ГИДРОМУФТА

Полезная модель относится к общему машиностроению, более конкретно, к гидромуфтам, управляемым посредством изменения количества жидкости в рабочей цепи, и к их элементам.
Известна гидромуфта (патент Великобритании 1424704, МКИ F 16 H 41/32, F 16 D 33/14, F 16 D 33/16, приоритет от 27.04.1972), содержащая кожух, насосное и турбинное колеса, одно из которых скреплено с кожухом, а другое расположено в кожухе и которыми образована рабочая полость с входными и выходными каналами, связанными через промежуточные каналы с внешними насосом, резервуаром или холодильником. Выходные каналы выполнены в виде одной или нескольких отводных трубок, расположенных в рабочей полости.
При работе гидромуфты часть рабочей жидкости, циркулирующей в рабочей полости под действием насосного колеса, приводит во вращение турбинное колесо, а часть поступает в отводные трубки и через промежуточные каналы закачивается насосом в резервуар или холодильник и после охлаждения возвращается в рабочую полость через промежуточные и входные каналы.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются кожух, насосное и турбинное колеса, одно из которых скреплено с кожухом, а другое расположено в кожухе и которыми образована рабочая полость с входными и выходными каналами.
В этой гидромуфте выходные каналы выполнены в виде отводных трубок, расположенных в рабочей полости, что уменьшает ее полезный объем, препятствует уменьшению размеров гидромуфты, увеличивает в ней гидродинамические потери.
Известна, принятая за прототип, гидромуфта (патент США 4073139, МКИ F 16 D 33/00, приоритет от 03.04.1976), содержащая кожух, насосное и турбинное колеса, одно из которых скреплено с кожухом, а другое расположено в кожухе и которыми
образована рабочая полость с входными и выходными каналами. Выходные каналы выполнены в виде желобов, образованных внутренней поверхностью кожуха и радиальными ребрами, простирающимися от приосевой части к периферийной части кожуха.
При работе гидромуфты часть рабочей жидкости, циркулирующей в рабочей полости под действием насосного колеса, приводит во вращение турбинное колесо, а часть через зазор между насосным колесом и кожухом, если с последним скреплено турбинное колесо, или через зазор между турбинным колесом и кожухом, если с последним скреплено насосное колесо, поступает в выходные каналы и через их отверстия в приосевой части кожуха сливается в емкость, откуда через насос, вентиль, промежуточные и входные каналы возвращается в рабочую полость.
Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются кожух, насосное и турбинное колеса, одно из которых скреплено с кожухом, а другое расположено в кожухе и которыми образована рабочая полость с входными и выходными каналами.
В этой гидромуфте выходные каналы рабочей полости выполнены в виде желобов, образованных внутренней поверхностью кожуха и радиальными ребрами, простирающимися от приосевой части к периферийной части кожуха. Такое выполнение каналов требует образования отсека между кожухом и расположенным в нем колесом, что приводит к увеличению размеров гидромуфты. Кроме того, выступающие в просвет отсека ребра увеличивают гидродинамические потери в гидромуфте.
В основу полезной модели поставлена задача уменьшения размеров и гидродинамических потерь гидромуфты.
Поставленная задача решается тем, что в гидромуфте, содержащей кожух, насосное и турбинное колеса, одно из которых скреплено с кожухом, а другое расположено в кожухе и которыми образована рабочая полость с входными и выходными каналами, в соответствии с полезной моделью, входные и выходные каналы рабочей полости выполнены в виде внутренних каналов кожуха и скрепленного с ним колеса.
Входные каналы колеса, выполненные в виде внутренних каналов рабочей полости и скрепленного с ним колеса, состыкованы между собой.
Входные и выходные каналы рабочей полости выполнены в виде трубок, встроенных в кожух и скрепленное с ним колесо методом литья.
