Hydrodynamická spojka

Číslo patentu: 260564

Dátum: 15.12.1998

Autor: Strnad Josef

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká hydrodynamioké spojky, používané k přenúšení točivého momentu, a to zejména u strojů s proměnným satíäením, jako jsou sdvihací zařízení, motorová vozidla apod.známá hydrodynamiokć spojky se obvykle skládají ze dvou proti sobě uložených nezávisleotočných kol poloprstencového tvaru, opatřených radialně uspoładsnými lopatkami. Prvníkolo je pevné spojene se skłíní, ktera obklopuje druhé kolo s jeho nosny nšídel a vymezuje svojí ohvodovou a čelní stěnou spolu se stčnou druheho kola zásobník pracovní kapaliny,průtočně spojený s mezilopatkovými prostory spojky. Pracovní kapalinou, ktera pouze částečně vyplňuje vnitřní prostory spojky, je obvykle olej. První kolo se skříní je součástí hnací části spojky a druhé kolo spolu s nosným hřídelem. je součástí hnané části spojky. Pživrácené dutiny obou kol, v nichž jsou umístěny lopatky, vymezují pracovní prostor, kde prvníkolo plní funci čerpadla a druhé funkci turbiny. Při otáčení kol je kapslina uváděnedo pracovního oběhu, přičemž její přebytek při zvýšení otáčok płechazí do zásobníku.V zájmu plynulého rozběhu pohúněných mechanismů je nutna regulace přenáäeného točivého momentu v průběhu činnosti spojky. Je známa například regulace přenášeného točivěho momentu. saložená nazměně množství kapaliny ve spojce. Nevýhodou zařízení praoujíoích na tomto principu je jejich slošitost a nutnost použití vnějäího zařízení k odvádäní a přivádění kapaliny do spojky. Dále je znama regulace spojky vnltłními clonami, radiilně se rozevírajíoími do mezery mezi oběma koly nebo natáčením lopatek spojky nebo jejich sklapěním, případně radiálním posouváním. Nevýhodou těchto systémů je mimo jejich složitost hlavně ta skutečnost,že v průběhu činnosti spojky jsou regulační elementy zatíieny odatłedlvými silami, vznikajícími rotací spojky, a dále hydrodynamickými silami, vznikajícími usměrňovaním proudu kapaliny ve spojce. Proto je zapotŕebí k regulsci vyvinout značnou sílu pomocí vnějších servomotorů.To zvyšuje cenu a rozměry spojky a komplikuje instalaci regulačních elementů spojky do té níry, že pro mnohé aplikace, například pro řízení rozběhu jeřábovýoh mechanismú, jsou tyto principy nepoužitelné.odstranění uvedených nevýhod řeší vynález, jehož podstata spočíva v tom. že na nosném hřídeli eouose e ním je uloäena alespoň jedna clona trubkového tvaru, procházející volně obvodovou štěrbinou ve stůně druhého kola a spojená s alespoň jedním pružioím elementem,opírsjíoím se o hnanou část spojky.Pfemistování clony v osovám směru umožňují zařezy, upravené vs oloně proti druhému kolu rovnoběžně s osou nosného hřídele, jejichž vzájemné vzdálenost se rovná vzájemné vzdálenosti protilehlyoh hrin druhých lopatek nebo mohou být v druhých lopatkách proti obvodové štěrbině upraveny přímé štěrbiny, rovnoběžné s osou nosného hłídele.K docílení osového posuvu clony může být použito elektromagnetické cívky, upravené proti oloně vyrobené z magneticky vodivého materiálu, na vnitřní straně obvodové stěny skłíněa spojené vodivě se zdrojem elektrického proudu prostřednictvím kontaktního kroušku,upraveného souose e nosným hřídelem na vnější straně čelní stěny skříně.V jiném provedení je clona opatřena setrvačníkm a vodícím elementem, spolupraoujíoím s vodicími plochami, upravenými