Гидроинерционный трансформатор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1585588 А 1(51)5 Р 16 Н 33/14, 47/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 5-28 СССР1987,ЫЙ ТРАНСмашиностроеяется повыше- ионного транся автоматичес 9 15 1 Г(57) Изобретение относится книю. Целью изобретения явлние экономичности гидроинерцформатора путем обеспечени кого регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма. При вращении установленного на входном валу 2 водила 4 основные и дополнительные наружные и внутренние барабаны 12, 13, 17 и 18 с жидким грузом 11, кинематически связанные с сателлитами 9 и 10, осуществляют планетарное движение, генерируя знакопеременные импульсы, из которых положительные передаются на выходной вал 3, а отрицательные - на корпус 1, а величина дебаланса сателлитов с барабанами автоматически регулируется в зависимости от оборотов выходного вала. 5 з, п. ф-лы, 5 ил.50 55 3Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин в качества автоматической бесступенчатой передачи.Целью изобретения является повышение коэффициента трансформации вращающего момента и экономичности гидроинерционного трансформатора путем обеспечения автоматического регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма.На фиг. 1 схематично изображен гидро- инерционный трансформатор; на фиг. 2 и 3 - варианты исполнения трансформатора; на фиг. 4 и 5 показано сечение барабанов А-А на фиг, 1 - 3 и расположение в них жидкого груза при работе передачи соответственно в стоповом режиме и режиме муфты.Гидроинерционный трансформатор содержит корпус 1, размещенные в нем входной 2 и выходной 3 валы и два планетарных механизма с общим водилом 4, связанным с входным валом 2, Каждый планетарный механизм включает соответственно центральные колеса 5 и 6, промежуточные сателлиты 7 и 8, взаимодействующие с ними неуравновешенные сателлиты 9 и 10. При этом сателлиты 9 и 1 О, принадлежащие разным планетарным механизмам, установлены на водиле 4 соосно парами. Центральное колесо 5 первого планетарного механизма связано с выходным валом 3, а центральное колесо 6 второго планетарного механизма соединено с корпусом 1.Грузовое звено каждой пары неуравновешенных сателлитов 9, 10 выполнено,в виде заполненной жидким грузом 11 герметичной камеры, которая образована коаксиально установленными на водиле наружным 12 и внутренним 13 барабанами соответственно с внутренними лопастями в первом планетарном механизме и наружными лопастями во втором. Цилиндрические гильзы 14, кинематически связанные с водилом 4, разделяют герметичные камеры на две части и имеют перепускные окна 15 и 16, предназначенные для сообщения между барабанами 12, 13 и расположенные диаметрально противоположно на линии центров водила и каждого неуравновешенного сателлита.Наружный барабан 12 соединен с сателлитом 9, а внутренний барабан 13 кинематически связан с сателлитом 10 (в конструкции на фиг. 3 кинематическая связь жесткая) .Каждая герметичная камера снабжена дополнительными барабанами 17 и 18, соосными основным, наружные из которых 12 и 17 (на фиг, 3 и внутренние) объединены в один и разделены перегородкой 19. В цилиндрической гильзе 14 выполнены дополнительно два перепускных окна 20 и 21, предназначенных для сообщения между дополнительными барабанами 17 и 18. Нижнее окно 21 выполнено щелеобразным в окружном направлении и взаимодействует с дроссе 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лирующими кольцами 22. Взаимное положение последних определяется управляющиммеханизмом регулирования дебалансов сателлитов, который в трансформаторе пофиг. 1 и 2 выполнен в виде закрепленных насателлите 9 и основном внутреннем барабане 13 кулачков 23 и 24 и взаимодействующих,с ними роликов 25, а в трансформаторе по фиг. 3 - в виде центробежного регулятора 26, одно из звеньев которогоустановлено на выходном валу 3, а другоекинематически посредством диска 27 связано с гильзами 14.Другие конструктивные различия вариантов гидроинерционных трансформаторовследующие.В трансформаторе по фиг. 1 основнойвнутренний барабан 13 посредством управляющего механизма связан с сателлитом 10второго планетарного механизма, дополнительный внутренний барабан 18 установленподвижно в осевом направлении с помощьюшлицев 28 с циркулйрующими шариками 29на оси сателлита 10 и упруго поджат посредством пружины 30 к основному внутреннему барабану 13, цилиндрическая гильза 14 закреплена на водиле 4, а дросселирующие кольца 22 - на дополнительномвнутреннем барабане 18.