SU996777A1

SU996777A1 - Power unit

Info

Publication number: SU996777A1
Application number: SU803245639A
Authority: SU
Inventors: Игорь Васильевич Кириенко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1877
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1983-02-15

Description

(54) СИЛОВАЯ УСТАЕЮБКА(54) POWER LAYOUT

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в качестве силовой установки с рекуперацией энергии.The invention relates to mechanical engineering and can be used as a power plant with energy recovery.

Известна силова установка, содержаща накопитель энергии, двигатель, дифференциальный механизм и фрикционный вариатор, соединенный с двигателем , один входной вал дифференциального механизма соединен с двигателем , другой входной вал - с ведомым валом вариатора, а выходной его вал соединен с накопителем энергии 1 .Known power plant, containing the energy drive, engine, differential mechanism and friction variator connected to the engine, one input shaft of the differential mechanism is connected to the engine, the other input shaft is connected to the variator driven shaft, and its output shaft is connected to energy storage 1.

Недоста.тками этой установки вл ютс повышенные потери в соединительных элементах и фрикционном вариаторе , св занные снебольшим диапазоном регулировани передаточного отношени вариатора.The shortcomings of this installation are increased losses in the connecting elements and the friction variator, due to the small range of adjustment of the transmission ratio of the variator.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс силова установка, содержаща двигатель, механическую передачу, две гидравлически св занные гидромашины, одна из которых соединена с двигателем, и накопитель энергии. В этой установке св зь двигател с механической передачей , выполненной в виде зубчатых колес, осуществлена двум кинематическими цеп ми, одна из которых включает зубчатые колеса с нерегулируемым передаточным отношением, а друта представл ет собой управл емую гидрообъемную передачу {2.Closest to the technical nature of the invention is a power plant comprising an engine, a mechanical transmission, two hydraulically connected hydraulic machines, one of which is connected to the engine, and an energy storage device. In this installation, the coupling of an engine with a mechanical transmission made in the form of gears is carried out by two kinematic chains, one of which includes gears with an unregulated gear ratio, and the other is a controlled hydrostatic gear {2.

Недостатком этой установки вл етс неэкономична работа гидромашин , также обусловленна небольшим диапазоном регулировани передаточ10 ного отношени между накопителем энергии и двигателем.The disadvantage of this installation is the uneconomical operation of hydraulic machines, also caused by the small range of adjustment of the transmission ratio 10 between the energy store and the engine.

Цель изобретени - повышение экономичности установки.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the installation.

Указанна цель достигаетс т&л, This goal is achieved m & l,

15 что в силовой установке, содержащей двигатель, механическую передачу, две гидравлически св занные гидромашины , одна из которых соединена с двигателем, и накопительэнергии, 15 that in a power plant containing an engine, a mechanical transmission, two hydraulically connected hydraulic machines, one of which is connected to the engine, and energy storage,

20 механическа передача выполнена в виде планетарной коробки передач, включающей управл емые тормоз, две муфты и два планетарных р да, из которых первый содержит водило с The 20 mechanical gear is made in the form of a planetary gearbox, including controlled brakes, two clutches and two planetary rows, the first of which contains a carrier with

25 сателлитами и два центральных колеса соответственно с наружными и внутренними зубь ли, из которых первое соединено с накопителем энергии., а второе св зано с тормозом, а второй 25 satellites and two central wheels, respectively, with the outer and inner teeth, the first of which is connected to the energy storage device, and the second is connected to the brake, and the second

30 р д содержит соединенное с двигателем водило с двухвенцовыми сателлитами и три центральных колеса, из которых первое соединено с другой гидромашиной, второе св зано посредством муфты с накопителем энергии, а третье соединено с водилс первого р да и посредством другой муфты также св зано с накопителем энергии.The 30 series contains a twin carrier connected to the engine and three central wheels, the first of which is connected to another hydromachine, the second is connected by means of a coupling to the energy storage, and the third is connected to the carrier of the first row and by means of another coupling is also connected to the accumulator energy.

На фиг. 1, изображена кинёмати ,ческа схема силовой установки с накопителем энергии; на фиг. 2 другой вариант выполнени планетарной коробки передач силовой установки .FIG. 1 shows a kinematical, power plant with power storage system; in fig. 2 is another embodiment of a planetary gearbox of a power plant.

