ЗУБЧАТЫЙ РЕДУКТОР С СИСТЕМОЙ УПЛОТНЕНИЙ ВАЛОВ И ФРИКЦИОННОЙ МУФТОЙ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ
GEAR REDUCER WITH SHAFT SEALING SYSTEM AND FRICTION CLUTCH WITH HYDRAULIC CONTROL

Предлагаемое изобретение относится к области редукторостроения, в частности к зубчатым редукторам с системами уплотнений валов и фрикционными муфтами с гидравлическим управлением.
Известна система отвода протечек масла из уплотнений турбодетандера в поплавковые камеры, в которой для улучшения отвода загазованного масла из уплотнений турбодетандера в линии отвода загазованного масла из поплавковых камер установлен инжектор с подведенной к его соплу магистралью масла смазки из системы смазки и уплотнений турбодетандера (см., например, патент RU 2241835 С2, 06.05.2002).
Известны зубчатые редукторы с уплотнением выходного конца вала, выполненного гребеночным (лабиринтным), с образованием промежуточных камер между гребенками (см., например, справочник «Редукторы энергетических машин» под ред. Ю.А.Державца. Л.: Машиностроение, ЛО, 1985, стр.11, рис.1.9).
Известен зубчатый редуктор с системой уплотнений валов, содержащий корпус с масляным картером в нем, с зубчатыми колесами и шестернями, установленными на размещенных в подшипниках валах с содержащими промежуточную камеру уплотнениями их выходных концов, в котором промежуточная камера уплотнения выходного конца вала сообщена с масляным картером трубопроводом, выход которого соединен или с приемным отверстием всасывающего трубопровода шестеренного насоса смазки, или с эжектором, у которого сопло соединено с магистралью нагнетания масла шестеренного насоса смазки (см., например, патент RU 2448294 С1, 18.11.2010) - прототип.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения экономичности и надежности зубчатых редукторов, в том числе снижения пожароопасности, путем использования для отсоса протечек масла из уплотнений выходных концов валов эжектора, к соплу которого подведен трубопровод сброса масла из редукционного клапана насоса управления фрикционной муфты.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом зубчатом редукторе с системой уплотнений валов и фрикционной муфтой с гидравлическим управлением, содержащем корпус с масляным картером в нем, с зубчатыми колесами и шестернями, установленными на размещенных в подшипниках валах с содержащими промежуточные камеры уплотнениями их выходных концов, фрикционную муфту с гидравлическим управлением для соединения валов, насос управления фрикционной муфты с редукционным клапаном, запорный клапан с приводом, магистраль масла управления, эжектор отсоса протечек масла из уплотнений выходных концов валов и трубопроводы, согласно изобретению к соплу эжектора отсоса протечек масла из уплотнений выходных концов валов подведен трубопровод сброса масла из редукционного клапана насоса управления фрикционной муфты.
Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что к соплу эжектора отсоса протечек масла из уплотнений выходных концов валов подведен трубопровод сброса масла из редукционного клапана насоса управления фрикционной муфты.
На чертеже схематично представлен предлагаемый зубчатый редуктор с системой уплотнений валов и фрикционной муфтой с гидравлическим управлением.
В корпусе 1 зубчатого редуктора с масляным картером 2 в нем размещены в подшипниках (их позиции на фиг.1 не обозначены) ведущий вал 3 с содержащим промежуточную камеру (на фиг.1 не показана) уплотнением 4 его выходного конца (присоединяемого к двигателю) и шестерней 5, в зацеплении с которой на ведомом валу 6 выполнено зубчатое колесо 7. Внутри зубчатого колеса 7 размещена фрикционная муфта 8 с гидравлическим управлением с возможностью жесткого соединения с ее помощью колеса 7 и ведомого вала 6. На ведомом валу 6 установлена также зубчатая шестерня 9, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 10, размещенным на промежуточном валу 11 с зубчатой шестерней 12 на нем, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 13, установленным на выходном валу 14 с содержащим промежуточную камеру (на фиг.1 не показана) уплотнением 15 его выходного конца (для соединения с гребным винтом, например). От зубчатого колеса 7 осуществлен через содержащее промежуточную камеру (на фиг.1 не показана) уплотнение 16 привод (на фиг.1 не показан) насоса масла смазки 17 и насоса масла управления 18 фрикционной муфты 8. В нагнетательном трубопроводе 19 масла управления (от насоса масла управления 18 к фрикционной муфте 8) установлен запорный клапан 20 с приводом. Участок нагнетательного трубопровода 19 между насосом 18 и клапаном 20 соединен трубопроводом 21, в котором установлен редукционный клапан 22, с соплом эжектора 23, всасывающая полость которого соединена трубопроводами 24 и 25 с уплотнениями 15, 16 и 4 выходных концов валов соответственно.
Работает система уплотнения предлагаемого зубчатого редуктора с фрикционной муфтой с гидравлическим управлением следующим образом (см. фиг.1).
Первоначально, при включении и прогреве двигателя, с которым соединен (работает) редуктор, должен быть закрыт запорный клапан 20, установленный в трубопроводе 19 подачи масла управления на включение фрикционной муфты 8 с гидравлическим управлением. При этом вращается вал 3 (ведущий, соединяемый с двигателем) вместе с размещенной на нем шестерней 5 и находящимся с ней в зацеплении зубчатым колесом 7, и приводимые от него шестеренные насосы смазки 17 и управления 18, размещенные на корпусе 1 редуктора. Насосом смазки 17 подается масло на смазку и охлаждение зацеплений зубчатых шестерен и колес и подшипников, в которых вращаются валы (устройства системы смазки и охлаждения редуктора на фиг.1 показаны условно и их поз. не обозначены). До включения фрикционной муфты 8 идет прогрев двигателя и вал 6, шестерня 9, колесо 10, вал 11, шестерня 12, колесо 13 и вал 14 (выходной, соединяемый, например, с гребным винтом) не вращаются (нет передачи на винт крутящего момента). Насос управления 18, приводимый также как и насос 17, от вала 3 через шестерню 5 и колесо 7, работает, но так как клапан 20 закрыт, то все масло управления от насоса 18 по трубопроводу 19 поступает к редукционному клапану 22, который перепускает все поступившее к нему масло по трубопроводу 21 к соплу (силовому входу) эжектора 23, к всасывающей полости которого подведены трубопроводы 24, 25 отвода масла из уплотнений 15, 16 и 4. Эжектор 23 сбрасывает масло в картер 2 редуктора.
При необходимости передачи мощности (крутящего момента) от двигателя к валу 14 (выходному) включают фрикционную муфту с гидравлическим управлением, открыв для этого запорный клапан 20 и подав тем самым масло управления по трубопроводу 19 в управляющую полость (на фиг.1 не обозначена) муфты 8. После включения муфты 8 (жесткого соединения колеса 7 и вала 6) крутящий момент от двигателя посредством вала 3, шестерни 5, зубчатого колеса 7, вала 6, шестерни 9, колеса 10, вала 11 шестерни 12 и зубчатого колеса 13 передается на вал 14 (выходной), с которым соединен потребитель мощности (гребной винт). При включенной муфте (работе редуктора с передачей мощности) к эжектору 23 поступает через редукционный клапан 22 только часть масла управления от насоса управления 18, другая (меньшая) часть идет на поддержание муфты 8 во включенном состоянии.
Для обеспечения нормальной работы эжектора по отсасыванию протечек масла из уплотнений выходных концов валов поступающей к нему части масла управления вполне достаточно. И только в момент включения фрикционной муфты 8 (при открытии клапана 20) почти все масло управления поступает по трубопроводу 19 через клапан 20 к муфте 8, а к соплу эжектора 23 масло почти не поступает. Но режим включения фрикционной муфты с гидравлическим управлением кратковременный (не более 1 мин) и на отвод протечек масла из уплотнений выходных концов валов практически не влияет.