Описание изобретения390747

САНИЕ РЕТЕНИЯ Союз Советский Социалистицеских РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ детельстваЗависимое от авт.Заявлено 08 Х 11.197с присоединением( 1679758/27-11)явкиВ 601 17/10 Г 161 т 41/26 ПриоритетОпубликовано 25.11.1974, Бюллетень7Дата опубликования описания 24,И.1974 Государственныи комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытийАвтор изобретения Заявитель С. М. Трусов Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоториый институтГИДРОТРАНСфОРМАТОР 2 Особенно роявляетсяирвиными кромна лона выходе ярна оси под углом Известен гидротрансформатор, содержащий насосное колесо центробежного типа, кромки лопаток которого в меридиональной плоскости на входе образуют угол с осью вращения в пределах 40 - 60, а на выходе со средней линией тока и осью вращения - угол в пределах 85 - 90, турбинное колесо центростремительного типа, кромки лопаток которого в меридиональной плоскости образуют:на входе угол с осью вращения и со средней линией тока 85 - 90, а на выходе с осью вращения 40 - 60, и, по крайней мере, одно колесо реактора.Однако в этих трансформаторах угол наклона лопаток на входе в колесо изменяется в узких пределах., а сама закономерность, в соответствии с которой изменяется этот угол вдоль входной кромки, не вполне рациональна, что приводит к увеличению потерь в межлопаточных каналах.Кроме того, этот гидротрансформатор отличается сравнительно узкими проходными сечениями, а сама форма круга циркуляции не вполне,рациональна, ввиду чего известный гидротрансформатор имеет малую энергоемкость,В связи с этим в известных гидротрансформаторах достигается удовлетворительное течение только в области прилегающей к средней линии тока. На крайних линиях тока течение не является оптимальным.ощутимо указанный недостаток пв гидротрансформаторах с расшпроходными сечениями, у которыхнатки в меридиональной плоскостииз насосного колеса перпендикулвращения, а на входе наклонена40 - 60 к этой оси. 10 С целью повышения,к.п.д, и увеличенияэнергоемкости,гидротрансформатора лопатки насосного и турбинного колес выполнены в виде линейчатых поверхпостей, образованных движением линии (образующей) по внутрен 1 з нему и наружному торам так, что отношениедлин отрезков, отсекаемых этой образующей на развертке лопатки по наружному тору, к длинам отрезков, отсекаемых на развертке лопатки по внутреннему тору, равно отноше нию длины развертки лопатки по наружномутору к длине развертки по внутреннему тору, а отношение длин разверток лопаток насосного и турбинного колес по наружному тору к длинам разверток этих же лопаток по,внут реннему тору выполнено в пределах 2,15 -2,85, причем отношения угла наклона лопатки по внутреннему тору к углу наклона лопатки по наружному тору на входе в,насосное колесо выполнено в пределах 1,15 - 1,45, а на,вхо- ЗО де в турбинное колесо в пределах 0,5 - 0,9.390747 где г, - радиус по внутреннему тору,г, - радиус по наружному тору.Угол наклона лопатки измеряется междунаправлепием лопатки и касательной ,к окружности, центр которой располагается наоси вращения, т. е. угол наклона лопатки измеряется между направлениями переноснойскорости У и относительной скоростью.Насосное колесо выполнено в гидротрансформаторе пентробежного типа. Кроме еголопаток в меридиональной плоскости на входе образуют угол с осью вращения, Р, равньй 40 - 60, а на выходе образуют со средней линией тока и осью вращения угол Дъравный 85 - 90. Турбинное колесо выполнено центростремительного типа, Кромки еголопаток в,меридиональной плоскости образуют на входе угол с осью вращения и среднейлинией тока Рз равный 85 - 90, а на выходе - угол ф 4 с осью вращения, равный40 - 60,Лопатка насосного колеса выполнена таким образом, что утол входа Д, увеличивается от наружного тора к,внутреннему, причемотношение угла ее наклона па входе по внугреппему тору к углу наклона лопатки на входе по наружному тору (на входе в колесо)равно 1,15 - 1,45.