Технический результат, который выражается в уменьшении размеров и гидродинамических потерь гидромуфты, обеспечивается гидромуфтой, содержащей кожух, насосное и турбинное колеса, одно из которых скреплено с кожухом, а другое расположено
в кожухе и которыми образована рабочая полость с входными и выходными каналами, причем, входные и выходные каналы рабочей полости выполнены в виде внутренних каналов кожуха и скрепленного с ним колеса. Так как каналы выполнены внутри кожуха и скрепленного с ним колеса, то образующие их конструктивные элементы не нуждаются в отдельном отсеке для их размещения и не оказывают возмущающего воздействия на рабочую жидкость, что позволяет уменьшить размеры и гидродинамические потери гидромуфты, а, следовательно, повысить ее кпд. Таким образом, признаки, составляющие сущность полезной модели, находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.
Для большего понимания сущности полезной модели ниже приводится подробное ее описание со ссылками на чертежи, на которых представлены:
Фиг.1 - гидромуфта, сечение в вертикальной плоскости.
Фиг.2 - гидромуфта, узел I на фиг.1.
Гидромуфта содержит кожух 1, с которым скреплено насосное колесо 2 и в котором расположено турбинное колесо 3, образованную указанными колесами рабочую полость 4 с входными каналами 5 и выходными каналами 6, выполненными в виде внутренних каналов кожуха 1 и скрепленного с ним насосного колеса 2. Входные каналы 5 содержат стыки 7 по окружности скрепления насосного колеса 2 с кожухом 1. Указанные каналы могут быть выполнены в виде стальных или бронзовых трубок 8, встроенных в кожух 1 и скрепленное с ним насосное колесо 2 методом литья, и иметь различную, например овальную, форму, а также могут быть расширены или сужены в любой из своих частей. Насосное колесо 2 через полумуфту 9 скреплено с ведущим валом 10. Турбинное колесо 3 скреплено с ведомым валом 11, закрепленным, с возможностью вращения, в неподвижном узле 12 с входным штуцером 13, связанным через канал 14 этого узла, каналы 15 переходного кольца 16 с входными каналами 5 и через них с пусковой камерой 17, соединенной через отверстие 18 с рабочей камерой 4, выходные каналы 6 которой через каналы 19 переходного кольца 16 и канал 20 узла 12 связаны с выходным штуцером 21 этого узла. Штуцеры 13, 21 выполнены с возможностью подсоединения к ним трубопроводов 22, 23 внешней цепи, содержащей вентили 24, 25, насос 26, емкость 27 для рабочей жидкости.
Гидромуфта работает следующим образом,
Через ведущий вал 10 и полумуфту 9 приводят во вращение насосное колесо 2, в результате чего под действием центробежных сил рабочая жидкость постепенно перетекает из пусковой камеры 17 через отверстие 18 в рабочую полость 4 и начинает в
ней циркулировать от насосного колеса 2 к турбинному колесу 3, снова к насосному колесу и так далее, передавая при этом от насосного колеса 2 турбинному колесу 3 крутящий момент, пропорциональный количеству рабочей жидкости в рабочей полости 4. Для увеличения передаваемого крутящего момента открывают вентиль 24, включают насос 26 и через трубопровод 22, штуцер 13, канал 14, каналы 15, входные каналы 5, пусковую камеру 17, отверстие 18 подают рабочую жидкость из емкости 27 в рабочую полость 4. Для уменьшения передаваемого крутящего момента открывают вентиль 25, при закрытом вентиле 24 и остановленном насосе 26, и часть рабочей жидкости под действием избыточного давления в периферийной части рабочей полости 4 отводится через выходные каналы 6, каналы 19, канал 20, штуцер 21, трубопровод 23 в емкость 27. В режиме непрерывной циркуляции рабочая жидкость движется по цепи: емкость 27, насос 26, вентиль 24, трубопровод 22, штуцер 13, канал 14, каналы 15, входные каналы 5, пусковая камера 17, отверстие 18, рабочая полость 4, выходные каналы 6, каналы 19, канал 20, штуцер 21, трубопровод 23, вентиль 25, емкость 27.
Выполнение входных каналов 5 и выходных каналов 6 внутри таких конструктивных элементов, как кожух 1 и насосное колесо 2, позволяет уменьшить как размеры гидромуфты, так и ее гидродинамические потери, что дает возможность наряду с уменьшением размеров повысить кпд.