na nosnám hřídeli mimoběžně s jeho osou. vodicí plochy mohou tvořit boční hrany vnějäího vybr 4 ní,upravenáho na nosném hžídeli a majícího v rozvinutám pohledu tvar rovnostrannáho trojúhelníku, orientovaného svým vrcholom k čelní stěně skříně. vodicím elemsntem mohou být kuličky, uložení v drážkách, upravených na vnitřním povrchu válcového pouzdra, pevné spojeného se clonou a obklopujíoího nosny hřídel. Kuličky jsou uspołádány do trojúhelníku. jehož strany mají mnnií délku než s nimi rovnoběžné boční hrany vnějäího vybraní.V dalším mniněm provedení je clona uložena na nosnám hřídeli prostřednictvím setrvačníkového pouzdra, ve kterém je poeuíñá v axialním měru. setrvaćníkově pouzdro, uložené otočně na noeněm hřídeli, je opstženo na vnitřní straně sve obvodovó stěny vodioími plochami,mimoběänými s osou nosného hřídele a spolupraoujícími s vodioím slementem, spojeným seclonou. Vodicí plochy mohou být v tomto případě tvořeny bočními hranami vnitřního vybrání,upraveného na vnitřním válcovém obvodu setrvačníkového pouzdra a majícího v rozvinutém pohledu tvar rovnostranného trojúhelníku, orientovaného svým vrcholem k čelní stěně skříně. Vodicím elementem může zde být například válcový výčnělek clony, zasahující do vnitřního vybrání.Výhodou uspořádání hydrodynamické spojky podle vynálezu ve srovnání se známými řešeními je jednoduchost a spolehlivost regulace, kterou zajištuje axiálně přestavitelná, centrálně umístěná clona v podobě tenkostěnné trubky, kde jsou všechny odstředivě i hydrodynamické síly, působící rovnoměrně na obvodě, vyváženy, takže regulaci momentu lze provádět relativně malou silou.Na přiložených výkresoch je znázorněn příklad hydrodynamické spojky podle vynálezu.ve třech slternativních provedeních, kde obr. 1 představuje v osovém řezu první alternativní provedení s elektromagnetiokou cívkou, obr. 2 představuje v osovém řezu druhé alternativní provedení se setrvďčníkem, obr. 3 je rozvinutý pohled na část spojky v provedení podleobr. 2. obr. 4 přestavuje v osovém řezu třetí alternetivní provedení se setrvačníkovým pouzdrem a obr. 5 představuje rozvinutý pohled na část spojky podle třetího alternativního provedení ve směru P, naznačeněm na obr. 4.Hlavní části hydrodynamické spojky v provedení podle obr. 1 tvoří první a druhékolo l, á poloprstencového tvaru, která jsou vzájemně souosá a na svých přivrácených dutých stranách opatřena radiálně uspořâdanými prvníml a druhými lopatkami 3, §. V náboji prvního kola l jsou vytvořeny závitové otvory gg pro spojení s neznázorněným hnacím motorem,například elektromotorem. Druhé kolo Q je prostřednictvím upevñovacích šroubü 1 pevně spojeno s nosným hřídelem g, který je opatřen vnitřní dutinou gł pro zasunutí spojovacího hřídele, sloužícího k přenášení točivého momentu na poháněné zařízení. První kolo l jena svém vnějším obvodu pevně spojeno spojovacími šrouby g se skříní 5, která obklopuje druhé kolo Á a nosný hřídel Q a vymezuje svojí obvodovpu a čelní stěnou spolu se stěnou druhého kola Q zásobník, průtočně spojený s mezilopatkovýmí prostory prvního a druhého kola l, Ě prostřednictvím zde nezakreslených ctvorů, umístěných mezi upevňovacími šrouby 1. První kolo l spolu se skříní A je uloženo otočně prostřednictvím radiálních kuličkových ložisek g na nosném hřídeli §. Vnitĺní prostor spojky je naplněn částečně kąpalinou,například o 1 ejen,jejímuž unikání br ní dvě