Назначение — передача и увеличение (трансформация) вращающего момента, автоматическое уменьшение скорости турбинного колеса при увеличении нагрузки, защита двигателя от перегрузки.
|
Гидротрансформатор (ГТ) имеет как минимум три колеса с криволинейными лопатками (рис. 14.7): 1 — насосное колесо, соединенное с ведущим валом 6; 2 — турбинное колесо, соединенное с ведомым валом 7; 3 — направляющее или реакторное колесо (реактор). Колесо 3 неподвижно при больших нагрузках на валу 7 и вращается вместе с турбинным колесом при малых нагрузках. Это обеспечивает обгонная муфта 5, соединяющая реактор 3 с неподвижным корпусом 4 при больших нагрузках. Трансформатор с обгонной муфтой называют комплексным. Он работает в режиме трансформатора при больших и в режиме муфты при малых нагрузках. |
Рис. 14.7.Гидродинамический трансформатор |
Межлопаточное пространство колёс 1, 2, 3 заполнено гидравлическим маслом. Предусмотрена система охлаждения масла – насос Н1 и охладитель АТ.
|
Рис. 14.8. Скорости масла на переходах Н — Т, Т — Р и Р — Н гидротрансформатора |
Обозначим: Н - насосное колесо; Т - турбинное колесо; Р - реактор; u, u, w - абсолютная, окружная и относительная скорости масла; индексы: 1 - вход в колесо; 2 - выход из колеса. Колесо Н лопатками вовлекает масло во вращательное движение. Под действием центробежных сил масло устремляется на периферию, где переходит на лопатки турбины и динамическим (скоростным) давлением создаёт на ней вращающий момент. Отдав турбине часть энергии, масло через реактор возвращается в насосное колесо. На рис. 14,8 схематично показаны форма лопаток колёс Н, Т, Р, векторы скоростей масла на входах и выходах колёс, направления сил и вращающих моментов, с которыми масло действует на колеса. Лопатки насосного колеса загнуты назад по отношению к направлению вращения, а лопатки турбины изогнуты так, чтобы сила давления масла на них была наибольшей. |
Масло, входя на лопатки турбины
со скоростью 
, давит на них, создаёт
вращающий момент Тт и заставляет турбину вращаться. Как и в
гидромуфте, условием создания вращающего момента при расположении колёс Н — Т —
Р является
отставание турбинного колеса от насосного, т.е. wт
< wн.
На лопатки реактора масло приходит со скоростью 
, давит на их вогнутые поверхности и
создаёт вращающий момент Тр обратного направления по
отношению к моменту Тт на колесе Т. Этим моментом
обгонная муфта будет замкнута (заклинена) на корпус трансформатора, колесо Р
заторможено.
Масло идёт через колёса в последовательности Н — Т — Р — Н. Роль реактора Р в том, чтобы развернуть поток в сторону вращения насосного колеса и тем самым уменьшить необходимый на разгон масла вращающий момент Тн. Благодаря этому момент на насосном колесе меньше, чем на турбинном.
В трансформаторе взаимодействуют через масло три колеса. На рис. 14.8 символами Тн, Тт, Тр обозначены вращающие моменты на колёсах Н, Т и Р, созданные силами давления масла Fн, Fт, Fр. В установившемся движении величины Тн, Тт, Тр удовлетворяют условию равновесия: Тн - Тт +Тр= 0, откуда
. (14.4)
Вращающий момент на турбинном колесе больше момента на насосном колесе на величину момента на реакторе. В этом проявляется редуцирующее действие трансформатора — он увеличивает вращающий момент на ведомом валу при одновременном уменьшении его скорости.
Трансформатор может передать возросший момент, если увеличится разность скоростей wн – wт. Происходит это автоматически — при увеличении нагрузки на турбинном колесе его скорость уменьшается. При уменьшении нагрузки скорость турбинного колеса увеличивается.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
