SU1083008A1 - Гидравлическа муфта - Google Patents

Abstract

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МУФТА, содержаща  ведущий и ведомый элементы, св занные посредством объемного роторного насоса, корпус которого выполнен с ра29 28 33 бочими камерами и закреплен на ведомом элементе, ротор закреплен на ведущем элементе , а рабочие камеры соединены между собой каналом с обратными клапанами, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  дистанционного реверса в режиме обгона, она снабжена установленным в канале насоса трехлинейным распределителем, перва  лини  которого соединена с одной из рабочих камер насоса, а втора  и треть  линии соединены с другой рабочей камерой насоса через расположенные параллельно и навстречу один другому обратные клапаны. 2. Муфта по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена гибкими трубопроводами, соедин ющими камеры насоса с распределителем . i (Л 00 0 00 фиг./

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и, в частности к устройствам дл  передачи вращени . Известна гидравлическа  муфта, содержаща  корпус и расположенный в нем ротор , образующие полости, св занные каналами 1. Недостатком ее  вл етс  отсутствие реверсивного вращени . Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  гидравлическа  муфта, содержаща  ве- ю дущий и ведомый элементы,св занные посредством объемного роторного насоса шеетеренчатого типа, корпус которого с рабочими камерами закреплен на ведомом элементе , ротор-шестерн  закреплена на ведущем элементе, рабочие камеры соединены 15 между собой каналом с обратными клапанами 2. Недостатком муфты  вл етс  отсутствие дистанционного реверса режима обгона. Цель изобретени  - обеспечение дистанционного реверса в режиме обгона. Поставленна  цель достигаетс  тем, что гидравлическа  муфта, содержаща  ведущий и ведомый элементы, св занные посредством объемного роторного насоса, корпус которого выполнен срабочими камера- 25 ми и закреплен на ведомом элементе, ротор закреплен на ведущем элементе, а рабочие камеры соединены между собой каналом с обратными клапанами, снабжена установленным в канале насоса трехлинейным распределителем, перва  лини  кото- 30 рого соединен с одной из рабочих камер насоса , а втора  и треть  линии соединены с другой рабочей камерой насоса через расположенные параллельно и навстречу один другому обратные клапаны. Муфта может быть снабжена гибкими 35 трубопроводами, соедин ющими камеры наcoca с распределителем. На фиг. 1 показана гидрокинематическа  схема гидравлической муфты; на фиг. 2шестеренчатый насос, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 - гидрокинематическа  схема муфты при размещении распределител  клапанов, а также гидроаккумул тора на валу корпуса насоса; на фиг. 5 - гидрокинематическа  схема муфты при стационарной установ- 45 ке распределител , клапанов, дроссел  и гидроаккумул тора и сообщении их с муфтой через вал корпуса насоса гибкими трубопроводами в случае ограниченного поворота (колебани ) ведущего вала. Гидравлическа  муфта (фиг. 1) состоит из ведущего 1 и ведомого 2 валов, установленных в подшипниках 3 и св занных между собой механизмом в виде объемного роторного реверсивного насоса 4, например, щестеренчатого типа (фиг. 2 и 3). Он состоит 55 из корпуса 5, выполненного заодно с валом 2 ротора - щестерни 6, выполненной заодно с валом 1, и двух зацепленных с нею 5 50 симметрично расположенных в корпусе шестерен 7 и 8, установленных на ос х 9 и 10. В корпусе по обе стороны от мест зацеплени  шестерен выполнены рабочие камеры 11 -14. Крест-накрест расположенные камеры 1 и 14, 12 и 13 сообщены между собой каналами, выполненными в теле корпуса (на фиг. 3 расположение этих каналов показано схематически), и соединены с лини ми 15 и 16, выполненными в теле вала 2. Корпус 5 закрыт крышкой 17,  вл ющейс  одновременно подшипником ротора - шестерни. Необходимой точностью изготовлени  корпуса и всех шестерен по высоте и диаметру обеспечиваетс  герметичность отделени  камер 11 и 13 от камер 12 и 14. Стык между валом 1 и крышкой 17 снабжен уплотнением (на фиг. 2 не показано ). В рассматриваемой муфте могут быть использованы и другие типы объемных роторных реверсивных насосов, например пластинчатые, оксиально-, радиально-поршневые и др. Камеры 11 и 13 (фиг. 1) сообщаютс  с камерами 12 и 14 посредством линий 15, 16 и 18, 19 через трехпозиционный трехлинейный гидравлически или пневматически управл емый гидрораспределитель 0, включенные последовательно с ним и параллельно-встречно друг с другом обратные клапаны 21 и 22 и включенный последовательно с клапанами и распределителем регулируемый дроссель 23. Дл  компенсации возможных утечек рабочей жидкости параллельно цепи гидрораспределитель - обратные клапаны включен гидроаккумул тор 24 через обратные клапаны 25 и 26. Вместо гидроаккумул тора может быть использован насос малой производительности, Гидрораспределитель, регулируемый дроссель и все обратные клапаны установлены стационарно и неподвижными лини ми 18 и 19 сообщаютс  с вращающимис  лини ми 15 и 16 на валу 2 через муфту 27. Муфта 27 представл ет собой втулку, установленную с возможностью вращени  относительно вала 2, на внутренней поверхности которой выполнены кольцевые проточки 28 и 29, сообщенные с лини ми 15, 16 и 18, 19. Проточки отделены друг от друга и от окружающей среды уплотнени ми (на фиг. 1 показаны). Вс  гидросистема (насос 4, гидрораспределитель 20, гидроаккумул тор 24, гидролинии 15, 16, 18, 19) заполнены рабочей жидкостью. Дл  заполнени  гидросистемы жидкостью служит ответвление 30 с обратным клапаном 31. Контроль заполнени  жидкостью и удаление воздуха осуществл етс  через ответвление 32. При работе муфты ответвлени  30 и 32 закрыты заглушками. Гидро- или пневмолинии управлени  33, 34 служат дл  установки распре-, делител  20 в одну из трех позиций: исходную среднюю, левую или правую, Если в управл ющих лини х 33 и 34 избыточное давление равно нулю, распределитель 20 находитс  в исходной средней

