SU167413A1 - Гидротрансформатор - Google Patents

Description

Известны гидродинамические трансформаторы , в которых направл ющий аппарат при передаточных числах, меньших расчетного, вращаетс  в сторону, обратную вращению насосного колеса. В этих гидротрансформаторах направл ющий аппарат св зываетс  с турбинным валом посредством механической передачи . Это несколько ловышает к. п, д. в диапазоне передаточных отношений, меньших расчетного, но недостаточно, так как устранение ударных потерь на входе в направл ющий аппарат и в установленную за ним турбину будет только при одном значении передаточных отнощений в этом диапазоне, определ емом передаточным отнощением механической передачи.

Описываемый гидродинамический трансформатор имеет высокий к.п.д. в более широком диапазоне передаточных отношений, меньших расчетного, благодар  тому, что в нем направл ющий аппарат св зан с турбинным валом посредством регулируемой передачи , в частности посредством гидростатической передачи, состо щей из аксиально-поршневого нерегулируемого насоса и регулируемого аксиально-поршневого гидродвигател . Регулирование передаточного отношени  гидропередачи осуществл етс  путем изменени  угла наклона косой шайбы гидродвигател , например автоматически, в зависимости от давлени  в полости высокого давлени  гидропередачи. Дл  этого коса  шайба соединена со штоком сервоцилиндра одностороннего действи , рабоча  полость которого соединена с полостью высокого давлени  гидропе редачи.

На фиг. 1 изображен гидротрансформатор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - графики зависимости к. п. д. и оборотов направл ющего аппарата от оборотов турбинного вала; на фиг. 4 - графики зависимости передаточного отношени  гидростатической передачи, угла наклона косой шайбы гидродвигател  и

к.п.д. гидротрансформатора от передаточного отношени  гидротрансформатора.

С ведущим валом 1 св зано насосное колесо 2 гидротрансформатора. Турбинные колеса 5 и 4 св заны с турбинным валом 5.

На ступице направл ющего аппарата 6, опирающейс  на подшипники 7, закреплен цилиндровый блок 8 аксиально-поршневого насоса с помещенными в нем поршн ми 9. На турбинном валу закреплен цилиндровый блок

10 гидродвигател  с поршн ми 11, охватывающий цилиндровый блок 8 насоса так, что между ними образован зазор, в котором размещены неподвижные разделители 12 и 13, дел щие кольцевой зазор между блоками на

(или выполнены заодно) с корпусом трансформатора .

Коса  шайба 16 насоса крепитс  к разделител м 12 и 13.

Коса  шайба 17 гидродвигател  шарнирно закреплена на цапфах 18 и св зана со штоком лоршн  19 сервоцилиндра 20. Шток поршн  19 опираетс  на пружину 21. Полость сервоцилиндра 20 соединена каналом 22 с одной нз полостей 14 или 15,  вл ющейс  полостью высокого давлени .

В момент, когда турбинный вал начинает вращатьс , крут ш,ий момент на направл ющем аппарате нмеет максимальное значение. Давление в полости высокого давлени  14 клм 15 (в зависимости от направлени  вращенн  турбинного вала 5) передаетс  в полость сервоцилиндра 20 и отжимает поршень 19 в крайнее положение, соответствующее максимальному углу наклона косой шайбы 17 гидродвнгател . Направл ющий аппарат 6 вращаетс  в направлении, противоположном направлению вращени  турбинного вала 5. Крут щий момент направл ющего аппарата трансформируетс  пропорционально передаточному отношению гидростатической передачи и суммируетс  на турбин-ном валу с моментом , развиваемым турбинными колесами 5 и 4.

По мере увеличени  оборотов турбинного вала уменьщаетс  -крут щий момент направл ющего аппарата и соответственно уменьщаетс  давление в полости высокого давлени  гидропередачи; после выравнивани  сил, действующих на порщень 19, создаваемых указанным давлением и сжатой пружиной 21, начинает уменьшатьс  угол наклона шайбы /7. При равенстве моментов насосного колеса 2 и турбинных колес 3 т 4 направл ющий аппарат 6 останавливаетс  и .при дальнейщем повыщенйи .оборотов турбинного вала 5 остаетс  неподвижным.

