CN101754895B - 液力减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液力减速器,具有第一叶轮(25)和与其同心的第二叶轮(27),它们共同形成了液力回路(41)并且围绕共同的旋转轴线分组。每个叶轮分别由基体(19,29)和固定于基体上的叶片组(21,33)构成,叶片组具有多个叶片(23,35,128),这些叶片分别通过叶片凸缘(80,82)与基体的容纳部相连。至少一个叶轮(27)的第一环形段(130)具有至少一个第一叶片(35),所述第一叶片具有朝向相应的另一个叶轮(25)的过流边(108),所述过流边在其径向外端和径向内端之间至少基本上呈直线状延伸;在叶轮(27)的第二环形段(132)中设置了至少一个第二叶片(128),所述第二叶片不仅相对于其朝向相应的另一个叶轮的过流边(108)、而且相对于朝向另一个叶轮的方向突出的凸出部分(110)具有缩进部分(106)。

Description

液力减速器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的液力减速器。
背景技术
EP 1305535B1公开了一种液力减速器,具有第一叶轮作为转子叶轮,并且具有与其同心的第二叶轮作为定子叶轮。这两个叶轮共同形成液力回路并且围绕共同的旋转轴线编组;其中每个叶轮分别由基体和固定于基体上的叶片组构成,所述叶片组具有多个叶片,这些叶片分别通过叶片凸缘与基体的容纳部相连。
这类减速器的基本问题在于:由于新鲜流体高速进入液力回路之中可能会出现气穴作用,这尤其可能会在定子叶轮的叶片组上引起损伤,更确切地说尤其在叶片的径向外侧区域中引起损伤。鉴于这一原因,在定子叶轮上仅仅设置了这样的叶片,这些叶片在径向外侧区域中相对于面向转子叶轮的过流边具有斜面。然而在叶片这样构造时,基本上只能防止叶片的径向最外端出现气穴现象,但不能防止在叶片的在这个径向最外端的径向内部的受影响最为强烈的部分出现气穴现象。除此之外,经过如此加工的叶片不仅成本高于传统的叶片,而且在径向外侧由于减小了入口长度,因此在叶轮基体中的稳定性较小;即使气穴问题主要局限于新鲜流体进入液力回路之中的入口区域或者与该入口紧邻的区域,也要沿着定子叶轮的整个圆周使用这类叶片。
发明内容
本发明的任务在于,构造液力减速器中叶轮尤其是定子叶轮的叶片组,从而将气穴作用引起的风险减小到最低程度,同时使叶片组的成本耗费最小,而叶轮基体之内的叶片组仍具有高强度。
该任务按本发明通过权利要求1特征部分所述的特征来解决。
通过将至少一个叶轮、这里尤其是定子叶轮构造成具有两个环形段,可以将那些为避免气穴作用而设有缩进部分的叶片的使用限制在这样的环形段上,在该环形段中为给液力回路供应新鲜流体而进行流体供应并且由此存在叶片遭受气穴作用的风险。该环形段因此优选在相应叶轮的对应于流体供应系统的出口区域及其调节区域之间延伸。将另一个环形段分配给该叶轮的其余圆周,所述另一个环形段包括按权利要求的具有过流边的叶片,所述过流边在其径向内端和径向外端之间至少基本上呈直线状延伸,因此是传统的结构形式。将具有传统的叶片的环形段简称为第一环形段,将传统的叶片称作第一叶片,而具有缩进部分的叶片称作第二叶片,容纳这些叶片的环形段称作第二环形段。
因此通过按本发明所述的措施,设计该叶轮的叶片组,从而仅在有气穴作用危险的相关叶轮区域中使用对气穴作用不敏感的第二叶片,而在几乎没有气穴作用影响的其余叶轮区域中则使用成本比较低廉的、并且由于增大了尤其径向外侧区域中的支承面而可以容易地装配的第一叶片,也就是传统的叶片。
由于将缩进部分相应地沿径向布置在叶片边缘和有助于将叶片稳定容纳在叶轮基体之中的径向外侧凸出部分之间、以及由于缩进部分的具有基本上弧形的走向的具体几何构造、以及由于在缩进部分和叶片边缘之间以及在缩进部分和凸出部分之间的连续形成的过渡区域,可以使第二叶片最佳地与气穴作用所引起的负荷相匹配,因为尽可能避免了气穴作用点。
附图说明
根据实施例对本发明进行详细解释。附图如下:
附图1是具有转子叶轮和定子叶轮的液力减速器的纵剖面的上半部分;
附图2是绘出的定子叶轮的按照附图1中的观察方向II-II的俯视图;
附图3是定子叶轮的按照附图2中的剖切线III-III的剖面图;
