Гідроінерційний трансформатор

Гідроінерційний трансформатор, що містить корпус, вхідний та вихідний вали, два механізми вільного ходу, два планетарні механізми зі спільним для них водилом, кінематично зв'язаним з вхідним валом, кожний із яких включає також центральне колесо, кінематично зв'язане з вихідним валом, і за допомогою першого механізму вільного ходу з водилом у першому планетарному механізмі, і за допомогою другого механізму вільного ходу з корпусом у др угому планетарному механізмі, зчеплені з центральним колесом проміжні сателіти, призначені для взаємодії з останніми незрівноважені сателіти з рідкими вантажами, які установлені на водилі співвісно парами різних планетарних механізмів та зв'язані з коаксіально установленими згідно з кількістю сателітів зовнішнім та внутрішнім барабанами, відповідно з внутрішніми лопатками у першому планетарному механізмі та зовнішніми лопатками у другому планетарному механізмі для взаємодії з рідкими C2 2 32725 1 3 32725 4 банів і розташованих діаметрально протилежно у керованими муфтами, при цьому за допомогою площині, яка проходить через вісь гільзи під невепершої та п'ятої муфт і зубчати х пар водило зв'яликим кутом до площини, що проходить через осі зане відповідно з маховиком та вихідним валом, гільзи та водила по ходу обертання барабанів відкотрі за допомогою другої та третьої муфт ї з убчаносно гільзи, на неробочих ділянках поверхні коттих пар зв'язані з центральним колесом першого рої виконані навколо - осі канали, призначені для планетарного механізму, яке за допомогою четвеобміну повітрям між верхнім та нижнім перепускртої муфти, зубчато го механізму з проміжним коними вікнами гільзи, запобігаючи перетин повітрям лесом і зубчатої пари також іншим кінематичним рідких вантажів, а передаточне число між неурівланцюгом зв'язане з вихідним валом. новаженим сателітом та центральним колесом у Застосування в інерційному трансформаторі кожному планетарному механізмі вибране рівним маховика та засобів для нових кінематичних зв'язабо меншим одиниці /а с. СРСР № 1441126, кл. ків між його ланками, дозволяє використати у приF16Н 33/14, 1987/. воді машини кінетичну енергію маховика, яка акуАле відомий трансформатор не може акумумулюється на ньому у період гальмування лювати кінетичну енергію у період гальмування виходного валу, внаслідок чого значно підвищувиходного валу з робочими органами машини для ється економічність трансформатора та покрасуподальшого її використання у приводі машини. У ється екологія навколишнього середовища, за равідомому трансформаторі гальмування виходного хунок зменшення викиду в атмосферу тепла та валу здійснюється за допомогою приводного двишкідливих речовин. гуна або робочого гальма машини, які викидають в Суть запропонованого технічного рішення і атмосферу тепло та шкідливі речовини, погіршуюпринцип його роботи пояснюється кресленням. чі екологію навколишнього середовища. На фіг. 1 схематично зображений гідроінерційВ основу винаходу покладене завдання удоний трансформатор; на фіг. 2 і 3 показаний пересконалення інерційного трансформатора шляхом тин А-А на фіг. 1 та розташування вантажів у баконструкційних перетворень, що забезпечують рабанах відповідно на режимах трансформації акумулювання кінетичної енергії при гальмуванні моменту і динамічної муфти. виходного валу та повторне використання її у приГідроінерційний трансформатор утримує корводі машини. пус 1, розміщені в ньому вхідний 2 та вихідний 3 Поставлене завдання вирішується тим, що завали, два МВХ 4, 5, два планетарні механізми зі пропонований гідроінерційний трансформатор, η ο спільним для них водилом 6, кінематично зв'язаутримує корпус, вхідний та вихідний вали, два меним з вхідним валом 2. Планетарні механізми ханізми вільного ходу, два планетарні механізми зі включають відповідно центральні колеса 7, 8, зчіспільним для них водилом, кінематичне зв'язаним плені з ними проміжні сателіти 9, 10 та взаємодіюз вхідним валом, кожний із котрих включав також чі з останніми неурівноважені сателіти 11, 12 з центральне колесо, кінематично зв'язане з вихідрідкими вантажами 13. Центральне колесо 7 перним валом і за допомогою