Гидротрансформатор

 

Изобретение относится к гидродинамическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин, в частности тракторов. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Гидротрансформатор содержит насосное колесо с ведущим ротором, турбинное колесо, реактор , фрикционную муфту блокировки и дополнительный кожух, жестко связанный с ротором. Фрикционная муфта блокировки имеет упорный и нажимной диски, соединенные с ротором. В расточке дополнительного кожуха установлен подпружиненный поршень опорожнения. Полость, примыкающая к наружной торцовой поверхности поршня, соединена с рабочей полостью посредством каналов. Поршень снабжен гидравлически управляемым фиксатором, установленным в роторе. Нажимной диск фрикционной муфты имеет сквозные пере- , пускные отверстия, В нажимном диске жестко закреплены штоки, которые в крайнем положении поршня взаимодействуют с его наружной торцовой поверхностью. 3 ил. w ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 61/64

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4483358/29 (22) 19.09.88 (46) 30.09.91. Бюл. ¹ 36 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.Ф.Яуфман и А.Н,Бубб (53) 621.226 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1499023, кл. F 16 Н 41/20, 1989. (54) ГИДРОТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к гидродинамическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин, в частности тракторов. Цель изобретения— повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Гидротрансформатор содержит насосное колесо с

Изобретение относится к гидродинамическим передачам и может быть использовано в трансмиссиях самоходных машин, в частности тракторов.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Ка фиг. 1 представлен-предлагаемый гидротрэнсформатор с заполненной ра6очей полостью в режиме работы трансформации крутящего момента, разрез; на фиг; 2— то же, с заполненной рабочей полостью и заблокированными насосным и турбинным колесами; на фиг. 3 — то же, в момент опорожнения рабочей полости.

Гидротрансформатор содержит корпус

1, установленные в нем с образованием ра,, БЫ,, 1081О9О Al ведущим ротором, турбинное колесо, реактор, фрикционную муфту блокировки и дополнительный кожух, жестко связанный с ротором. Фрикционная муфта блокировки имеет упорный и нажимной диски, соединенные с ротором. В расточке дополнительного кожуха установлен подпружиненный поршень опорожнения, Полость, примыкающая к наружной торцовой поверхности поршня, соединена с рабочей полостью посредством каналов. Поршень снабжен гидрэвлически управляемым фиксатором, установленным в роторе. Нажимной диск фрикционной муфты имеет сквозные пере-, пускные отверстия. В нажимном диске жестко закреплены штоки, которые в крайнем положении поршня взаимодействуют с его наружной торцовой поверхностью. 3 ил, ° ваей бочей полости 2 насосное колесо 3 с веду- О щим ротором 4, турбинное колесо 5 и реак- (ф тор 6, фрикционную муфту 7 блокировки а насосного и турбинного колес, имеющую со- С) единенные с ротором 4 упорный 8 и нажимной 9 диски, соединенный с ротором 4 дополнительный кожух.10, в котором размещен подвижный вдоль оси вращения поршень 11 опорожнения с образованием дополнительной полости 12, сообщенной с полостью 2 каналами 13 и 14, выполненными в роторе 4. Поршень 11 снабжен уплотнительными кольцами 15 — 17 и поджимается пружинами 18, запирая полость 2. Поршень

11 воздействует на толкатели 19 диска

9, замыкая усилие пружин 18 через муфту 7 на диск 8, блокируя насосное и турбинное

20 колеса гидротрансформатора. Совместное вращение поршня 11 опора>кнения и ротора

4 относительно оси гидродинамической передачи обеспечивается пальцами поршня. которые входят в соответствующие г1азы в кожухе 10. Ступенчатыи поршень 11 образует с ротором 4 гидравлическую камеру 20 управления перемещением поршня. В роторе 4 и ведущем валу 21 выполнены каналы

22, сообщающие камеру 20 с регулируемым источником 23 давления, например, с насосом системы управления гидромеханической трансмиссией транспортного средства. Источник давления обеспечивает подачу жидкости в камеру 20 с высоким или пони>кенным давлением, Высокое давление вызывает перемещение поршня 11 до полного или требуемого частичного сжатия пружин 18 и опорожнение гидротрансформатор", Пониженное давление жидкости вызывает перемещение поршня 11 до разблокировки колес 3 и 5. Для фиксации этого положения поршня 11, которое неустойчиво из-за колебания давления в источнике 23, зависящем от частоты вращения двигателя транспортного средства, гидротрансформатор снабжен фиксатором, установленным в роторе 4 и выполненным, например, в виде пальца 24, пружинки 25 и гайки 26, Палец 24 управляется жидкостью, поступающей по каналам 27, через камеру

20 от источника 23. Для снижения сопротивления перемещению диска 9, удаления жидкости из зазора 28 между диском 9 и поверхностью ротора 4 при выключении муфты 7 нажимной диск вь,полнен с перепускными отверстиями 29, Питание гидротрансформатора рабочей жидкостью осуществляется по каналам 30, связывающим полость 2 с сис-емой питания гидрстрансформатора. Для сообщения полости 2 с атмосферой при перемегцении поршня 11 в гидротрансформатсое предусмотрен сапун 31.

Гидротра нсформа тор работает следующим образом.

