Зачем обгонная муфта на генераторе: Обгонная муфта генератора: все об устройстве и неисправностях

Однако многие автовладельцы предпочитают поставить дешевую цельнометаллическую «болванку», даже если штатно был установлен инерционный шкив. Зачем платить больше за непонятное устройство с какой-то муфтой? В общем, типичная беда отечественного автосервиса: желание сиюминутно сэкономить, помноженное на отсутствие технической информации. При этом последствия такой «экономии» приводят к немалым тратам в будущем, но об этом как-то не принято думать. А потом в возникших проблемах обвиняется «некачественный» ремень (вдруг взял и порвался!). Однако качество ремня во многих случаях как раз не при чем. Знакомый автора статьи имел проблемы с частыми разрывами ремня генератора. Намучавшись, по совету мастера одной столичной СТО он заменил «родной» шкив на аналог с обгонной муфтой. И, надо сказать, несколько большая стоимость этого устройства себя окупила: внепланово тратиться на ремни больше не пришлось…

«Виноват» двигатель
На каждом двигателе установлены навесные агрегаты, например, генераторы или компрессоры кондиционеров. Они приводятся в действие с помощью разного рода ремней и шкивов от коленвала. Но как ни старайся, двигатель внутреннего сгорания никогда не будет работать равномерно: ход коленвала всегда будет «пульсирующим» в такт с рабочим ходом поршня. Кроме того, не будем забывать, что мотор не работает в одном, стабильном, режиме. Такое возможно разве что на стенде моторных испытаний, но никак не в условиях городского «трафика». В общем, неравномерность работы двигателя передается на вспомогательное оборудование через ременный привод и вынуждает инерционные массы в приводе вспомогательного оборудования постоянно разгоняться и тормозиться. Как следствие – высокие нагрузки на натяжитель и ремень, чрезмерная вибрация ремня и его преждевременный износ, не забудем также про высокую шумность. Отметим, что из всего навесного оборудования генератор обладает наивысшим моментом инерции, поэтому оказывает наибольшее влияние на ременной привод.

Для большей ясности представьте себе ступицу велосипедного колеса, которая допускает передачу крутящего момента только в одном направлении. Кроме того, когда велосипедист перестает нажимать на педали, она позволяет колесу свободно вращаться. Точно так же, при снижении числа оборотов двигателя, когда шкив генератора еще стремится вращаться с прежней скоростью, обгонная муфта шкива отсоединяет привод генератора и позволяет ему свободно проворачиваться. Эффект отсоединения образуется из-за кинетической энергии ротора генератора во время превышения скорости его вращения относительно шкива, замедляемого ремнем, и в основном возникает на частоте вращения двигателя ниже 2000 об.мин.

Во время переключения передач (трансмиссии) вал генератора также отсоединяется из-за снижения частоты вращения двигателя. Это исключает проскальзывание ремня. С другой стороны, данный механизм позволяет более плавно набирать скорость «бега» ремня при увеличении оборотов. Процесс соединения и разъединения муфты длится буквально несколько миллисекунд, поэтому для ремня (а также для остальных компонентов системы) обеспечиваются вполне комфортные условия работы и, как следствие, существенное увеличение пробега (по некоторым данным – до 100-150 тыс. км пробега). Кроме того, уменьшается шумность. Как говорится, «мелочь – а приятно».

Если обратится к цифрам, то благодаря применению шкива с обгонной муфтой максимальные нагрузки на ремень могут быть снижены с 1300 Нм до 800 Нм, амплитуда вибраций натяжителя ремня снижается с 8 мм до 2 мм. Эти данные были получены инженерами INA в результате пробных замеров динамических нагрузок, приложенных к приводу вспомогательного оборудования. Преимущества инерционного шкива очевидны, поэтому компания рекомендует при очередном ремонте ременного привода менять штатный шкив на инерционный, если это не запрещает автопроизводитель. По-хорошему, любознательному автовладельцу стоит поинтересоваться, что находится у него под капотом, не дожидаясь ремонта. Лучше начать экономить на ремнях заранее.

Не каждому по плечу
Отметим, что изготовление качественных инерционных шкивов требует весьма серьезного уровня производства. Ведь при частоте вращения ротора генератора, доходящей до 12 000 об/мин (в 2-2,5 раза большей, чем у коленвала) процессы постоянного соединения и разъединения муфты в инерционном шкиве занимают доли секунды, при этом температура в узле доходит до 120°С. Поэтому для производства инерционного шкива требуются высочайшая точность и качественные материалы. Поэтому добиться наибольшего пробега этого узла пока что удалось только немцам из INA, компания славится своей точной механикой на весь мир. К примеру, попытку освоить производство шкивов с обгонной муфтой сделала бразильская ZEN. Однако, насколько нам известно, добиться нормального ресурса изделия эта компания пока что не смогла, несмотря свои внушительные производственные мощности и репутацию поставщика высококачественных бендиксов. Ну, а о китайских инерционных шкивах, которые попадаются на рынке под непонятными брендами (или хуже – в качестве подделок под известные) точно ничего хорошего сказать пока нельзя.

Поэтому с момента изобретения и по нынешний момент INA сохраняет лидерство в производстве шкивов с обгонной муфтой, выпуская ежегодно свыше 12 миллионов изделий. Их используют все известные мировые производители генераторов, доля INA на рынке доходит до 85%. Отметим, что речь идет о генераторах, которые затем поставляются на конвейеры автопроизводителей. Про aftermarket мы уже говорили выше: достойной замены продукции под маркой INA на рынке просто нет.

Поэтому не стоит удивляться, когда в коробке обнаруживается устройство с маркировкой «made in Canada». Между тем, у некоторых потребителей подобные моменты иногда вызывают недоумение, и, как это часто бывает, вокруг бренда образовался ряд домыслов…

«Белый или черный»
По поводу «made in Canada» мы разобрались выше, теперь поговорим об… окраске шкивов. Сравнительно недавно все изделия от компании INA, которые попадали в руки отечественных мастеров, были окрашены в черный цвет. Поэтому появление запчастей в другом цветовом исполнении озадачило покупателей, и кто-то пустил слух, что «правильная» INA – только черная. А остальное – это регенерированные детали.

Ставим точку: можно железно утверждать, что концерн Schaeffler Group не выпускает регенерированных изделий. В подтверждение тому в редакции есть соответствующее официальное письмо. В появлении необычной для наших мастеров окраски виновата любовь европейцев к экологии: до 2007 года шкивы и другие продукты (натяжные ролики и т.д.) имели гальваническое темное покрытие, включающее в себя ингредиент – 6-валентный хром. Однако в Европе его сочли канцерогенным и токсичным, поэтому все новые шкивы стали покрываться серебристой краской без вышеупомянутого хрома. Так как внедрение нового типа окраски заняло определенное время, в течение переходного периода на рынке появлялись детали как в «черном» исполнении, так и «белом».

Возвращаясь к теме регенерации, отметим, что INA предусмотрительно не торгует специальными подшипниками, которые используются в инерционных шкивах. Ведь какое-либо самостоятельное восстановление этих узлов компанией крайне не рекомендуется. Но, как обычно, желающие заработать находят лазейки, и на рынок таки попадают контрафактные продукты. К примеру, закупаются самые дешевые шкивы от INA, подшипники из которых используются для восстановления более дорогих изделий от этой фирмы. Замена подшипника – дело очень тонкое, требующее серьезного оборудования для достижения высокой точности установки. Поэтому качество «регенерата», сделанного на коленке молотком, с большой долей вероятности приведет к заклиниванию шкива с весьма неприятными последствиями. Рецепт избежать проблем прост и давно известен: обращаться к официальным поставщикам. Тогда точно не придется «заморачиваться» по поводу цвета или происхождения запчасти.

…и немного сервиса
Хотелось бы напомнить мастерам: не экономьте на инструменте. Если деталь требует специальных приспособлений для демонтажа или установки, то лучше их приобрести, а не срезать шкив «болгаркой» (такой «прогрессивный» метод иногда применяют некоторые мастера). Тем более, что INA уже давно предлагает набор инструментов для снятия всех возможных шкивов. Да, это дополнительные траты, но последствия неудачного «демонтажа» подручными средствами могут обойтись дороже. К примеру, можно сломать ротор генератора, или выломать крышку. Ситуация довольно распространенная, потому хитрые поставщики электрооборудования не держат у себя на складе крышек: «Сломал? Покупай новый генератор».

Также настоятельно не рекомендуется пытаться ремонтировать инерционные шкивы, недаром они выполняются неразборными. По сути шкив является расходником. Отслужил свое – заменили. Не столь велика цена новой детали, чтобы рисковать вероятностью выхода из строя ременного привода с весьма дорогостоящими последствиями.

Автор Виктор Кондратенко

Статьи — Информация — AUTOSPACE.BY

Такты сжатия и рабочего хода двигателей внутреннего сгорания вызывают ускорение и торможение коленчатого вала. Возникающая неравномерность вращения коленчатого вала передается на вспомогательное оборудование двигателя через ременный привод и вынуждает инерционные массы в приводе вспомогательного оборудования постоянно разгоняться и тормозиться. Это образует нежелательный эффект на привод вспомогательного оборудования, такой как, например, неприемлемая шумность, высокие нагрузки на натяжитель и ремень, чрезмерная вибрация ремня и его преждевременный износ.

