) also reduces the cost of the lubrication system. The aforementioned also makes it possible to create a GCU with a possibly tight layout. Variant placement of the second supercharger in the oil intake, at a higher cost of the lubrication system, allows you to use the free volume of the GSU crankcase while maintaining or a slight increase in the overall dimensions of the GSU, and also provides a pre-start flow of lubricant to the PM and lower transmission EM. The sets of variant solutions to the problem provide PM lubrication at all possible modes of its operation. At the same time, the first and second superchargers are made located in the cavity of the ГСУ crankcase, which makes it possible to exclude seals located between the mating parts from the composition of the superchargers, using low-gap couplings instead of the seals, which also reduces the cost of the lubrication system.
Изобретение поясняется следующими рисунками:The invention is illustrated by the following figures:
- Фиг. 1, где изображен продольный разрез ГСУ с реализованной в ее составе системой смазки с агрегатированными первым и вторым нагнетателями, подвижная часть которых образована зубчатыми звеньями шестеренного типа.- FIG. 1, which shows a longitudinal section of a gas turbine with a lubrication system implemented in its composition with aggregated first and second superchargers, the movable part of which is formed by gear links of the gear type.
- Фиг. 2, где изображено увеличенное изображение I продольного разреза планетарного механизма и агрегатированных первого и второго нагнетателей, подвижная часть которых образована зубчатыми звеньями шестеренного типа.- FIG. 2, which shows an enlarged image I of a longitudinal section of the planetary mechanism and aggregated first and second superchargers, the movable part of which is formed by gear links of the gear type.
- Фиг. 3, где изображено поперечное сечение ГСУ А-А для случая с агрегатированными первым и вторым нагнетателями, подвижная часть которых образована зубчатыми звеньями шестеренного типа.- FIG. 3, which shows the cross-section of the GSU AA for the case of aggregated first and second superchargers, the movable part of which is formed by gear links of the gear type.
- Фиг. 4, где изображена неподвижная часть первого нагнетателя для случая с агрегатированными первым и вторым нагнетателями, подвижная часть которых образована зубчатыми звеньями шестеренного типа.- FIG. 4, which shows the stationary part of the first supercharger for the case of aggregated first and second superchargers, the movable part of which is formed by gear links of the gear type.
- Фиг. 5, где изображено сечение Б-Б гибридной силовой установки с видом на масляный канал в картере и клапан.- FIG. 5, which shows a section B-B of a hybrid power plant with a view of the oil channel in the crankcase and valve.
- Фиг. 6, где изображен фрагмент продольного сечения системы смазки В-В по клапану.- FIG. 6, which depicts a fragment of a longitudinal section of the lubrication system BB in the valve.
- Фиг. 7, где изображена кинематическая схема первого нагнетателя, образованного волновым редуктором с промежуточными телами качения.- FIG. 7, which shows the kinematic diagram of the first supercharger formed by a wave reducer with intermediate rolling bodies.
Изобретение может быть реализовано, например, в ГСУ (Фиг. 1), включающей в себя ЭМ, содержащую ротор 1, ТД, содержащий выходной вал (не показаны), картер 2, маслозаборник 3, расположенный в полости картера 2 и, по меньшей мере, частично в среде смазочной жидкости (не показана), первый и второй нагнетатели смазочной жидкости, любой из которых содержит подвижную и неподвижную части, а также четырехзвенный ПМ, включающий в себя солнечную шестерню 4, снабженную ступицей, коронную шестерню 5, выполненную кинематически связанной с ротором 1 ЭМ, снабженную ступицей, водило, вал 6 водила, выполненный кинематически связанным с выходным валом ТД (не показан), по меньшей мере, три пальца 7 сателлита с подвижно установленным на каждом из пальцев 7 (Фиг 2.) сателлитов 8. Где, солнечная шестерня 4 и ее ступица выполнены установленными, с использованием подшипниковых опор с телами качения, на валу 6 водила, ступица коронной шестерни 5 выполнена установленной, с использованием подшипниковых опор с телами качения, на ступице солнечной шестерни 4, по отношению к ступице коронной шестерни 5 ступица солнечной шестерни 4 выполняет роль цапфы.The invention can be implemented, for example, in the GSU (Fig. 1), which includes an EM containing a
Для целей смазки узлов трения ПМ каждый из сателлитов 8 может быть выполнен снабженным торцевыми радиальными канавками (не показаны), каждый из пальцев сателлитов может быть выполнен снабженным сообщающимися радиальным 9 и продольным каналами 10. Где, по меньшей мере, одно из устьев радиального канала 9 выполнено расположенным на радиальной поверхности пальца 7, одно из устьев продольного канала выполнено на расположенном со стороны ЭМ торце пальца 7 сателлита. Для целей смазки узлов трения ПМ водило выполнено снабженным сквозными, по числу пальцев 7 сателлитов, каналами 11, сообщающимися, соответственно, с продольными каналами 10 пальцев 7 сателлитов. При этом, сквозные каналы 11 водила выполнены или с параллельным или с тангенциальным, относительно продольной геометрической оси вала 6 водила, расположением их продольных геометрических осей. Для целей смазки узлов трения ПМ вал 6 водила выполнен снабженным коаксиально расположенным, относительно продольной геометрической оси вала 6 водила, открытым со стороны ЭМ, продольным каналом 12, а также, по меньшей мере, одним радиальным каналом 13, одно из устьев которого расположено на радиальной поверхности вала 6 водила, сообщающимся с продольным каналом 12 вала 6 водила, ступица солнечной шестерни 4 также выполнена снабженной, по меньшей мере, одним сквозным радиальным каналом 14.For the purpose of lubricating the friction units of the PM, each of the
Упомянутые в расположенном выше абзаце технические решения известны из уровня техники, направлены на облегчение доступа смазочной жидкости к узлам трения ПМ и носят лишь распределительный характер.The technical solutions mentioned in the paragraph above are known from the prior art, aimed at facilitating the access of the lubricating fluid to the friction units of the PM and are only distributive in nature.
В первом варианте, кинематическая связь коронной шестерни 5 с ротором 1 ЭМ выполнена образованной цилиндрической шестерней 15, связанной с возможностью передачи вращающего момента с ротором 1 ЭМ и зубчатым колесом 16, неподвижно соединенным с коронной шестерней 5 ПМ. Зубчатое колесо 16 выполнено, преимущественно, стаканообразным, содержащим радиальную и донную части. Зубчатое колесо 16 выполнено снабженным зубчатым косозубым венцом 17, расположенным на его внутренней радиальной поверхности коаксиально к продольной геометрической оси вала 6 водила и аксиально, относительно коронной шестерни 5 ПМ. Шестерня 15 выполнена, преимущественно, стаканообразной, снабженной зубчатым косозубым венцом 18, расположенным на ее внешней радиальной поверхности. Зубчатые венцы 17, 18 шестерни 15 и зубчатого колеса 16 выполнены расположенными с образованием внутреннего зубчатого зацепления.In the first embodiment, the kinematic connection of the
Подвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной выше упомянутыми шестерней 15 и зубчатым колесом 16. Зубчатое колесо 16 подвижной части первого нагнетателя выполнено снабженным коаксиальным к продольной геометрической оси вала водила сквозным каналом 19 и, по меньшей мере, одним смещенным в сторону периферии отверстием 20, выполненными в его донной части.The movable part of the first supercharger is made of the
Неподвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной неподвижно закрепленным на внутренней поверхности картера 2 ГСУ фасонным корпусом 21, снабженным воротником 22, изготовленным, преимущественно, зацело с корпусом 21. Воротник 22 корпуса 21 неподвижной части первого нагнетателя выполнен с возможностью малозазорного прилегания к торцу зубчатого колеса 16 подвижной части первого нагнетателя и/или охвата с минимальным зазором расположенной со стороны ротора 1 ЭМ части его наружной цилиндрической поверхности.The fixed part of the first supercharger is formed by the shaped
Подвижная часть второго нагнетателя выполнена образованной дискообразным ведущим 23, внешняя радиальная поверхность которого суть совокупность эпитрохоид, и кольцеобразным ведомым 24, внутренняя радиальная поверхность которого суть совокупность гипотрохоид, роторами, расположенными с образованием зубчатого зацепления.The movable part of the second supercharger is formed by a disk-shaped
Неподвижная часть второго нагнетателя выполнена образованной аксиальным, относительно продольной геометрической оси продольного канала 12 вала 6 водила, сквозным каналом 25 и выполненной с заданным эксцентриситетом, относительно продольной геометрической оси вала 6 водила, расположенной со стороны шестерни 15 подвижной части первого нагнетателя цилиндрической расточкой 26, сформированными в корпусе 21 неподвижной части первого нагнетателя, а также крышкой 27, закрепленной в цилиндрической расточке 26 корпуса 21 со смещением в сторону ротора 1 ЭМ.The fixed part of the second supercharger is formed axially relative to the longitudinal geometric axis of the
Подвижная часть второго нагнетателя выполнена расположенной с регламентированными зазорами в полости, образованной стенками цилиндрической расточки 26 корпуса 21 неподвижной части первого нагнетателя и расположенной со стороны упомянутой расточки поверхностью крышки 27.The movable part of the second supercharger is arranged with regulated gaps in the cavity formed by the walls of the cylindrical bore 26 of the
