CN103354788B - 液压减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压减速器，包括被驱动的主叶轮和次叶轮，二者形成环形的、可通过入口填充工作介质且通过出口排出工作介质的工作腔，以使扭矩液力地从主叶轮传递至次叶轮。本发明的特征在于以下特征，即具有能够持续变化地调整通过出口排出的和/或通过进口流入的液压减速器的工作介质的流动横截面的调整装置，包括手动的可移动的或者可变形调整体，该调整体可调整地限定排出和/或流入工作腔的工作介质的流动横截面；其中，调整体在出口区域中或在工作介质流动方向上看设置在工作腔与出口之间和/或在入口区域中或在工作介质流动方向上看设置在工作腔与入口之间；其中，通过调整体调整的流动横截面在液压减速器运转时是恒定的。

Description

液压减速器

技术领域

本发明涉及一种液压减速器，如该液压减速器作为持续制动器应用在如公共汽车、载重汽车或有轨车辆等机动车中。

背景技术

液压减速器具有工作腔，其可由工作填充，以将扭矩由受驱动的主叶轮(转子)液力地传递到静止的次叶轮上，该次叶轮也可以称为定子。为形成反向减速器，也可用反向于主叶轮的旋转方向旋转的次叶轮来代替静止的次叶轮。通过借助于待制动的轴，比如变速箱输出轴或间接地与机动车的驱动轮抗扭地连接的轴(万向轴)驱动的主叶轮，主叶轮内的工作介质径向地向外加速，并进入次叶轮中，工作介质在该次叶轮中径向向内减速地流动。通过如此设置的循环流动，扭矩-在此称作减速器的制动力矩-从主叶轮传递至次叶轮。与此同时，使主叶轮减速进而使与主叶轮抗扭地连接的轴减速。

在此，被传递的制动力矩的大小取决于所谓的液压减速器的填充度。在此，对减速器的完全填充状态和减速器的完全排空状态以及在二者之间的部分填充状态之间进行区分，也就是说，在完全填充状态中，最大可能的工作介质量在减速器的工作腔内循环，在减速器的排空状态中，在液压减速器的工作腔内没有工作介质或只有预定剩余的工作介质。填充度表示在工作腔内实际流转的工作介质量与在工作腔内最大可能循环流动的工作介质量(在完全填充时)的比例关系，随着填充度的增加，从主叶轮传递至次叶轮的扭矩以及因此而由减速器产生的制动力矩也会增大。

液压减速器的工作腔的特定填充度的调节进而对传递的制动力矩的控制可以或者通过给已向工作腔输送的或要输送的工作介质施加控制压力或者通过借助于调节阀，特别是比例阀，控制在液压减速器的工作介质入口的或工作介质出口的流动横截面，而无需给已向工作腔输送的工作介质施加控制压力来实现。对于后者来说，液压减速器可以例如集成在机动车的冷却循环系统中。欧洲专利文献EP1966504B1描述了借助于比例阀对填充度进行的这样的调节。

为向液压控制器的工作腔施加控制压力比如众所周知的方式是，设置用于尤其是油的工作介质的储备腔，该储备腔具有由压缩空气加载的薄膜。薄膜将工作介质与借助于压缩空气系统、尤其是车辆压缩空气系统加载的空气腔分开。借助于气动阀门，空气压力可以转变为控制压力并进而将或多或少的工作介质从储备腔压进或者说被挤进工作腔中的工作介质的液压循环中。

此外，一种控制制动力矩的方法是已知的，在该方法中，把特性曲线或组合特性曲线指派给液压减速器，特性曲线或组合特性曲线取决于根据特定减速或产生确定的制动功率(制动力矩)的驾驶愿望将为实现作为调节值的制动力矩的、用于气动阀门的相应控制压力指派为特性曲线上的或组合特性曲线中的每一个运行点。驾驶者在此借助于换挡杆选择代表待设定的减速器制动力矩的确定的制动等级。在激活的减速器和产生制动愿望的情况下，相应的控制压力从特性曲线或组合特性曲线中依赖于一个或多个参数算出并设置相应的控制压力，从而设定在工作腔中的工作介质的填充度，由此在旋转驱动的主叶轮以及当对转的减速器的旋转驱动的次叶轮间形成上述的液压循环流动。