Каждый элемент вспомогательного оборудования имеет различное влияние на поведение всей системы привода вспомогательного оборудования. Компонент с наивысшим моментом инерции, а именно: генератор – имеет наибольшее влияние на данный привод. Для того чтобы отделить генератор от неравномерности вращения коленвала, компания INA разработала шкив генератора с обгонной муфтой. Ременный шкив смонтирован на валу генератора, чтобы стать неотъемлемой частью ременного привода.

Функции шкива генератора с обгонной муфтой:

• Отделение генератора от неравномерностей вращения коленвала, вызываемых двигателями внутреннего сгорания.
• Амортизация вибраций ремня.
• Снижение уровня нагрузки на ременный привод.
• Улучшение шумовых характеристик ременного привода.
• Увеличение срока службы ремня.
• Снижение нагрузки на натяжитель и амплитуды его перемещения.
• Увеличение средней скорости генератора в диапазоне оборотов холостого хода.
• Экономичная модульная конструкция, которая включает в себя стандартный узел расцепления

Эти узлы используются преимущественно в:

• Дизельных двигателях.
• Бензиновых двигателях с непосредственным впрыском топлива.
• V-образных двигателях с отключением цилиндров.
• Системах с низкими оборотами холостого хода.
• Автомобилях с автоматической трансмиссией и заметными ударами при переключениях.
• Областях применения с повышенными требованиями к шумовому фону в диапазоне холостого хода (использование двухмассового маховика).
• Генераторах с высоким моментом инерции.

Технические характеристики и принцип работы

Шкив генератора с обгонной муфтой

• Является модульной конструкцией состоящей из:
  • шкива ремня с поликлиновым профилем;
  • узла обгонной муфты постоянного зацепления с двумя радиальными опорными подшипниками;
  • внутреннего кольца с центрующим отверстием для фиксации со шпилькой вала и зазубренного профиля для передачи момента фиксации во время установки;
  • сальников с лицевой стороны и со стороны генератора;
  • защитного колпачка в передней части.
• Позволяет генератору в двигателе внутреннего сгорания избегать неравномерности вращения коленчатого вала и таким образом снижать влияние масс генератора на ременный привод
  • в данном случае генератор приводится в действие только при ускоряющем движении от неравномерности вращения коленчатого вала.
• Не имеет собственной частоты в отличие от шкивов ремня с пружинами или эластичными компонентами между внутренним и внешним кольцами
• Продлевает срок службы ремня благодаря
  • демпфированию вибраций ремня;
  • снижению уровня нагрузок в ременном приводе.
• Снижение нагрузки на натяжитель и его перемещения
  • продлевает срок службы натажителя ремня.
• Оптимизирует шумовой фон на холостом ходу и во время процедуры запуска и выключения двигателя
• Предотвращает возможное появление свиста (из-за проскальзывания ремня) при переключении на повышенную передачу при полной нагрузке
• В отличие от жестких шкивов не может быть извлечен из вала генератора (автоблокировка)
• Имеет модульную конструкцию (стандартный узел расцепления). Это дает возможность исполнять индивидуальные требования клиентов быстро и экономично.

Устройство шкива генератора с обгонной муфтой:

• Шкив ремня с поликлиновым профилем.
• Узел обгонной муфты с опорой на двойном подшипнике.
• Стальное внутреннее кольцо.
• Манжеты с обеих сторон.
• Пластиковый защитный колпачок.
• Поверхность шкива ремня с антикоррозийной защитой.

Обгонной шкив генератора улучшает двигатель внутреннего сгорания

Обгонной шкив генератора (OAP) может сыграть важную роль в бесперебойной работе современного двигателя внутреннего сгорания (IC). Но инженеры-конструкторы часто не обращают на это внимания, несмотря на положительное влияние на энергоэффективность.

Функция OAP заключается в отключении генератора переменного тока от неровностей вращения.Эта функция имеет решающее значение, особенно потому, что неровности вращения, которые возникают в двигателях внутреннего сгорания, в том числе с турбокомпрессорами, могут быть значительно выше, чем указано водителю стрелкой тахометра.

В дополнительном приводе транспортного средства генератор — это компонент с наибольшим моментом инерции и максимальной скоростью. Это означает, что силы ускорения и замедления, действующие на генератор переменного тока в результате неравномерности вращения, оказывают наибольшее влияние на ремень.
Таким образом, использование OAP гарантирует, что только ускоряющая часть сил коленчатого вала, которые передаются на ременной привод, используется для привода генератора.

Преимущество OAP с односторонней муфтой — снижение уровня усилия в ременной передаче. Это обычно в 10 раз увеличивает срок службы отдельных компонентов, обеспечивая при этом увеличение скорости генератора и снижение шума. Кроме того, двигатель работает более плавно. OAP также способствует снижению расхода топлива и, следовательно, выбросов CO2.

В условиях городского движения, где большая часть времени тратится на холостой ход и ускорение, ременной привод с OAP подвергается значительно более низким нагрузкам, чем ременной привод без обгонного шкива. Использование OAP также позволяет более экономично проектировать другие компоненты в общей системе ременного привода.

Фолькер Плётц, старший менеджер по компонентам трансмиссии в Schaeffler Automotive, говорит: «Обгонной шкив генератора переменного тока работает аналогично свободному ходу велосипедной педали, при этом для привода генератора используется только ускорение, пропорциональное неравномерности вращения коленчатого вала. .Преимущества этого заключаются в более эффективном гашении колебаний ремня, что означает, что вам больше не нужны промежуточные шкивы или демпфирующие шкивы. Вы также получаете уменьшение силы натяжения и длины, а также улучшенные шумовые характеристики, уменьшенную ширину ремня и увеличенный срок службы системы. Также возможно использование генераторов с высокой инерцией. С точки зрения сборки, обгонной шкив генератора легко установить, поскольку не требуются отдельные крепежные детали ».

Этот важный вклад в повышение энергоэффективности также объясняет, почему OAP так успешно интегрируется как в дизельные, так и в бензиновые двигатели.Компонент изначально рассматривался как ключ к устранению неравномерности вращения ременного привода нового поколения дизельных двигателей с высоким крутящим моментом и непосредственным впрыском. Теперь он также включен в обширный перечень мер по оптимизации расхода топлива двигателями внутреннего сгорания.

Компания Schaeffler недавно продемонстрировала автомобиль CO2ncept-10%, чтобы представить ряд вариантов оптимизации для двигателей внутреннего сгорания, которые могут быть реализованы за короткий промежуток времени для достижения значительной экономии топлива.Здесь OAP способствовал сокращению расхода топлива почти на 1%.

Доктор Роберт Планк, вице-президент по корпоративному инжинирингу в Schaeffler, говорит: «CO2ncept-10% является впечатляющим доказательством дополнительного потенциала для оптимизации в системе, близкой к стандартам массового производства. CO2ncept-10% — это сумма отдельных компонентов. . »

Была разработана комплексная модульная система OAP, которая предлагает множество различных индивидуальных конструкций как для дизельных, так и для бензиновых двигателей легковых автомобилей, грузовых автомобилей и мотоциклов.К ним также относится OAP, частично изготовленный по спецификациям самолетов, который используется в Schaeffler Audi A4 DTM, участвующей в чемпионате Германии по гоночным автомобилям.

Группа Schaeffler в настоящее время производит более 400 различных типов ременных шкивов с OAP, и надеется, что его положительное влияние на конструкцию двигателя будет справедливо учтено инженерами в будущем.

Конструктивное проектирование
Обгонной шкив генератора переменного тока состоит из шкива с внешним диаметром, подходящим для использования поликлинового ремня, узла односторонней муфты с подшипниковыми опорами, внутреннего кольца и двух уплотнений.После установки на переднюю часть вала генератора устанавливается торцевая крышка, которая защищает его от воздействия окружающей среды, например от проникновения загрязнений, таких как отложения соленой воды.

Модульная система была разработана для обгонных шкивов генератора, чтобы обеспечить экономичное и гибкое решение для запросов клиентов. Узел односторонней муфты и компоненты уплотнения являются стандартными деталями. В отличие от пружинных разъединителей, обгонной шкив генератора переменного тока не имеет собственной резонансной частоты, и его не нужно настраивать на переменные размеры генератора.

Функция развязки
Обгонной шкив генератора переменного тока предназначен для отделения генератора от неравномерности вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Большая масса генератора не может соответствовать большим неровностям коленчатого вала при запуске двигателя и приводных резонансах. Следовательно, речь идет о разнице углов вращения коленчатого вала с генератором. В отличие от жесткого колеса обгонной шкив генератора переменного тока открывается в направлении капитального ремонта.Масса генератора и их влияние не связаны с вспомогательным приводом. Кроме того, обгонной шкив генератора переменного тока развязывает инерционный крутящий момент генератора во время значительного замедления скорости двигателя, такого как переключение передач.

