ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СЦЕПНАЯ МУФТА С КОЛОВРАТНЫМ ЛОПАСТНЫМ НАСОСОМ

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СЦЕПНАЯ МУФТА С КОЛОВРАТНЫМ ЛОПАСТНЫМ НАСОСОМ


RU (11) 2127381 (13) C1

(51) 6 F16D31/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97102175/28 
(22) Дата подачи заявки: 1997.02.12 
(45) Опубликовано: 1999.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 36735 A, 31.05.34. Политехнический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1989, с.577. Краткий политехнический словарь. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1955, с. 212. US 3525219 A, 25.08.70. 
(71) Заявитель(и): Савин Георгий Алексеевич; Савин Алексей Георгиевич 
(72) Автор(ы): Савин Г.А.; Савин А.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Савин Георгий Алексеевич; Савин Алексей Георгиевич 
Адрес для переписки: 117311, Москва, ул.Строителей, 11, корп.1, кв.57, Савину Г.А. 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СЦЕПНАЯ МУФТА С КОЛОВРАТНЫМ ЛОПАСТНЫМ НАСОСОМ 

Гидравлическая сцепная муфта с коловратным лопастным насосом содержит корпус, ротор с подпружиненными лопастями, расположенный соосно с корпусом с образованием между корпусом и ротором зон высокого и низкого давления рабочей жидкости. Муфта содержит также золотник, который включает в себя шток и поршень и установлен с возможностью разобщения упомянутых зон высокого и низкого давления. При этом муфта снабжена механизмом для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора, а также цилиндрическим элементом, расположенным с эксцентриситетом относительно упомянутого ротора с возможностью перемещения в радиальном направлении между корпусом и ротором. Лопасти ротора находятся в контакте с упомянутым цилиндрическим элементом. Механизм для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора выполнен в виде гидропривода. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в повышении надежности и ресурса работы муфты, улучшении ее массогабаритных характеристик и обеспечении возможности изменения направления вращения валов. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано в трансмиссиях механических передач, в частности транспортных средств.

Известны муфты с дисковым зацеплением, обеспечивающие передачу крутящего момента от ведущего на ведомый вал с помощью прижимных дисков, закрепленных на этих валах (см. , например, Политехнический словарь, изд. третье, М.: Советская энциклопедия, 1989, с. 577).

Недостатком этих устройств является сложность конструкции, большие габариты и недостаточный ресурс работы, связанный с наличием силы трения между дисками.

Известны гидромуфты, передающие крутящий момент от ведущего на ведомый вал при значительной угловой скорости, но они не обеспечивают устойчивую работу из-за возможности проскальзывания валов и зависимости передаваемого крутящего момента от числа оборотов (см., например, Краткий политехнический словарь, М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1955, с.212).

Известна также гидравлическая сцепная муфта с коловратным лопастным насосом и золотниковым регулированием, содержащая ротор с пазами для размещения подпружиненных лопастей, расположенный соосно ротору внешний корпус с образованием зон высокого и низкого давления рабочей жидкости между ротором и корпусом, золотник со штоком и поршнем, установленный с возможностью перекрытия сообщения между упомянутыми зонами, и механизм приведения лопастей в рабочее состояние и фиксации лопастей в нерабочем состоянии в пазах ротора с помощью механических защелок (см., SU 36735A (Ротань Н.Т.), 31.05.34, F 16 D 31/02 ).

Данная муфта также не обеспечивает надежной работы, т.к. трудно обеспечить безотказную работу механических защелок фиксации лопастей. Ее недостатком является сложность конструкции, а также возможные динамические нагрузки при частичном выдвижении лопастей в случае сцепления валов при больших относительных скоростях. Кроме того, муфта не позволяет изменять направление вращения валов, т. к. ее лопасти расположены не по радиусу к центру вращения.