Показываемая в данном примере реализации система смазки ПМ ГСУ выполнена снабженной валом 28 нагнетателя. Вал 28 нагнетателя выполнен в виде стержня, снабженного сквозным продольным каналом 29. Вал 28 нагнетателя выполнен расположенным, с возможностью вращения, в канале 25 корпуса 21 неподвижной части первого нагнетателя и в канале 19 зубчатого колеса 16 подвижной части первого нагнетателя. При этом, обращенный в сторону ПМ конец вала 28 нагнетателя выполнен соединенным, с возможностью передачи вращения, с валом 6 водила, а обращенный в сторону ротора 1 ЭМ конец этого вала выполнен расположенным с выступанием в полость, образованную расточкой 26 корпуса 21 и крышкой 27 нагнетателя, соединенным, с возможностью передачи вращения, с ведущим ротором 23 подвижной части второго нагнетателя. Канал 29 вала 28 нагнетателя выполнен сообщающимся с каналом-12 вала 6 водила.The PM GSU lubrication system shown in this example implementation is made equipped with a
Крышка 27 нагнетателя выполнена с прилеганием ее обращенной к ПМ поверхности к расположенным со стороны ЭМ торцам ведущего 23 и ведомого 24 роторов подвижной части второго нагнетателя. Крышка 27 нагнетателя выполнена, снабженной дренажной канавкой 30, расположенной на обращенной в сторону ПМ стороне крышки. Дренажная канавка 30 выполнена фасонной, содержащей входной и выходной участки. Выходной участок дренажной канавки выполнен сообщающимся с расположенным со стороны ЭМ устьем канала 29 вала 28 нагнетателя. Входной участок дренажной канавки выполнен сообщающимся с полостью зубчатого зацепления (высокого давления) ведущего и ведомого роторов подвижной части второго нагнетателя.The
Показываемая в данном примере реализации система смазки ПМ ГСУ выполнена снабженной каналом маслозаборника. Канал маслозаборника выполнен образованным фасонными каналом 31 (Фиг. 5) первого нагнетателя и каналом 32 второго нагнетателя, любой из которых содержит входное и выходное устья, сформированными, преимущественно, в корпусе 21 и в воротнике 22 неподвижной части первого нагнетателя сообразно с ее архитектурой или в корпусе 21 и/или в воротнике 19 неподвижной части первого нагнетателя и частью поверхности картера 2 ГСУ, прилегающей к корпусу 21 и воротнику 22 неподвижной части первого нагнетателя (чертеж Фиг. 5 иллюстрирует последний вариант). Входное устье канала второго нагнетателя выполнено расположенным с возможностью герметичного соединения с маслозаборником 3. Выходное устье канала второго нагнетателя выполнено расположенным на торцевой стенке цилиндрической расточки 26, сформированной в корпусе 21 неподвижной части первого нагнетателя, сообщающимся с полостью низкого давления, сформированной зубчатыми венцами ведущего 23 и ведомого 24 роторов подвижной части второго нагнетателя. Входное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным в канале второго нагнетателя, снабженным клапаном 33 (Фиг. 6), подпружиненным в сторону канала 31 первого нагнетателя. О выходном устье канала первого нагнетателя будет сказано ниже.The PM GSU lubrication system shown in this example implementation is made equipped with an oil intake channel. The oil intake channel is formed by the formed shaped channel 31 (Fig. 5) of the first supercharger and the
Таким образом, в первом примере реализации система смазки ПМ ГСУ содержит в своем составе первый нагнетатель, подвижная часть которого выполнена механически связанной с ротором 1 ЭМ, обеспечивающий нагнетание смазочной жидкости в полость ПМ при вращении ротора 1 ЭМ, и второй нагнетатель, подвижная часть которого выполнена механически связанной с валом 6 водила, обеспечивающий нагнетание смазочной жидкости в полость ПМ при вращении выходного вала ТД (не показаны). При этом, и первый, и второй нагнетатели выполнены расположенными в полости картера 2.Thus, in the first example of implementation, the lubrication system of the PM GSU contains the first supercharger, the movable part of which is mechanically connected to the
Однако, данная схема характеризуется существенным, для тяжело нагруженных ПМ, недостатком - сателлиты 8 ПМ, в начальный период их работы, особенно после длительного простоя ГСУ в неработающем состоянии, не обеспечены достаточным количеством смазки, что обусловлено временем, необходимым, по меньшей мере, для заполнения маслозаборника 3 и канала маслозаборника, образованного каналами 31, 32 первого и второго нагнетателей.However, this scheme is characterized by a significant drawback for heavily loaded PMs - 8 PM satellites, in the initial period of their operation, especially after long periods of inactivity of the power unit inoperative, they were not provided with sufficient lubrication, which is due to the time required, at least for filling the
Указанный недостаток устранен во втором варианте реализации системы смазки ПМ ГСУ. Далее описана, но графически не показана, в силу очевидности, только вариативная часть системы смазки.This drawback is eliminated in the second embodiment of the PM GSU lubrication system. The following is described, but not graphically shown, due to obviousness, only the variable part of the lubrication system.
Неподвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной, как и в первом варианте, неподвижно закрепленным на внутренней поверхности картера ГСУ фасонным корпусом, снабженным воротником, изготовленным, преимущественно, зацело с корпусом. Воротник корпуса неподвижной части первого нагнетателя выполнен с возможностью малозазорного прилегания к торцу зубчатого колеса подвижной части первого нагнетателя и/или охвата с минимальным зазором расположенной со стороны ротора ЭМ части его наружной цилиндрической поверхности.The fixed part of the first supercharger is formed, as in the first embodiment, by a shaped body fixed on the internal surface of the crankcase of the GSU equipped with a collar made mainly integrally with the body. The collar of the housing of the fixed part of the first supercharger is made with the possibility of low-clearance fit to the end of the gear wheel of the movable part of the first supercharger and / or coverage with a minimum clearance of the part of its outer cylindrical surface located on the rotor side of the EM.
Канал маслозаборника выполнен образованным фасонным каналом первого нагнетателя, сформированным в корпусе и в воротнике неподвижной части первого нагнетателя сообразно с ее архитектурой или в корпусе и/или в воротнике неподвижной части первого нагнетателя и частью поверхности картера ГСУ, прилегающей к корпусу и воротнику неподвижной части первого нагнетателя, содержащим входное и выходное устья. Входное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным с возможностью герметичного соединения с маслозаборником. О выходном устье канала первого нагнетателя будет сказано ниже.The oil intake channel is formed by the formed shaped channel of the first supercharger, formed in the housing and in the collar of the stationary part of the first supercharger in accordance with its architecture or in the housing and / or in the collar of the stationary part of the first supercharger and part of the surface of the GSU crankcase adjacent to the housing and collar of the stationary part of the first supercharger containing the input and output mouths. The inlet mouth of the channel of the first supercharger is arranged to be hermetically connected to the oil intake. The outlet mouth of the channel of the first supercharger will be discussed below.
Неподвижная часть второго нагнетателя выполнена или изготовленной, зацело с маслоприемником или агрегатированной с маслоприемником. В качестве нагнетателя может быть использован любой известный из уровня техники нагнетатель (шестеренный, шнековый, шиберный, диафрагменный) подвижная часть которого снабжена электроприводом. Вместе с тем, из патента RU 2067692, 6МПК F04B 15/00, F04F 7/00, публ. 10.10.1996, известен насос для перекачивания вязких и неоднородных жидкостей, содержащий установленный с погружением в перекачиваемую жидкость корпус воронкообразной формы, выполненный расширяющимся в сторону его открытого конца, трубопровод, выполненный сообщающимся с узким концом корпуса и нагнетательный клапан, установленный в узком конце корпуса. Где, корпус выполнен установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль своей продольной геометрической оси.The fixed part of the second supercharger is either made or made integrally with the oil receiver or aggregated with the oil receiver. As the supercharger, any supercharger known as the prior art (gear, screw, slide, diaphragm) can be used, the movable part of which is equipped with an electric drive. However, from patent RU 2067692,
Исходя из решения по патенту RU 2067692, неподвижная часть второго нагнетателя может быть выполнена образованной стенками маслозаборника, который должен быть выполнен также конусообразным, расширяющимся в сторону расположения смазочной жидкости, установленной на внешней поверхности маслозаборника электромагнитной обмоткой соленоидного типа, расположенной коаксиально, относительно продольной геометрической оси маслозаборника, и установленным в суженной части маслозаборника клапаном, подпружиненным в сторону широкого конца маслозаборника. Маслозаборник, в данном случае, должен быть выполнен из немагнитопроводящего материала. Подвижная часть второго нагнетателя может быть выполнена в виде магнитопроводящей, ортогональной, к продольной геометрической оси маслозаборника, пластины (диска), установленной в широкой части маслозаборника и с возможностью ее перемещения вдоль продольной геометрической оси маслозаборника.Based on the solution according to patent RU 2067692, the fixed part of the second supercharger can be formed by the walls of the oil intake, which must also be conical, expanding towards the location of the lubricant installed on the outer surface of the oil intake with an electromagnetic coil of the solenoid type, located coaxially relative to the longitudinal geometric axis oil intake, and a valve installed in the narrowed part of the oil intake, spring-loaded towards the wide end of the oil intake Nika. The oil intake, in this case, must be made of non-magnetic material. The movable part of the second supercharger can be made in the form of a magnetically conducting, orthogonal, to the longitudinal geometric axis of the oil intake, a plate (disk) mounted in a wide part of the oil intake and with the possibility of its movement along the longitudinal geometric axis of the oil intake.
Как вариант, подвижная часть второго нагнетателя может быть выполнена в виде снабженного лопастями ротора, установленного с возможностью вращения в полости маслозаборника внутренняя поверхность которого, в этом случае, должна быть выполнена фасонной, соответствующей геометрическим характеристикам ротора. В данном варианте ротор должен быть выполнен снабженным, по меньшей мере, двумя оппозитными радиально расположенными магнитополярными полюсами, а электромагнитная обмотка выполнена изготовленной с возможностью образования вращающегося электромагнитного поля, уложенной на кольцеобразном явно или не явно полюсном магнитопроводящем сердечнике, сформированном с возможностью образования, по меньшей мере, двух радиально расположенных, относительно продольной геометрической оси маслозаборника, магнитных полюсов. При этом, сердечник выполнен коаксиально расположенным, относительно продольной геометрической оси маслозаборника, охватывающем его внешнюю радиальную поверхность.Alternatively, the movable part of the second supercharger can be made in the form of a rotor equipped with blades, mounted for rotation in the oil intake cavity, the inner surface of which, in this case, must be shaped, corresponding to the geometric characteristics of the rotor. In this embodiment, the rotor must be made equipped with at least two opposed radially arranged magnetopolar poles, and the electromagnetic winding is made with the possibility of the formation of a rotating electromagnetic field, laid on a ring-shaped explicitly or implicitly magnetically conductive core, formed with the possibility of formation of at least at least two radially located, relative to the longitudinal geometric axis of the oil intake, magnetic poles. Moreover, the core is made coaxially arranged relative to the longitudinal geometric axis of the oil intake, covering its outer radial surface.
Описанная в первом и втором вариантах неподвижная часть первого нагнетателя выполнена снабженной известным, например, из книги В.А. Вершигоры, А.П. Игнатова, К.В. Новокшонова, К.Б. Пяткова «Автомобиль ВА3-2108», М. ДОСААФ СССР 1986, стр. 68, см. рис. 33, и стр. 69, см. 3 абзац сверху, серповидным выступом 34, расположенным в полости корпуса 21 неподвижной части первого нагнетателя оппозитно полости зубчатого зацепления его подвижной части, т.е. оппозитно полости зубчатого зацепления, образованного шестерней 15 и зубчатым колесом 16 подвижной части первого нагнетателя, который выполнен изготовленным зацело с корпусом 21.The fixed part of the first supercharger described in the first and second variants is made equipped with a well-known one, for example, from the book of V.A. Vershigory, A.P. Ignatova, K.V. Novokshonova, K. B. Pyatkova “Automobile VA3-2108”, M. DOSAAF USSR 1986, p. 68, see fig. 33, and p. 69, see 3 paragraph from above, with a crescent-shaped
При этом, выходное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным со стороны ротора 1 ЭМ, сообщающимся с предшествующей полости высокого давления полостью, сформированной зубчатыми венцами 17, 18 шестерни 15 и зубчатого колеса 16, а также утоненным участком серповидного выступа 34.At the same time, the outlet mouth of the channel of the first supercharger is made located on the side of the
Кинематическая связь коронной шестерни 5 ПМ ГСУ с ротором 1 ЭМ может быть выполнена, как вариант (см. Фиг. 7), образованной эксцентриком 35, связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с ротором 1 ЭМ, телами качения 36 волнового редуктора, фасонным корпусом 37 волнового редуктора, неподвижно закрепленным на внутренней поверхности картера 2 ГСУ аксиально, относительно коронной шестерни 5 ПМ, а также сепаратором 38.The kinematic connection of the
Корпус 37 волнового редуктора выполнен стаканообразным, содержащим донную и радиальную части. Корпус 37 волнового редуктора выполнен снабженным венцом 39 кулачковых секторов радиальный профиль которого описывается совокупностью укороченных гипоциклоид, расположенным на внутренней поверхности радиальной части корпуса 37 коаксиально к продольной геометрической оси вала 6 водила и аксиально, относительно коронной шестерни 5 ПМ, а также коаксиальным к продольной геометрической оси вала 6 водила сквозным каналом, выполненным в его донной части.The
Сепаратор 38 выполнен стаканообразным, содержащим донную и радиальную части. Сепаратор выполнен снабженным, по меньшей мере, одним коаксиальным к продольной геометрической оси вала водила перфорационным поясом, расположенным на его радиальной части, а также выступающим в сторону коронной шестерни 5 ПМ аксиально расположенным, относительно вала 6 водила, валом 40 сепаратора 38.The