В трансформаторе по фиг, 2 основнойвнутренний барабан 13 аналогично посредством управляющего механизма связан с сателлитом 1 О, дополнительный внутренний барабан 18 установлен жестко на оси сателлита 10, гильза 14 установлена на водиле подвижно на шлицах 28 и упруго с помощьюпружины 30 поджата к основному внутреннему барабану 13, а дросселирующие кольца 22 установлены на дополнительном наружном барабане 17,В трансформаторе по фиг. 3 основной 13и дополнительный 18 внутренние барабаныустановлены жестко на оси сателлита 10,дросселирующие кольца 22 установлены налюбом из барабанов, а гильза 14 установлена в водиле 4 с возможностью упругогоосевого смещения и кинематически связана суправляющим механизмом.В стенках барабанов и гильзы всехвариантов могут быть выполнены соответственно дренажные каналы 31 и 32 для перепуска воздуха при осевых перемещенияхэтих звеньев,Гидроинерционный трансформатор работает следующим образом,При вращении входного вала 2 с водилом 4 и наличии момента сопротивления на выходном валу 3 промежуточные сателлиты 7 и 8 будут обкатывать центральные колеса 5 и 6 и приводить в движение неуравновешенные сателлиты 9 с наружными барабанами 12 и 17 и неуравновешенные сателлиты 10 с внутренними барабанами 13 и 18; а жидкие грузы 11 будут перемещаться по окружности лопастями наружных5 10 15 20 25 30 Формула изобретения 35 40 45 50 55 5барабанов 12 и 17 к центру трансформатора, а лопастями внутренних барабанов 13 и 18 - к его, периферии, каждый раз перетекая под действием центробежных сил через окна 15, 16 и 20, 21 из лопастей одних барабанов в лопасти других при проходе ими верхних и нижних положений.При этом грузы, находяшиеся на лопастях наружных барабанов 12 и 17, формируют на центральном колесе 5 и выходном валу 3 положительный вращающий момент, а на водиле 4 - момент сопротивления, а грузы, находящиеся на лопастях внутренних барабанов 13 и 18, формируют на центральном колесе 6 и корпусе 1 отрицательный реактивный врашающий момент, а на водиле 4 - положительный,Автоматическое регулирование вращающего момента на выходном валу 3 в зависимости от частоты его врашения осушествляется следующим образом.При работе трансформатора (фиг. 1 и 2) в стоповом режиме (при неподвижных выходном. вале 3 и центральном колесе 5) абсолютная угловая скорость вращения сателлитов 9 и барабанов 12 либо незначительна, либо равна нулю, поэтому скорость вращения цилиндрических гильз 14 относительно основных наружных барабанов 12 и количество жидких грузов, циркулирующих между основными барабанами 12 и 13 в этом режиме, максимальные (фиг. 4). Соответственно на барабанах 13 грузами создаются наибольшие отрицательные вращающие моменты, под действием которых они проворачиваются на некоторый угол относительно сателлитов 10, обкатывая роликами 25 кулачки 23 и 24 и смещая барабаны 18 (или гильзы 14) в осевом направлении в сторону наибольшего открытия дросселирующими кольцами 22 шелеобразных окон 21 гильз 14.В трансформаторе по фиг. 3 при неподвижном выходном вале 3 шелеобразные окна 21 также максимально открыты.В результате в стоповом режиме обеспечивается полное перетекание жидких грузов через окна 21 из лопастей дополнительных барабанов 17 в лопасти дополнительных барабанов 18, чем достигается наибольший вращающий момент на выходном валу 3 (фиг. 4).Когда под действием вращающего момента выходной вал начинает движение, то по мере ускорения сателлитов 9 снижается скорость вращения гильз 14 относительно барабанов 12 и соответственно уменьшается количество грузов на лопастях барабана 13, что приводит к снижению величины отрицательного врашаюшего момента и смещению барабанов 13 и 18 (или гильзы 14) в осевом направлении в сторону уменьшения дросселирующими кольцами 22 проходных сечений шелеобразных окон 21Аналогично в трансформаторе по фиг. 3 увеличение скорости врашения выходного 6вала 3 вызывает с помощью центробежного регулятора 26 смещение диска 27 и цилиндрических гильз 14.В итоге в обоих случаях часть жидких грузов, проходяших нижнее положение на лопастях барабана 17, не успевая перетекать через окна 21 в лопасти барабанов 18, продолжает движение на противоположную заполненной сторону ба рабанов 17, сии жа я дебалансы сателлитов 9 и 10 и соответственно уменьшая вращающий момент на выходном валу при постоянном входном.