těsnění lg, upravená na nosném hřídeli § proti náboji prvního kola l a proti vnitřnímu obvodu čelní stěny skříně 5. V prostoru zásobníku na nosném hřídeli Q souose s ním jě posuvně uložena vodicí objímka, spojená spojovacíčástí 51, opatřenou průchozími otvory, se clonou ll trubkového tvaru, vyrobenou napříkladz ocelového plechu. Clona ll zasahhje do obvodové štěrbiny lg ve stěně druhého kola á aje opatřena zářezy, které směřujíproti druhému kolu §, jsou rovnoběžně s osou nosného hřídele g a jejichž vzájemná vzdá enost se rovná vzájemné vzdálenosti protilehlých hran druhých lopatek É. Tvar zářezů a jejich umístění jsou zřejmě z obr. 4, kde jsou znázorněny obdobné zářezy gá, použité u pr vedení vynálezu podle obr. 3. Protože tlouščka druhých lopatek É je menší než šířka zájězů clony łł, je clona łł volně zasouvatelná do mezilopatkového prostoru druhého kola §. Pře isčování clony ll v axiálním směru je zajištěno kolíky33, spojenými s vodicí objímkou clony ll a procházejíoími posuvně otvory, upravenýmimezi upevňovacími šrouby 1. 0 spojovací část li clony ll se opírá svojí vnější okrajovou částí vějířová pružina lg, jejíž vnitřní okrajová část dosedá na opěrný kroužek lg, upravený na nosném hřídeli § v místě, kde čelní stěna skříně 3 dosedá na nosný hřídel §. Proticloně ll na její straně odvrácené od druhého kola 5 je upravena elektromagnetická cívkalg, upevněná prostřednictvím plechového prstence 3 k vnitřní straně obvodové stěny skříně 5. Elektromagnetická cívka lg je vodivě spojene prostřednictvím zde čárkovaně znázorněného vedení a kontaktního kroužku ll, upraveného souose s nosným hřídelem 5 na vnější straně čelní stěny skříně 5, s neznázorněným zdrojem elektrického proudu.Je-li spojka v klidu, je clona ll působením vějířové pružiny lg zatlačována do mezilopatkového prostoru druhého kola §. Při zapnutí hnacího motoru se roztočí první koloA se skłíní A a kapalina je působením prvních lopatek 3 odstřodivou silou vyndlens vesměru naznačeném šipkou k obvodu prvního kola A. odtud kapalina proudí do mezilopatkového prostoru druhého kola Q, které se počne otačet n menším počtom otáčok ve srovnání s prvním kolem l a pŕedâvá svoji pohybovou energií prostřednictvím druhým lopetek g ha nosný hřídel Q a dále na poháněné zařízení. výsledný točivý moment, ktorý je spojka schopna přenášst,závisí na množství kapaliny, proudici během určité jednotky času mezi prostory prvníhoa druhého kola l, g. Protože clona ll vytváří v mezilopetkovém prostoru druhého koleà prekážku ptoudění kapaliny, lze jejím přemisřováním v osovám směru mezi jednou krejní polohou, naznačenou na obr. 1 plnou kresbou, kdy je clona ll úplně zasunuta, e druhou krajní polohou, naznačenou na obr. 1 čárkovaně, kdy je clona ll úplně vysunuta, výrazně ovlivnit množství proudicí kapaliny a tím i velikost přenášeného točivého momentu. Přiváděním elektrického proudu do elektromagnetické cívky lg se vytváří magnetické pole, které vtehuje clonu ll do dutiny elektromagnetické cívky lg proti síle vějířkové pružiny gg, působícív opečném směru, takže určité velikosti proudu odpovídá určitá poloha clony ll. zmenami velikosti proudu lze tedy podle potřeby libovolně měnit polohu clony ll V mezilopatkovém prostoru druhého kole § a tím i velikost pženâäeného točivého momentu, majícího vlivna rozběh poháněných meohanismů.V druhém alternetivním provedení znázorněném na obr. 2 je clona ll pevně spojene se setrvačníkem gg talířového tvaru, ktorý je opatřen průchody gg a na svém vnitřním obvodu pevně spojen s válcovým pouzdrem gi, obklopujíoím nosný hřídel g. Nosný hŕídel 3 je opetřen vnäjším vybráním gg, majicím v rozvinutím pohledu tvar rovnostranného trojúhelníku, jehož vrchol směřuje k čelní stěně skříně 5. Na vnitřním povrchu válcováho pouzdra gg jsou uprsveny drážky g§,uspožádané do trojúhelníku o stranách, majících menší délku než s nimi rovnoběžné boční hrany vnějäího vybrání 23. V drážkúch 3 jsou uloženy kuličky 35, které zasahují do vnějšího vybraní gg. a které představují vodicí element,spolupracující s vodicími plochami, ktoré jsou tvořeny hranami vnějšího vybraní gg. Při odvalování kuliček 35 po hrsnách se současně mění i poloha setrvačníku gg se clonou ll vzhledem k nosnému hřideli Q v axiälním a radiálním směru a tím i hloubka zasunutí clony ll do mezilopatkového prostoru druhého kole §. O setrvačník gg sa opírají talířově pružiny gz, které jsou na opaěné straně opřeny o opěrnou trubku gg, obklopující válcové pouzdro gg a uloženo na nosném hřídeli g prostřednictvím exiálniho kuličkového ložiska gg. Clona ll je celistvá, přičemž V druhých lopatkáoh § jsou proti obvodové štěrbině lg upraveny přímé štěrbiny gł, rovnoběžné s osou nosného hřídele Q.V klidu nebo při otáčení nosného hřídele § bez zrychlení je setrvačník gg se clonou ll působením talířových pružin 31 vysunut do polohy neznačené na obr. 2 čárkovaně, kdy clona ll je mimo prostor druhého kola 3. Při zapnutí hnecího motoru, pokud by moment působící proti otáčení nosného hřídele 5 byl malý, došlo by k jeho nežádoucímu rychlému rozběhu. Proto je eíla talížových pruäín 31 zvolena tak, že při překonání určitého zrychlení otáček nosného hřídele § se setrvačník gg proti noonému hŕideli Q začne zpoždovat. což má za následok, že se působením spolupráce vodicího elementu e vodicích ploch přemistuje po nosnám hřídeli 5 podle smyslu otáčení v nškterám z obou směrů naznačených na obr. 3 šípkami. Při posouvání setrvačníku gg se současně zasune clona ll do prostoru druhého kola 5 a tím se omezí proudění kapaliny ve spojqe se současným snížením přenašeného momentu a zpomelením otáček nosného hfídele g. Regulace činnosti spojky zde tedy probíhá automaticky na rozdíl od předcházejícího provedení, kde je činnost spojky řízena obsluhou.V dalším elternativním provedení znázorněném na obr. 4 a 5, které je podobné předoházející mu, je spojka opatřena setrvačníkovým pouzdrem 35, které je upraveno v zásobníku priobvodové a čelní stěně skříně 1 a otočné uloženo prostřednictvím své trubkové části nakluzných ložiscích §§, umístěných na nosném hřídeli g. Clona ll, uložená posuvně na trubkové části setrvačníkového pouzdra 35, je odpružena vůči druhému kolu § několika tlačnýmipružinami 31, umístěnými na vnější straně vodicí objímky clony ll. Vodicím elementemclony ll je v tomto případě válcovy výčnělek gg, spojený pevně se clonou ll, přičemžvodicí plochy jsou tvořeny bočními hranami vnitřního vybrání Q obvodové stěny setrvačníkovéhopouzdra 33, vymezujícími v rozvinutém pohledu rovnostranný trojuholník, jehož vrchol směřuje k čelní stěně skříně 1.Funkce spojky je obdobná jako v předoházejĺcím případě s tim rozdílem, že se vaxiá 1 ním směru a současně v radíálním posouvá pouze lehká clona ll. takže regulace je citlivějši.Popsané příklady nevyčerpávají všechny možnosti provedení hydrodynamické spojky podle vynálezu, případně různých variant za použití prvků, uvedených v předcházejících příkladech provedení. Tak například přímých štěrbin Q v druhých lopatkách 3 v kombinaci 5 celistvou clonou ll lze využít i u prvního a třetího provedení popsaného shore. Jako pružicích elementů spojených se clonou ll lze využít i jiných typů pružin. Rovněž odlišná mohou být otočná uložení setrvačníku 33 nebo setrvačníkového pouzdra 35 na nosnám hřídeli g. Pokud jde o vodici plochy apolupracujicí s vodicími elementy, mohou být vytvořeny i jiným způsobem, například jako vystupující vačky. Mohou být též uspořádány na jiných místech setrvačníku gg nebo setrvačníkového pouzdra 33, než jak bylo uvedeno. Také vodicí elementy mohou mít různý tvar, přičemž trojúhelnikově uspořádaných kuliček gg nebo válcového výčnělku 33 lze využít u druhé i třetí alternatívy provedení vynálezu. U všech provedení může být místo jedné clonylł použito i několika clon ll 0 různých průměrech.1. Hydrodynamická spojka se dvěma souoee proti sobě uloženými koly poloprstencového tvaru, kde první kolo, opatŕené radiálně uspořádanými prvními lopatkami, tvoří součást hnané části spojky a druhé kolo. opatřené radiálně uspořádanými druhými lopatkami, tvoří polu se svým nosným hřídelem součást hnané části spojky, přičemž první kolo je pevně spojeno se skříní, která obklopuje druhé kolo a nosný hřídel, a jejíž obvodová a čelní stěna vymezují spolu se stěnou druhého kola zásobník pracovní kapaliny, průtočně spojený s mezilopatkovými prostory prvního a druhého kola, vyznačená tím, že na nosném hřídeli(9) souose s ním je uložene alespoň jedna clona (11) trubkového tvaru, procházející volně obvodovou štěrbinou (12) ve stěně druhého kola (5) a spojená alespoň s jedním pružicím elementem, opirajicím se o hnanou část spojky.2. Hydrodynamická spojka podle bodu 1, vyznačená tím, že proti druhému kolu (5) rovnoběžně s osou nosného hřídele (8) jsou ve cloně (11) upraveny zářezy (35), jejichž vzájemná vzdálenost se rovná vzájemné vzdálenosti protilehlých hran druhých lopatek.(6).3. Hydrodynamíoká spojka podle bodu 1, vyznačená tím, že proti obvodové štěrbině(12) jsou v druhých lopatkáeh (6) rovnobêžně s osou nosného hřídele (8) upravený pfímé štěrbiny (31).4. Hydrodynamická spojka podle bodu 1 až 3, vyznačená tím, že proti cloně (11) z magneticky vodivého materiálu je na vnitřní straně obvodové stěny skříně (4) upravena elektromagnetické cĺvkà (16), spojená vodivě se zdrojem elektrického proudu.5. Hydrodynamická spojka podle bodu 4, vyznačená tím, že na vnější straně čelní stěny skříně (4) je souose s nosným hřídelem (8) upraven kontaktní kroužek (17), spojený vodivě s elektromagnetickou cívkou (16).6. Hydrodynamická spojka podle bodu 3. vyznačená tím, že clona (11) je opatřena setrvačníkem (22) a vodácím elementem, spolupracujícím s vodicími plochami, uprsvenými na nosnem hřídeli (B) mimoběžně s jeho osou.7. Hydrodynamická spojka podle bodu 6, vyznačená tím, že vodicí plochy jsou tvořeny hočními hranami vnějšiho vybrání (23), upraveného na nosném hřídelí (B) a mejícího v rozvinutém

MPK / Značky

MPK: F16D 37/00

Značky: spojka, hydrodynamická

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-260564-hydrodynamicka-spojka.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Hydrodynamická spojka</a>

Podobne patenty