Корпус 37 волнового редуктора, эксцентрик 35, сепаратор 38, тела 36 качения волнового редуктора выполнены расположенными с образованием одноступенчатой волновой передачи с промежуточными телами качения. При этом, вал 40 сепаратора 38 выполнен расположенным с возможностью вращения в канале корпуса 37 волнового редуктора и с малозазорной посадкой, относительно стенок упомянутого канала, а также связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с коронной шестерней 5 ПМ.The
В данном исполнении ГСУ, подвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной эксцентриком 35, телами 36 качения волнового редуктора, а также сепаратором 38. При этом, вал 40 сепаратора выполнен снабженным сквозным продольным каналом (не показан), расположенным, преимущественно, аксиально, относительно продольного канала 12 вала 6 водила, а также гидравлически сообщающимся с каналом 12 вала 6 водила.In this design of the gas control system, the movable part of the first supercharger is made up of an eccentric 35, rolling
Неподвижная часть первого нагнетателя выполнена образованной корпусом 37 волнового редуктора.The fixed part of the first supercharger is formed by the wave gearbox formed by the
Канал маслозаборника выполнен образованным фасонным каналом первого нагнетателя (не показан), сформированным в корпусе 37 волнового редуктора и частью поверхности картера 2 ГСУ, прилегающей к корпусу 37 волнового редуктора, содержащим входное и выходное устья. Входное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным с возможностью герметичного соединения с маслозаборником 3. Выходное устье (не показано) канала первого нагнетателя (не показан) выполнено расположенным на поверхности картера 2, ограниченной привал очной плоскостью корпуса 37 (со стороны ротора 1 ЭМ), и сообщающимся с полостью, образованной сегментами венца 39 кулачковых секторов и сепаратора 38, с установленными в сепараторе 38 промежуточными телами 36 качения.The oil intake channel is formed by the formed shaped channel of the first supercharger (not shown), formed in the
В третьем варианте системы смазки ПМ ГСУ, где кинематическая связь коронной шестерни 5 ПМ и ротора 1 ЭМ выполнена образованной одноступенчатой волновой передачей с промежуточными телами качения, второй нагнетатель системы смазки ПМ выполнен аналогичным описанному во втором примере.In the third version of the PM GSU lubrication system, where the kinematic connection of the
Таким образом, во втором и третьем вариантах системы смазки ПМ ГСУ и первый и второй нагнетатели выполнены, также как и в первом варианте, расположенными в полости картера 2. Расположение нагнетателей в полости картера 2 позволяет отказаться от ряда уплотнений в системе смазки, вытекающая из неплотностей смазочная жидкость остается в картере 2, а снижение подачи и напора нагнетателей, обусловленное протечками, может быть скомпенсировано габаритными размерами нагнетателей, поскольку производительность любого из них определяется, в том числе, габаритными размерами подвижной части.Thus, in the second and third versions of the lubrication system PM GSU and the first and second superchargers are made, as in the first embodiment, located in the cavity of the
Изобретение работает следующим образом:The invention works as follows:
Подвижная часть первого нагнетателя, как в случае ее образования цилиндрической шестерней 15, связанной с возможностью передачи вращающего момента с ротором 1 ЭМ, и зубчатым колесом 16, связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с коронной шестерней 5 ПМ, так и в случае ее образования эксцентриком 35, связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с ротором 1 ЭМ, промежуточными телами 36 качения волнового редуктора, а также сепаратором 38, связанным, с возможностью передачи вращающего момента, с коронной шестерней 5 ПМ, подвижная часть второго нагнетателя, в случае ее образования кинематически связанными с валом 6 водила дискообразным ведущим 23, и кольцеобразным ведомым 24 роторами, расположенными с образованием зубчатого зацепления, как уже упоминалось ранее, представляют собой разновидности лопастного нагнетателя, который содержит полости высокого и низкого давления. Где, полость высокого давления, выполнена образованной участком зубчатого зацепления с минимальным зазором между сопрягаемыми элементами, а полость низкого давления, выполнена образованной предшествующим, по ходу вращения, полости высокого давления участком зубчатого зацепления (участком зубчатого зацепления с увеличенными зазорами между сопрягаемыми элементами). Выходное устье канала первого нагнетателя выполнено расположенным со стороны ротора 1 ЭМ, сообщающимся с полостью низкого давления подвижной части первого нагнетателя. Выходное устье канала второго нагнетателя