附图4是定子叶轮的按照附图2中的剖切线IV-IV的剖面图。
具体实施方式
附图1所示为一个液力减速器,为此设有与图中没有绘出的传动装置外壳不可相对转动的减速器支架1,所述减速器支架在径向上围住同样不可相对转动的支撑元件3。支撑元件3在中间连接径向轴承11的情况下同样也被包围,更确切地说是被离合器装置7的离合器毂5所包围,所述离合器装置具有离合器外壳9并且以图中没有绘出的方式与同样也没有绘出的传动装置输入轴以不可相对转动的方式相连。该连接使得离合器装置7以及由此使得离合器外壳9均参与传动装置输入轴的旋转运动。
回到离合器装置7的离合器毂5,它通过齿部13与减速器的转子毂15啮合,所述转子毂15在其背离离合器装置7的一侧通过轴向轴承17轴向支撑于支撑元件3上。转子毂15被固定在用作转子外壳20的基体19上,所述基体从转子毂15开始径向向外延伸,并且在径向外侧区域内容纳着具有多个叶片23的叶片组21以形成转子叶轮25形式的第一叶轮。转子叶轮25与减速器的定子叶轮27形式的第二叶轮相互作用,该第二叶轮同样具有作为定子外壳31起作用并用于容纳具有第一叶片35和第二叶片128(附图2)的叶片组33的基体29。在定子外壳31上,在背离转子叶轮25的一侧设有沿圆周分布的可将紧固元件37分别装入的螺套39,其中通过紧固元件37结合螺套39将定子叶轮27固定在减速器支架1上。
转子叶轮25与定子叶轮27共同构成至少部分充有粘性介质的液力回路41。可以利用流体供应系统43提高液力回路41的填充度,并且可以通过流体出口45从液力回路41中抽出粘性介质。可以用已知的方式,通过液力回路41的填充度调整其扭矩传递能力,并且以此调整通过减速器引起的制动作用。流体供应系统43由此用来配合流体出口45调节减速器。
回到转子叶轮25的基体19,在该基体中以至少一个贯通孔的形式构成压力平衡装置47。通过该压力平衡装置47将液力回路41与在轴向上位于转子叶轮25的基体19和密封法兰51之间的平衡腔49相连,所述密封法兰通过紧固元件53固定在减速器支架1上。在详述该密封法兰51的结构构造之前首先简要解释一下平衡腔49的功能:该平衡腔由于压力平衡装置47而具有与液力回路41类似的压力条件,因此可防止从液力回路41一侧使得转子叶轮25的基体19单侧遭受强烈负荷。
密封法兰51在径向内侧区域具有基本上指向转子叶轮25的、沿轴向延伸的固定凸起55,在固定凸起上设有环形弹簧密封57,该环形弹簧密封以第一扭臂59从后面卡住设置在固定凸起55上的径向凸块63,且以第二扭臂61围卡住固定凸起55的径向的背面。这样不仅在轴向上、而且在径向上固定在密封法兰51上,环形弹簧密封57以底面65对离合器毂5施加负荷。为了在位置固定的密封法兰51和旋转的离合器装置7之间的这个接触部位保证充分的密封,在离合器毂5的开槽69中安装有密封环67,该密封环适宜与开槽69一样具有矩形横截面。密封环67最好用灰口铸铁制成,但作为替代方案也可以用弹性体材料制成。为该密封环配设了在离合器毂5中构成的基本上沿径向延伸的润滑孔71。
如附图1所示,减速器相对于轴线90对中。在附图2和3中同样也可看见这个轴线,其中尤其附图2用于示出定子叶轮27的基体29中的叶片组33。从附图2中还可看出有两个环形段130和132,第一环形段130在基体29的大部分圆周长度上延伸并且具有第一叶片35;而第二环形段132则在基体29的其余圆周长度上延伸并且具有第二叶片128。第二环形段132在对应于流体供应系统43的出口区域134和在流动方向紧随其后的调节区域136之间延伸。叶片组33的第一叶片35以传统方式构成,因此不必对其进行处理,而第二叶片128则以下面所述的按本发明的方式构成。关于第一叶片35的结构及其在定子叶轮27的基体29中的固定,可参阅DE 10343425A1,在此不再予以赘述。
附图4所示为第二环形段132的圆周截取部分,包括定子叶轮27的两个沿圆周方向并排的第二叶片128。与为了容纳叶片组33的第一叶片35一样,为了容纳第二叶片128,基体29也具有多个容纳部73、75、77,其中径向外侧的容纳部73和径向内侧的容纳部75大部分相对于基体内壁30沿径向延伸,因此可以将这两个容纳部73、75称作径向容纳部。径向容纳部73在此从基体内壁30起朝向径向外侧延伸,而径向容纳部75则相反朝向径向内侧延伸。基本上在基体29中的叶片固定腔34的径向中部还设置了另外的容纳部77,该另外的容纳部从基体内壁30起大部分沿轴向延伸,因此可以将该容纳部77称作轴向容纳部。
