DE755310C

DE755310C - Turbomechanical compound transmission

Info

Publication number: DE755310C
Application number: DEK160424D
Authority: DE
Inventors: Willy Dipl-Ing Kaiser; Albert Dipl-Ing Voelker
Original assignee: Krupp Stahl AG; Fried Krupp AG
Current assignee: Krupp Stahl AG; Fried Krupp AG
Priority date: 1941-03-09
Filing date: 1941-03-09
Publication date: 1952-04-28

Description

Turbomechanisches Verbundgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf turbomechanische Verbundgetriebe, also auf Getriebe, die aus einem Strömungsgetriebe (Turbowandler; Turbokupplung oder einer Vereinigung von Turbowandler und Turbokupplung) und aus einem mechanischem Getriebe (Zahnradgetriebe) zusammengesetzt sind. Das Zahnradgetriebe ist häufig eine Zahnradvorschaltstufe, die ins Schnelle übersetzt. Oft ist auch dem Strömungsgetriebe noch eine Zahnradstufe nachgeschaltet, die ins Langsame übersetzt. Bisweilen ist das Strö mungsgetriebe mit einer Zahnradvor- und -nachschaLtstufe vereinigt.Compound Turbomechanical Transmission The invention relates to turbomechanical transmission Compound transmission, i.e. a transmission consisting of a fluid transmission (turbo converter; Turbo coupling or a combination of turbo converter and turbo coupling) and off are composed of a mechanical transmission (gear transmission). The gear transmission is often a gear unit that translates quickly. Often is too The fluid transmission is followed by a gear stage that translates into slow speed. Sometimes the flow transmission is with a gear upstream and downstream stage united.

Es ist bekannt, daB zur Schmierung von Zahnrädern zweckmäßig ziemlich dickflüssige Schmieröle verwendet werden. Nur wenn mit höheren Umfangsgeschwindigkeiten in der Verzahnung gefahren wird, genügen auch Öle geringerer Zähflüssigkeit. Bei turbomechanischen Verbundgetrieben ist es vielfach. erwünscht und auch schon bekannt, die Zahnräder mit der gleichen Flüssigkeit zu schmieren, mit der das Strömungsgetriebe lie riehen wird. 1IitRücksicht auf einen guten Wirkungsgrad heim Strömungsgetriebe wären dünnflüssigere öle zu wählen. Dies,-- sind aber, wie schon gesagt wurde, für den Betrieb der Zahnräder nicht günstig. Es wurde daher für turbomechanische Verbundgetriebe als Arbeitsmittel des Strömungsgetriebes und als Schmiermittel des Zahnrades trie ies ein Öl vorgeschlagen, mit dem der Wirkungsgrad des Strömungsgetriebes zwar etwas verschlechtert wird, die Schmierwirkung aber noch eben für die Zahnräder ausreicht.It is known that for the lubrication of gears it is quite useful thick lubricating oils can be used. Only if at higher peripheral speeds is driven in the gearing, even oils with a lower viscosity are sufficient. at It is often the case with turbomechanical compound transmissions. desired and already known, Lubricate the gears with the same fluid as the fluid transmission lie will riehen. 1Iit consideration for a good efficiency of the fluid transmission would be to choose thinner oils. But these are, as has already been said, for him Operation of the gears not cheap. It was therefore used for turbomechanical compound transmissions as a working medium of the fluid transmission and as a lubricant of the gear trie Hies suggested an oil with which the efficiency of the flow gear was somewhat is deteriorated, but the lubricating effect is still just enough for the gears.

Die Erfindung zeigt einen Weg, auf dein es möglich ist, die Schmier- und Arbeitsflüssigkeit des turbomechanischen Verbundgetriebes voll den Bedürfnissen des Strömungsgetriebes anzupassen und dabei doch eine ausreichende Sclimie.rung für die Zahnräder zu erreichen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dar) die für den ungehärteten Zustand und übliche Schmierung bemessene Verzahnung des mechanischen Getriebes gehärtet wird, so daß die Zahnräder mit einer Flüssigkeit als Schmiermittel auskomincn, die nur ganz geringfügige Schmierfähigkeit hat, wie z. 13. Petroleum.The invention shows a way in which it is possible to and working fluid of the turbomechanical compound transmission fully meet the needs to adapt the fluid transmission while still providing sufficient air conditioning for the gears to reach. The essence of the invention is to represent) the for the unhardened state and usual lubrication dimensioned toothing of the mechanical Gearbox is hardened so that the gears use a liquid as a lubricant auskomincn that has only very little lubricity, such as 13. Petroleum.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der I?rfinduiig grundzügig im Schnitt dargestellt.In the drawing is an embodiment of the subject matter of I? Rinduiig broadly shown in section.