Этот материал защищен законом об авторском праве MA Business. см. Положения и условия.
Разрешено одноразовое использование, но не массовое копирование. Для получения нескольких копий свяжитесь с отдел продаж.

Патент США на систему привода генератора для двигателя внутреннего сгорания Патент (Патент № 9,018,867, выданный 28 апреля 2015 г.)

Изобретение относится к системе привода генератора для приведения в действие генератора двигателя внутреннего сгорания, а также, возможно, к дополнительным вторичным агрегатам указанного двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, изобретение также относится к способу синхронизации работы генератора двигателя внутреннего сгорания.

Системы привода генератора вышеупомянутого типа обычно содержат привод тягового трансмиссии. В настоящее время в качестве тяговых трансмиссий используются в основном плоские и / или поликлиновые ремни, например, так называемые поликлиновые ремни. Эти ремни предварительно напряжены натяжными роликами. В частности, при запуске двигателя внутреннего сгорания, во время первых оборотов коленчатого вала, в тяговом механизме может возникнуть напряжение, намного превышающее напряжение, возникающее во время нормальной работы.В частности, в транспортных средствах, оборудованных устройствами автоматического пуска и останова двигателей, процессы пуска двигателя значительно влияют на срок службы компонентов указанного тягового механизма и приводимых агрегатов.

Целью изобретения является предоставление решений, с помощью которых можно уменьшить напряжение, возникающее внутри системы привода («FEAD»), предусмотренной для приведения в действие генератора, в частности, в рамках процессов запуска двигателя.

Вышеупомянутая цель достигается в соответствии с изобретением с помощью системы привода генератора для генератора двигателя внутреннего сгорания, имеющей гибкий привод, содержащий тяговый механизм, направляемый через шкив генератора, служащий для приведения в действие генератора, при этом эта система привода является отличающийся тем, что генератор выполнен и электрически переключается, чтобы позволить генератору временно работать как двигатель, и что генератор соединен со шкивом генератора или шкивом коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания через обгонную муфту, что позволяет в рамках Работая как двигатель, генератор может работать быстрее, чем шкив генератора или коленчатый вал, с учетом передаточного числа.

Таким образом можно преимущественно снизить нагрузку генератора в выбранных рабочих условиях, в частности, во время фазы запуска двигателя, а также в фазах с большим увеличением угловой скорости коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, выходная мощность через шкивы, а также нагрузка на тяговый механизм, вызванная в настоящее время инерцией генератора.

Согласно особенно предпочтительному варианту осуществления изобретения обгонная муфта выполнена в виде шкива зажимного корпуса.Эта обгонная муфта позволяет генератору, работающему как двигатель, работать быстрее, без какого-либо дополнительного внешнего воздействия. Кроме того, можно также выполнить муфту свободного хода в виде подпружиненного зажимного колеса свободного хода или, возможно, также в виде активно переключаемого колеса свободного хода.

В соответствии с изобретением переключение генератора в режим выбегающей нагрузки происходит в зависимости от рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания или соответствующего автомобиля. В частности, переключение генератора в режим двигателя происходит в рамках фазы запуска двигателя, так что от пускателя не требуется ускорять вращающиеся поддерживаемые и подверженные инерции компоненты генератора.

На основе концепции в соответствии с изобретением преимущественно достигается значительное снижение эффективного общего момента инерции массы двигателя. Кроме того, используя эту концепцию на других этапах работы, также может быть достигнуто значительное снижение эффективной инерции FEAD, особенно на этапах отчетливого увеличения вращения. В той степени, в которой двигатель внутреннего сгорания может осуществлять вращение в диапазоне резонансных частот гибкого привода, напряжение, возникающее в гибком приводе в этих диапазонах, также может быть уменьшено за счет временной работы с выбегом.

Используя концепцию в соответствии с изобретением, можно уменьшить предварительное напряжение ремня, установленного в гибком приводе, и, таким образом, уменьшить напряжение компонентов в гибком приводе. Таким образом, даже с помощью недорогих компонентов можно надежно продлить срок службы. В частности, в FEAD можно избежать сложных и дорогих деталей (например, натяжных устройств с высоким напряжением, специальных ремней и т.п.).

Генератор предпочтительно спроектирован таким образом, чтобы он мог ускорять свою работающую конструкцию, а также компоненты, вращающиеся вместе с ними, с достаточной динамикой (предпочтительно, по крайней мере, немного быстрее, чем самые быстрые ускорения двигателя в нормальных рабочих условиях).

Посредством управления или регулирования в соответствии с изобретением блок управления двигателем (ЭБУ), предпочтительно связанный с ним, может затем достичь следующего:

• • 1. Генератор (= электродвигатель) ускоряется даже во время запуска. вверх двигателя (таким образом, нет отвода мощности от коленчатого вала) — тогда «нужно только разогнать диск генератора и пропорционально увеличить обгонную муфту 1 ». Изобретение также включает концепции, в которых обгонная муфта расположена в ременном диске коленчатого вала.Когда генератор спроектирован с соответствующей мощностью, можно, таким образом, привести весь ременной привод во вращение, предотвращая любое нажатие на коленчатый вал.
  • 2. В случае быстрых изменений вращения, даже в сторону высоких оборотов, генератор может даже разогнаться так, что вращение вала генератора в эти короткие периоды времени всегда немного превышает вращение ременного диска генератора.
  • 3. В процессе запуска генератор ускоряет свою работу (обгонная муфта на генераторе) и / или ременной привод (дублирование на коленчатом валу).Во время пуска ременной привод с его системами натяжения и потенциально присутствующими элементами развязки проходит через резонансные диапазоны, что может привести к высоким пикам напряжения. Эти резонансные диапазоны могут быть преодолены посредством концепции согласно изобретению без какого-либо ответвления мощности на коленчатом валу, без какого-либо особого соединения с системой коленчатого вала. Таким образом сокращается время запуска. В частности, когда используется автоматический пуск и остановка, концепция в соответствии с изобретением оказывается особенно полезной.
  • 4. В критических рабочих условиях (например, при высоких циклических нерегулярностях при полной нагрузке двигателя при чрезвычайно низком вращении) вращение генератора можно активно увеличивать, по крайней мере, немного выше вращения диска.
  • 5. Когда соответствующая обгонная муфта расположена на коленчатом валу, генератор сконструирован таким образом, что он обеспечивает приводной момент при работе с выбегом, который настолько велик, что здесь другие агрегаты FEAD также могут ускоряться и, таким образом, Диск, расположенный на коленчатом валу, всегда вращается немного быстрее, чем вращение коленчатого вала в вышеупомянутых критических рабочих состояниях.Это позволяет ускорять FEAD значительно более равномерно. Благодаря этой концепции, мешающие ускорения, вызванные процессами сгорания, затем устраняются, в частности, когда угловая скорость, регулируемая работой генератора на выбеге, превышает пиковые угловые скорости, увеличенные из-за циклических неоднородностей (например, вращение коленчатого вала 1500 + / −400 оборотов в минуту (об / мин), затем ременной привод вращения 1900 + x (приблизительно 2000 об / мин)).
  • 6. Когда критическое рабочее состояние закончилось, вращение генератора (и / или одного из электродвигателя) может быть снижено до передаточного числа вращения коленчатого вала *, и генератор затем приводится в движение посредством гибкого привода, и здесь он работает. снова в генераторном режиме, т.е.е. излучающие электроэнергию).
  • 7. Периоды зарядки, происходящие в режиме работы с остановкой на холостом ходу или в режиме работы двигателя генератора, относительно короткие. Применение концепции согласно изобретению можно регулировать в зависимости от уровня заряда батареи. Временную работу генератора без нагрузки на выбеге, предложенного в соответствии с изобретением, можно предотвратить, когда состояние заряда аккумуляторной системы делает это целесообразным.
  • 8. Обгонные муфты могут быть выполнены в виде чисто механических компонентов, что обеспечивает более быструю работу.Эти муфты свободного хода могут быть выполнены, в частности, в виде корпуса зажима — обгонных муфт с аппарелями на внутреннем кольце или на внешнем кольце, а также в виде колес свободного хода с витой пружиной.
  • 9. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения электродвигатель, работающий как в генераторном двигателе, так и в режиме работы двигателя или выбегающей нагрузки, также может использоваться в качестве моторного тормоза для рекуперативного торможения через ремень безопасности. Вырабатываемая здесь электроэнергия может накапливаться в быстрых накопителях энергии (батареях, конденсаторных системах и т. Д.г., золото или суперкапс). Вырабатываемая здесь энергия может затем использоваться для вышеупомянутых конкретных условий эксплуатации.
  • 10. Когда при более высоких ускорениях транспортного средства одновременно ременной привод / генератор отключаются, как описано выше, для привода транспортного средства доступно больше механической мощности. Это приводит к более высокой эластичности при разгоне и / или наличии запаса хода. Если применимо, за счет дополнительной пиковой мощности, получаемой в соответствии с изобретением, могут использоваться соответственно двигатели меньшего размера.