першого механізму вішого планетарного механізму кінематичне зв'язального ходу з водилом у першому планетарному не з вихідним валом 3 та за допомогою МВХ 4 - з механізмі і за допомогою другого механізму вільводилом 6, а центральне колесо 8 другого планеного ходу з корпусом у др угому планетарному метарного механізму за допомогою МВХ 5 зв'язане з ханізмі, зчіплені з центральним колесом проміжні корпусом 1. Неурівноважені сателіти установлені сателіти, призначені для взаємодії з останніми на водил і співвісно парами, які належать в кожній неурівноважені сателіти з рідкими вантажами, які парі різним планетарним механізмам. Передаточустановлені на водилі співвісно парами різних не число між неурівноваженим сателітом та планетарних механізмів та зв'язані з коаксіально центральним колесом у кожному планетарному установленими згідно кількості сателітів зовнішнім механізмі вибране рівним або меншим одиниці. та внутрішнім барабанами відповідно з внутрішніВантажна ланка кожної пари неурівноважених сами лопатками у першому планетарному механізмі телітів 11,12 виконана у виді заповненої рідким та зовнішніми лопатками у другому планетарному вантажем герметичної камери, яка утворена коакмеханізмі для взаємодії з рідкими вантажами, засіальне установленими і зв'язаними з відповідникріплені на водилі циліндричні гільзи, які мають ми сателітами зовнішнім 14 та внутрішнім 15 бакожна двоє перепускних вікон, призначених для рабанами відповідно з внутрішніми лопатками у сполучення між порожнинами зовнішнього та внупершому планетарному механізмі та зовнішніми трішнього барабанів і розташованих діаметрально лопатками у другому, призначеними для взаємодії протилежно у площині, яка проходить через вісь з рідкими вантажами. Лопатки різних барабанів гільзи під невеликим кутом до площини, що прохо14,15 розділені одні від інших закріпленою на водить через осі гільзи та водила по ходу обертання дилі б циліндричною гільзою 16, котра має двоє барабанів відносно гільзи, у котрої на неробочих перепускних вікон 17,18, призначені для сполученділянках поверхні виконані навколо осі канали, ня між порожнинами зовнішнього 14 та внутрішпризначені для обміну повітрям між перепускними нього 15 барабанів і розташовані діаметрально вікнами гільзи, а передаточне число між неурівнопротилежно у площині, яка проходить через вісь важеним сателітом та центральним колесом у когільзи під невеликим кутом a до площини, що прожному планетарному механізмі вибране рівним ходить через осі гільзи та водила по ходу оберабо меншим одиниці, який відрізняється тим, по тання барабанів відносно гільзи. На неробочих він постачений акумулятором кінетичної енергії, ділянках поверхні кожної гільзи 16 навколо осі винаприклад, маховиком, зубчатим механізмом з конані широкі канали 19,20, які забезпечують обпроміжним колесом, зубчатими парами та п'ятьма мін повітрям між перепускними вікнами 17,18 гіль 5 32725 6 зи для попередження перетину рідких вантажів циркуляція вантажів між барабанами припиняєтьповітрям. ся, а вантажі у внутрішніх барабанах 15 /фіг. 3/ Запропонований трансформатор постачений знаходяться у вер хньому положенні, тоді центрамаховиком 21, зубчатим механізмом, складеним льне колесо 8 силами тертя внутрішніх барабанів колесами 22 - 24, зубчатими парами, складеними я гільзами за допомогою МВХ 5 відключається від колесами 25 - 34, та п'ятьма керованими муфтами корпусу, з упиняючи перелопачення та розігрів ва35 - 39. нтажів на режимі муфти. При цьому за допомогою муфти 35 і зубчатих У період переходу трансформатора із режиму коліс 25 –2 8 водило 6 зв'язане з маховиком 21, а динамітної муфти на режим трансформації моменза допомогою муфти 39 і зубчатих коліс 25, 26, 31, ту, коли циркуляція вантажів між барабанами від32 - з вихідним валом 3. Маховик 21 за допомогою новляється, тоді своєчасний початок дії негативномуфти 36 і зубчатих коліс 27 - 30, а вихідний вал 3 го моменту на центральному колесі 8 та бистре за допомогою муфти 37 зв'язані з центральним заклинювання МВХ 5 забезпечується обумовлеколесом 7 першого планетарного механізму, котре ним розташуванням перепускних вікон 17,18 гільз. другим ланцюгом