WO2006/037465A1专利文件中描述了这样的方法。液压减速器包含组合特性曲线，在其中存储有作为参数的、依赖于待设定的减速器制动力矩和主叶轮的转数的控制压力。

由于减速器的生产中的铸造和制造公差，实际中设定的制动力矩曲线与预定的控制压力值存在偏差。在此，“实际的”特性曲线部分地偏离于在控制器中存储的特性曲线或者组合特性曲线。这种偏离可导致舒适性受损，尤其是在联合制动时，也就是在机动车的不同制动系统的制动力矩叠加时，比如发动机制动和液压减速器。

未公开的专利DE102010026274描述了一种带有液压减速器的制动装置，该液压减速器具有连接在出口下游的节流阀，节流阀包括阀体，为了对阀体进行操作，该阀体一方面利用来自液压减速器的工作腔的工作介质压力可推移地布置以及另一方面利用控制压力可推移地布置，从而根据在阀体两个表面上调节的压力来持续地改变的实际的特性曲线。

发明内容

本发明的目的在于提出一种液压减速器，利用该减速器可以不受制造公差影响地可靠地实现对制动力矩的精确调节。尤其是不需在生产中对结构件的再加工就可以平衡实际制动力矩与应当制动力矩间的偏差。

根据本发明的液压减速器包括被驱动的主叶轮和次叶轮，二者彼此形成环形的、可通过入口填充工作介质且可通过出口排出工作介质的工作腔，以便使扭矩液力地从主叶轮传递到次叶轮。根据本发明，设置有持续变化地调整通过出口流出和/或通过入口流入的液压减速器的工作介质的流动横截面的调整装置，该调整装置包括可手动移动的或可变形的调整体，该调整体可调整地限制工作介质流出和/或流入工作腔的流动横截面，其中，调整体在出口的区域或在工作介质的流动方向上看布置在工作腔和出口之间和/或在入口的区域或在工作介质的流动方向上看布置在入口和工作腔之间。

有利的是，通过调整体调整的流动横截面在液压减速器运转时是恒定的。由此可实现，液压减速器的力矩特性曲线，在预先确定的填充度情况下以及在预先确定的主叶轮转数情况下，通过调整体不受制造公差的影响的一次性调整保持永远不变，不需要在生产中对结构件再加工。此外，手动调整的可能性使特性曲线的再调整变为可能，比如在已预先确定的运行时间后。

液压减速器优选地包括壳体，该壳体与两个叶轮中的一个一同包围另一个叶轮或包围两个叶轮，其中，调整体在壳体中可在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置中，调整体完全或接近完全开放工作介质的流动横截面，在第二位置中，调整体大部分地，尤其是完全地或接近完全地覆盖流动横截面，并且该调整体在两个位置中或在两个位置之间的中间位置中能够与可拆卸地固定在壳体上。可选的是，调整体安装在自己的、特别是连接至制动器壳体的调整装置的壳体中。

附图说明

接下来参照附图示例性地阐述本发明。

图中示出：

图1是具有液压减速器的机动车的制动装置的示意图；

图2在根据一个优选的实施例的、穿过液压减速器的旋转轴的轴向截面中的、在图1的制动装置中布置的液压减速器的截面图。

具体实施方式

图1示出了机动车的具有对工作介质进行导向的外部的工作介质循环1的制动装置。在工作介质循环1中，设置有上述的在流动方向相继地出现的部件：液压减速器11，包括主叶轮2和次叶轮3，二者彼此形成环形工作腔4；通向工作介质冷却器20的第一连接管路22的开口，工作介质油也被称作冷油器；在第一连接管道22内固定设置的、恒定的横截面的节流阀19；工作介质冷却器20，连接工作介质冷却器20与液压减速器11的工作腔4的第二连接管路23的开口以及另外的节流阀25。第二连接管路23通入入口5，通过入口5工作腔4可被来自外部工作介质循环1的第一连接管路23的工作介质填充。通过第一连接管路22通入的出口6，工作介质重新从工作腔4中导回外部的工作介质循环1中。

在当前情况下，工作介质冷却器20设置在用于工作介质的储备腔7中且与储备腔7结合为唯一的结构单元。这种情况并不是强制必须的。所以工作介质冷却器20和储备腔7可以分别设置。同样，液压减速器11，外部工作介质循环1，和/或工作介质冷却器20和/或储备腔7可以结合在唯一的结构单元。工作介质冷却器20为冷却液压减速器11的工作介质连接至机动车的冷却介质循环(未示出)，参见用于冷却循环的冷却介质的输入管道26和用于冷却循环的冷却介质的输出管道27。

为调节工作腔4的确定的填充度，为了加载在储备腔7中的工作介质，储备腔7通过流体连接装置与压力加载系统8连接。借助于特别是分配给液压减速器11的控制装置21，根据待调整的制动力矩，例如借助于换挡杆选出的制动等级计算出相应的叠加压力(控制压力)。控制压力借助于压力加载系统8如此调节，即控制装置21或多或少地开启压缩空气管路29中的电磁阀28，在该压缩空气管路中存在来自机动车压缩空气系统(未示出)的压缩空气。电磁阀28根据其开启的横截面来调节工作管路30内的控制压力(空气压力)。工作管路30一方面利用控制压力对储备腔7内的工作介质进行加载，从而使其根据控制压力更多或更少地从储备腔7排挤到外部工作介质循环1中并进而排挤到制动器11的工作腔4中。为此，还设置有通入到储备腔7的工作介质液面下的管道31，其利用其相对于的端部定位在工作介质冷却器20的工作介质出口区域中并因此建立在工作介质冷却器20的工作介质出口和储备腔7之间的连接。

相反，当通过减小开启横截面或关闭电子阀28来降低工作管路30内压力的方式来减小在储备腔7内的、对储备腔7中的工作介质加载压力的控制压力而时，其中压缩空气作为控制压力介质可通过排气管道36从储备腔7中排出，工作介质可通过管道31在相反方向上流动并进而与在外部工作介质循环1中循环的工作介质部分进行分离，以此可实现工作腔4填充度的减小。

在所示实施例中，在储备腔7上，在此在工作介质液面之上的具有控制压力的空气腔的区域中设置压力传感器32，该压力传感器检测储备腔7内的压力并传导给控制装置21。另外，在减速器11上设置有用于工作介质的温度传感器33，通过该温度传感器，控制装置21可获取工作介质温度。制动力矩的控制或调整可相应的依据温度的数值来实现。当然这些传感器只是一种选择，当然也可以只设置一个或者一个都不设置。此外设置其他或更多的传感器也是可能的，例如为获取机动车冷却循环中冷却介质温度的这里标示为34的温度传感器，以此控制装置21也可以依据机动车冷却循环的冷却介质温度(冷却水温度)调整减速器制动力矩。

在工作腔和储备腔7的位于工作介质液面上的空气腔之间可以设置用于将工作介质和压缩空气分开的薄膜(未示出)，该薄膜能够通过压缩空气或另外的流体，尤其是可燃气来加载。但这并不是必须的。进一步可以考虑的是把这两个节流阀19，25变为可调节流动横截面的节流阀。

当前，第三连接管路24的第一端部通入到减速器11也就是工作腔4的出口6的区域中，相反其第二端部通入到第一连接管路22中，在此在工作介质的流动方向上看，在节流阀19之后也就是工作介质冷却器20之前。如在图1中可见，在当前情况下，第三连接管路24的第一端部通入在另外的位置通入到出口6中，而第一连接管道22的第一端部也通入到该出口中。当然可以为连接管路22，24中的任一个在减速器11中设置独自的出口。如果把第一连接管路22看作是外部工作介质循环1的主支路，那么第三连接管路24形成一个从属支路或者是平行支路。这当然也可以是不同的。因此第三连接管道24可以利用其两个端部分别在流动方向上在节流阀19之前或之后通入到第一连接管道22中。为排出工作腔4内的工作介质所提供的流动横截面通过第一连接管路22的或者更准确的说在其内部设置的节流阀19和第三连接管道24的流动横截面共同形成。

图2以穿过液力减速器的旋转轴的轴向截面示出了图1中液压减速器11的优选实施例。其中相应的结构件具有相同的标号。当前，在出口6的区域中设置有用于持续调整通过出口6排出的工作介质的流动横截面的调节装置9，该调节装置9包括调整体12。当前，该调整体12具有圆柱形的部段，在该圆柱形的部段上连接有截锥形的部段。当然其他的横截面形状也是可以考虑的。调整体12在其圆柱形的部段上带有外螺纹35，外螺纹可旋转地设置在调整装置9的壳体10的互补的内螺纹中。壳体10可以是未进一步示出的减速器壳体的一部分或是其附加部分，特别是由其承载。通过围绕着旋转轴旋转调整体12，调整体可以在轴向上相对于壳体10移动。

当前，在壳体10内设置有接收腔18，该接收腔可以通过出口6与工作腔4流体导向地连接，从而从工作腔中导出工作介质。此外，设置有出口腔19，该出口腔例如可以设计成与液压减速器11的旋转轴同心地设置的环形腔。当前，接收腔18和出口腔19通过壳体10的壳体壁13相互隔离且通过孔14相互流体导向地连接。当前，在图1中示出的连接管路24通入到出口腔19中，从而使由工作腔4中流出的工作介质从新输送回储备腔7(图1)。

为调节用于从出口6流出的工作介质的流动横截面，用于工作介质的流动横截面通过孔14通过手动地移动调整体12来调整。调整体在壳体10中可通过旋转来移动地设置在第一位置和第二位置之间，其中，在第一位置中，调整体完全开放流动横截面，在第二位置中，调整体大面积地覆盖流动横截面。为此在调整体12向出口6的方向移动(第一位置)时，介于接收腔18和出口腔19间的工作介质的流动横截面变小，其中，通过孔14的内壁和调整体12的截锥形部段的外轮廓限定的缝隙变小。相反，这个缝隙在调整体12在远离出口6的方向上移动时(向第二位置)变大。调整装置9包括保险装置15，借助于该保险装置，调整体12不可丢失地固定在壳体10中。为此，保险装置15设计成闭锁螺栓16。其具有螺纹的部段17引入壳体10内的另一个孔，其中，该孔和闭锁螺栓16的部段17具有比孔14更大的直径。此孔与孔14同心设置并且封闭孔14的远离出口6的端部，优选的是进行密封，以防止工作介质从壳体10中流出并且同时确保调整体12不脱落。当然也可以考虑的是，闭锁螺栓16的带有螺纹的部段17具有与调整体12一样大小的外直径，从而使二者都可布置在孔14中。

通过具有调整装置9的液压减速器11可以实现，调整过的流动横截面在液压减速器的运行中保持恒定。在液压减速器的生产中可能出现的制造公差通过调整体12对出口6的用于工作介质的流动横截面的一次性调整(在制动器首次运转前)来补偿，而不必对尤其是在液压减速器运转时的流动导向部分进行再加工和对控制器进行特定的校准。

虽然在图中没有示出，可选的或者附加的是，以上描述的措施也设置用于入口5。在这种情况下，调整体12在入口的区域中，或在工作介质的流动方向上看设置在入口5之前或之后。

参考标号表

1工作介质循环

2主叶轮

3次叶轮

4工作腔

5入口

6出口

7储备腔

8压力加载系统

9调整装置

10壳体

11液压减速器

12调整体

13壳体壁

14孔

15保险装置

16闭锁螺栓

17部段

18接收腔

19出口腔

20工作介质冷却器

21控制装置

22，23，24连接管路

25节流阀

26冷却介质输入管道

27冷却介质输出管道

28电磁阀

29压缩空气管道

30工作管路

31通道

32压力传感器

33温度传感器

34温度传感器

35外螺纹

36排气管道

Claims (11)

1.一种液压减速器，包括：

被驱动的主叶轮(2)和次叶轮(3)，所述主叶轮和所述次叶轮彼此形成环形的、能通过入口(5)填充工作介质并通过出口(6)排出工作介质的工作腔(4)，从而将扭矩液力地从所述主叶轮(2)传递至所述次叶轮(3)；

其特征在于，

具有能够持续变化地调整通过所述出口(6)排出和/或通过所述入口(5)流入的所述液压减速器的工作介质的流动横截面的调整装置(9)，所述调整装置包括

能够手动移动的或者可变形的调整体(12)，所述调整体能够调整地限定排出和/或流入所述工作腔的所述工作介质的所述流动横截面；其中

所述调整体(12)在所述出口(6)的区域中或在所述工作介质的流动方向上看设置在所述工作腔(4)与所述出口(6)之间和/或在所述入口(5)的区域中或在所述工作介质的流动方向上看设置在所述工作腔(4)与所述入口(5)之间；其中

通过所述调整体(12)调整的所述流动横截面在所述液压减速器运转时是恒定的。

2.根据权利要求1所述的液压减速器，其特征在于，所述调整装置(9)包含壳体(10)，并且调整体(6.1)在所述壳体(10)中可在第一位置和第二位置之间移动，其中，在所述第一位置中，所述调整体完全或接近完全开放所述工作介质的所述流动横截面，并且在所述第二位置中，所述调整体大部分地覆盖所述流动横截面，并且所述调整体在所述第一位置和所述第二位置中或在所述第一位置和所述第二位置之间的中间位置中能够可拆卸地固定在所述壳体(10)上。

3.根据权利要求2所述的液压减速器，其特征在于，在所述第二位置中，所述调整体完全地或接近完全地覆盖所述流动横截面。

4.根据权利要求2或3所述的液压减速器，其特征在于，所述调整体(12)借助于在所述壳体(10)的孔(14)内的外螺纹(35)通过旋转可在所述第一位置和所述第二位置间移动。

5.根据权利要求2或3所述的液压减速器，其特征在于，所述调整体(12)借助于保险装置(15)不可丢失地、可拆卸地固定在所述壳体(10)内或所述壳体上。

6.根据权利要求4所述的液压减速器，其特征在于，所述调整体(12)借助于保险装置(15)不可丢失地、可拆卸地固定在所述壳体(10)内或所述壳体上。

7.根据权利要求5所述的液压减速器，其特征在于，所述保险装置(15)设计成闭锁螺栓(16)并且所述闭锁螺栓的带有螺纹的部段(17)与所述调整体(12)同轴地插入所述壳体(10)的孔(14)；其中所述闭锁螺栓(16)封闭所述孔(14)的远离所述出口(6)或所述入口(5)的端部，并且确保所述调整体(12)不脱落。

8.根据权利要求6所述的液压减速器，其特征在于，所述保险装置(15)设计成闭锁螺栓(16)并且所述闭锁螺栓的带有螺纹的部段(17)与所述调整体(12)同轴地插入所述壳体(10)的所述孔(14)；其中

所述闭锁螺栓(16)封闭所述孔(14)的远离所述出口(6)或所述入口(5)的端部，并且确保所述调整体(12)不脱落。

9.根据权利要求8所述的液压减速器，其特征在于，所述闭锁螺栓(16)防止所述工作介质从所述壳体(10)中流出地封闭所述孔(14)的远离所述出口(6)或所述入口(5)的端部。

10.根据权利要求4所述的液压减速器，其特征在于，所述工作腔(4)与接收腔(18)流体导向地连接，其中，所述接收腔(18)相对于出口腔(19)由壳体(10)的壳体壁(13)来限定，其中，所述出口腔为了排出所述工作介质而与所述出口(6)流动导向地连接；并且

所述孔(14)引入到所述壳体壁(13)中。

11.根据权利要求9所述的液压减速器，其特征在于，所述工作腔(4)与接收腔(18)流体导向地连接，其中，所述接收腔(18)相对于出口腔(19)由壳体(10)的壳体壁(13)来限定，其中，所述出口腔为了排出所述工作介质而与所述出口(6)流动导向地连接；并且

所述孔(14)引入到所述壳体壁(13)中。