从附图4还可看出,第二叶片128相应地具有叶片凸缘80、82,这些叶片凸缘从基体侧的叶片边缘94起大部分沿径向延伸,因此可以将其称作径向叶片凸缘。此外,大致在径向叶片中部还设置了另外的叶片凸缘84,该叶片凸缘从基体侧的叶片边缘94起大部分沿轴向延伸,因此可将其称作轴向叶片凸缘84。
第二叶片128的位于轴向叶片凸缘84对面的轴向侧用作过流边108。该过流边108在其径向外端114至少基本上连续地过渡为优选弧形的缩进部分106,该缩进部分沿径向继续向外又基本上连续地过渡为凸起部分110,该凸起部分位于径向叶轮凸缘80的径向区域内并且以自由端112从这里起朝向转子叶轮25的方向延伸,其中所述凸起部分110至少以基本上与过流边108同样的程度到达相应的另一个叶轮25。凸起部分110可使得第二叶片128在定子叶轮27的基体29之内保持稳定。
相应第二叶片128中的缩进部分106经过适当布置,使得叶片128的可能会因为气穴作用而受损的部位被大范围地消除,从而至少减小或者甚至完全消除气穴作用。由于至少基本上仅仅在第二环形段132之内、也就是在对应于流体供应系统的出口区域134和定子叶轮27上的调节区域126之间出现由气穴作用引起的损害,因此在该环形段132之内使用按照本发明所述改变了过流边108几何形状的第二叶片128即可,而第一环形段130则优选仅仅配有传统构造的第一叶片35。
在此优选在第二环形段132中配有多个第二叶片128,更确切地说特别优选配有5至10个叶片128,特别有利地是在第二环形段132中使用7个这样的叶片128。

Claims (7)

1.液力减速器,具有第一叶轮和与其同心的第二叶轮,第一叶轮和第二叶轮共同形成了液力回路并且围绕共同的旋转轴线分组;其中每个叶轮分别由基体和固定于基体上的叶片组构成,所述叶片组具有多个叶片,这些叶片分别通过叶片凸缘与基体的容纳部相连;其特征在于,至少一个叶轮(27)的第一环形段(130)具有至少一个第一叶片(35),所述第一叶片具有朝向相应的另一个叶轮(25)的过流边(108),所述过流边在其径向外端和径向内端之间至少基本上呈直线状延伸;并且在所述至少一个叶轮(27)的第二环形段(132)中设置了至少一个第二叶片(128),所述第二叶片不仅相对于其朝向相应的另一个叶轮(25)的过流边(108)、而且相对于朝向另一个叶轮(25)的方向突出的凸出部分(110)具有缩进部分(106)。
2.根据权利要求1所述的液力减速器,其特征在于,所述缩进部分(106)设置在过流边(108)的径向外端(114)和凸出部分(110)之间,其中所述凸出部分(110)至少基本上位于第二叶片(128)的径向外侧的叶片凸缘(80)的径向延伸区域之中。
3.根据权利要求1或2所述的液力减速器,其特征在于,所述过流边(108)的径向外端(114)和凸出部分(110)之间的缩进部分(106)基本上呈弧形,且至少基本上连续地过渡为过流边(108)和/或者凸出部分(110)。
4.根据权利要求1或2所述的液力减速器,其特征在于,所述第二叶片(128)的凸出部分(110)的自由端(112)至少以基本上与第二叶片(128)的过流边(108)同样的程度接近相应的另一个叶轮(25)。
5.根据权利要求1或2所述的液力减速器,其特征在于,作为定子叶轮(27)的第二叶轮用于容纳至少一个设有缩进部分(106)的第二叶片(128)。
6.根据权利要求1或2所述的液力减速器,其特征在于,相应的叶轮(27)的用于容纳相应地设有缩进部分(106)的第二叶片(128)的第二环形段(132)配有多个第二叶片(128)。
7.根据权利要求1或2所述的液力减速器,其特征在于,具有分别设有缩进部分(106)的第二叶片(128)的第二环形段(132)在对应于流体供应系统的出口区域(134)和叶轮(27)的调节区域(136)之间的区域内延伸。
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