РЕГУЛИРУЕМАЯ ГИДРОМУФТА С БЛОКИРОВКОЙ

Изобретение относится к области машиностроения, а также к области транспорта и может быть использовано в различных конструкциях силовых агрегатов для передачи вращательного момента в трансмиссиях приводов от агрегатов с жесткой механической характеристикой, предпочтительно для использования в гибридных силовых агрегатах транспортных колесных средств, с маховичными накопителями энергии, в трансмиссиях приводов ведущих колес.

3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Из существующего уровня техники известны различные типы и конструкции регу- лируемых гидродинамических муфт, использующих вращающиеся или неподвижные ре- зервуары дополнительного объема для регулирования [1, 2], с механической блокировкой турбинного и насосного валов фрикционными муфтами [3. 4].

Недостатки этих конструкций сложность в изготовлении (применение чер- пательных трубок, подающих насосов, уплотнений дополнительных объемов и т.п.), не- болыной диапазон регулирования, сложность в управлении (регулировании заполнения, опорожнения гидромуфты) и как следствие большой вес, габариты и высокая стоимость устройств.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому реше- нию и поэтому принятым за прототип, является патент на изобретение N° RU 2171925 от 28.07.1997 «Устройство регулирования заполнения гидромуфты» Автор: Климович Юрий Федорович. Прототип состоит из ведущего и ведомого валов, на которых закреплены насосное колесо и турбинное колесо, образующие рабочую полость гидромуфты. Замы- кающий кожух гидромуфты скреплен с насосным колесом, а наружный кожух имеет воз- можность перемещаться в осевом направлении вдоль вала и замыкающего кожуха. Между наружным кожухом и замыкающим кожухом образуется полость изменяемого объема, яв- ляющаяся дополнительным резервуаром. Недостатками прототипа являются сложность в изготовлении уплотнений и сложность устройства регулирования передачи момента, как следствие, высокая стоимость всего устройства, а также отсутствие возможности полного

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) выключения передачи момента и регулирования в диапазоне 0-100% при изменении угло- вой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной.

Задачей достижения технического результата, на который направлено заявленное техническое решение, является создание устройства регулируемой гидромуфты с блоки- ровкой, позволяющей эффективно и плавно регулировать передаваемый вращательный момент в диапазоне от 0 до 100% при изменении угловой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной с возможностью при необходимости гарантиро- ванного полного выключения передачи вращательного момента.

Для решения поставленной задачи (достижения технического результата) предла- гается регулируемая гидромуфта с блокировкой, характеризующаяся тем, что включает в себя устройство регулирования заполнения регулируемой гидромуфты с блокировкой пу- тем использования, раздвижной в осевом направлении вдоль оси, как минимум одного из валов, турбинного или насосного, внутренней регулируемой по объему периферии рабо- чей полости резервуара, торце-вые поверхности которого соединены между собой упру- гим сильфоном, выполненным в виде регулируемого по длине кольцевого гофра, позво- ляющим при регулировании синхронно с изменением заполнения рабочего изменяемого объема резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой, изменять также рабочий за- зор между лопатками насосного и турбинного колес в круге циркуляции рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой и зазор между контактными поверхностями блокирующей фрикционной муфты.

Отличием исполнения является то, что устройство регулирования заполнения регу- лируемой гидромуфты с блокировкой выполнено путем использования, раздвижной в осе- вом направлении вдоль осей обеих турбинного и насосного валов, внутренней регулируе- мой по объему периферии рабочей полости резервуара.

Следующим отличием исполнения является то, что устройство регулирования за- полнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регу- лируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, имеющего возможность вращения.

Следующим отличием исполнения является то, что устройство регулирования за- полнения регулируемой гидромуфты с блокировкой выполнено в виде внутренней регу- лируемой по объему периферии рабочей полости резервуара, не имеющего возможности вращения. Таким образам, полезная модель охватывает более десятка возможных вариантов конструкций регулируемой гидромуфты с блокировкой, создаваемых комбинациями раз- личного конструктивного исполнения сильфонных расширителей внутренней регулируе- мой по объему периферии рабочей полости при использовании вращающегося или не вращающегося резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой с различными ис- полнениями фрикционных муфт блокировки и различными способами регулирования ра- бочего зазора между лопатками насосного и турбинного колес в процессе заполнения из- меняемого объема рабочей полости регулируемой гидромуфты с блокировкой.

Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг.1 и фиг.2 для варианта ис- пользования раздвижной в осевом направлении вдоль оси только турбинного вала, внут- ренней регулируемой по объему периферии рабочей полости вращающегося резервуара и чертежами фиг.З и фиг.4 для варианта использовании раздвижной в осевом направлении вдоль оси только турбинного вала, внутренней регулируемой по объему периферии рабо- чей полости не вращающегося резервуара.