Лопатка турбинного колеса выполнена так,что угол входа Р, уменьшается от наружноготора к внутреннему, причем отношение угловравно 0,5 - 0,9,Поверхность лопаток выполнена линейчатой. Опа образована движением линии (образующей) по двум направляющим, одна изкоторых проходит по внутреннему тору, адругая по наружному, причем отношениедлин отрезков, отсекаемых образующей наразвертке лопатки по наружному тору к длинам отрезков, отсекаемых на развертке лопатки по внутреннему тору, равно отношениюдлины развер 1 ки лопатки по наружному торук длине развер 1 ки лопатки по внутреннемутору, а отношение длин разверток лопатокнасосного и турбинного колес по наружномутору к длинам разверток этих же лопаток повнутреннему тору выполняется равным 2,15 -2,85,Круг циркуляции гидротрансформатора выполнен с расширенными проходными сечениями (см. фиг. 5).Наружный тор выполняется в виде окружности, отношение радиуса г 1 которого к максимальному радиусу, круга циркуляции Йравно 0,317.Внутренний тор выполняется в виде дугокружности, очерченных тремя радиусами,при этом часть тора наиболее близко расположенная к оси,вращения очерчивается радиусом г отпошвние которого к максимальному Р равно 0,115, Средняя часть тора очерчивается радиусом г отношение которого кмаксимальному равно 0,126. Часть внутреннего тора наиболее удаленная от центра (периферийная) очерчивается радиусом г 4, отног + ггп -2 65 3.В таком гидротрансформаторе наружный тор круга циркуляции в меридиональной плоскости может быть выполнен в виде окружности, озношение радиуса которой к максимальному радиусу круга циркулчции равно 0,317, 5 а внутренний тор выполнен тремя дугами окружности, сопряженных друг с другом так, что радиус кривизны в середине внутреннего тора больше радиуса кривизны в его периферийной части, причем отношения радиусов 10 указанных окружностей к максимальному радиусу,круга циркуляции равны 0,115; 0,126;0,106, а отношения координат центров этих окружностей к максимальному радиусу круга циркуляции,по осям ординат и абсцисс 15 равны 0 и 0,733, 0,00809 и 0,742, 0 и 0,757.Длп получения унифицириованных конструкций,гидротрапсформатора углы наклона лопаток по средней линии тока целесообразно выполпять в следующих пределах: для на сосного колеса угол входа 80 - 150, угол выхода 75 - 160, для турбинного колеса угол входа 35 - 60, угол выхода 140 - 160, число лопаток для насосного колеса следует выбирать в пгеделах 15 - 36, а для турбинного - 25 15 - 35.Для гидротрапсфорл:атсра с одним колесом реактора углы наклона допаток по средней линии могут быть выполнены в следующих пределах: при входе в колесо реактора 60 - 30 110, на выходе из колеса реактора 10 - 40, а число лопаток выбрано в пределах 9 - 23.Для гидротрансформатора с двумя колесами реактора углы наклона лопаток могут быть выполнены в следующих пределах: угол 35 входа в первый реактор 115 - 135, угол выхода из первого реактора 90 - 100, угол входа во второй реактор 60 - 90, угол выхода из второго реактора 10 - 40, а число лопаток для первого реактора выбрано в пределах 40 21 - 35, для второго реактора - 11 - 33.На фиг. 1 изображена схема гидротрансформатора с одним колесом реактора; на фиг. 2 - схема гидротрансфсрматора с двумя колесами реактора; на фиг. 3 - круг цир куляции и развертки лопаток гидротрансформатора с одним реактором; на фиг, 4 - круг циркуляции и развертки лопаток гидротрансформатора с двумя реакторал 1 и; па фиг. 5 - круг циркуляции,гидротрансформатора. 50Гидротраясформатор вкл 1 очает насосное колесо 1, турбинное колесо 2 и колесо реактора 3, установленное на м фте 4 свободного хода.Гидротрансформатср л:ожет иметь два колеса реактора 3 и две муфты 4. Насосное колесо 55 соединено с двигателем через входной вал 5, турбинное колесо соединено с,выходным валом 6.Круг циркуляции образован наружным 7 и внутренним 8 торами, имеющими ось враще ния 9. Положение средней линии 10 тока жидкости внутри тора определяется по формуле390747 Чтобы .использовать один и тот же гидро- трансформатор (с фиксированным кругом циркуляции) с двигателями различной мощности требуется изменение его энергоемкости, что может быть, достигнуто путем изменения формы лопаток его отдельных колес.Для решения этой задачи углы наклона лопаток по средней линии тока и число лопаток выполняется в соответствии с таблицей, которая приводится ниже,5 10При выполнении углов наклона лопаток и соблюдения числа лопаток в указанных пределах достигается изменение энергоемкости гидротрасформатора в 3,5 - 4,5 раза при сохранении достаточно высоких показателей. Параметры гидротрансформатора Числолопаток Примечание Угол выхода Тип колеса Угол входа,=80 - 150 За=35 - 60 ,=60 - 110 15 - 36 15 - 35 9 - 23 Насосное колесо зд -- 75 - 160 р 4 -- 140 - 160 Турбинное колесоКолесо реактора,=10 - 40 7 - 115 - 135 фР,=60 - 90 Колесо первого реактора Колесо второго реактора 8,=90 - 110 21 - 35 11 - 31 8=10 - 40 углу наклона лопатки по наружному тору на входе в насосное колесо выполнено в пределах 1,15 - 1,45, а на входе в турбинное колесо в пределах 0,5 - 0,9.2. Гидротрапсформатор по и, 1, о т л и ч а ищи й с я тем, что наружный тор круга циркуляции в меридиопальной плоскости выполнен в виде окружности, отношение радиуса которой к максимальному радиусу круга циркуляции равно 0,317, а внутренний тор выполнен тремя лугами окружности, сопряженных друг с другом так, что радиус кривизны в середине внутреннего тора больше радиуса кривизны в его периферийной части, причем отношение радиусов указанных окружностей к максимальному радиусу круга циркуляции равно 0,115; 0,126, 0,106, а отношения координат центров этих окружностей к максимальному радиусу круга циркуляции по осям ординат и абсцисс равны 0 и 0,733; 0,00809 и 0,742; 0 и 0,757. 3. Гидротрансформатор по пп. 1 и 2, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью полученчя унифицированных его конструкций, углы наклона лопаток по средней линии тока вььполнены в следующих пределах: для насосного колеса угол входа 80 - 150, угол выхола 75 - 160, для турбинного колеса угол входа 35 - 60, угол выхода 140 - 160, а число лопаток лля насосного колеса выбрано в предела 15 - 36, для турбинного 15 - 35,60 65 шение которого к максимальному равно 0,106, т. е, имеет место уменьшение радиуса кривизны от середины внутреннего тора к его периферийной части, Отношения координат цеппров указанных радиусов,к максимальному радиусу определяются значениями, указанными ниже. При этом ось ординат совпадает с осью вращения, а ось абсцисс с вертикальной осью машины, причем эта вертикальная ось является также осью симметрии,Отношения координат центров этих радиусов к максимальному радиусу Й для первого радиуса соответственно по осям ординат и абсцисс выполнены равными 0 и 0,733, для второго радиуса - 0,00809 и 0,742, для третьего радиуса - О, и 0,757. Предмет изобретения 1. Гидротрансформатор, содержащий насосное колесо центробежного типа, кромки лопаток которого в меридианальной плоскости на входе образуют угол с осью вращения в пределах 40 - 60, а на выходе со средней линией тока и осью вращения - угол в пределах 85 - 90, турбинное колесо центростремительного типа, кромки лопаток которого в меридиональной плоскости образуют на входе угол с осью вращения и со средней линией тока 85 - 90, а на выходе с осью вращения 40 - 60, и, по крайней мере, одно колесо реактора, отличающийся тем, что, с,целью повышения к.п,д, и увеличения энергоемкости, лопатки насосного и турбинного колес выполнены в виде линейчатых поверхностей, образованных движением линии (образующей) по внутреннему и наружному торам так, что отношение длин отрезков, отсекаемых этой образующей на развертке лопатки по наружному тору к длинам отрезков, отсекаемых на развертке лопатки по внутреннему тору, равно отношению длины развертки лопатки по наружному тору к длине развертки по внутреннему тору, а отношение длин разверток лопаток насосного и турбинного колес по наружному тору к длинам разверток этих же лопаток по внутреннему тору выполнено в пределах 2,15 - 2,85, причем отношения угла наклона лопатки по внутреннему тору к 35 40 45 50 55 Для гидротрансформатора с одним колесом реактораДля гидротрансформатора с двумя колесами реактора390747 7 74. Гидротрансформатор по пп. 1, 2 и 3 с одним колесом реактора, отличающийся тем, что углы наклона лопаток по средней линии выполнены в следующих пределах;,при входе в колесо реактора 60 - 110", на выходе из колеса,реактора 10 - 40, а число лопаток выбрано в пределах 9 - 23.5. Гидротрансформатор по пп, 1, 2 и 3 с двумя колесами реактора, отличающийся тем, что углы наклона лопаток выполнены в следующих пределах; угол входа в первый реактор 115 - 135, угол выхода из первого реактора 90 в 1, угол входа во второи ре актор 60 - 90, угол выхода из второго реактора 10 - 40, а число лопаток для перьвого реактора выбрано в пределах 21 - 35, для второго реактора 11 - 33.Составитель В, БялоцкийТехред Е, Борисова Корректор Т. Добровольс ПодписиСССР ипография, пр. Сапунова,Изд539 Государственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушская