CN102168728B - 一种用于液力减速器的挡片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液力减速器的挡片装置，所述挡片装置属于液压辅件。所述挡片装置包括挡片、弹簧、支撑座和轴，所述挡片的上端面为弧形曲面。本发明所述装置通过弹簧的扭力作用于所述挡片，通过挡片挡住部分流道，相当于减小了液力减速器循环圆有效直径，从而减小液力减速器空转力矩，达到降低液力减速器空损功率的目的。本发明所述装置结构简单，安装方便，能有效降低定轮进液式液力减速器的空损，并可通过改变挡片沿轴方向尺寸来检验液力减速器空损的降低情况；装置为独立安装，方便快速定位故障挡片，检修简单方便。

Description

一种用于液力减速器的挡片装置

技术领域

本发明属于机械制造和车辆设计领域，具体涉及一种用于液力减速器的挡片装置。

背景技术

随着车辆日益向高速重载的方向发展，仅仅依靠传统的机械摩擦式制动器已经不能满足人们对车辆安全性和舒适性的要求，特别是在山区和矿山上行驶的车辆(包括大吨位的载重汽车和大型客车)，在满载下坡时为了限制车速，必然要保证长时间的连续制动，使用闸瓦在长、大坡道上频繁点刹，致使闸瓦发热，摩擦系数降低，制动负荷过大，即出现所谓的制动器制动效能的热衰退现象，严重影响汽车的制动安全性。因此，针对于常在山区公路上行驶的大型客车或在矿山、施工工地作业中的大吨位载重汽车以及要求制动距离短、反应快速灵敏的特种军用车辆，除了安装必须的行车制动器外，液力减速器作为一种安全可靠的高速辅助制动装置被广泛地普及应用。

液力减速器采用液力制动方式，以液压油作为传动介质，油液在动轮的带动下在工作腔中循环冲击定轮叶片，在动轮与油液的相互作用中，油液施加反作用力于动轮，产生制动力矩。液力减速器的工作元件无机械磨损，且有循环冷却装置可以将液压油工作时产生的热量带走，冷却后的油液又返回到液力减速器的工作腔参与循环工作，其散热容易，散热能力强，所以能够实现长时间的持续制动，而且制动平稳，安全可靠，可使货物免受刹车损坏；制动噪声小；本身的结构体积小，是其他辅助制动装置难以做到的。另外，液力减速器没有磨损，使用寿命长，几乎不需要维修，养护费用低。

液力减速器的控制系统多种多样，最常用的是气一液联动控制装置。当液力减速器在非制动工况即空转时，由于液力减速器循环圆内存有空气，液力减速器的动轮是与车辆传动系统相连，被其驱动而旋转，使动轮和定轮内的空气产生循环流动。充满空气的空腔同样会像腔室内有油液一样，产生制动力矩，即产生了空转功率损失(简称空损)，液力减速器的制动力矩M与其主轴转速n的平方和循环圆直径D的五次方成正比，关系式为：M＝ρgλ_Tn²D⁵，当液力减速器空转时，上面关系式中ρ为空气的密度，λ为空气损失功率系数。可见，高转速全充液时它具有高制动力矩的优点，但在非制动工况时，其空转功率损失也很大，这种制动作用降低了车辆的行驶效率，从而造成一定的能量损失，其值约为所传递功率的4％左右，因此必须尽量降低。而且液力减速器的动轮转速越高，其产生的制动力矩也就越大，使车辆在正常行驶时，提速较为困难。

因此，若能在结构上采取一定措施来降低液力减速器的空损，则能极大地提高车辆的行驶效率。2005年第12期《汽车技术》中《车用液力减速器制动性能试验研究》一文中所研究的动轮进液式液力减速器在定轮中安装了降空损的阀片装置，此装置主要由压缩弹簧和阀片等组成，同时，在定轮必须留有预装压缩弹簧的孔，这对定轮的加工造成一定困难，另外，文章所涉及的液力减速器为动轮进液式液力减速器，所述装置不适于定轮进液式液力减速器。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于液力减速器的挡片装置，所述装置能有效降低液力减速器在非制动工况下的空损，并且对制动工况时的制动性能不产生影响。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于液力减速器的挡片装置，所述装置包括挡片左侧面、弹簧左侧面、支撑座左侧面和轴左侧面，其改进之处在于：所述挡片左侧面的上端面为弧形曲面左侧面，所述挡片左侧面的左侧面设置有弧形槽左侧面，所述挡片左侧面通过弧形槽左侧面与所述轴左侧面连接；所述轴左侧面上设置有凸台左侧面，所述凸台左侧面与所述挡片左侧面之间设置所述弹簧左侧面；所述轴左侧面的两端分别设置轴肩左侧面，所述轴肩左侧面与所述支撑座左侧面连接。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述挡片左侧面右侧面的厚度在沿所述弧形曲面左侧面的弧线方向设有梯度，梯度斜面为平面，所述挡片左侧面含有梯度斜面的一面为所述挡片左侧面的正面，所述挡片左侧面不含梯度斜面的一面为所述挡片左侧面的背面。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述弧形槽左侧面通过点焊将所述挡片左侧面与所述轴左侧面固定连接。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述弹簧左侧面的内径为所述轴左侧面外径的1.1±0.2倍，所述弹簧左侧面的外径小于所述凸台左侧面的外径。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述弹簧左侧面套装在所述轴左侧面上，所述弹簧左侧面两端设置有弹簧臂左侧面，所述弹簧左侧面一端的弹簧臂左侧面贴合在所述挡片左侧面的一个平面。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述弹簧左侧面一端的弹簧臂(12)贴合在所述挡片左侧面的背面。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述支撑座左侧面内侧面设置有装配孔左侧面，所述轴左侧面两端的轴肩左侧面分别与所述支撑座左侧面的所述装配孔左侧面配合。

本发明的又一优选技术方案为：其特征在于所述弹簧左侧面为扭簧。

本发明由于采用了上述技术方案，与现有技术技术相比产生的有益效果如下：

1)结构简单，安装方便

本发明所述装置通过挡片、弹簧和轴的配合，实现减小液力减速器循环圆有效直径，所述挡片、弹簧和轴结构简单，安装配合方便；

2)检修方便

装置为独立安装，装置间无连接关系，方便快速定位故障装置，检修方便

3)降低空损功率效果显著

本发明装置能在不影响液力减速器性能的情况下，有效降低定轮进液式液力减速器的空损，并可通过改变挡片沿轴方向尺寸来检验液力减速器空损的降低情况。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为挡片装置主视图；

图2为挡片装置后视图；

图3为挡片装置在液力减速器上的安装图；

图4为挡片示意图图；

图5为挡片A-A剖面视图；

图6为挡片B-B剖面视图；

图7为支撑座剖面示意图；

图8为轴示意图；

图9为弹簧示意图；

1.挡片；2.弹簧；3.支撑座；4.轴；5.弧形曲面；6.弧形槽；7.挡片斜面；8.台肩；9.支撑座装配孔；10.轴凸台；11.轴肩；12.弹簧臂；

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行详细的说明。

实施例1：

如图1和图2所示，一种降低定轮进液式液力减速器空损功率的装置，所述装置包括挡片1、弹簧2、支撑座3和轴4，所说的挡片1上端面是一个弧形曲面5，左端面有一个弧形槽6，装配时所述弧形槽6与轴4贴合，所述弧形槽6与所述轴4的连接方式为点焊。所述挡片1的右侧面厚度在沿弧形曲面5的弧形曲线方向设有梯度，所述梯度斜面7为平面，所述挡片1含有梯度斜面7的一面为挡片正面，即挡片正面是由两个存在一定角度的平面相交组成，；挡板背面为一个平面，不含梯度斜面7。弹簧2套装在轴4上，所述弹簧2与轴4同轴心，弹簧2的两端分别设置弹簧臂12，弹簧臂12贴在挡片1的背面上；轴4的两端分别设置有一个轴肩11，轴4的中间部位设置有一个凸台10，所述凸台10用于支撑所述弹簧2，所述弹簧2的另一端与挡片1相接触。所述轴4的直径小于所述弹簧2的内径，弹簧2的内径为轴4直径的1.1±0.2倍，所述弹簧2的外径小于凸台10的外径。支撑座3一侧开有一装配孔9，轴4两端的轴肩11分别与支撑座3的装配孔9配合。安装时，先将轴4和扭簧2装到支撑座3中，然后将两个支撑座3分别焊接在液力减速器叶片两端铣出的槽中，最后把挡片1点焊接到轴4上。

实施例2：

单一减速制动型车用液力减速器制动力矩和制动功率的计算公式如下：

M＝γ·λ_M·n²·D⁵…………………………………………………(1)

N＝γ·λ_N·n³·D⁵……………………………………………………(2)

式中：M为液力减速器的制动力矩；

N为液力减速器的制动功率；

λ_M为液力减速器的制动力矩系数；

λ_N为液力减速器的制动功率系数；

γ为工作液体重量；

n为液力减速器动轮转速；

D为液力减速器循环圆有效直径；

根据上述公式(1)和公式(2)，液力减速器的制动力矩和功率分别与循环圆有效直径的5次方成正比。本发明所述挡片装置，可以挡住部分流道，相当于循环圆直径D变小，起到改变空气环流的作用，来降低液力减速器的空损功率。

选取一定轮进液式液力减速器，其循环圆直径为440mm，最高转速为3600r/min的情况下测试本发明所述挡片装置的实际应用情况。

对比试验：未安装本发明所述挡片装置时对液力减速器进行空损试验，试验结果显示：动轮转速在最高转速3600r/min时空损功率为48.7kW，液力减速器空损功率较大。

液力减速器的定轮上设计了本发明所述挡片装置，挡片使液力减速器循环圆直径由原来的440mm减小到331mm，对液力减速器再次进行实验，试验结果表明，挡片装置可以挡住部分流道，最高转速3600r/min时的空损功率为11.7Kw，其空损功率降低绝对值为37.01Kw相对幅度为75.98％。可见挡片装置使液力减速器的空损大幅减小。

此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (8)

1.一种用于液力减速器的挡片装置，所述装置包括挡片(1)、弹簧(2)、支撑座(3)和轴(4)，其特征在于：所述挡片(1)的上端面为弧形曲面(5)，所述挡片(1)的左侧面设置有弧形槽(6)，所述挡片(1)通过弧形槽(6)与所述轴(4)连接；所述轴(4)上设置有凸台(10)，所述凸台(10)与所述挡片(1)之间设置所述弹簧(2)；所述轴(4)的两端分别设置轴肩(11)，所述轴肩(11)与所述支撑座(3)连接。

2.如权利要求1所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述挡片(1)右侧面的厚度在沿所述弧形曲面(5)的弧线方向设有梯度，梯度斜面为平面，所述挡片(1)含有梯度斜面的一面为所述挡片(1)的正面，所述挡片(1)不含梯度斜面的一面为所述挡片(1)的背面。

3.如权利要求1所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述弧形槽(6)通过点焊将所述挡片(1)与所述轴(4)固定连接。

4.如权利要求1所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述弹簧(2)的内径为所述轴(4)外径的1.1±0.2倍，所述弹簧(2)的外径小于所述凸台(10)的外径。

5.如权利要求1所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述弹簧(2)套装在所述轴(4)上，所述弹簧(2)两端设置有弹簧臂(12)，所述弹簧(2)一端的弹簧臂(12)贴合在所述挡片(1)的一个平面。

6.如权利要求5所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述弹簧(2)一端的弹簧臂(12)贴合在所述挡片(1)的背面。

7.如权利要求1所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述支撑座(3)内侧面设置有装配孔(9)，所述轴(4)两端的轴肩(11)分别与所述支撑座(3)的所述装配孔(9)配合。

8.如权利要求1所述的一种用于液力减速器的挡片装置，其特征在于所述弹簧(2)为扭簧。

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