позиции. Пусть ведущему валу 1 (фиг. 1-3) сообщаетс  движение по часовой стрелке (здесь и далее направление по часовой стрелке определ етс , если смотреть со стороны торца вала 1 относительно корпуса насоса 4, а дроссель 23 полностью открыт. Тогда и щестерн  вращаетс  по часовой стрелке, а зацепленные с ней шестерни 7 и 8 - против часовой стрелки. При этом рабоча  жидкость переноситс  впадинами зубьев шестерен из камер 12 и 13 (в данном случае они  вл ютс  камерами всасывани ) в камеры И и 14 (в данном случае они  вл ютс  камерами нагнетани ) и через гидролинию 16 муфту 27, гидролинию 18, дроссель 23, распределитель 20, обратный клапан 21, гидролинию 19, муфту 27 и гидролинию 15 вновь возвращаетс  в камеры 12 и 13. Есг ли ведущий вал 1 вращаетс  против часовой стрелки относительно корпуса 5 насоса , рабоча  жидкость впадинами зубьев переноситс  из камер 11 и 14 (теперь они  вл ютс  камерами всасывани ) в камеры 12 и 13 (теперь они камеры нагнетани ) и через гидролинию 15, муфту 27, линию 19, обратный клапан 22, распределитель 20, дроссель 23, гидролинию 18, муфту 27 и гидролинию 16 возвращаетс  в камеры 11 и 14. В обоих рассмотренных случа х, если пренебречь сопротивлением в гидросистеме, давление в камерах всасывани  и нагнетани  будет одинаковым и крут щий момент от ведущего вала 1 на корпус насоса 4 и ведомый вал 2 не передаетс . Если дроссель 23 частично перекрыть, то при движении через него рабочей жидкости создаетс  перепад давлений, в результате чего давление в камерах нагнетани  станет больше давлени  в камерах всасывани  и на корпус насоса 4 и ведомый вал 2 будет передаватьс  крут щий момент, приложенный к ведущему валу 1 тем больший, чем меньше проходное сечение дроссел  23 и больше разница в угловых скорост х валов 1 и 2. В рассматриваемом режиме углова  скорость вала Г будет больше угловой скороети вала 2. При полностью перекрытом дросселе 23 перетечки жидкости из камер нагнетани  в камеры всасывани  не будет, и гидромуфта будет-себ  вести как жестка , т. е. ведущий и ведомый валы будут вращатьс  с одинаковой скоростью.