Дополнительные детали и признаки изобретения видны из следующего описания, связанного с чертежом. Показаны:

РИС. 1 схематически показан принцип концепции согласно изобретению в связи с системой привода, предназначенной для приведения в движение автомобиля.

РИС. 2 показан другой вариант системы привода, предназначенной для приведения в движение автомобиля.

Фиг.На фиг.1 в сильно упрощенном виде показана система привода легкового автомобиля. Эта система привода включает двигатель внутреннего сгорания 1 , трансмиссию 2 , соединенную с ним для обеспечения переключения мощности, необходимой для приведения в движение автомобиля, а также систему привода генератора (FEAD) для приведения в действие генератора 3 и, возможно, дополнительные вторичные агрегаты (здесь не показаны).

Система привода генератора содержит гибкий привод с тяговым механизмом 5 , который направляется через шкив генератора 6 , служащий для приведения в действие генератора 3 и / или его кинематической реализации в гибкий привод.Гибкий привод дополнительно содержит шкив коленчатого вала 7 , расположенный на концевой части коленчатого вала 8 двигателя внутреннего сгорания 1 .

Показанная здесь система привода генератора отличается тем, что генератор 3 выполнен и электрически переключается таким образом, что генератор 3 может временно работать как электродвигатель, при этом генератор 3 подключается через инерционный сцепления 4 к шкиву ремня генератора 6 , что позволяет генератору 3 в рамках рабочего режима в качестве двигателя работать быстрее в отношении вращения, чем шкив генератора 6 , т.е.е. вращается быстрее шкива ремня генератора 6 .

Для обеспечения этой конкретной работы генератора 3 он подключен через силовую электронику 10 к устройству накопления энергии 11 . Управление силовой электроникой 10 происходит через блок управления двигателем 12 . Сигналы датчиков, относящиеся к управлению, для рабочего состояния двигателя внутреннего сгорания и автомобиля, оборудованного им, доступны для этого блока управления двигателем 12 .В зависимости от заданных стратегий управления, управление силовой электроникой 10 происходит через управление двигателем, так что ротор генератора 3 достигает угловой скорости, превышающей фактическую угловую скорость шкива 6 ремня генератора. В этих конкретных фазах работы генератора 3 инерция массы ротора, а также поддерживающего его вала генератора приводит к отсутствию ответвления мощности на гибком приводе. В этом режиме работы генератор 3 полностью отсоединен от гибкого привода.

Можно предусмотреть дополнительный накопитель энергии 13 для временной работы генератора 3 с электрически ускоренным валом ротора. Этот вспомогательный накопитель энергии , 13, может быть спроектирован так, чтобы его заряд был рассчитан только на несколько процессов ускорения генератора. Если этот вспомогательный накопитель энергии 13 имеет достаточный заряд, он в основном используется для обеспечения энергии ускорения. С помощью зарядного модуля 14 , также управляемого блоком управления двигателем 12 , можно дополнительно определить, из какой из систем хранения 11 , 13 должна быть взята временно требуемая энергия.Кроме того, во взаимодействии с модулем заряда 14, , также может быть определено, куда фактически должна подаваться мощность, генерируемая в рамках будущей работы генератора. Альтернативный накопитель энергии 13 может быть сконструирован таким образом, чтобы он допускал чрезвычайно высокие токи заряда. Для этой цели вспомогательный накопитель , 13, может быть выполнен, например, в виде конденсаторной системы с золотым или суперконденсатором. Вспомогательный накопитель 13, поэтому особенно подходит для приема электроэнергии в так называемом регенеративном режиме работы, т.е.е. рабочий режим, в котором генератор 3 отбирает мощность от коленчатого вала 8 , «проталкиваемого» через трансмиссию 2 .

Система в соответствии с изобретением может быть представлена ​​как группа компонентов с внутренней регулировкой, которая включает отдельное электронное управление и, возможно, также вспомогательный накопитель энергии 13 для конкретного генератора. Сигналы, необходимые для временной работы генератора 3 в качестве самоускоряющейся системы, могут подаваться в виде простых 1/0 сигналов через магнитный переключатель 15 пускателя 16 или электронику двигателя 12 .Система генератора импульсов может быть предусмотрена на самом ременном шкиве 6, , с помощью которой непосредственно информация, касающаяся вращения, предоставляется в области генератора, позволяя управлять более быстрой работой ротора генератора.

Можно спроектировать генератор и связанные с ним электрические системы так, чтобы для обработки запуска двигателя ротор генератора приводился во вращение с угловым ускорением, что обеспечивает с достаточной безопасностью более быстрое вращение ротора. без этого необходимо особенно детектировать вращение коленчатого вала или вращение шкива генератора 6 , т.е.е. никакого дополнительного контроля или регулирования не требуется.

Вышеупомянутые пояснения относятся к варианту осуществления, в котором обгонная муфта 4 расположена между шкивом 6 ремня генератора и валом генератора. Однако, как показано на фиг. 2, изобретение явно также включает такие варианты осуществления, в которых обгонная муфта 4 расположена между коленчатым валом 8 и ременным шкивом 7 коленчатого вала. С помощью генератора 3 , который, в частности, может временно работать как двигатель, весь гибкий привод, включая шкив коленчатого вала, расположенный на коленчатом валу 8 , может быть предварительно ускорен.Эта конкретная концепция позволяет через генератор 3 кратковременно приводить в действие вспомогательные агрегаты, такие как насос гидроусилителя рулевого управления, так что функция гидроусилителя рулевого управления предоставляется даже при выключенном двигателе внутреннего сгорания. Благодаря расположению обгонной муфты на коленчатом валу предотвращается ее увлечение.

Силовая электроника 10 предпочтительно выполнена так, что она может обрабатывать как работу генератора, так и временную работу двигателя.

• 1 Двигатель внутреннего сгорания
• 2 Трансмиссия
• 3 Генератор
• 4 Обгонная муфта
• 5 Гибкий привод
• 6 9027 Генератор 7 Шкив коленчатого вала
• 8 Коленчатый вал
• 10 Силовая электроника
• 11 Устройство накопления энергии
• 12 Управление двигателем
• 13 Вспомогательный накопитель энергии
• 14 Зарядный модуль
• 15 Магнитный переключатель
• 16 Стартер

Стремление к инновациям | Современная насосная сегодня

Фердинанд Порше сегодня наиболее известен своими спортивными автомобилями, носящими его имя, но, помимо других инженерных достижений, он также построил первый гибридный автомобиль, который он представил на Всемирной выставке в Париже в 1900 году.Прошло почти столетие, прежде чем Toyota выпустила Prius, и другие производители автомобилей (включая Porsche) последовали их примеру с их гибридными моделями, но тем временем технологии гибридного привода получили широкое распространение во многих других отраслях, включая судовые двигатели, поезда, трубопроводы. компрессионные и сталелитейные заводы.

Некоторые гибридные конструкции, например, те, которые используются в поездах и кораблях, используют ископаемое или ядерное топливо для питания двигателя, который приводит в действие генератор, а произведенная электроэнергия приводит в движение двигатели.Однако для насосов и компрессоров лучше использовать муфты для подключения как двигателя / генератора, так и двигателя к рабочей нагрузке. В таком случае оператор может решить, запускать ли двигатель, двигатель или и то, и другое одновременно, в зависимости от цены и наличия топлива и электроэнергии. Такой подход не только снижает затраты на электроэнергию, но и снижает капитальные затраты, повышает надежность и доступность, а также упрощает планирование технического обслуживания.

В настоящее время существует несколько тысяч таких гибридных систем с муфтой, которые используются на электростанциях, в компрессорах трубопроводов природного газа, в морских силовых установках и на водонасосных станциях.Но муниципальная промышленность по очистке воды и сточных вод отстала от других, и пока только несколько заводов достигли преимуществ таких гибридных систем, в основном из-за незнания технологии. Чтобы исправить это, вот описание того, как работают системы с двумя приводами и какие преимущества они могут принести коммунальным предприятиям.

Рисунок 1: Как работает муфта SSS

Ключом к работе гибридных систем являются муфты, которые позволяют оператору установки включать или отключать каждый из элементов цепи оборудования, включая двигатель, двигатель / генератор и нагрузку, будь то насос или компрессор.Это позволяет компонентам работать независимо или в унисон, обеспечивая наиболее экономичную и эффективную работу.

Обгонная муфта или муфта свободного хода — это односторонняя муфта, которая позволяет передавать крутящий момент в одном направлении от одного вращающегося вала к другому. Муфта механически входит в зацепление, когда скорость ведущего вала пытается обогнать скорость ведомого вала, и выключается, когда крутящий момент на ведущем валу реверсируется или скорость ведущего вала уменьшается ниже скорости ведомого вала.

Состояние «свободного хода» возникает у большинства велосипедов, когда велосипедист перестает крутить педали и велосипед едет по инерции. Без свободного хода заднее колесо вращало бы педали. Обгонные муфты не являются фрикционными муфтами и не могут обеспечить соответствие скорости одной системы валов другой.

