CN103225659B - 液力缓速器用沸腾换热冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液力缓速器用沸腾换热冷却装置，它包括水箱、冷凝器和设置在液力缓速器定轮外壁处的夹层，所述的夹层内设有油流道和呈螺旋形的冷却流道，所述的冷却流道的入口通过水泵与水箱的出口连接，所述的冷却流道的出口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与水箱的入口连接，所述的水泵由水泵马达控制；所述的油流道包括进油管道和出油管道，进油管道的入口与水泵马达和风扇马达的出油口连接，进油管道的出口与液力缓速器的工作腔的进油口连接，出油管道的出口与水泵马达和风扇马达的进油口连接，出油管道的入口与液力缓速器的工作腔的出油口连接，所述的风扇马达控制冷却风扇工作。本发明不仅冷却效果好，且能防止传动液渗漏。

Description

液力缓速器用沸腾换热冷却装置
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，尤其涉及一种液力缓速器用沸腾换热冷却装置。
背景技术
液力缓速器为辅助刹车设备，其工作主腔室由定轮和动轮组成。液力缓速器输入端的机械能，经过工作轮内液流的阻尼作用，几乎全部转变成热量，然后通过冷却介质的循环将热量带走。作为工作介质的传动液，具有传动和携带热量的双重属性。传动液的冷却是通过传动液甩入到液力缓速器外部冷却系统的热交换器中，在热交换器内与冷却水交换热量后，再循环流入液力缓速器工作腔。在使用过程中，发现该种冷却方式存在以下缺点：传动液循环到液力缓速器外部发生热交换，容易存在系统渗漏的风险；冷却作用明显滞后于液力缓速器工况的变化，传动液的温度波动大；冷循环流量受控于液力缓速器动轮转速，冷却能力提升的空间有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种冷却效果好，能防止传动液渗漏的液力缓速器用沸腾换热冷却装置。
本发明所采用的技术方案是：一种液力缓速器用沸腾换热冷却装置，它包括水箱、冷凝器和设置在液力缓速器定轮外壁处的夹层，所述的夹层内设有油流道和呈螺旋形的冷却流道，所述的冷却流道的入口通过水泵与水箱的出口连接，所述的冷却流道的出口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与水箱的入口连接，所述的水泵由水泵马达控制；所述的油流道包括进油管道和出油管道，所述的进油管道的入口与水泵马达和风扇马达的出油口连接，所述的进油管道的出口与液力缓速器的工作腔的进油口连接，所述的出油管道的出口与水泵马达和风扇马达的进油口连接，所述的出油管道的入口与液力缓速器的工作腔的出油口连接，所述的风扇马达控制冷却风扇工作。
按上述方案，所述的风扇马达有两个，所述的冷却风扇有两个，且所述的冷却风扇置于夹层与冷凝器之间。
按上述方案，所述的冷却风扇采用径流式液压吸风风扇。
按上述方案，所述的冷却风扇的左侧和右侧都设置一个风扇护罩，以保证安全。
按上述方案，所述的冷却流道与液力缓速器定轮外壁呈a夹角，且a为1°~6°。
按上述方案，所述的a为4°。
按上述方案，所述的油流道、冷却流道、2个风扇马达、水泵马达、水泵置于夹层内。
按上述方案，所述的出油管道的出口通过水泵马达节流阀与水泵马达的进油口连接，所述的出油管道的出口通过风扇马达节流阀与两个风扇马达的进油口连接，所述的水泵马达和两个风扇马达的出油口分别与进油管道的入口连接，使得2个风扇马达、水泵马达的转速可调，从而使两个冷却风扇转速一致。
按上述方案，对冷却流道的内管壁表面进行粗糙处理，使冷却流道表面呈现多孔的特征，从而得到更理想的强化换热表面。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、在液力缓速器壳体定轮外壁处布置冷却流道，可利用核态沸腾高效传热的特点，直接在液力缓速器工作腔内对工作介质进行冷却，这样可实现工作介质在液力缓速器壳体内密闭循环，不仅不产生泄露，且可实现工作介质的实时冷却。2、冷却流道所在平面与纵向平面成4°夹角，使冷却介质在循环流动的过程中通过离心力的作用，更加紧贴于液力缓速器的工作面，冷却效果好。3、使三个马达分别与工作腔内侧和外侧两个孔相连通，使冷却风扇和循环水泵工作时的动力直接来源于液力缓速器工作时动轮与定轮之间产生的压力差，从而避免加装新的动力源，既节约了成本，也节省了空间。4、将三个马达和冷却水泵置于夹层之内，使整个冷却装置轴向尺寸变小，结构更加简单、紧凑，且成本更低。
附图说明
图1为本发明液力缓速器用沸腾换热冷却装置的中心平面剖面图。
图2为本发明液力缓速器用沸腾换热冷却装置的外部结构示意图（将冷凝器取下后的外部结构示意图）。
图3为本发明液力缓速器用沸腾换热冷却装置的流道示意图（将流道放在纵向平面上表示，实际上，流道所在平面与纵向平面成a度夹角）。
图4为本发明液力缓速器用沸腾换热冷却装置的油道夹层剖面图。
图中：1—冷却流道；2—夹层；3—冷凝器；4—水箱；5—左冷却风扇；6—右冷却风扇；7—阶梯轴；8—左风扇马达；9—右风扇马达；10—水泵马达；11—水泵；13—液力缓速器箱体；14—液力缓速器定轮；15—液力缓速器动轮；16—轴套；17—轴；18—液力缓速器箱盖；19—工作腔的出油口；20—工作腔的进油口；21—冷却流道的出口；22—风扇护罩；24—水泵马达节流阀；25—风扇马达节流阀；26—出油管道；27—进油管道；箭头代表油流方向。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
参见图1，液力缓速器包括液力缓速器箱体13，液力缓速器箱体13上设有液力缓速器箱盖18，在液力缓速器箱体13内置有液力缓速器定轮14、液力缓速器动轮15、轴套16和轴17。
参见图1-图4，一种液力缓速器用沸腾换热冷却装置，它包括水箱4、冷凝器3和设置在液力缓速器定轮外壁处的夹层2，所述的夹层2内设有油流道和呈螺旋形的冷却流道1，所述的冷却流道1的入口通过水泵11与水箱4的出口连接，所述的冷却流道的出口21与冷凝器3的入口连接，冷凝器3的出口与水箱4的入口连接，所述的水泵11由水泵马达10控制；所述的油流道包括进油管道27和出油管道26，所述的进油管道27的入口分别与水泵马达10、两个风扇马达（左风扇马达8、右风扇马达9）的出油口连接，所述的进油管道27的出口与液力缓速器的工作腔的进油口20连接，所述的出油管道26的出口通过水泵马达节流阀24与水泵马达10的进油口连接，所述的出油管道26的出口通过风扇马达节流阀25与两个风扇马达的进油口连接，所述的出油管道26的入口与液力缓速器的工作腔的出油口19连接，所述的两个风扇马达控制两个冷却风扇工作（即左风扇马达8、右风扇马达9分别控制左冷却风扇5和右冷却风扇6工作）。
本实施例中，风扇马达各自通过阶梯轴7带动冷却风扇进行运转，且两个冷却风扇置于夹层2与冷凝器3之间，且冷却风扇采用径流式液压吸风风扇。为了保证安全在冷却风扇的左侧和右侧都设置有风扇护罩22，以保证安全。
本实施例中，所述的冷却流道与液力缓速器定轮外壁呈4°夹角，以便在冷却介质循环时，可以利用冷却介质的离心力来使冷却介质紧贴于所需冷却面。采用节流阀的目的是使2个风扇马达、水泵马达的转速可调，从而使两个冷却风扇转速一致。为了节约空间，使结构更为紧凑，减小了整个冷却装置的轴向尺寸，可使油流道、冷却流道1、2个风扇马达、水泵马达19、水泵11都置于夹层2内。
本实施例中，可以对冷却流道的内管壁表面进行粗糙处理，使冷却流道表面呈现多孔的特征，从而得到更理想的强化换热表面。
冷却水通过水泵11从水箱4中泵出，通过冷却流道1，再进入冷凝器3中冷凝，最终回到水箱4。
工作油液从液力缓速器工作腔的出油口19流出到油流道中，进而通过各马达，再从液力缓速器工作腔内的进油口20流回工作腔。如此，可利用液力缓速器自己工作时产生的大压差来带动马达工作，而不需加装动力装置。
在油道中设置有两个节流阀，调节风扇马达节流阀25可控制两个风扇马达的转速，从而控制两个冷却风扇的转速；调节水泵马达节流阀24可控制水泵马达的转速，从而控制水泵11的转速。
本装置的冷却工作流程是：水泵11从水箱4中将冷却介质泵入到冷却流道1中，由于冷却流道1紧贴于液力缓速器工作腔，冷却介质经过此处进入沸腾状态，实现两相流动，汽化的冷却介质进一步进入到冷凝器3中，再通过冷却风扇的冷却，汽化的冷却介质实现冷凝和冷却，重又回到水箱4中，进入下一回的循环。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改，等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：它包括水箱、冷凝器和设置在液力缓速器定轮外壁处的夹层，所述的夹层内设有油流道和呈螺旋形的冷却流道，所述的冷却流道的入口通过水泵与水箱的出口连接，所述的冷却流道的出口与冷凝器的入口连接，冷凝器的出口与水箱的入口连接，所述的水泵由水泵马达控制；所述的油流道包括进油管道和出油管道，所述的进油管道的入口与水泵马达和风扇马达的出油口连接，所述的进油管道的出口与液力缓速器的工作腔的进油口连接，所述的出油管道的出口与水泵马达和风扇马达的进油口连接，所述的出油管道的入口与液力缓速器的工作腔的出油口连接，所述的风扇马达控制冷却风扇工作。
2.如权利要求1所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的风扇马达有两个，所述的冷却风扇有两个，且所述的冷却风扇置于夹层与冷凝器之间。
3.如权利要求1或2所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的冷却风扇采用径流式液压吸风风扇。
4.如权利要求3所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的冷却风扇外设有风扇护罩。
5.如权利要求1所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的冷却流道与液力缓速器定轮外壁呈a夹角，且a为1°~6°。
6.如权利要求5所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的a为4°。
7.如权利要求2所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的油流道、冷却流道、两个风扇马达、水泵马达、水泵置于夹层内。
8.如权利要求7所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的出油管道的出口通过水泵马达节流阀与水泵马达的进油口连接，所述的出油管道的出口通过风扇马达节流阀与两个风扇马达的进油口连接，所述的水泵马达和两个风扇马达的出油口分别与进油管道的入口连接。
9.如权利要求1所述的液力缓速器用沸腾换热冷却装置，其特征在于：所述的冷却流道的内管壁粗糙。
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