Зависимость числа оборотов направл ющего аппарата Ид от числа оборотов турбинного вала Ду,, определенна  из услови  отсутсави  ударных потерь на входе в направл ющий аппарат бив установленную за ним турбину , выражаетс  уравнением , где а и b - посто нные коэффициенты, определ емые конструктивными параметрами.

Эта зависимость соответствует пр мой тп на фиг. 3. Пр ма  ОС характеризует зависимость числа оборотов направл ющего аппарата от Числа оборотов турбинного вала известного гидротрансформатора, направл ющий аппарат которого св зан с турбинным валом посредством механической передачи. Точке d пересечени  пр мых тп и ОС соответствует максимальное значение к.п.д. на кривой /, построенной дл  случа  св зи направл ющего аппарата с турбинным валом посредством нерегулируемой передачи. Крива  // построена дл  работы гидротрансформатора при неподвижном направл ющем аппарате . При изменении передаточного отношени  передачи в сторону увеличени  крива  к.п.д. сдвигаетс  влево (крива  ///), в сторону уменьшени  - вправо (крива  /У). Огибающа  крива  V дл  кривых /, //, /// и /V характеризует изменение к.п.д. при применении регулируемой передачи.

На фиг. 4 показаны крива  VI изменени  передаточного отношени  гидростатической передачи Гд в зависимости от передаточного

отношени  гидротрансформатора, (t) крива  VII изменени  угла наклона д косой шайбы и кривые Г гидротрансформатора дл  трех случаев: VIII - при работе с неподвижным направл ющим аппаратом; IX - лри -нерегулируемой св зи направл ющего аппарата с турбинным валом; X - при регулируемой св зи направл ющего аппарата с турбинным валом. При работе двигател  и гидродинамической передачи на частичных режимах, характерных

дл  р да транспортных машин, момент направл ющего аппарата при тех же оборотах турбинного вала будет иметь меньшее значение , чем при работе на номинальном режиме. В этих случа х дл  сохранеии  требуемого

закона перемещени  поршн  19 сервоцилиндра может быть предусмотрен подвод жидкости от питательного насоса, имеющего привод от ведущих частей гидротрансформатора и развивающего давление жидкости соответственпо режиму работы двигател .

Предмет изобретени 

Claims (2)

1. Гидротрансформатор с направл ющим

аппаратом, работающим при передаточных отношени х, меньших расчетного, в качестве турбины обратного хода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  к.п.д. в широком диапазоне передаточных отношений, меньших

расчетного, за счет устранени  ударных потерь на входе в направл ющий аппарат и в расположенную за ним турбину, направл ющий аппарат св зан € турбинным валом посредством регулируемой передачи.

2. Гидротрансформатор по п. 1, отличающийс  тем, что его регулируема  передача выполнена гидростатической, состо щей, например , из аксиально-поршневого насоса с неподвижной косой шайбой, /цилиндровый

блок которого закреплен на ступице направл ющего аппарата, и аксиально-поршневого гидродвигател  с регулируемой косой щайбой , цилиндровый блок которого закреплен на турбинном валу и охватывает блок насоса

так, что между ними образуетс  кольцевой зазор, разделенный двум  неподвижными разделител ми на полости высокого и низкого давлени , которые соединеиы с цилиндрами насоса и гидродвигател  с помощью радиальных каналов в цилиндровых блоках, причем регулирование передаточного отношени  гидростатической передачи осуществл етс  путем изменени  угла наклона косой щайбы гйдродвигател .

щийс  тем, что он снабжен сервоцилиндром одностороннего действи  с подпружиненным штоком, причем рабоча  полость сервоцилиндра св зана с полостью высокого давлени  гидростатической передачи дл  автоматического изменени  передаточного отношени  гидропередачи в зависимости от величины давлени  в этой полости путем изменени  угла наклона косой шайбы гидродвигател , с которой св зан шток сервоцилиндра.