При переходе трансформатора в режимы, близкие к режиму муфты, окна 21 полностью закрываются, циркуляция грузов между дополнительными барабанами полностью прекращается, а грузы располагаются по периферии барабана 17 равномерно, максимально уменьшая дебалансы сателлитов 9 и 10.В то же время циркуляция грузов между основными барабанами 12 и 13 также прекращается, и все грузы располагаются на лопастях барабанов 12, которыми в режиме муфты создаются дебалансы сателлитов 9, генерируюшие необходимый для этого режима врашаюший момент (фиг. 5).Таким образом, гидроинерционный трансформатор обеспечивает требуемые выходные характеристики при постоянных оборотах и моменте приводного двигателя, что повышает его экономичность. 1. Гидроинерционный трансформатор, содержаший корпус, входной и выходной валы, два планетарных механизма с размешенным на входном валу общим водилом, центральное колесо первого из которых связано с выходным валом, а второго - с корпусом, неуравновешенные сателлиты с жидкими грузами, принадлежащие различным планетарным механизмам, установленные на водиле соосно парами и кинематически связанные с коаксиально установленными на водиле по числу сателлитов наружным и внутренним барабанами соответственно с внутренними лопастями в первом планетарном механизме и наружными лопастями во второ г планетарном механизме для взаимодействия с жидкими грузами и установленные на водиле цилиндрические гильзы, имеющие каждая два перепускных окна, расположенных диаметрально противоположно на линии центров водила и неуравновешенного сателлита, отяичаюигийся тем, что, с целью повышения коэффициента трансформации вращающего момента и экономичности путем обеспечения автоматического регулирования дебалансов сателлитов первого планетарного механизма, гидроинерционный трансформатор снабжен дополнительными барабанами, сооснымн с основными, наружные из которых обьединены в один и разделены пе1585588 И 17 1 В 4 2019 Ю- 1 7регородкой, установленными на одном из дополнительных барабанов дросселирующими кольцами и по числу сателлитов управляющими механизмами для взаимодействия или с цилиндрическими гильзами, или с основным внутренним барабаном, а в каждой цилиндрической гильзе выполнены дополнительно два предназначенных для сообщения дополнительных барабанов перепускных окна, из которых близлежащее к центру водила выполнено щелеобразным в окружном направлении,2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что при взаимодействии каждого управляющего механизма с основным внутренним барабаном последний связан с сателлитом второго планетарного механизма.3. Трансформатор по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительный внутренний барабан установлен подвижно в осевом направлении на оси сателлита второго планетарного механизма и упруго поджат к основному внутреннему барабану, цилиндрические гильзы закреплены на водиле, а дросселирующие кольца - на дополнительном внутреннем барабане. 84. Трансформатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительный внутренний барабан установлен жестко на оси сателлита второго планетарного механизма, цилиндрические гильзы установлены на водиле подвижно и упруго поджаты к основному внутреннему барабану, а дросселирующие кольца установлены на дополнительном наружном барабане.5. Трансформатор по пп. 1 - 4, отличию щийся тем, что каждый управляющий механизм выполнен в виде закрепленных на сателлите и основном внутреннем барабане пространственных кулачков и размещенных между ними роликов.6. Трансформатор по и. 1, отличающийсятем, что внутренние барабаны жестко установлены на осях сателлитов второго планетарного механизма, дросселирующие кольца установлены на любом из барабанов, а управляющий механизм выполнен в виде 20 центробежного регулятора, одно из звеньевкоторого установлено на выходном валу, а другое кинематически связано с цилиндрическими гильзами, установленными в водиле с возможностью упругого осевого смещения.1585588 А-А Редактор А. МаковскаяЗаказ 2317 НИИПИ Государственного ко113035, Моск Производственно-издательск Составитель В. Апарховхред А. Кравчук Корректор О. раж 486 Подписное итета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРа, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101