ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА

Полезная модель относится к машиностроению, более конкретно, к гидродинамическим муфтам с изменяемым количеством жидкости в рабочей цепи.
Известна гидродинамическая муфта (патент Великобритании 897014, МКИ F 18 D 33/16, приоритет от 07.11.58), содержащая рабочую полость, образованную насосным колесом, скрепленным с кожухом и с ведущим валом, и турбинным колесом, расположенным в кожухе и скрепленным с ведомым валом, а также узел подвода жидкости в гидродинамическую муфту, в котором установлен, с возможностью вращения, один из валов и выполнен радиально ориентированный входной канал, открытый на внешнюю и внутреннюю поверхности узла и связанный промежуточным входным каналом ведущего вала с рабочей полостью, выходные радиальные каналы которой выполнены на периферийной части насосного колеса и кожуха в местах их скрепления и дополнены сливными отверстиями в кожухе, расположенными ближе к его приосевой части. На кожухе выполнен кольцевой канал с радиальными отверстиями, в который введена черпательная трубка, связанная с манометром. Входной канал узла подвода жидкости в гидромуфту связан через трубопровод и вентиль с резервуаром для жидкости, для обеспечения циркуляции которой предусмотрен насос.
Гидродинамической муфта работает следующим образом. Для передачи максимального крутящего момента жидкость из резервуара через вентиль, трубопровод, входной канал узла подвода жидкости, промежуточный входной канал ведущего вала подают в рабочую полость до полного ее заполнения, о чем судят по максимальным показаниям манометра, воспринимающего давление жидкости от черпательной трубки, степень погружения которой зависит от количества жидкости, поступающей в кольцевой канал со сливных отверстий в кожухе, при этом, часть жидкости через выходные радиальные каналы рабочей полости и радиальные отверстия кольцевого канала выбрасывается во внешний приемник. При частичном перекрытии вентиля количество
жидкости в рабочей полости уменьшается, что ведет к уменьшению передаваемого крутящего момента. При полном перекрытии вентиля рабочая полость и кольцевой канал опорожняются через их радиальные каналы и отверстия, вследствие чего передаваемый от насосного колеса турбинному крутящий момент становится равным нулю, а показания манометра минимальными.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются рабочая полость, образованная насосным колесом, скрепленным с кожухом и с ведущим валом, и турбинным колесом, расположенным в кожухе и скрепленным с ведомым валом, а также узел подвода жидкости в гидродинамическую муфту, в котором установлен, с возможностью вращения, один из валов и в котором выполнен входной канал, открытый на одну из поверхностей узла и связанный промежуточным входным каналом с рабочей полостью.
В этой гидродинамической муфте жидкость из выходных каналов радиально выбрасывается во внешний приемник, который обычно выполняется как полый корпус, охватывающий вращающиеся насосное колесо и кожух и непроницаемый для жидкости, что ведет к увеличению массогабаритных показателе гидродинамической муфты, усложняет ее сборку, разборку и обслуживание. Выполнение промежуточного входного канала в ведущем валу усложняет технологию изготовления гидродинамической муфты, так как в большинстве случаев такие каналы выполняют глубоким сверлением, требующим повышенных затрат материальных ресурсов и увеличивающим количество отходов металла.
Известна, принятая за прототип, гидродинамическая муфта (патент Великобритании 1424704, фиг.3, МКИ F 16 H 41/32, F 16 D 33/14, F 16 D 33/16, приоритет от 27.04.72), содержащая рабочую полость, образованную насосным колесом, скрепленным с кожухом и с ведущим валом, и турбинным колесом, расположенным в кожухе и скрепленным с ведомым валом, а также узел подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты, в котором установлен, с возможностью вращения, ведомый вал гидродинамической муфты и в котором выполнены входной и выходной каналы, которые ориентированны радиально, открыты на внутреннюю и внешнюю поверхности узла и связаны промежуточными входным и выходным каналами ведомого вала с рабочей полостью. Промежуточный выходной канал ведомого вала связан со сливной трубкой, расположенной в рабочей полости на стороне турбинного колеса. Внешняя цепь циркуляции жидкости состоит из последовательно соединенных насоса, невозвратного клапана, холодильника или резервуара и связана трувратного
клапана, холодильника или резервуара и связана трубопроводами с входным и выходным каналами узла подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты.
Во время работы гидродинамической муфты часть рабочей жидкости циркулирует между насосным и турбинным колесами, передавая крутящий момент от первого второму, а часть под действием насоса проходит по следующему пути: сливная трубка в рабочей полости, промежуточный выходной канал ведомого вала, выходной канал узла подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты, насос, невозвратный клапан, холодильник или резервуар, входной канал упомянутого узла, промежуточный входной канал ведомого вала, рабочая полость.
Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются рабочая полость, образованная насосным колесом, скрепленным с кожухом и с ведущим валом, и турбинным колесом, расположенным в кожухе и скрепленным с ведомым валом, а также узел подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты, в котором установлен, с возможностью вращения, один из валов и в котором выполнены входной и выходной каналы, открытые на одну из поверхностей узла и связанные промежуточными входным и выходным каналами с рабочей полостью.
В этой гидродинамической муфте каналы узла подвода и отвода жидкости ориентированы радиально и открыты на внутреннюю и внешнюю поверхности указанного узла, что обеспечивает связь внешней цепи циркуляции жидкости с промежуточными входным и выходным каналами ведомого вала и через них - с рабочей полостью, однако, выполнение промежуточных входного и выходного каналов в ведомом вале усложняет технологию изготовления гидродинамической муфты, так как в большинстве случаев такие каналы выполняются глубоким сверлением, требующим повышенных затрат материальных ресурсов и увеличивающим количество отходов металла.
В основу полезной модели поставлена задача упрощения технологии изготовления гидродинамической муфты.
Поставленная задача решается тем, что в гидродинамической муфте, содержащей рабочую полость, образованную насосным колесом, скрепленными с кожухом и с ведущим валом, и турбинным колесом, расположенным в кожухе и скрепленным с ведомым валом, а также узел подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты, в котором установлен, с возможностью вращения один из валов и в котором выполнены входной и выходной каналы, открытые на одну из поверхностей узла и связанные промежуточными входным и выходным каналами с рабочей полостью, в соответствии с полезной моделью, входной и выходной каналы узла подвода и отвода жидкости из
гидродинамической муфты ориентированы аксиально и открыты на его внешнюю поверхность, а промежуточный входной и выходной каналы выполнены методом литья в виде внутренних каналов кожуха и скрепленного с ним насосного колеса.
Входной и выходной каналы узла подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты связаны с внутренними каналами кожуха и скрепленного с ним рабочего колеса посредством входного и выходного каналов переходного кольца, установленного, с возможностью вращения, на валу между узлом подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты и кожухом и скрепленного с последним.
Технический результат, который выражается в упрощении технологии изготовления гидродинамической муфты, обеспечивается тем, что она содержит рабочую полость, образованную насосным колесом, скрепленным с кожухом и с ведущим валом, и турбинным колесом, расположенным в кожухе и скрепленным с ведомым валом, а также узел подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты, в котором установлен, с возможностью вращения, один из ее валов и в котором выполнены входной и выходной каналы, открытые на одну из поверхностей узла и связанные промежуточными входным и выходным каналами с рабочей полостью, причем, входной и выходной каналы узла подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты ориентированы аксиально и открыты на его внешнюю поверхность, а промежуточные входной и выходной каналы выполнены путем литья в виде внутренних каналов кожуха и скрепленного с ним насосного колеса. Выполнение методом литья промежуточных входного и выходного каналов в виде внутренних каналов кожуха и скрепленного с ним насосного колеса одновременно с их литьем позволяет упростить технологию изготовления гидродинамической муфты за счет уменьшения объема работ, связанных с глубоким сверлением, требующим повышенных затрат материальных ресурсов и увеличивающим количество отходов металла, а выполнение каналов узла подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты ориентированными аксиально и открытыми на внешнюю поверхность указанного узла позволяет связать внутренние каналы кожуха и скрепленного с ним насосного колеса с внешней цепью циркуляции жидкости. 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 - гидродинамическая муфта, продольное сечение в вертикальной плоскости.
Фиг.2 - гидродинамическая муфта, вид I на фиг.1.
Гидродинамическая муфта содержит рабочую полость 1, образованную насосным колесом 2, скрепленным с кожухом 3 и с ведущим валом 4, и турбинным колесом 5, расположенном в кожухе 3 и скрепленным с ведомым валом 6, а также узел 7 подвода и отвода жидкости из гидродинамической муфты, в котором установлен, с возможностью вращения, ведомый вал 6 и в котором выполнены входной и выходной каналы 8, 9, ориентированные аксиально, вдоль ведомого вала 6, и открытые на внешнюю поверхность 10 узла 7. Промежуточные входной и выходной каналы 11, 12 выполнены методом литья в виде внутренних каналов отливаемых кожуха 3 и скрепленного с ним насосного колеса 2 и связаны через входной и выходной каналы 13, 14 переходного кольца 15, установленного, с возможностью вращения, на ведомом валу 6 между узлом 7 и кожухом 3 и скрепленного с последним, с входным и выходным каналами 8, 9 узла 7, с которыми через входной и выходной штуцеры 16, 17 связана внешняя цепь циркуляции жидкости, включающая трубопроводы 18, 19, вентили 20, 21, насос 22, емкость 23 для жидкости. С рабочей полостью 1 промежуточный входной канал 11 связан через пусковую камеру 24 и калиброванное отверстие 25, причем в месте скрепления кожуха 3 с насосным колесом 2 канал 11 выполнен со стыком 26. Промежуточный выходной канал 12 связан с рабочей полостью 1 через зазор 27 между турбинным колесом 5 и кожухом 3.
Гидродинамическая муфта работает следующим образом.
Через ведущий вал 4 приводят во вращение насосное колесо 2, в результате чего под действием центробежных сил рабочая жидкость постепенно перетекает из пусковой камеры 24 через калиброванное отверстие 25 в рабочую полость 1 и начинает в ней циркулировать от насосного колеса 2 к турбинному колесу 5, снова к насосному колесу 2 и так далее, передавая при этом от насосного колеса 2 турбинному колесу 5 крутящий момент, пропорциональный количеству жидкости в рабочей полости 1. Для увеличения передаваемого крутящего момента открывают вентиль 20, включают насос 22 и через трубопровод 18, входной штуцер 16, входной канал 8 узла 7, входной канал 13 переходного кольца 15, промежуточный канал 11, пусковую камеру 24, калиброванное отверстие 25 подают жидкость из емкости 23 в рабочую полость 1. Для уменьшения передаваемого крутящего момента открывают вентиль 21, при закрытом вентиле 20 и остановленном насосе 22, часть жидкости под действием избыточного давления в периферийной части рабочей полости 1 отводится через зазор 27, промежуточный выходной канал 12, выходной канал 14 переходного кольца 15, выходной канал 9
узла 7, выходной штуцер 17, трубопровод 19, вентиль 21 в емкость 23. В режиме непрерывной циркуляции жидкость движется по цепи: емкость 23, насос 22, вентиль 20, трубопровод 18, входной штуцер 16, входной канал 8 узла 7, входной канал 13 переходного кольца 15, промежуточный входной канал 11, пусковая камера 24, калиброванное отверстие 25, рабочая полость 1, зазор 27 между турбинным колесом 5 и кожухом 3, промежуточный выходной канал 12, выходной канал 14 переходного кольца 15, выходной канал 9 узла 7, выходной штуцер 17, трубопровод 19, вентиль 21, емкость 23. Таким же образом регулируется скорость вращения турбинного колеса 5 при неизменной скорости вращения насосного колеса 2.