Силова установка содержит двигатель 1, механическую передачу 2, накопитель 3 энергии, гидравлически св занные гидромашины 4 и 5, из КОТОЕЫХ гидромашина 4 кинематически св зана с двигателем, механическа передача выполнена в виде планетарной коробки передач, включающей управл емый тормоз 6, две управл екые муфты 7 и 8 и два планетарных р да, из -которых первый содержит водило 9 с сателлиTciMH 10, центральное колесо 11 с наружными зубь ми, соединенное с накопителем 3 энергии, и центральное колесо 12 с внутренними зубь ми, которое св зано с тормозом б, а второй р д содержит соединенное с двигате лем водило 13 с двухвенцовыми сателлитами 14 и три центральных колеса 15, 16 и 17, из которых колесо 15 св зано с гидромашиной 5, колесо 16 посредством муфты 7 с накопителем 3 энергии, а колесо 17 соединено с вод лом 9 и посредством муфты 8 св зано с накопителем 3 энергии.The power plant contains engine 1, mechanical transmission 2, energy storage 3, hydraulically connected hydraulic machines 4 and 5, of which four hydraulic machines are kinematically connected with the engine, the mechanical transmission is made in the form of a planetary gearbox, including a controlled brake 6, two controllable Couplings 7 and 8 and two planetary rows, of which the first one contains a carrier 9 s satellite TciMH 10, a central wheel 11 with external teeth, connected to energy storage 3, and a central wheel 12 with internal teeth, which is connected with brakes b, and the second row contains a carrier 13 connected to the engine with two twin satellites 14 and three central wheels 15, 16 and 17, of which the wheel 15 is connected to the hydromachine 5, the wheel 16 by means of the coupling 7 with the energy store 3, and the wheel 17 connected to the scrap water 9 and through the coupling 8 is connected with the energy storage device 3.

Выполнение предлагаемой установки возможно с применением одной гидромашины 5, работающей в режиме мотора, приводимого в действие от накопител 3 энергии, выполненного в виде электрохимического или гидропневмоаккумул тора .The proposed installation is possible with the use of a single hydraulic machine 5, operating in motor mode, driven by energy storage device 3, made in the form of an electrochemical or hydropneumoaccumulator.

Возможен также другой вариант выполнени механической передачи 2, например в виде планетарной коробки передач, показанной на фиг. 2, о тл и чающейс от описанной коробки тем, что сателлиты 10 первого р да вь1полнены двухвенцовыми, а сателлиты 14 второго р да трехвенцовыми и второй р д дополнен четвертым центральным колесом 18, которое соединено с водилом 9 первого р да, а колесо 17 св зано посредством муф ты 8 с накопителем 3 энергии.Another embodiment of a mechanical transmission 2 is also possible, for example in the form of a planetary gearbox shown in FIG. 2, about t and from the described box that the satellites 10 of the first row are filled with two cords, and the satellites 14 of the second row with three cords and the second row are supplemented with a fourth central wheel 18, which is connected to the carrier 9 of the first row, and the wheel 17 It is made by coupling 8 with energy storage 3.

Предлагаема установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

При аккумулировании энергии в на копителе энергии гидромашина 4 работает в режиме насоса, а гидромашина 5 - в режиме мотора. В первоначальный момент запуска энерги в накопителе может отсутствовать, поэтому передаточное отношение между двигателем 1 и накопителем 3 энергии может измен тьс от до требуемо величины, что обеспечиваетс регулированием оборотоЕ с помощью гидромашин 4 и 5 и коробкой передач при вращении двигател 1 с посто нной скоростью. Вращение двигател 1 пёредаетс водилу 13 и через гидромашины 4 и 5 центральному колесу 15. При - увеличении оборотов колеса 15 и достижении им скорости, соответствующей оптимальному режиму работы гидромашины 5 по экономичности (КПД) центральное колесо 17 останавливаетс и муфта 8 включаетс без проскальзывани , что обеспечиваетс соответствующим выбором размеров колес 15, 16 и 17. Далее при уменьшении оборотов колеса 15 до нул , перемене направлени его вращени и последующем увеличении его оборотов до величины , равной оборотам водила 13, все центральные колеса второго р да имеют одинаковые обороты. На этом режиме включаетс муфта 7 и выключаетс муфта 8, причем без проскальзывани . Дальнейшее изменение оборотов колеса 1.5 на равное и противоположное по направлению вызывает возрастание оборотов центрального колеса 11 и св занного с ним накопител 3 энергии. При .достижении накопителем 3 энергии определенных оборотов (при включенной муфте 8) и соответствующем выборе размеров центральных колес коробки передач центральное колесо 12 останавливаетс , что обеспечивает включение тормоза 6 и выключение муфты 8 без проскальзывани . Дальнейшее увеличение оборотов накопител 3 энергии осуществл етс в результате увеличени оборотов колес 17 и 15 при заторможенном колесе 12 при соответствующем передаточном отношении коробки передач.When energy is stored in the energy accumulator, the hydromachine 4 operates in the pump mode, and the hydromachine 5 in the motor mode. At the initial start-up time, the energy in the accumulator may be absent; therefore, the gear ratio between engine 1 and energy storage 3 can vary from to the required value, which is ensured by adjusting the speed using hydraulic machines 4 and 5 and the gearbox when the engine 1 rotates at a constant speed. The rotation of the engine 1 is transmitted to the driver 13 and through the hydraulic machines 4 and 5 to the central wheel 15. When the wheel 15 is increased and reaches a speed corresponding to the optimum efficiency of the hydraulic machine 5 in terms of efficiency (efficiency), the central wheel 17 stops and the coupling 8 starts without slipping, which It is provided with an appropriate choice of wheel sizes 15, 16 and 17. Further, when the wheel speed 15 decreases to zero, the direction of its rotation changes and the subsequent increase in its speed to the value equal to the turn of the carrier 13, all prices The second row wheels have the same speed. In this mode, clutch 7 is turned on and clutch 8 is turned off, and without slipping. A further change in the revolutions of the wheel 1.5 to an equal and opposite direction causes an increase in the revolutions of the central wheel 11 and the energy storage device 3 associated with it. When the drive 3 achieves energy of certain revolutions (with the clutch 8 on) and a corresponding choice of the sizes of the gearbox's central wheels, the central wheel 12 stops, which ensures that the brake 6 is activated and the clutch 8 is switched off without slipping. A further increase in the revolutions of the energy storage device 3 occurs as a result of an increase in the revolutions of the wheels 17 and 15 when the wheel 12 is braked with a corresponding gear ratio.