Задачей изобретения является обеспечение надежности работы при улучшении массогабаритных характеристик и повышении ресурса работы, а также возможность обеспечения изменения направления вращения валов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что гидравлическая сцепная муфта с коловратным лопастным насосом содержит корпус, ротор с подпружиненными лопастями, расположенный соосно корпусу с образованием между корпусом и ротором зон высокого и низкого давления рабочей жидкости, золотник, содержащий шток и поршень и установленный с возможностью разобщения упомянутых зон высокого и низкого давления, предохранительный клапан, расположенный между указанными зонами, а также муфта снабжена механизмом для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора цилиндрическим элементом, расположенным с эксцентриситетом относительно упомянутого ротора с возможностью перемещения в радиальном направлении между корпусом и ротором, причем лопасти ротора находятся в контакте с этим цилиндрическим элементом, на котором выполнены наружные радиально направленные выступы, а в корпусе выполнены пазы для размещения указанных выступов, причем в роторе выполнены пазы для установки упомянутых лопастей, при этом механизм для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора выполнен в виде гидропривода, содержащего поршень, расположенный внутри ротора и закрепленный при помощи штифтов на упомянутом штоке золотника, при этом на внутренней стенке ротора и штоке золотника выполнены кольцевые проточки, а упомянутые штифты установлены с возможностью поочередного контактирования с указанными кольцевыми проточками, при этом в муфте выполнены каналы и прорези для прохода рабочей жидкости, таким образом, что при движении поршня золотника под действием перетекающей по указанным каналам и прорезям рабочей жидкости происходит изменение эксцентриситета цилиндрического элемента относительно ротора.

На фиг. 1 представлен продольный разрез муфты, а на фиг.2 - сечение по A-A фиг.1, на фиг.3 - сечение по B-B фиг.1.

Гидравлический сцепная муфта с коловратным лопастным насосом содержит корпус 1, ротор 2 с подпружиненными лопастями 3, расположенный соосно корпусу с образованием между корпусом и ротором зон высокого и низкого давления рабочей жидкости, золотник 4, содержащий шток и поршень и установленный с возможностью разобщения упомянутых зон высокого и низкого давления, предохранительный клапан 5, расположенный между указанными зонами, также муфта содержит цилиндрический элемент 6, расположенный с эксцентриситетом относительно упомянутого ротора с возможностью перемещения в радиальном направлении между корпусом и ротором, причем лопасти 3 ротора 2 находятся в контакте с этим цилиндрическим элементом 6, на котором выполнены наружные радиально направленные выступы 7, а в корпусе выполнены пазы для размещения указанных выступов, причем в роторе выполнены пазы для установки упомянутых лопастей 3, муфта снабжена механизмом для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора, при этом упомянутый механизм выполнен в виде гидропривода, содержащего поршень 8, расположенный внутри ротора 2 и закрепленный при помощи штифтов 9 на упомянутом штоке золотника 4, при этом на внутренней стенке ротора 2 и штоке золотника 4 выполнены кольцевые проточки 10 и 11 соответственно, а упомянутые штифты 9 установлены с возможностью поочередного контактирования с указанными кольцевыми проточками 10 и 11, при этом в муфте выполнены каналы и прорези 12, 13, 14, 15 для прохода рабочей жидкости таким образом, что при движении поршня золотника 4 под действием перетекающей по указанным каналам и прорезям рабочей жидкости происходит изменение эксцентриситета цилиндрического элемента относительно ротора.

Кроме того, шток золотника снабжен ограничительным выступом 16 для упора в корпус 1 в рабочем состоянии и в поршень 8 в нерабочем состоянии муфты (в расцепленном состоянии)

Во внутренней цилиндрической полости ротора расположен поршень 17, отделяющий воздушную полость Б от остальных полостей муфты, заполненных жидкостью. Полость Б загерметизирована заглушкой 18. Движение золотника 4 обеспечивается за счет внешнего воздействия на кольцевую шайбу 19, соединенную с золотником штифтом 20, который перемещается в осевых прорезях корпуса 1. В цилиндрическом элементе 6 с выступами 7, входящими в пазы корпуса, выполнены боковые прорези 15. В одном из выступов 7 размещен предохранительный клапан 5, а в другом выполнен канал 14.

При вращении ротора относительно корпуса по часовой стрелке между ротором и корпусом слева от вертикальной оси создается зона высокого давления G, а справа - низкого G1.

В пазу корпуса между выступом 7, в котором размещен предохранительный клапан, и корпусом образуется полость К, соединенная каналом 13, выполненным в корпусе 1, с полостью E, заключенной внутри ротора между корпусом и поршнем 8. Полости F, образованные в пазах ротора между лопастями и ротором, соединены между собой кольцевой проточкой 21, выполненной в торцевой части корпуса. Кроме того, в центральной полости ротора образованы полости C и D. Внутри лопастей размещены пружины 22.

Гидравлическая сцепная муфта работает следующим образом.

При любом состоянии муфты лопасти 3 постоянно прижаты к цилиндрическому элементу 6 с помощью пружины 22 и центробежных сил при вращении ротора с лопастями. При этом лопасти сохраняют возможность движений в пазах ротора за счет соединения полостей F с помощью кольцевой проточки 21.

В рабочем состоянии муфты проворот ротора невозможен относительно цилиндрического элемента 6 (и относительно корпуса), т.к. зона высокого давления G разобщена с зоной низкого давления G1 за счет перекрытия каналов 12 поршнем золотника 4. Поршень 8 удерживается в неподвижном относительно ротора положении за счет упора штифтов 9 в кольцевую выточку ротора 10, выход штифтов из этой выточки невозможен, т.к. с внутренней стороны они упираются в цилиндрическую часть штока золотника.

Для отключения муфты кольцевая шайба 19 перемещается влево, тем самым с помощью штифта 20 золотник 4 также перемещается влево, при этом с внутренней стороны штифтов 9 оказывается проточка 11 золотника и штифты могут сместиться к центру и расконтрить поршень 8 от ротора, но могут и удерживаться центробежными силами.

При дальнейшем движении золотника 4 влево выступ 16 на золотнике, следующий за проточкой, упирается в поршень 8, на штифты со стороны поршня действует сила в боковом направлении, что заставляет штифты переместиться в радиальном направлении к центру в проточку золотника по наклонной плоскости кольцевой выточки в роторе (аналогично шариковым замкам). Движение золотника 4 до момента контакта выступа 16 с поршнем 8 обеспечивает открытие каналов 12 и сообщение полостей G и G1 через полость D. В таком состоянии возможен проворот ротора относительно корпуса за счет перетекания жидкости между полостями G и G1 через полость D и при перетекании жидкости между полостями F через проточку 21.

При дальнейшем движении поршня 8 влево жидкость через канал 13 всасывается в полость E из полости K, а выталкиваемая из полости D жидкость через каналы 12, полости G и G1, через канал 14 нагнетается в полость L. За счет разряжения в полости K и повышенного давления в полости L происходит уменьшение эксцентриситета элемента 6 относительно ротора 2. При соосном расположении элемента 6 и ротора 2 передаваемый крутящий момент будет незначителен и будет определяться трением жидкости об элемент 6.

Для предотвращения возникновения недопустимо больших давлений при малом эксцентриситете и больших оборотах установлен предохранительный клапан 5 между зонами G и G1. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Гидравлическая сцепная муфта с коловратным лопастным насосом, содержащая корпус, ротор с подпружиненными лопастями, расположенный соосно с корпусом с образованием между корпусом и ротором зон высокого и низкого давления рабочей жидкости, золотник, содержащий шток и поршень и установленный с возможностью разобщения упомянутых зон высокого и низкого давления, предохранительный клапан, расположенный между указанными зонами, отличающаяся тем, что муфта снабжена механизмом для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора, цилиндрическим элементом, расположенным с эксцентриситетом относительно упомянутого ротора с возможностью перемещения в радиальном направлении между корпусом и ротором, причем лопасти ротора находятся в контакте с этим цилиндрическим элементом, на котором выполнены наружные радиально направленные выступы, а в корпусе выполнены пазы для размещения указанных выступов, причем в роторе выполнены пазы для установки упомянутых лопастей, при этом механизм для уборки и фиксации в нерабочем положении лопастей ротора выполнен в виде гидропривода, содержащего поршень, расположенный внутри ротора и закрепленный при помощи штифтов на упомянутом штоке золотника, при этом на внутренней стенке ротора и штоке золотника выполнены кольцевые проточки, а упомянутые штифты установлены с возможностью поочередного контактирования с указанными кольцевыми проточками, при этом в муфте выполнены каналы и прорези для прохода рабочей жидкости таким образом, что при движении поршня золотника под действием перетекающей по указанным каналам и прорезям рабочей жидкости происходит изменение эксцентриситета цилиндрического элемента относительно ротора.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru