Основные сведения о гидропередачах

Гидропередача - это сочетание в одном агрегате рабочих ор­ганов двух лопастных машин - центробежного насоса и гидро­турбины. Она состоит из рабочих колес, соосно расположенных в непосредственной близости друг от друга и заключенных в общий кожух.

Классификация и основные особенности. Гидропередачи классифицируют на гидродинамические муфты (гидро­муфты) и трансформаторы (гидротрансформаторы). Их использу­ют для переноса энергии от двигателя к приводимой машине потоком жидкости.

Поток жидкости в гидродинамической передаче характери­зуется большим расходом и небольшим статическим давлением, поэтому в качестве ведущего элемента используют центробеж­ные насосы с высокой подачей. Лопастям насосного колеса жидкости сообщается энергия динамического напора. В тур­бинном колесе гидравлическая энергия преобразуется в механическую. Гидродинамическая передача передает вращающий момент с одного вала на другой и мощность при отсутствии жесткого соединения ведущего и ведомого валов. Это обес­печивает защиту двигателя и приводимой машины от вредного влияния пульсаций нагрузки и перегрузок. Данные свойства значительно продлевают срок службы машин вследствие спо­собности гидродинамической передачи плавно изменять вели­чину, а иногда и знак передаваемого крутящего момента при соответственном изменении частоты вращения ведомого вала. Такие трансмиссии могут играть роль бесступенчатых редук­торов, автоматически обеспечивающих нужное передаточное отношение. Эти и ряд других преимуществ привели за пос­ледние десятилетия к широкому распространению гидродина­мических передач в промышленности и на транспорте.

Гидромуфта.

Это - гидродинамическая передача с двумя ко­лесами насосным и турбинным. Она имеет одинаковые крутящие моменты на ведущем и ведомом валах, т. е. не происходит трансформации энергии. А чтобы уменьшить передаваемый на ведущий вал вращающий момент, в гидромуфте установлен диафрагмовый порог 3. Передача энергии от насосного колеса на турбинное осуществляется при помощи рабочей жидкости. Чтобы рабочая жидкость не вытекала из внут­ренних полостей гидромуфты, предусмотрены уплотняющие уст­ройства, расположенные между валом и корпусом.

При вращении насосное колесо забирает рабочую жидкость из турбинного колеса, она приобретает запас кинетической энер­гии и подвергается закручиванию, что приводит к увеличению количества движения рабочей жидкости. Раскручиваясь, жидкость поступает на турбинное колесо, оказывая давление на его лопасти, и при этом теряет часть своей энергии. От турбинного

Рис. 7.2. Гидромуфта и гидротрансформатор:

а — гидромуфта: 1— корпус; 2, 5— турбинные колеса; 3 — диафрагмовый порог; 4—ведо­мый вал; 6, 8— турбинные колеса; 7—ведущий вал; б, в—гидротрансформатор (б— ведомая часть: 7— неподвижный направляющий аппарат; 2— насосное колесо; 3— ведущий вал; 4— ведомый вал; 5—турбинное колесо; 6— тор; в—ведущая часть: У—неподвижный направ­ляющий аппарат; 2 — отверстие для пополнения системы маслом; 3 — ведущий вал; 4 — насосное колесо; 5—кожух; 6—ведомый вал; 7—турбинное колесо; 8—тор)

колеса жидкость по его лопастям направляется к центру гидро­муфты и поступает в насосное колесо. Итак, жидкость циркули­рует от насосного к турбинному колесу, образуя вихревое коль­цо, называемое кругом циркуляции.

Гидротрансформатор

Это - гидродинамическая передача с тремя лопаточными колесами (насосным, турбинным и направ­ляющего аппарата), имеющая все свойства гидромуфт. Применя­ют гидротрансформаторы для регулирования крутящего момента или частоты вращения турбинного вала.

Гидротрансформатор состоит из ведущего вала, вращающегося от двигателя, насосного колеса, неподвижного направляющего аппарата, турбинного колеса в кожухе (кото­рое служит для отвода масла из гидротрансформатора в холодиль­ник), тора — внутреннего кольца подшипника. Ведомый вал  передает вращающий момент на силовой орган машины. Отверс­тие в направляющем аппарате предназначено для пополнения системы маслом с помощью вспомогательного насоса.

Различают два варианта исполнения гидротрансформатора, когда неподвижный аппарат установлен за турбинным колесом или за насосным. В первом варианте рабочая жидкость циркулирует от насосного колеса к неподвижному направляющему аппарату, затем к лопаткам турбинного колеса  и возвращается к насосно­му колесу. Во втором варианте рабочая жидкость из насосного колеса поступает на лопатки турбинного ко­леса, откуда идет в направляющий аппарат и возвращается в насосное колесо. Второй вариант конструкции гидротрансфор­матора называют гидротрансформатором II класса.