за допомогою муфти 38, з убчаДля реверсирування виходного валу муфту 37 того механізму з проміжним колесом 23 та зубчавиключають і після його зупинки включають муфту тої пари 33, 34 також кінематичне зв'язане з вихід38, при цьому обертальний момент центрального ним валом. колеса 7 буде передаватись на вихідний вал через Кінематичний зв'язок між водилом 6 та вхідзубчатий механізм з проміжним колесом 23, зубчаним валом 2 може бути виконаний за допомогою ті колеса 33,34 та муфту 38. Завдяки наявності у диференціального механізму /на кресленні не покінематичному ланцюгу зубча того механізму з казаний/ який включає з'єднане з вхідним валом проміжним колесом вихідний вал буде здобувать водило з сателітами та взаємодіючі з останніми обертання у протилежний бік відносно входного двоє центральних коліс, одне із котрих зв'язане з валу. центральним колесом першого планетарного меДля гальмування виходного валу 3 при вклюханізму, а інше - зі спільним водилом планетарних ченій муфті 37 за допомогою приводного двигуна, механізмів. останній переводять на режим гальма, створюючи Гідроінерційний трансформатор працює таким на вхідному валі 2 момент опору, при цьому чином. центральне колесо 7, прагнучи випередити водило Для разгону вихідного валу 3 за допомогою 6, за допомогою МВХ 4 блокує зубчаті колеса приводного двигуна /на кресленні не показаний/ першого планетарного механізму та забезпечує включають муфту 37, яка зв'язує центральне копередачу моменту опору від входного валу на вилесо 7 з вихідним валом 3. При обертанні входнохідний вал. го валу 2 з водилом 6 і наявності моменту опору Для гальмування виходного валу 3 за допомона вихідному валі 3 проміжні сателіти 9,10, обкогою маховика 21 одночасно виключаюсь муфту 37, чуючи відповідно центральні колеса 7,8, привощо роз'єднує центральне колесо 7 від виходного дять до руху неурівноважені сателіти 2 з зовнішнівалу 3, та включаюсь муфти 36, 39, що установми барабанами 14 і неурівноважені сателіти 12 з люють механічні зв'язки відповідно між центральвнутрішніми барабанами 15, а рідкі вантажі 13 пеним колесом 7 і маховиком 21 між вихідним валом ремішаються по колу лопатками зовнішніх бара3 і водилом 6, а потім приводний двигун перевобанів 14 до центру трансформатора, а лопатками дять на режим холостого ходу плавно підвищуючи внутрішніх барабанів 15 - до його периферії, кожінтенсивність гальмування. При цьому обертального разу перетікаючи під дією відцентрових сил ний момент, створений інерційністю робочих оргачерез перепускні вікна 17, 18 із лопаток одних банів машини, передається від виходного валу 3 на рабанів до лопаток інших барабанів при проході маховик 21 через муфту 39, з убчаті колена ними верхніх та нижніх положень. Повітря, витис32,31,26,25, водило 6, гідроінерційний ланцюг, нуте із заповнюючих вантажем міжлопаточних поцентральне колесо 7, муфту 36 та зубчаті колеса рожнин барабанів, перемішається, не перетинаю27 - 30. В результаті маховик під дією обертальночи потоків вантажів, у звільнені від вантажів го моменту, збільшуючи оберти, нагромаджує кінеміжлопаточні порожнини тих же барабанів із нижтичну енергію та гальмує вихідний вал. Після помінього 18 до верхнього 17 перепуского вікна і у звотного зменшення обертів виходного валу і ротньому напрямку відповідно по каналам 19 і 20, припинення його сповільнювання муфти 36,39 які виконані на внутрішній і зовнішній неробочих виключають і, якщо потрібна зупинка виходного ділянках поверхні гільзи. При цьому вантажі, що валу, подальше його гальмування продовжують за знаходяться на лопатках зовнішніх барабанів 14 допомогою робочого гальма машини /не показане/. /фіг. 2/, створюють дебаланси на сателітах 2, якиЯкщо при гальмуванні виходного валу за доми формується на центральному колесі 7 позитипомогою маховика потрібна підтримка визначеної вний момент, обертаючий за допомогою муфти 37 швидкості робочих органів машини, наприклад, вихідний вал 3, а вантажі, що знаходяться на лошвидкості транспортного засобу на довгих схилах патках внутрішні х барабанів 15, створюють дебадоріг, тоді інтенсивність гальмування регулюють ланси на сателітах 12, якими формується на центзмінами у потрібному напрямку навантаження ральному колесі 8 негативний реактивний момент, приводного двигуна. котрий за допомогою МВХ 5 сприймається корпуКоли при гальмуванні виходного валу в умовах сом1. руху транспортного засобу на довгих і крутих схиПісля розгону виходного валу, коли трансфолах доріг оберти маховика підвищуються До макрматор переходить на режим динамічної муфти і симальних і ефективність гальмування знижуєть 7 32725 8 ся, тоді природний двигун переводять на режим во покращується екологія навколишнього середогальма, забезпечуючи подальше гальмування вивища за рахунок зменшення викиду в атмосферу ходного валу, а муфту 36 виключають, припиняютепла та шкідливих речовин. чи розгін маховика. При цьому гальмуючий момент Для акумулювання кінетичної енергії, яка надвід входного валу передається на вихідний вал ходить рід приводного двигуна, включаюсь муфту через водило 6, зубчаті колеса 25,26,31,32 та му36 при виключених інших муфта х. При цьому обефту 39. ртальний момент входного валу 2 передається Для розгону виходного валу з використанням через водило 6, гідроінерційний ланцюг, центракінетичної енергії, раніш акумульованої маховильне колесо 7, муфту 26 та зубча ті колеса 27 - 30 ком, коли двигун працює на режимі холостого хона маховик 21, внаслідок чого останній збільшує ду, одночасно включають муфти 35 і 37, які устаоберти, акумулюючи кінетичну енергію Після нановлюють механічні зв'язки відповідно між громадження на маховику визначеного запасу кімаховиком 21 і води-лом 6 та між центральним нетичної енергії коли на двигуні навантаження колесом 7 і вихідним валом 3. При цьому обертазменшується, тоді муфту 26 виключають і сьогочальний момент маховика, який має великі оберти /2 сно включають муфти 35 і 37 для використання – 50тис.хв.-1/, передається через зубчаті колеса енергії двигуна разом з енергією маховика на роз28,27, муфту 35,зубчаті колеса 26,25, водило 6, гін виходного валу. гідроінерційний ланцюг, центральне колесо 7, та Коли вихідний вал здобуває потрібні робочі муфту 37 на вихідний вал і приводить останній до оберти та зменшується на ньому момент опору, руху. По мірі витрачення маховиком кінетичної тоді муфту 35 виключають, яка роз'єднує маховик енергії його оберти зменшуються і настає період, 21 від водила 6, а трансформатор продовжує виколи зростання обертів виходного валу припинякористовувати лише енергію двигуна. При черговій ється, тоді муфту 35 виключають і сьогочасно збізупинці виходного валу його гальмують раніш опильшують навантаження приводного двигуна. саним способом за допомогою маховика 21, який Використання кінетичної енергії, акумульовапри цьому поновлює запас кінетичної енергії, неної маховиком в умовах гальмування транспортнообхідної для спільного її використання разом з го засобу на схилах доріг, може здійснюватися енергією приводного двигуна при наступному забезпосередньо у післягальмуючий період, наприпуску машини. клад, для подолання підйому дороги шляхом Завдяки спільному використанню запасу енервключення муфти 35. При цьому вхідний обертагії маховика і енергії приводного двигуна при пуску льний момент на водилі 6 підсумковується з момашини забезпечується можливість для зниження ментом, що находить від маховика 21 через зубча/у два і більше разів/ потужності двигуна. ті колеса 28,27, муфту 35 та з убчаті колеса 26,25, Таке виконання гідроінерційного трансформазменшуючи навантаження на двигуні. тора дозволяє підвищити його економічність, зниВикористанням у приводі машини кінетичної зити потужність привозного двигуна та покращити енергії, яка акумулюється на маховику при гальекологію навколишнього середовища за рахунок муванні виховного валу, значно підвищується /на застосування маховика та засобів для нових кіне40 – 50%/ економічність трансформатора та суттєматичних зв'язків між його ланками. Фіг. 1 9 32725 Фіг. 2 Фіг. 3 ДП «Український інститут промислов ої в ласності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлов их, 15, м. Київ , 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науков ий коміт ет” вул. Артема, 77, м. Київ , 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71 10