Обгонные муфты малой мощности с номинальной мощностью до нескольких сотен лошадиных сил включают в себя рамно-роликовые и обгонные муфты.Оба они синхронизируют и передают крутящий момент, заклинивая незакрепленные детали между внутренним и внешним цилиндрами внутри муфты.

Роликовые муфты с рампой на внутреннем цилиндре имеют ряд наклонных участков. Когда внутренний цилиндр движется в одном направлении со скоростью, равной или большей, чем скорость внешнего цилиндра, аппарели прижимают ролики к внешнему цилиндру, передавая крутящий момент. В муфтах муфты используются ролики в форме восьмерки, называемые роликами, которые позволяют устройству свободно вращаться в одном направлении, но при изменении направления на противоположное возникает клин между внутренним и внешним цилиндрами.

Муфты такого типа обычно предназначены для работы с малой мощностью ниже 3600 оборотов в минуту. Компоненты сцепления могут деформироваться или рассыпаться — особенно при высоких нагрузках и при сопутствующей вибрации оборудования — и чувствительны к ударам, внезапным перегрузкам по крутящему моменту и чистоте смазочного масла. Тем не менее, они по-прежнему хорошо подходят для многих приложений с низким энергопотреблением.

Для высокопроизводительных критически важных приложений обычно используется автоматическая обгонная муфта, такая как синхронно-самопереключающаяся муфта свободного хода (SSS).Эти муфты передают крутящий момент через несколько зубцов шестерни и отделяют функцию синхронизации от компонентов, передающих крутящий момент.

В таких муфтах маленькие собачки используются для сопряжения с зубьями храповика для совмещения, а затем переводят зубья муфты в зацепление по спиральным шлицам (см. Рисунок 1). Зубья входят в зацепление автоматически синхронно на любой скорости от состояния покоя до полной рабочей скорости. Собачки и трещотки неактивны, за исключением короткого процесса зацепления. После зацепления крутящий момент передается через контакт поверхности концентрических зубцов эвольвентной формы.Внутренний масляный бачок между входным и выходным компонентами смягчает включение сцепления.

могут полностью поддерживаться валом и спроектированы так, чтобы действовать как сплошная муфта при включении и передавать крутящий момент, или могут допускать осевое смещение и смещение. В качестве альтернативы муфты свободного хода могут быть установлены в маслонепроницаемом корпусе, который может устанавливаться на лапах или соединяться с корпусом ведущей или ведомой машины.

Рисунок 2: Схема насоса с двойным приводом

Поезд оборудования с двойным приводом и обгонной муфтой позволяет одному машинисту отсоединяться от поезда и останавливаться, в то время как второй машинист продолжает приводить в действие ведомую машину.Это также позволяет управляемому оборудованию начать работу с одним из машинистов, когда второй машинист недоступен из-за технологических, ремонтных или других ограничений, а также запустить и связать этого машиниста с уже идущим поездом, когда ограничение больше не существует.

Например, в системах трубопроводов природного газа используется более сотни компрессоров с двойным приводом и мощностью от 1000 до 7000 лошадиных сил. В этих поездах в качестве двойных водителей используются электродвигатели и газовые двигатели.Двойные драйверы позволяют выбирать источник питания в зависимости от преимуществ в реальном времени одного источника питания по сравнению с другим. Техническое обслуживание двигателя может производиться, пока поезд продолжает работать с помощью машиниста.

При наличии двух сцеплений трансмиссию можно также использовать в качестве источника электроэнергии. Когда сжатие не требуется, двигатель может отключиться от компрессора и приводить в действие только двигатель / генератор, передавая энергию в сеть. Или при включенных обоих сцеплениях и потребляемой мощности компрессора ниже номинальной мощности двигателя дополнительная мощность может быть использована для выработки очень эффективной мощности для экспорта, поскольку расход топлива двигателя при полной нагрузке значительно лучше, чем при частичной нагрузке.

Рисунок 3: Режимы работы двухприводных насосов

Та же концепция двойного привода может применяться как к компрессорам, так и к насосам, используемым в водопроводной промышленности.

Во-первых, давайте посмотрим на компрессоры. На установке по очистке сточных вод обычно есть двигатель, сжигающий газ из метантенка в качестве топлива, который приводит в действие генератор, а на отдельном основании находится двигатель, который приводит в действие воздушный компрессор, подающий кислород, необходимый для метантенка.Используя концепцию двойного привода, двигатель, компрессор и двигатель / генератор можно объединить в одну линию на едином основании, что потребует только одного двигателя / генератора по сравнению с отдельными двигателем и генератором в традиционной схеме. Кроме того, требуется только один комплект распределительного устройства и кабелей.

будет использоваться другая конфигурация с двумя приводами. Многим насосным станциям, как водопроводным, так и канализационным, требуется резервное питание для обеспечения перекачки во время перебоев в подаче электроэнергии. Часто это достигается путем установки насоса с приводом от двигателя рядом с насосом с приводом от двигателя, с использованием насоса с приводом от двигателя, когда электроэнергия недоступна.Это означает, что вложения в насос с приводом от двигателя (двигатель, насос, фундамент, трубопровод и т. Д.) Используются редко.

В других случаях устанавливается резервная генераторная установка для работы насоса с электрическим приводом во время перебоев в подаче электроэнергии. В этом случае двигатель должен иметь значительно большую мощность, чем насос, приводимый в действие генератором, чтобы обеспечить крутящий момент, необходимый во время ускорения насоса с приводом от электродвигателя. Генератору, который очень похож на двигатель насоса, требуется собственный комплект распределительного устройства и кабелей.

При двойном приводе насоса в действие как двигателем, так и двигателем, как показано на рис. 2, требуется только один двигатель / генератор с одним комплектом распределительного устройства и кабелей. Кроме того, объем двигателя значительно уменьшается при прямом приводе насоса. Требуется только один фундамент. Общая занимаемая площадь уменьшена. Во время отключения электроэнергии двигатель запускается, и автоматически включается сцепление, приводя в движение насос через двигатель с разомкнутым выключателем двигателя. Используя передаточный переключатель и выбирая синхронный двигатель (а не индукционного типа), двигатель работает как генератор для обеспечения мощности станции.

Использование конфигурации с двумя приводами для насосов и компрессоров дает коммунальным предприятиям большую гибкость в эксплуатации своего оборудования для минимизации затрат и повышения надежности. Вот пять различных сценариев, которые можно использовать для работы насосов, и аналогичные варианты можно использовать с компрессорами. Эти режимы работы показаны на рисунке 3.

В непиковые часы, когда цены на электроэнергию низкие, двигатель выключается и сцепление между двигателем и мотор-генератором отключается.Двигатель использует энергию сети для запуска насоса.

Во многих регионах электроэнергетические компании или операторы сетей имеют программы реагирования на спрос, предлагающие до 100 000 долларов в год для снижения нагрузки на 1000 киловатт несколько раз в год. Или коммунальное предприятие будет взимать гораздо более высокие ставки в периоды пикового спроса, что делает использование двигателя более экономичным, чем покупка электроэнергии. В любом случае двигатель будет запускаться и использоваться для раскрутки двигателя и насоса.В зависимости от экономики прерыватель мог бы быть разомкнутым, и двигатель мог бы обеспечивать всю мощность, или двигатель мог бы потреблять меньшее количество электроэнергии из сети в дополнение к тому, что вырабатывал двигатель.

Когда электричество недоступно, включается двигатель и насос продолжает работать. Двигатель будет вращаться, но не будет потреблять и генерировать ток.

Могут существовать сценарии чрезвычайных ситуаций, когда насос не нужен, но электричество есть.В этом случае муфта между двигателем и насосом отключается. Двигатель приводит в действие мотор-генератор, а выключатели разомкнуты, поэтому он может обеспечивать электроэнергию.

В этом случае оба сцепления включены, а двигатель обеспечивает крутящий момент, необходимый для работы насоса и выработки электроэнергии.

В дополнение к гибкости, предлагаемой этими пятью режимами работы, только двойной привод дает инженерам возможность выключить двигатель или двигатель для обслуживания без прерывания обслуживания.

_______________________________________________________________________

Морган Хендри — президент SSS Clutch. С момента своего образования более сорока лет назад компания SSS сосредоточила свои усилия исключительно на маркетинге, разработке и производстве муфт SSS, в первую очередь для приложений с большой мощностью и высокой скоростью. Для получения дополнительной информации посетите www.sssclutch.com.

_______________________________________________________________________

СОВРЕМЕННАЯ НАСОСКА СЕГОДНЯ, сентябрь 2013
Вам понравилась эта статья?
Подпишитесь на БЕСПЛАТНОЕ цифровое издание журнала Modern Pumping Today!