выполнено расположенным на торцевой стенке цилиндрической расточки 26, сформированной в корпусе 21 неподвижной части первого нагнетателя, и также сообщающимся с полостью низкого давления подвижной части второго нагнетателя. Вращение подвижных частей первого (обусловлено вращением ротора 1 ЭМ) и второго (обусловлено вращением выходного вала ТД (не показаны) нагнетателей приводит к захвату их элементами зацепления среды, имеющейся в полости низкого давления, постепенному, по мере уменьшения зазоров между сопрягаемыми элементами, ее сжатию и вытеснению в полость с меньшим гидравлическим сопротивлением. При этом, полостью малого гидравлического сопротивления для второго нагнетателя являются канавка 30 в крышке 27 неподвижной части второго нагнетателя и сообщающийся с ней канал 29 вала 28 нагнетателя, а для первого нагнетателя полость корпуса 37 волнового редуктора и продольный канал (не показан) вала 40 сепаратора 38 или полость, образованная внутренней поверхностью зубчатого колеса 16, внешней поверхностью шестерни 15, корпуса 21 неподвижной части первого нагнетателя и отверстием 20, выполненным в донной части зубчатого колеса 16. Из канала 29 вала 28 нагнетателя или продольного канала (не показан) вала 40 сепаратора 38 смазочная жидкость поступает в продольный канал 12 вала 6 водила и далее, через радиальный канал 13 вала 6 водила, к водилу ПМ и сателлитам 8. Из полости, образованной внутренней поверхностью зубчатого колеса 16, внешней поверхностью шестерни 15, корпуса 21 неподвижной части первого нагнетателя, посредством отверстия 20, выполненного в донной части зубчатого колеса 16, смазочная жидкость поступает к водилу ПМ и сателлитам 8. Выполнение зубчатых венцов 17, 18 подвижной части первого нагнетателя косозубыми усиливает насосный эффект. Таким образом, расположенная в картере 2 ГСУ смазочная жидкость через маслозаборник 3 и канал маслозаборника принудительно подается к узлам трения ПМ. Клапан 33, расположенный во входном устье канала 31 первого нагнетателя (выполненный подпружиненным в сторону канала первого нагнетателя), обеспечивает работу второго нагнетателя при отсутствии вращения подвижной части первого нагнетателя (случай, когда вращается только выходной вал ТД), препятствуя подсосу воздуха из картера 2 ГСУ через зазоры не заполненного, в достаточной мере, смазочной жидкостью первого нагнетателя. Серповидный выступ 34, расположенный в полости неподвижной части первого нагнетателя оппозитно полости зубчатого зацепления его подвижной части, удерживает часть смазочной жидкости при простое ГСУ, способствуя сокращению времени заполнения смазочной жидкостью маслозаборника 3, канала маслоприемника и полости первого нагнетателя.The movable part of the first supercharger, as in the case of its formation by a
Второй нагнетатель, в случае его агрегатирования с маслозаборником, работает следующим образом: При подаче электрического тока заданной амплитуды (в случае выполнения электромагнитной обмотки по соленоидному типу) или заданной амплитуды, полярности и скважности (в случае выполнения электромагнитной обмотки с возможностью образования вращающегося электромагнитного поля) формируемое электромагнитной обмоткой магнитное поле приводит в соответствующее движение расположенную в полости маслозаборника подвижную часть второго нагнетателя. Подвижная часть второго нагнетателя, при ее смещении в сторону суженной части нагнетателя, увеличивает кинетическую энергию смазочной жидкости, расположенной в маслозаборнике, под действием которой смазочная жидкость, преодолевая сопротивление клапана, расположенного в суженной части маслозаборника (при его наличии), поступает в канал маслозаборника, в полость неподвижной части первого нагнетателя и далее как было описано выше.The second supercharger, if it is aggregated with an oil intake, works as follows: When applying an electric current of a given amplitude (in the case of an electromagnetic winding in the solenoid type) or a given amplitude, polarity and duty cycle (in the case of an electromagnetic winding with the formation of a rotating electromagnetic field) the magnetic field generated by the electromagnetic winding causes the movable part of the second discharge located in the oil intake cavity to move accordingly la. The movable part of the second supercharger, when it is shifted towards the narrowed part of the supercharger, increases the kinetic energy of the lubricant located in the oil intake, under the influence of which the lubricant, overcoming the resistance of the valve located in the narrowed part of the oil intake (if any), enters the channel of the oil intake, into the cavity of the stationary part of the first supercharger and further as described above.