Предпочтительный вариант исполнения регулируемой гидромуфты с бло- кировкой, при использовании раздвижной в осевом направлении вдоль оси только тур- бинного вала, внутренней регулируемой по объему периферии рабочей полости вращаю- щегося резервуара, изображен на схемах фиг. 1 (отключенное положение) и фиг. 2 (вклю- ченное положение) и описываемая регулируемая гидромуфта с блокировкой содержит ве- дущий вал 2, конструктивно объединенный с насосным колесом 4 и неподвижной, отно- сительно насосного колеса, торцевой поверхностью 3 вращающегося резервуара, разде- ленной через регулируемый упругий сильфон 6, выполненный в виде кольцевого гофра, с другой торцевой поверхностью 9, подвижной вдоль оси составного ведомого вала 13 и за счет этого регулируемой по объему периферии рабочей полости 15 вращающегося резер- вуара, составной ведомый вал 13, объединенный конструктивно с турбинным колесом 8 и состоящий из двух валов, соединенных через шлицевое соединение между наружным по- движным валом 12 с опорным подшипником 10 торцевой поверхности 9 вращающегося резервуара, подвижными в осевом направлении вдоль оси неподвижного в осевом направ- лении внутреннего вала 1 1 , опорный подшипник 1 , которого расположен на ведущем ва- лу, общая конструкция которых позволяет плавно, синхронно с изменением заполнения рабочего объема вращающегося резервуара регулируемой гидромуфты с блокировкой, изменять с помощью привода 14 также и рабочий зазор между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 вращающегося резервуара ре- гулируемой гидромуфты с блокировкой и осуществлять плавное включение и отключение блокировки передаваемого вращательного момента через контактную поверхность 5 на насосном колесе и контактную поверхность 7 на турбинном колесе блокирующей фрик- ционной муфты регулируемой гидромуфты с блокировкой.

Работа описанной регулируемой гидромуфты с блокировкой по схемам фиг.1 (от- ключенное положение) и фиг. 2 (включенное положение) осуществляется следующим об- разом.

В исходном положении, при выключенном двигателе, регулируемая гидромуфта с блокировкой находится во включенном положении по схеме на фиг. 2 в режиме блоки- ровки передаваемого вращательного момента. Перед включением двигателя, регулируе- мая гидромуфта с блокировкой плавно переводится в отключенное положение передачи передаваемого вращательного момента по схеме на фиг. 1 с помощью привода 14, воздей- ствующего на подвижную торцевую поверхность 9 вращающегося резервуара, раздвигая регулируемый упругий сильфон 6 и тем самым выключая зацепление между контактной поверхностью 5 на насосном колесе и контактной поверхностью 7 на турбинном колесе блокирующей фрикционной муфты и увеличивая до максимального рабочий зазор между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 с уменьшением уровня масла при увеличении объема вращающегося резервуара регулиру- емой гидромуфты с блокировкой по схеме на фиг. 1 и в конечном положении выключения регулируемой гидромуфты с блокировкой полностью выключена передача передаваемого вращательного момента. После включения двигателя и разгона насосного колеса на холо- стом ходу регулируемая гидромуфта с блокировкой плавно включается в режим передачи вращательного момента, по схеме на фиг. 1, с помощью привода 14, воздействующего на подвижную торцевую поверхность 9 вращающегося резервуара и сжимая упругий силь- фон 6, уменьшая до номинального рабочий зазор между лопатка-ми насосного 4 и тур- бинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 с постепенным полным заполне- нием маслом уменьшающегося рабочего объема вращающегося резервуара. От уменыпе- ния до номинального рабочего зазора между лопатками насосного 4 и турбинного 8 колес в круге циркуляции рабочей полости 15 при изменении до максимальной степени запол- нения рабочей полости 15 зависит частота вращения выходного вала, и таким образом производится регулирование работы регулируемой гидромуфты с блокировкой с после- дую-щей блокировкой передаваемого вращательного момента через включение кон- тактной поверхности 5 на насосном колесе и контактной поверхности 7 на турбинном ко- лесе блокирующей фрикционной муфты. 0228

Таким образом, использование комплексного регулирования изменением рабочего зазора между лопатками насосного и турбинного колес в круге циркуляции рабочей по- лости и изменением от минимальной до максимальной степени заполнения рабочей поло- сти регулируемой гидромуфты с блокировкой, позволяет эффективно и плавно регулиро- вать передаваемый вращательный момент в диапазоне от 0 до 100% при изменении угло- вой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной с возможно- стью при необходимости гарантированного полного выключения передачи вращательного момента.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью призна- ков, является создание устройства регулируемой гидромуфты с блокировкой, позволяю- щей эффективно и плавно регулировать передаваемый вращательный момент в диапазоне от 0 до 100% при изменении угловой скорости вращения ведущего вала в диапазоне от нуля до номинальной с возможностью, при необходимости, гарантированного полного выключения передачи вращательного момента.

Список литературы

1. Б. А. Гавриленко, И.Ф. Семичастнов. Гидродинамические муфты и трансфор- маторы. М.: Машиностроение, 1969 г.

2. Маурицио Вольф. Гидродинамические муфты и трансформаторы. Конструкция и расчет. М.: Машиностроение, 1967 г.

3. Ряховский О.А., Иванов С. С. Справочник по муфтам. - Л.: Политехника, 1991. -

384 с.

4. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин: учебник для втузов - 12-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2008. - 408 с.