Das turbomechanische Verhundgetrielw ist durch einen Turbowandler i gebildet, dem eine ins Schnelle übersetzende Zahnradstufe 2 vorgeschaltet ist. Die Vorschaltstufe 2 und der Turbowandler i werden durch ein gemeinsames Gehäuse 3 umschlossen. Die Verzahnung des mechanischen Getriebes 2 ist gehärtet, die Abmessungen der Verzahnung sind jedoch für den ungehärteten Zustand und für normale Schmierung berechnet. Die Verzahnung ist also iiberdimensioniert. Als Arbeitsflüssigkeit für den Turbowandler i und als Schmiermittel für die Zahnradstufe 2 ist Petroleum vorgesehen. Die Schmierung der Vorschaltstufe 2 durch Petroleum ist ausreichend, weil die infolge der Überdimensionierung in der Verzahnung auftretenden Beanspruchungen ungewöhnlich niedrig liegen.The turbo-mechanical Verhundgetrielw is through a turbo converter i formed, which is preceded by a gear stage 2 that translates into high speed. The ballast stage 2 and the turbo converter i are through a common housing 3 enclosed. The toothing of the mechanical gear 2 is hardened, the dimensions the teeth are, however, for the unhardened state and for normal lubrication calculated. The toothing is therefore oversized. As working fluid for the turbo converter i and petroleum is provided as a lubricant for gear stage 2. The lubrication of the intermediate stage 2 by kerosene is sufficient because the result The overdimensioning of the toothing causes unusual stresses lie low.

Labyrinthe 5 umgeben die Welle G des Pumpenrades 7 bzw. die Welle 8 des Turbinenrades g des Turbowandlers i. Die Labyrinthe .I, 5 stellen die Verbindung zwischen dein Gehäuse des Turbowandlers i, an dem das Leitrad io fest angeordnet iist, und dem die Vorschaltstufe 2 umschließenden Gehäuseteil i i bzw. dem das (nicht dargestellte) Lager der Turbinenwelle 8 aufnehmenden Gehäuseteil 12 her. Vom Boden der Gehäuseteile ii und i2 führen 2fußleitungen 13, 14 nach einem Sammelraum 15 für das Petroleum. Von dem Sammelraum 15 führt eine Saugleitung 16 nach einer Zahnradpumpe 17, deren Druckleitung i8 mit e=inem Leitungsstück i g in das Innere des während des Betriebes mit Arbeitsflüssiglkeit gefüllten Turbowandlers i führt. Ein anderes Leitungsstück 2o der Druckleitung 18 mündet über eine (nicht dargestellte) Spritzdüse in den Deckel 2 1 des Cieliäuset2ils i i. In die Druckleitung 18 ist ferner ein Kühler 22 geschaltet.Labyrinths 5 surround the shaft G of the pump wheel 7 and the shaft 8 of the turbine wheel g of the turbo converter i. The labyrinths .I, 5 establish the connection between the housing of the turbo converter i, on which the stator io is permanently arranged, and the housing part ii enclosing the upstream stage 2 or the housing part 12 accommodating the bearing of the turbine shaft 8 (not shown). From the bottom of the housing parts ii and i2, 2-foot lines 13, 14 lead to a collecting space 15 for the petroleum. From the collecting space 15, a suction line 16 leads to a gear pump 17, the pressure line i8 of which leads with e = a line piece ig into the interior of the turbo converter i, which is filled with working fluid during operation. Another line section 2o of the pressure line 18 opens into the cover 2 1 of the Cieliäuset2ils i i via a spray nozzle (not shown). A cooler 22 is also connected into the pressure line 18.