Если в управл ющую линию 34 подать необходимое избыточное давление, а в линии 33 оставить его равным нулю, распределитель 20 будет находитьс  в левой позиции , в которой лини  обратного клапана 21 окажетс  перекрытой. В этом случае при полностью открытом дросселе 23 и вращении ведущего вала 1 против часовой стрелки относительно корпуса 5 насоса движение рабочей жидкости будет проходить так же, как это было ранее описано дл  средней позиции распределител  20. Крут щий момент на ведомый вал 2 передаватьс  не будет. Если валу 1 сообщить относительно

корпуса 5 вращение по часовой стрелке, рабоча  жидкость в камерах 11 и 14 нагнетани , лини х 16 и 18 и дросселе 23 окажетс  запертой распределителем 20, движение вала 1 относительно вала 2 станет невозможным , они будут вращатьс  с одинаковой скоростью, и от вала 1 на вал 2 будет передаватьс  крут щий момент. Таким образом в левой позиции распределител  20 и полностью открытом дросселе 23 гидравлическа  муфта будет работать в режиме обгона против часовой стрелки и передавать крут щий момент по часовой стрелке. В этом режиме включени  муфты при сообщении ведущему валу 1 колебательного движени  ведомый вал 2 будет вращатьс  по часовой стрелке. Если необходимое избыточное давление подать в линию 33 управлени , а в линии 34 оставить его равным нулю, распределитель 23 будет находитьс  в правой позиции, в которой перекрытой окажетс  лини  обратного клапана 22. Тогда при полностью открытом дросселе 23 и вращении ведущего вала 1 по часовой стрелке относительно корпуса 5 насоса движение рабочей жидкости будет проходить тем же путем, как это было описано выше дл  средней позиции распределител  20. Крут щий момент на ведомый вал 2 передаватьс  не будет. Если валу 1 относительно вала 2 сообщить вращение против часовой стрелки, рабоча  жидкость в камерах 12 и 13 нагнетани , лини х 15 и 19 и обратном клапане 22 окажетс  запертой распределителем 20, движение вала 1 относительно вала 2 станет невозможным, они будут вращатьс  с одинаковой скоростью, и от вала 1 на вал 2 будет передаватьс  крут щий момент. Таким образом в правой позиции распределител  20 и полностью открытом дросселе 23 гидравлическа  муфта будет работать в режиме обгона по часовой стрелке и передавать крут щий момент против часовой стрелки. В этом режиме включени  муфты при сообщении ведущему валу угловых колебаний ведомый вал будет вращатьс  против часовой стрелки. Если в рассмотренных левой и правой позици х распределител  20 дроссель 23 будет частично перекрыт, то обгон будет осуществл тьс  с передачей некоторого крут щего момента с ведущего вала I на ведомый 2 тем большего, чем меньше проходное сечение дроссел  и больше разница в угловых скорост х валов. При полностью закрытом дросселе 23 муфта будет работать как жестка  независимо от позиции распределител , ибо поток жидкости будет перекрыт дросселем .