При этом, в случае выполнения неподвижной части второго нагнетателя с электромагнитной обмоткой соленоидного типа, работа подвижной части второго нагнетателя характеризуется как наличием совершающего полезную работу движения, так и наличием обратного хода, необходимого для заполнения маслоприемника смазочной жидкостью. Указанный недостаток компенсируется простотой конструкции.In this case, if the fixed part of the second supercharger with an electromagnetic coil of the solenoid type is made, the operation of the movable part of the second supercharger is characterized by the presence of a movement that performs useful work, and by the reverse stroke necessary to fill the oil receiver with lubricating fluid. The specified disadvantage is compensated by the simplicity of the design.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130517/11A RU2567784C1 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | Lubrication system of planetary gear of hybrid power unit of vehicle (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130517/11A RU2567784C1 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | Lubrication system of planetary gear of hybrid power unit of vehicle (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2567784C1 true RU2567784C1 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=54537174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130517/11A RU2567784C1 (en) | 2014-07-23 | 2014-07-23 | Lubrication system of planetary gear of hybrid power unit of vehicle (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2567784C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1048234A1 (en) * | 1982-03-16 | 1983-10-15 | Ленинградское Производственное Станкостроительное Объединение Им.Я.М.Свердлова | Device for lubricating withdrawable spindle of horizontal boring machine |
RU2218479C1 (en) * | 2002-03-14 | 2003-12-10 | Гаркави Лев Миронович | Gear pump with reduction gear |
US20100320019A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-23 | Ford Global Technologies, Llc | System and method to provide lubrication for a plug-in hybrid |
CN103644256A (en) * | 2013-11-21 | 2014-03-19 | 上海宇航系统工程研究所 | Grease lubrication antenna active unfolding device |
-
2014
- 2014-07-23 RU RU2014130517/11A patent/RU2567784C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1048234A1 (en) * | 1982-03-16 | 1983-10-15 | Ленинградское Производственное Станкостроительное Объединение Им.Я.М.Свердлова | Device for lubricating withdrawable spindle of horizontal boring machine |
RU2218479C1 (en) * | 2002-03-14 | 2003-12-10 | Гаркави Лев Миронович | Gear pump with reduction gear |
US20100320019A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-23 | Ford Global Technologies, Llc | System and method to provide lubrication for a plug-in hybrid |
CN103644256A (en) * | 2013-11-21 | 2014-03-19 | 上海宇航系统工程研究所 | Grease lubrication antenna active unfolding device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107435634B (en) | Compressor pump body, compressor and assembly method of compressor pump body | |
US4166438A (en) | Machine with reciprocating pistons and rotating piston carrier | |
JP2001227616A (en) | Driving device | |
US8585384B2 (en) | Rotary pump including inner rotor and outer rotor having different axial size of an axial clearance | |
CN104454145A (en) | High-transmission-ratio suspension shaft centrifugal supercharger with planetary gear mechanism | |
EP2653694A1 (en) | Rotary engine and rotor unit thereof | |
CN204402869U (en) | For the cooling oil pump of wet clutch | |
CN104100299A (en) | Rotating device, fluid motor, engine, compressor and pump using same | |
CN203796560U (en) | Eccentric movable vane pump | |
US9890782B2 (en) | Fluid pump with radial bearing between inner rotor and rotary shaft and lubrication groove in outer peripheral surface of radial bearing | |
CN105705792B (en) | Vortex equipment | |
KR20160144948A (en) | Gerotor Pump with double rotor assembly | |
RU2567784C1 (en) | Lubrication system of planetary gear of hybrid power unit of vehicle (versions) | |
CN107100815A (en) | Small-sized electric hydraulic planger pump | |
CN103953395A (en) | Hydrodynamic force machine with rotating wheel slewing mechanism | |
CN108350869A (en) | Fluid machinery | |
RU2578383C1 (en) | Rotary-vane machine | |
EP2789852A2 (en) | Compressor | |
CN201896741U (en) | Oil pump of automobile automatic transmission | |
CN111102218B (en) | Computer cooling fan system | |
CN207315656U (en) | A kind of three chamber cam compressors | |
CN206770146U (en) | Small-sized electric hydraulic planger pump | |
CN105649974A (en) | Micro-type light quick-response electric gear pump | |
CN102465875A (en) | Centrifugal type volumetric pump | |
CN109281813B (en) | Electrically driven gear transmission plunger pump |