Qiilu, генератор автомобиля обгонной муфты муфты генератора разделяет автоматический аксессуар F ‑ 230401, пригодный для S60 / S70 / V40 / V70: автомобильный

Спецификация:
Conditon: 100% Brand New
Тип элемента: Шкив генератора автомобиля
Материал: металл
Цвет: как показано на фотографии
OE: F-230401Fitment: подходит для S60 2.0 Turbo [B5204T5] 11.2000-08.2004
Подходит для S60 2.3 T5 [B5234T3] 11.2000-03.2004
Подходит для S60 2.4 [B5244S2] 11.2000-08.2004
Подходит для S60 2.4 [B5244S] 11.2000-08.2004
Подходит для S80204 2.0T5 [B5204 ] 08.1999-07.2006
Подходит для S80 2.4 [B5244S2] 01.1999-07.2006
Подходит для S80 2.4 [B5244S] 01.1999-07.2006
Подходит для S80 2.4 Bifuel [B5244SG2] 09.2001-07.2006
Подходит для S80 2.4 Diesel [D5.200244T2.200
Подходит для S80 2,4 Дизель D5 [D5244T] 08.2001-07.2006
Подходит для S80 2.4 Turbo [B5244T3] 06.2000-07.2003
Подходит для V40 2.0 Turbo [B4204T3] 06.2001-04.2004
Подходит для V40 2.0 Turbo 16V [B4204T] 10.1997-07.2000
Подходит для V40 2.0 Turbo T4 [B4204T5] 07.2000-04.2004
2.5 Turbo [B5254T2] 04.2004-07.2007
Подходит для V70 2.5 Turbo AWD [B5254T2] 09.2002-07.2007
Подходит для V70 2.5 Turbo R AWD [B5254T4] 03.2003-07.2007
Подходит для XC70 2.4 Diesel AWD [D5244T] 09.2002-07.2004 для XC70 2.4 Diesel D5 AWD [D5244T4] 12.2005-07.2006
Подходит для XC70 2.4 Turbo AWD [B5244T3] 09.2000-09.2002
Подходит для XC70 2.5 Turbo AWD [B5254T2] 09.2002-07.2007
Подходит для XC90 2.4 Diesel [D5244T] 08.2002-07.2004
Подходит для XC90 2.4 Diesel D5 [D5244T4] 12.2005-07.200 XC90 2.4 Diesel D5 [D5244T] 01.2003-07.2004
Подходит для XC90 2.5 Turbo [B5254T2] 10.2002-
Подходит для XC90 3.0 Turbo [B6294T] 01.2003-07.2006

Список пакетов:
1 шкив ремня
1 x Примечания

Повышающая передача генератора — GEN MOTORS CORP

Данное изобретение относится к подвижным генераторам скорости, в частности к генераторам, приводимым в действие двигателями автомобильных транспортных средств.

В моем патенте № 2266164, выданном 16 декабря 1941 г., я раскрываю генератор, приводимый в действие двигателем внутреннего сгорания автомобиля, и средство для автоматического изменения передаточного числа между двигателем и генератором при достижении определенной скорости.Цель этого устройства — получить относительно высокое передаточное число на низких оборотах двигателя, чтобы аккумуляторная батарея могла заряжаться генератором, хотя транспортное средство может двигаться с низкой скоростью. При определенной средней скорости транспортного средства, скажем, 25 М. П. Ч., передаточное число автоматически изменяется на более низкое значение, так что во всем диапазоне более высоких частот вращения двигателя частота вращения генератора не будет чрезмерной. Чтобы обеспечить это автоматическое изменение передаточного числа, я использую двухступенчатую коробку передач, обычно известную как повышающая передача.В нижнем диапазоне скоростей автомобиля генератор находится в режиме повышенной передачи; а во время более высокого диапазона скоростей транспортного средства автоматически устанавливается более низкое передаточное отношение трансмиссии к генератору.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции деталей и сборки деталей двухскоростного привода генератора.

Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего описания, со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором четко показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.

На чертеже: фиг. 1 — вид в продольном разрезе усовершенствованного двухскоростного приводного механизма для генератора; и фиг. 2 — вид в разрезе по линии 2-2 фиг. 1.

На фиг. 1 позицией 20 обозначена рама возбуждения генератора, прикрепленная к концевой пластине 21 — опоре. шарикоподшипник 22, в котором установлен вал 23 якоря генератора. Вал поддерживает якорь генератора 24, фрагмент которого показан.

Вал 23 выступает справа от подшипника 22 и поддерживает вентилятор.25 для создания потока воздуха вокруг обмоток якоря.

Вентилятор 25 размещен в отсеке 26, который ограничен корпусом 27, который включает в себя трансмиссию, которая будет описана, и разделительную пластину 28, которая в окончательной сборке прикреплена к корпусу. 2 винтами 29.

Корпус 27 трансмиссии поддерживает шариковый подшипник 30, внутреннее кольцо которого имеет прессовую посадку с приводным валом 31, шлицевым соединением 32 со шкивом 33. Уплотнение 34 подшипника опирается на распорное кольцо 35, заключенное между внутренним кольцом подшипника. 30 и ступица шкива 33, ступица которого фиксируется на месте затяжкой гайки 36, навинченной на правый конец вала 31.

Вал 31 может соединяться с валом 23 напрямую через обгонную муфту, состоящую из внутреннего элемента 40 и внешнего элемента 45.

Внутренний элемент 40 снабжен ступицей 41 с внутренними шлицами для зацепления с внешними шлицами 42 вала 31. Элемент 40 имеет цилиндрическую периферию 43, которая закреплена внутри элемента 45, имеющего внутренние цилиндрические поверхности, прерванные выемками 46. Каждая выемка содержит выступ ролик сцепления 47. Внешний элемент 45 сцепления и распорное кольцо 48 прикреплены заклепками 49 к чашеобразному элементу 50, плоская торцевая стенка 51 которого прикреплена позицией 52 к ступице.53, который приводит в движение вал 23 через шлицы 54. Обычный привод или низкоскоростной привод генератора включает в себя шкив 33, вал 32, внутренний элемент 40 сцепления, внешний элемент 45 сцепления, чашеобразный элемент 50, ступицу 53 и вал 23.

Теперь будет описана повышающая передача между валами 3 и 23. Ступица 41 элемента 40 сцепления обеспечивает шейку для солнечной шестерни 60, которая входит в зацепление с множеством планетарных шестерен 61, установленных на штифтах 62, установленных на пластине или водиле 63 планетарной шестерни, прикрепленном к элементу 40 сцепления и приводимом в движение им.Планетарная шестерня 61 входит в зацепление с шестерней 14 с внутренним кольцом, прикрепленной к периферии 55 цилиндра чашечного элемента 50. Чтобы перевести трансмиссию в режим повышенной передачи, необходимо предотвратить вращение солнечной шестерни 60. Это достигается за счет использования тормоз, содержащий тормозной барабан 70, плоская торцевая стенка 71 которого прикреплена позицией 72 к солнечной шестерне 60. Барабан 70 взаимодействует с тормозной лентой 73, имеющей накладку 73а. Лента 73 прикреплена одним концом к неподвижному штифту 74, а на другом конце она несет выступ 75, снабженный прорезью 76 для приема рифленого конца 71 стержня 7, который проходит вверх через стенку 7 9 в корпусе 27. , и прикреплен к якорю (не показан) соленоидного блока 80, установленного на корпусе 27.Обычно ленточная облицовка 73a входит в контакт с барабаном 70 за счет действия винтовой пружины 81, окружающей стержень 78 и зацепляясь на своем верхнем конце с чашеобразной шайбой 82, прижимаемой пружиной к нижней стороне части стенки корпуса 27. В ее нижней части На конце пружина 81 входит в зацепление с чашеобразной шайбой 83, которая упирается в выступ 75. Когда двигатель работает на скорости в пределах диапазона более низких скоростей транспортного средства, например 25 MPI или меньше, блок 80 соленоида не работает, чтобы преодолеть пружину. 81, который удерживает накладку 73а тормозной ленты на тормозном барабане 70 и, таким образом, ограничивает вращение солнечной шестерни 60.Следовательно, генератор будет находиться в режиме повышенной передачи, что означает, что генератор приводится в действие двигателем через трансмиссию и будет находиться в состоянии более высокого передаточного числа. Повышающая передача трансмиссии включает в себя следующие элементы: вал 31, внутренний элемент 40 сцепления, диск 63, шпильки 62, планетарные шестерни 61, внутреннюю кольцевую шестерню 04, чашечный элемент 50, ступицу 53 и вал 2-. Когда генератор находится в режиме повышающей передачи, чашечный элемент 50 вращается со скоростью, превышающей; вал 3: 1 и элемент 40 сцепления. В этих условиях внешний элемент 45 сцепления, который прикреплен к элементу 50, выходит за пределы внутреннего элемента 40.

При некоторой заранее определенной скорости транспортного средства, такой как 25 миль в час, например, переключатель скорости (не показан) приводит в действие соленоид 80 для преодоления пружины 81 и втягивания накладки 73a тормозной ленты из барабана 10. Затем солнечная шестерня 60 отпускается, и вся планетарная передача будет вращаться с той же скоростью, что и вал 3 1. Затем происходит передача мощности между валом 31 и валом 23 ‘- через муфту свободного хода 40- 45.

