Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

Бесконтактные уплотнения применяются в качестве уплотне­ ний колес в рабочей полости во избежание утечек из полостей высокого давления в полости более низкого давления и иногда в качестве уплотнений рабочей полости гидродинамической пере­ дачи. Реже бесконтактные уплотнения применяются вместо ман­ жетных уплотнений для вращающихся валов. Бесконтактные уплотнения работают без трения деталей между собой, а следова­ тельно, и без износа.

К подобным уплотнениям относятся щелевые, лабиринтные и гидродинамические винтового и центробежного типов. Щелевые уплотнения представляют собой кольцевую щель между цилиндри­ ческими, коническими или торцевыми поверхностями неподвиж­ ной и вращающейся деталей.

Рис. 181. Щелевые уплотнения:

На рис. 181 показаны схемы щелевых уплотнений некоторых типов: гладкие кольцевые последовательно расположенные кони­ ческая и цилиндрическая щели (см. рис. 181, а); гладкие кольце­ вые последовательно расположенные коническая, торцевая и ци­ линдрическая щели (см. рис. 181, б). Утечки в таких уплотнениях меньше, чем в предыдущих, из-за дополнительных потерь на пере­ ходах из щели в щель. Уплотнение, показанное на рис. 181, в, создает более благоприятные условия для смешивания утечек с основным потоком при входе в рабочее колесо.

При прочих равных условиях коническая щель более эффек­ тивна, чем цилиндрическая, так как в жидкости, находящейся в конической щели, одна из составляющих центробежной силы

рабочей полости используются бесконтактные уплотнения, для ограничения утечек и обеспечения необходимого давления под­ питки обычно используют длинные лабиринты с большим числом разгрузочных канавок. При этом значительно увеличиваются габаритные размеры уплотнительного узла, что нежелательно.

Гидротрансформаторы строительных и дорожных машин имеют конструктивную особенность, отличающую их, например, от гидро­ трансформаторов автомобилей, тепловозов и других машин. Они «выключаются», когда происходит нарушение гидравлической

332

(двух каскадов). Причем первая ступень одновременно служит для отвода рабочей жидкости подпитки на слив, так как про­ пускает полный расход подпитки Q„, поэтому на первой ступени

питки и, во-вторых, значительно уменьшается статическое давле­ ние в камере за первой ступенью. Следствием этого является не­ большой перепад статического давления на второй ступени уплотнительного узла и небольшие утечки в корпус гидротрансфор­ матора.

Ограничения утечек в корпус гидротрансформатора связаны с тем, что корпус соединен трубопроводом с баком системы пита­ ния, поэтому возможно пенообразование в баке, и как следствие, снижение тяговых свойств гидротрансформатора. Кроме того, при переполнении корпуса, когда ротор насоса «купается» в масле, имеют место большие дисковые потери, которые снижают к. п. д. гидротрансформатора на 2—3% и одновременно увеличивают его энергоемкость.

Влияние геометрических параметров щелей уплотнений на величину давления подпитки при определенных і можно уста­ новить из формул:

Qn — расход подпитки;

ß= ÔTiОНі

°ні. Ô T I — радиальные зазоры в щелях уплотнения первой

334

По полученным уравнениям (155) была построена графически зависимость относительного напора подпитки На в функции от режима работы гидротрансформатора / при различных значе­ ниях ß (рис. 183). Необходимо отметить, что величина і не входит

При выборе длины щелей первой ступени необходимо принять во внимание, что кольцевая щель в отличие от обыкновенных отверстий имеет большую поверхность трения, и поэтому она более чувствительна к изменению вязкости рабочей жидкости. В связи с тем, что вязкость рабочей жидкости в процессе работы гидро­ трансформатора может изменяться в широких пределах (при изменении температуры), то сопротивления щелей первой ступени,

335

а следовательно, и давление подпитки в рабочей полости также будет изменяться в широких пределах, что нежелательно. Поэтому длина щелей первой ступени должна быть как можно короче и

гидротрансформатора был рассмотрен вопрос о соотношении расходов рабочей жидкости подпитки, сливаемого в корпус и от­ водимого из рабочей полости в бак. Это соотношение характери­ зует герметичность предложенной системы питания гидротранс­ форматора.

фективны гидродинамические уплотнения винтового и центробеж­ ного типа. Уплотнение в них достигается возвратом жидкости из уплотняемого зазора в уплотняемую полость. Эти уплотнения работают как насосы со свойственными им затратами мощности

в виде многозаходных винтовых поверхностей на вращающихся деталях или на неподвижных или на тех и других. На неподвижной детали направление винтовой поверхности должно быть противо-

336