Из приведенной работы муфты следует, что ведущий 1 и ведомый 2 валы могут мен тьс  своими функци ми, в средней позиции распределител  20 это никак не отразитс  на работе муфты, а в левой и правой позици х смена функций изменит направление обгона на противоположное. Если вместо дроссел  23 установить управл емый нормально открытый клапан, переход с одного режима работы муфты на другой можно осуществл ть автоматически . В процессе эксплуатации гидравлической муфты в ее гидроагрегатах, имеющих подвижные уплотнени , в частности в муфте 27, могут иметь место объемные потери, которые восполн ютс  гидроаккумул тором 24 через обратные клапаны 25 и 26. Гидроаккумул тор зар жаетс  рабочей жидкостью под избыточным давлением через ответвление 30 при заполнении всей гидросистемы. Дл  устранени  объемных потерь в муфте 27, св зывающей подвижные 15, 16 и неподвижные 18, 19 гидролинии, предлагаетс  вариант гидравлической муфты (фиг. 4), при котором распределитель 20, гидроаккумул тор 24 и все обратные клапаны монтируютс  на валу 2. Вместо дроссел  при этом используетс  управл емый нормально открытый клапан 35 с линией 36 управлени , также смонтированный на валу 2. Муфта 27 при этом отсутствует, но по вл етс  муфта 37, котора  св зывает подвижные гидролинии 33, 34, 36 управлени  с неподвижными гидролини ми 38-40 системы управлени  гидравлической муфтой. Работа гидравлической муфты в этом варианте аналогична работе рассмотренного выще варианта с тем лишь отличием , что функции дроссел  выполн ет управл емый клапан 35.

fPuz, 2

Сриг.З В тех случа х, когда ведущий вал обгонной муфты совершает угловые колебательные движени , как это имеет место в импульсных вариаторах или вибродвигател х , целесообразен вариант исполнени  гидравлической муфты (фиг. 5). В этом варианте ведущим  вл етс  вал 2 муфты, св занный с корпусом 5, а ведомым - вал 1. Подвижные гидролинии 15 и 16 на валу 2 сообщены с неподвижными 18 и 19 и гибкими трубопроводами 41 и 42. Работа гидравлической муфты в последнем варианте исполнени  аналогична работе муфты в рассмотренном выще первом варианте с тем лищь отличием, что функции валов 1 и 2 помен лись. Применение предлагаемой гидравлической муфты в мащинах существенно сокращает их кинематические цепи и тем самым упрощает конструкцию, уменьщает габариты , металлоемкость мащин и затраты на их изготовление. Так, например, в реверсивных импульсных вариаторах и инерционных трансформаторах (передачах) реверс ведомого вала достигаетс  с помощью механизма , содержащего п ть щестерен, двустороннюю муфту, два дополнительных (кроме ведущего и ведомого) вала, причем ведущий и ведомый валы несоосны. Применение предлагаемой гидравлической муфты вместо установленных в указанных конструкци х обгонных муфт позвол ет осуществить реверс за счет изменени  режима работы муфты: изменением направлени  передачи крут щего момента от колеблющегос  вала.

Claims (2)

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ МУФТА, содержащая ведущий и ведомый элементы, связанные посредством объемного роторного насоса, корпус которого выполнен с ра бочими камерами и закреплен на ведомом элементе, ротор закреплен на ведущем элементе, а рабочие камеры соединены между собой каналом с обратными клапанами, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения дистанционного реверса в режиме обгона, она снабжена установленным в канале насоса трехлинейным распределителем, первая линия которого соединена с одной из рабочих камер насоса, а вторая и третья линии соединены с другой рабочей камерой насоса через расположенные параллельно и навстречу один другому обратные клапаны.

2. Муфта по π. 1, отличающаяся тем, что она снабжена гибкими трубопроводами, соединяющими камеры насоса с распределителем.