За счет обеспечения более высокого передаточного числа в диапазоне низких скоростей двигателя частота вращения генератора такова, что аккумулятор будет заряжаться при относительно низкой скорости транспортного средства.Таким образом, аккумулятор будет заряжаться практически полностью на протяжении всего движения автомобиля по городу. При движении с большой скоростью за городом; предотвращается чрезмерная частота вращения генератора, поскольку трансмиссия автоматически выходит из режима повышающей передачи и заставляется передавать мощность от двигателя к генератору через привод с более низким передаточным числом.

Срок службы генератора намного больше, чем был бы, если бы передаточное отношение от двигателя к генератору не было уменьшено.

Настоящее изобретение обеспечивает простую и экономичную конструкцию деталей трансмиссии, а также упрощает сборку этих деталей. Сборка этих деталей следующая: Генератор собирается обычным образом, а вентилятор 2S ‘устанавливается на выступающем конце вала 23, который снабжен шлицами 54. Детали планетарной передачи и обгонная муфта собраны вместе в подузле, который содержит чашеобразный элемент 50 с его внутренне шлицевыми ступицами 53: и внутреннюю шестерню 64; Ролики 56 сцепления и внутренний элемент 40 сцепления собраны с внешним элементом 45, уже прикрепленным к кожуху 50.

Планетарные шестерни 61 устанавливаются на шпильки 02, которые закреплены на диске 63 ‘, уже прикрепленном к элементу 40 сцепления. Затем солнечная шестерня 61 с тормозным барабаном 70 устанавливается на ступицу 4-: внутреннего элемента 40 сцепления. Узел планетарных шестерен и муфты свободного хода собирается с разделительной пластиной 28, имеющей уплотнительное кольцо 28а, которое входит в зацепление со ступицей 53 кожуха 50. Затем этот узел деталей собирается с валом 23; шлицы 54 принимают втулку 53 с внутренними шлицами элемента 50.Винт 56 вводится с помощью торцевого ключа через ступицу 4 и ввинчивается в конец вала 23, чтобы зажать шайбу 57 -d на ступице 53 ‘и, таким образом, закрепить этот узел на этом- вал.

Для завершения этой конструкции должен быть добавлен другой узел. Этот подузел содержит корпус 27, подшипник 30, вал 31, шкив 33, тормозную ленту 73, пружину 81, шток 78 и блок 80 соленоида.

На соленоид 80 может подаваться питание, или между штоком 78 и корпусом 27 может быть вставлен инструмент, чтобы сжать пружину 81 за пределы ее нормального состояния сжатия, чтобы облицовка 73а ленты вышла из барабана 70.Затем этот подузел из деталей собирается с остальной частью конструкции, шлицы 42 вала проходят во втулку 41 элемента 40 сцепления, а накладка 73а тормозной ленты проходит вокруг тормозного барабана 70. Корпус 27 затем напрямую соединяется с перегородка 28 винтами 29: Затем корпус 27 прикрепляется к торцевой пластине 21 генератора винтами 90.

Необязательно, чтобы блок 80 соленоида, пружина 81 и шток 78 были собраны с конструкцией до сборки корпуса 27 с концевой рамой 21.Рама 27 снабжена отверстием 91- на фиг. 2, через которое пружина 81 может быть введена и расположена вокруг стержня 78, и через которое сборщик может работать, чтобы «соединить стержень 78 и 6». проушину 16 на тормозной ленте 7T3.

Хотя вариант; настоящее изобретение, как описано здесь; составляет предпочтительную форму, следует понимать, что могут быть приняты другие формы, и все они входят в объем нижеследующей формулы изобретения.

Заявлено следующее: 1.Трансмиссия с повышающей передачей, содержащая часть рамы, поддерживающую «подшипник, вторая часть рамы, поддерживающая a, подшипник, выровненный с первым названным подшипником, средства для съемного скрепления частей рамы вместе, чтобы предотвратить разъединение подшипников, приводной вал поддерживается» первым подшипником — ведомый вал, поддерживаемый вторым подшипником; сборочный узел для соединения валов и! отделяемые как единое целое от валов; указанный подузел содержит одностороннюю муфту, имеющую «ведущий элемент, съемно соединенный с ведущим валом», и 4-.поддерживаются в соединении посредством соединения частей рамы вместе, и упомянутая односторонняя муфта, имеющая ведомый элемент, съемно соединенный с ведомым валом, и упомянутый подузел, содержащий также солнечную, планетарную и коронную шестерни, причем упомянутая солнечная шестерня поддерживается с возможностью вращения посредством ведущий элемент сцепления, упомянутая коронная шестерня соединена с ведомым элементом сцепления, водило прикреплено к ведущему элементу сцепления и шарнирно поддерживает планетарные шестерни; тормоз 5 — средство для нормального предотвращения вращения солнечной шестерни и электромагнитное средство, действующее для управления тормозным средством.

2. Повышающая передача, содержащая часть рамы, поддерживающую подшипник, вторую «раму» 0, поддерживающую подшипник, совмещенную с первым названным подшипником; средство «для съемного скрепления частей рамы вместе — для предотвращения разъединения подшипников, приводной вал поддерживается» первым подшипником; вал привода, поддерживаемый вторым подшипником ‘5; сборочный узел для соединения валов и отделяемый от валов как единое целое; указанный подузел содержит одностороннюю роликовую муфту, имеющую: ведущий элемент и a; ведомый член; последнее окружение: первый; ступица, устанавливаемая вокруг конца «ведомого вала и соединенная с ним приводом»; означает соединение указанной ступицы с внешним и ведомым элементом муфты; коронная шестерня, переносимая указанным средством; ступица, обеспечиваемая ведущим элементом 75 муфты, и установка на конце приводного вал и соединен с ним, указанное соединение поддерживается за счет соединения частей рамы вместе, указанный подузел содержит также солнечную шестерню в плоскости зубчатого венца и с возможностью вращения поддерживается ступицей ведущего элемента муфты, планетарной передачей. Водило шестерни, прикрепленное к ведущему элементу сцепления, планетарные шестерни, шарнирно поддерживаемые водилом и входящие в зацепление с коронной шестерней и солнечной шестерней, и тормозной барабан, прикрепленный к солнечной шестерне; и фрикционный элемент, поддерживаемый корпусом для включения тормоза барабан, и находящиеся в корпусе электроответчики для управления фрикционным элементом.

3. Трансмиссия с повышающей передачей, содержащая часть рамы, поддерживающую подшипник, вторую часть рамы, поддерживающую подшипник, совмещенную с первым названным подшипником, приводной вал, поддерживаемый первым подшипником, средства для съемного скрепления частей рамы вместе для предотвращения разделения подшипники ведомого вала, поддерживаемые вторым подшипником; узел подузла для соединения валов и отделяемый от валов как единое целое, указанный подузел включает одностороннюю роликовую муфту, имеющую ведущий элемент и ведомый элемент, последний окружает первый, ступицу, устанавливаемую вокруг конца ведомого вал и соединенный с ним приводом, чашеобразная часть, имеющая кольцевой фланец и плоскую торцевую стенку, прикрепленную к указанной ступице и ведомому элементу муфты, кольцевую шестерню, установленную на указанном кольцевом фланце, ступицу, предоставленную ведущим элементом муфты, и фитинг вокруг конца ведущего вала и соединены с ним, причем указанное соединение поддерживается за счет соединения частей рамы вместе, указанный подузел содержит также солнечную шестерню в плоскости зубчатого венца и с возможностью вращения поддерживается ступицей ведущего элемента сцепления, водило планетарной передачи, прикрепленное к ведущему элементу сцепления, планетарные шестерни, шарнирно поддерживаемые водилом и входящие в зацепление с коронной шестерней и солнечной шестерней, и вторая чашеобразная m уголек, имеющий фланец, обеспечивающий тормозной барабан, окружающий коронную шестерню, и имеющий плоскую торцевую стенку, прикрепленную к солнечной шестерне; и фрикционный элемент, поддерживаемый корпусом, для зацепления тормозного барабана; и соленоид, удерживаемый корпусом и связанный с фрикционным элементом, при срабатывании упомянутый соленоид освобождает фрикционный элемент от тормозного барабана.

ЭДВАРД М. КЛЕЙТОР.

Диагностика и устранение проблем обгонного шкива генератора

Они бывают двух типов: односторонние муфты (OWC) и разъединители обгонной муфты генератора (OAD) .Решая аналогичную проблему, OWC и OAD сильно различаются по принципу работы. OWC свободно вращаются в одном направлении и немедленно блокируются в другом направлении; Обгонные разъединители генератора переменного тока (OAD) свободно вращаются в одном направлении и допускают небольшое угловое вращение в другом направлении.

Как и любая другая деталь, обгонные шкивы генератора не служат вечно, и техники будут заменять их все больше и больше. Поскольку ни один из типов шкивов не является взаимозаменяемым, очень важно использовать только тот тип шкива, которым изначально был оснащен автомобиль .Поэтому, если для автомобиля требуется цельный шкив, OWC или OAD, необходимо установить шкив той же категории. Кроме того, для снятия и установки этих шкивов необходимо использовать соответствующие инструменты.

Кроме того, когда обгонной шкив генератора достигает конца своего срока службы, компания Gates рекомендует заменять все изнашиваемые детали одновременно, чтобы обеспечить наилучшее долгосрочное решение. При установке нового генератора также важно заменить обгонной шкив генератора.

КАК ПРОВЕРИТЬ, ЕСЛИ НЕОБХОДИМ ЗАМЕНА ШКИВА ГЕНЕРАТОРА?

Испытания на внедорожниках

Если одна из этих проверок не удалась, обгонной шкив генератора следует немедленно заменить:

Тест 1 (слева)

1. Удерживайте внутреннее кольцо
2. Попробуйте повернуть внешнее кольцо в том же направлении, что и ремень.
3. Наружное кольцо не должно двигаться.Если да, замените обгонной шкив генератора
.

Тест 2 (справа)

1. Держите внутреннее кольцо.
2. Поверните внешнее кольцо в противоположном направлении, как это делал бы ремень.
3. Наружное кольцо должно вращаться. Если этого не произошло, замените обгонной шкив генератора.

Специальное испытание разъединителей обгонной муфты генератора

OAD имеют дополнительную функциональность и требуют специального тестирования.

OAD должны иметь плавное ощущение пружины в направлении привода и свободно вращаться в противоположном направлении. В противном случае OAD требует замены.

Примечание : Внутренняя пружина сильная, и для правильной диагностики шкива потребуется использовать гаечный ключ и специальный инструмент.

В центре внимания: SSS Clutch Company, Inc. (спонсируется)

ВМС США только что заказали седьмое судно, носящее имя Первого государства.USS Delaware, получивший обозначение SSN 791, представляет собой атомную быстроходную подводную лодку класса «Вирджиния» и является первой за более чем 100 лет именем «Делавэр». Что делает эту историю еще более особенной, так это то, что делаварцы сыграли свою роль в строительстве этого судна.

SSS Clutch Company, Inc., расположенная в Нью-Касле, штат Делавэр, предоставила одноименную компанию, SSS Clutch, для USS Delaware. SSS Clutch Company, Inc. является дочерней компанией SSS Gears Limited в Северной и Южной Америке, Санбери-он-Темз, Лондон, Англия, компании, которая разрабатывает и производит обгонные муфты SSS в течение почти семидесяти лет.

Редко все наши сотрудники имеют возможность увидеть окончательную установку нашего продукта и встретиться с теми, кто будет использовать и эксплуатировать наши муфты SSS. Вот почему ввод в эксплуатацию USS Delaware в порту Уилмингтон, штат Делавэр, должен был стать таким особенным событием; К сожалению, празднование, спонсируемое Лигой ВМС США, пришлось отменить из-за пандемии COVID-19, и корабль должен был быть «административно» введен в эксплуатацию ВМС США.

На этом этапе вы можете спросить себя: «Что такое сцепление SSS?»

Муфта SSS (синхронно-самопереключающаяся) аналогична муфте свободного хода велосипеда.Сцепление включается автоматически, когда ведущая сторона ускоряется до скорости ведомой стороны, и автоматически выключается, когда ведущая сторона замедляется относительно ведомой. Как и на велосипеде, когда вы едете в гору, обгонная муфта на вашем велосипеде передает мощность на заднее колесо через цепь и звездочку. Однако муфты SSS передают мощность или крутящий момент через концентрические зубья и могут быть созданы для передачи до 500000 лошадиных сил или работы со скоростью свыше 17000 об / мин на более низких мощностях и физически могут иметь диаметр от трех дюймов до пяти футов в зависимости от мощность (крутящий момент), которую они должны передать.

По всему миру применяются муфты SSS для военно-морских силовых установок многодвигательных судов, эксплуатируемых 50 военно-морскими силами по всему миру, генераторы с приводом от выхлопных турбин на большинстве крупнейших в мире контейнеровозов с дизельными двигателями, муфты SSS для газовых электростанций с комбинированным циклом, муфты SSS для теплоэлектроцентрали и газовые электростанции пиковой нагрузки в 55 странах мира.Муфты SSS также поставляются для нефтегазовых и нефтегазовых приложений среднего и нижнего звена, таких как трубопроводы природного газа с двойным приводом, насосы с двойным приводом, компрессоры, вентиляторы рециркуляции газа и генераторы на нефтеперерабатывающих, перерабатывающих, нефтехимических заводах и т. Д. Это нишевая отрасль. , но критично для эффективности и долговечности двигательных и силовых технологий.

Например, муфты SSS являются ключевым механизмом в крупных газовых и паротурбинных приводах электростанций с комбинированным циклом и пиковой нагрузкой, а также в связанных вспомогательных приводах, таких как тихоходные поворотные шестерни газовых и паровых турбин, приводы стартеров газовых турбин и приводы ускорителей для запустить электрические генераторы для синхронизации скорости.

Более 400 муфт SSS с номинальной мощностью до 400 МВт установлено на одновальных электростанциях с комбинированным циклом для автоматического подключения и отключения паровой турбины от газотурбинного генератора при запуске и останове, и более 600 установлено в пиковом режиме. нагружать газотурбинную генераторную установку, чтобы отключить газовую турбину, когда выработка электроэнергии не требуется, и позволить генератору оставаться подключенным к сети, как двигатель, для обеспечения реактивной мощности и инерции вращения для стабильности сети.Это тем более важно, поскольку вводится в эксплуатацию все большее количество станций возобновляемой энергии, и эти станции, которые заменяют обычные газовые и паровые турбогенераторы, не могут обеспечивать реактивную мощность и инерцию вращения, необходимые для стабильности электросети.

Все большее количество муфт SSS устанавливается на больших и малых теплоэлектроцентралях; позволяет отключать конденсационную паровую турбину и использовать пар для трубопровода горячего водоснабжения в больницах, университетских городках и т. д.

Более 25 000 муфт SSS были поставлены для пусковых разъединителей газовых турбин и для отключения автоматического поворотного механизма, используемого для медленного вращения турбомашин для охлаждения после работы.

С 1950 года по всему миру было поставлено около 40 000 муфт SSS. Около четверти этих муфт SSS находятся в эксплуатации в Северной и Южной Америке, большинство из которых были проданы и обслуживаются компанией SSS Clutch Company, Inc.

SSS впервые были использованы в U.S. Navy в 1960-х годах и многие классы кораблей, ныне списанных, были модернизированы с помощью сцеплений SSS, чтобы повысить надежность обслуживания, а также снизить эксплуатационные расходы в течение жизненного цикла и связанные с этим расходы. Первыми кораблями ВМС США, которые использовали сцепления SSS, были патрульные канонерские лодки класса Asheville в 1950-х годах, класса PG-84 и класса PG-92, за которым последовала поставка сцеплений SSS для новых кораблей, таких как класс ВМС США Admiral Perry. Фрегаты, эсминцы класса Spruance ВМС США и катера повышенной прочности класса Hamilton береговой охраны США.

Сегодня более 1400 сцеплений SSS в настоящее время эксплуатируются в двенадцати классах ВМС США, Командования морских перевозок США, кораблях береговой охраны США и трех классах подводных лодок ВМС США, включая ВМС США класса Вирджиния, последним из которых является USS Delaware, SSN791.

SSS Clutch находится в Нью-Касле, штат Делавэр. (Изображение SSS Clutch)

Для текущих программ строительства новых кораблей ВМС США муфты SSS в настоящее время поставляются для каждого нового эсминца DDG-51 Arleigh Burke, а также для корабля на воздушной подушке типа «корабль-берег», LCAC-100 и десантных кораблей класса USS America.Каждый эсминец DDG-51 имеет десять сцеплений SSS; четыре в главной силовой установке для автоматического подключения и отключения основных газотурбинных двигателей при необходимости и шесть для обычных и резервных пускателей для трех бортовых газотурбинных генераторных установок. Одиннадцатое сцепление SSS рассматривается для использования с электродвигателем на борту судов DDG-51, чтобы обеспечить увеличенный рабочий диапазон и топливную экономичность при работе на более низких скоростях. Эта гибридная силовая установка также используется многими военно-морскими силами.

В производстве вращающегося оборудования одним из показателей надежности вращающегося оборудования является «среднее время наработки на отказ» (MTBF). SSS Clutches продемонстрировали наработку на отказ более 275000 часов в трех классах кораблей ВМС США, каждый из которых эксплуатируется более тридцати лет. Это замечательное достижение для оборудования, работающего в тяжелых условиях военно-морского флота.

Помимо морских силовых установок, SSS Clutch Company продолжает поставлять муфты SSS для энергетики и нефтегазовой промышленности, которые составляют почти семьдесят пять процентов всех новых заказов.

SSS Clutch Company продолжает расширять тип и количество приложений для своей продукции. С периодическим добавлением новых сотрудников Компания продолжает расти и позиционировать себя на будущее. Наши сотрудники состоят из инженеров-механиков и электриков, техников, администраторов контрактов и помощников, а также мы периодически нанимаем консультантов со специальными отраслевыми знаниями. Компания SSS Clutch также иногда нанимает студентов инженерных специальностей в качестве стажеров из университетов и технических школ нашего региона.