В режиме трансформации крутящего момента (см. фиг.l) источник 23 подаетжидкость с пониженнь м давлением в камеру 20 и по каналам 27 в полость управления пальцем 24, который выдвинут. Поршень 11 поджат пружинами 18 да угора в палец 24, запирая полость 2 и не воздействуя на толкатель 19. Обеспе- ивается работа гидротрансформатора с запогненной рабочей полостью. По каналам 30 осуществляется подпитка. Давление подпитки в рабочей полости обеспечивает прим- кание диска 9 к ротору 4, и, следовательно, выключенное состояние муфты 7. Передача энергии про25

55 исходит гидравлическим путем от колеса 3 к колесу 5, При повышении передаточного отношения и уменьшении скольжения между колесами 3 и 4 гидротрансформатора последний переводится в режим блокировки (см. фиг, 2). Для этого под действием сигнала системы управления производится отключение источника 23 и сообщение каналов 22, камеры 20 и каналов 27 со сливом. Отключается подпитка гидратрансформатора. Пружинка

25 задавливает палец 24, освобождая поршень 11. Последний под действием пружин

18 перемещается в через толкатель 19 воздействует ча диск 9, включая муфту 7. Колеса 3 и 5 блокируются и начинают вращаться как единое целое. Переход с режима блокировки на режим трансформации происходит в обратном ггорядке; под действием системы управления включается источник 23, обеспечивая подачу жидкости в камеру 20 и каналы 27 с пониженным давлением, Включается подпитка гидротрансформатора. Пониженное давление жидкости вызывает перемещение поршня 11 до освобождения толкателей 19 и выдвижение пальца 24.

Под действием давления подпитки в полости 2 диск 9 смещается влево, выключая муфту 7, а рабочая жидкость из зазора 28 удаляется через отверстия 29, В итоге поршень 11 зафиксирован и запирает рабочую полость. Гидротрансформатор заполнен полностью и переходит на работу в режим трансформации, При необходимости уменьшить нагружающие и преобразующие свойства гидротехнической передачи {на переходных режимах работы трансмиссии машины, связанных с переключением фрикционных элементов: трогание, переключение передач, торможение) осуществляется полное или частичное опоро>кнение гидротрансформатора (см. фиг, 3). Для этого под действием сигнала системы управления производится переключение источника давления 23 на подачу жидкости в камеру 20 с высоким давлением. Отключается подпитка гидротрансформатора, Поршень 11 быстро перемещается, сжимая пружины 18, осуществляя динамичное опорожнение гидротрансформатора: под действием разрежения в полости 12 и центробежных сил в полости 2 жидкость по каналам 13 и 14 интенсивно поступает из рабочей полости в полость 12. Сапун 31 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосферой.

Источник 23 позволяет регулировать величину опорожнения гидротрансформатора: изменяя величину высокого давления жидкости, можно остановить поршень 11 в про1681090 межуточном поло>кении или переместить его до упора. Положение поршня определяется равновесием сил давления в камере 20 избыточного давления от действия центробежных сил жидкости в полости 12 и упругих 5 сил пружин 18.

Регулирование источника 23 может производиться, например, клапаном давления.

Для наполнения рабочей полости гидротрансформатора производится переклю- 10 чение источника 23 на подачу жидкости в камеру 20 с пониженным давлением, включается подпитка гидротрансформатора.

Пружины 18 возвращают поршень 11 в исходное положение, вспрыскивая рабочую 15 жидкость по каналам 13 и 14 из полости 12 в полость 2 и выдавливая жидкость из гидравлической камеры 20 по каналам 22 в гидросистему. Сапун 31 сообщает рабочую полость гидротрансформатора с атмосфе- 20 рой. Суммарная площадь поперечного сече ния каналов 13 и 14 обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление, поэтому осуществляется быстрое наполнение гидротрансформатора. При 25 наполнении гидротрансформаторэ плавно растет крутящий момент на его выходном валу, транспортное средство разгоняется.

После упора в палец 24 фиксатора поршень останавливается. Гидратрансформатор ра- 30 ботает с заполненным рабочей жидкостью обьемом (см. фиг. 1).

Изобретение позволяет реализовать в конструкции гидротрансформатора возможность регулирования его характеристи- 35 ки путем динамичного опорожнения и наполнителя гидротрансформатора и возможность его блокировки, что значительно

/5!Я /ОЖ !9 снижает динамические нагрузки в трансмиссии и повышает экономичность гидротрансформатора. Конструкция узла блокировки (гидротрансформатор нормально заблокирован) позволяет запускать двигатель транспортного средства с буксира.

Формула изобрете.ния

Гидротрансформатор, содержащий корпус, установленные в корпусе с образованием рабочей полости насосное колесо с ведущим ротором, турбинное колесо и реактор, фрикционную муфту блокировки насосного и турбинного колес, снабженную соединенными с ротором упорным и нажимным дисками, и жестко связанный с ротором дополнительный кожух, в расточке которого с возможностью осевого перемещения установлен гидравлически управляемый поршень опорожнения с уплотнениями, причем полость дополнительного кожуха, примыкающая к наружной торцовой поверхности поршня опорожнения, соединена с рабочей полостью посредством каналов, выполненных в роторе и упорном диске фрикционной муфты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, поршень опорожнения выполнен подпружиненным и снабжен гидравлически управляемым фиксатором, установленным в роторе, нажимной диск фрикционной муфты имеет сквозные перепускные отверстия, при этом поршень опорожнения выполнен с возможHocTblo взаимодействия с нажимным диском фрикционной муфты посредством жестко закрепленных в последнем толкателей.

1681090

Составитель Я.Брацлавский

Техред M.Mîðãåêòàë Корректор И.Муска

Редактор Т.Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3302 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5