Es ist nicht notwendig, daß die Gehäuse für die Zahnradstufen von dem Inneren des Strömungsgetriebes durch Labyrinthdiclitungen getrennt sind; es können z. B. auch Stuipdichtungen vorgesehen sein. Ferner ist es möglich. daß das Gehäuse für die Vorschaltstufe und das Strömungsgetriebe so gestaltet ist, daß sein Boden als Sainnielbehälter für das Petroleum ausgebildet ist. _1ls gehärtete Zahnräder im Sinne der Erfindung sind auch nitrierte oder durch andere Maßnahmen, z.13. Flammhärtung oder Oberflächenverdichtung, an den Flanken 1),-handelte Zahnräder anzusehen, vorausgesetzt. daß ihre Abmessungen für den ungeliärteten Zustand bemessen sind. Für das Wesen der Erfindung spielt es ferner keine Rolle, ob ein einziger Strömungskreislauf vorgesehen ist, der die Z-,\"ii-lcung eines Wandlers und einer Kupplung in sich vereinigt, bei dein also (las Leitrad bald mit dem ortsfesten Getriebegehäuse fest verbunden ist (Wandlerbetrieb), bald frei umläuft (Kupplungsbetrieb). Ferner ist es für die Erfindung nicht notwendig, daß die die Zahnradstufen einschließenden Gehäuse @; inen Teil mit dem Gehäuse des Strömungsgetriebes bilden. An Stelle von Petroleum kann jede andere Flüssigkeit gleicher oder annähernd gleicher Viskosität und Schmierfähigkeit verwendet werden, die günstige Betriebsbedingungen für den Turbowandler ergibt. z. B. auch sehr dünnflüssiges 01, das unter gewöhnlichen Verhältnissen als Schmiermittel nicht in Betracht käme.It is not necessary for the housing for the gear stages to be separated from the interior of the fluid transmission by labyrinth diaphragms; it can e.g. B. also stuip seals can be provided. It is also possible. that the housing for the upstream stage and the fluid transmission is designed so that its bottom is designed as a Sainniel container for the kerosene. _1ls hardened gears in the sense of the invention are also nitrided or by other measures, e.g. 13. Flame hardening or surface compaction, on the flanks 1), - to look at traded gears, provided. that their dimensions are dimensioned for the unhardened state. For the essence of the invention, it is also irrelevant whether a single flow circuit is provided which combines the Z-, \ "ii-lcung of a converter and a clutch, so in your (read stator soon firmly connected to the stationary transmission housing is (converter operation), soon rotates freely (clutch operation). Furthermore, it is not necessary for the invention that the housing enclosing the gear stages form a part with the housing of the fluid flow mechanism. Instead of petroleum, any other liquid can be the same or approximately the same Viscosity and lubricity are used, which result in favorable operating conditions for the turbo converter, e.g. even very thin fluid oil , which under normal conditions would not be considered as a lubricant.

Die Erfindung ist im Patentanspruch gekenuzeichnet. . Die darüber hinaus in Beschreibung und Zeichnung dargestellten konstruktiven Einzelheiten dienen nur zur Erläuterung und bilden für sich keinen Teil der zu schützenden Erfindung.The invention is indicated in the claim. . The one about it In addition, the design details shown in the description and drawing are used for illustration only and do not form part of the invention to be protected.

Claims

PATENT CLAIMS: Turbomechanical compound transmission, in which the working fluid for the turbo transmission is also the lubricating fluid for the mechanical transmission (gear transmission), characterized in that the toothing of the mechanical transmission (2), which is measured for the non-hardened state and usual lubrication, is hardened, so that petroleum or a liquid with similar properties is sufficient as a lubricant for the mechanical transmission. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patent specifications No. 537658, 679 965; Austrian Patent No. 16o 444; USA. Patent No. 2,077,580. Industry manual "Die Lubricant Application" by M. Wi nter, 7th edition, 1928, Verl. Vincentz in Hannover, pp. 5 and 6, section "Adhesion" Friction and Lubrication in Mechanical Engineering by Gümbel, Berlin, Verl. Krayn , 1925, p. 212, lines 7 and 6 from the bottom.