Работа силовой установки в режиме потреблени энергии от накопител 3 энергии осуществл етс аналогичньП11 образом, но при обратном пор дке. выключени и включени тормоза 6 и муфт 7 и 8, при этом гидромашина 5 работает в режиме насоса, а гидромашина 4 - в режиме мотора.The operation of the power plant in the mode of energy consumption from energy storage 3 is carried out in a manner similar to that of 11, but in the reverse order. turn off and turn on brake 6 and couplings 7 and 8, while the hydraulic machine 5 operates in pump mode, and the hydraulic machine 4 operates in motor mode.

Работа силовой установки с коробкой передач, пока;занной . на фиг. 2, осуществл етс однотипно с описанной и отличаетс более оптимальной работой гидромашин 4 и 5 на начальном этапе режима и накоплени энергии в накопителе.The work of the power plant with a gearbox; in fig. 2, is performed in the same way as described and differs in more optimal operation of the hydraulic machines 4 and 5 at the initial stage of the regime and the accumulation of energy in the accumulator.

Такое выполнение силовой установки позвол ет повысить ее экономичность и габаритную мощность за счет увеличени диапазона регулировани передаточного отношени между накопителем энергии и двигателем. изобретени Силова установка содержаща , двигатель, механическую передачу, две гидравлически св занные гидромашины , одна из которих соединена с двигателем, и накопитель энергии, отл и ч а ю ш а с тем, что, с целью повьвиени экономичности установки , механическа передача, выполнена в виде планетарной коробки передач , включающей управл емые тормоз две муфты и два планетарных р да, из которых первый содержит водило с сателлитами и два центральных колеса Ъоответственно с наружными и внутрен ними зубь ми, из которых первое соединено с накопителем энергии, а второе ав эано с тормозом, а второй р д содержит соединенное с двигателем нодило с двухвенцовыми сателлитами и трицентральных колеса, на которых первое соединено с другой гидромашиной , второе св зано посредством муфты с накопителем энергии, а третье соединено с водилом первого р да и посредством другой муфты также св -. зано с накопителем энергии. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе i.. 1..Патент США 3886810, кл. 74-751, 1975. 2.Патент Великобритании 1348797, кл. В 7 Н, 1973 (прототип).Such an embodiment of the power plant makes it possible to increase its efficiency and overall power by increasing the range of adjustment of the gear ratio between the energy store and the engine. of the invention, the Power Plant contains, an engine, a mechanical transmission, two hydraulically connected hydraulic machines, one of which is connected to the engine, and an energy storage device, excluding the fact that, in order to improve the efficiency of the installation, the mechanical transmission was made the form of a planetary gearbox, which includes two clutches and two planetary rows, which include a controlled brake, of which the first one contains a carrier with satellites and two central wheels, respectively, with outer and inner teeth, of which the first is connected to a second accumulator with a brake, and the second row contains a nodil connected to the engine with two-satellite satellites and tricentral wheels on which the first is connected to another hydraulic machine, the second is connected by means of a clutch with energy storage, and the third is connected to the carrier of the first p yes and by means of another coupling also St. with energy storage. Sources of information taken into account in the examination of i .. 1..Patent of the USA 3886810, cl. 74-751, 1975. 2. The patent of Great Britain 1348797, cl. In 7 N, 1973 (prototype).

Claims

Form lag of the invention

A power plant comprising, an engine, a mechanical transmission, two hydraulically coupled hydraulic machines, one of which is connected to the engine, and an energy storage unit, in order to increase the efficiency of the installation, a mechanical transmission , made in the form of a planetary gearbox, including a controlled brake, two clutches and two planetary gears, of which the first contains a carrier with satellites and two central wheels

Accordingly, with external and internal - 15 cells. with teeth, of which the first one is connected to the energy storage device, and the second one is connected to the brake, and the second row contains the carrier connected to the engine with deuhvents satellites and three central wheels, of which the first one is connected to another hydraulic machine, the second one is connected via the clutch to the energy storage device and the third is connected to the first-row carrier and. through another clutch is also connected to the energy storage. -