CN103899727A - 一种大吨位装载机用液力变矩器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大吨位装载机用液力变矩器，包括涡轮体、泵轮体以及导轮体；通过对涡轮体、泵轮体以及导轮体各个参数的合理设计，使得整机不仅能获得大牵引力、实现高效率铲装，而且燃油成本低。

Description

一种大吨位装载机用液力变矩器
技术领域
本发明涉及一种液力变矩器，它主要用于12吨以上的大吨位装载机。
背景技术
现有的液力变矩器包括涡轮、导轮和泵轮，其零速泵轮千转公称力矩Mbg0值比较大、而变矩比K0值比较小、低速效率值也偏低，即低速性能差。装载机工作场合千差万别，工况差别较大，对整机性能的要求也不尽相同。大吨位装载机要求具备大牵引力、高效率铲装，所以需要匹配的液力变矩器零速泵轮千转公称力矩Mbg0值偏小、变矩比K0值要偏大、低速效率值要偏高。但现有液力变矩器的低速性能差，整机不仅不能获得大牵引力、高效率铲装，而且燃油经济性差，增加使用成本。
发明内容
为了解决现有的液力变矩器匹配大吨位装载机无法获得大牵引力、高效率铲装以及良好的燃油经济性的问题，本发明提供一种低速性能好的液力变矩器，适用于大吨位装载机。
本发明的具体技术方案是：
一种大吨位装载机用液力变矩器，包括涡轮体、泵轮体以及导轮体；其特征在于：液力变矩器循环圆直径φD为410±5mm；
各工作轮中间流线的平均进、出口半径：
泵轮体中间流线的进口平均半径ρB1＝116±5mm；
泵轮体中间流线的出口平均半径ρB1＝190±5mm；
涡轮体中间流线的进口平均半径ρT1＝191±5mm；
涡轮体中间流线的出口平均半径ρT2＝116±5mm；
导轮体中间流线的进口平均半径ρD1＝94±5mm；
导轮体中间流线的出口平均半径ρD2＝91±5mm；
各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：
泵轮叶片进口角βB1＝85°～93°；
泵轮叶片出口角βB2＝87°～95°；
涡轮叶片进口角βT1＝34°～42°；
涡轮叶片出口角βT2＝135°～143°；
导轮叶片进口角βD1＝125°～133°；
导轮叶片出口角βD2＝17°～25°；
各工作轮进出口流道相对宽度(B)为：
泵轮进口流道相对宽度BB1＝0.39±0.03；
泵轮出口流道相对宽度BB2＝0.12±0.03；
涡轮进口流道相对宽度BT1＝0.14±0.03；
涡轮出口流道相对宽度BT2＝0.34±0.03；
导轮进口流道相对宽度BD1＝0.57±0.03；
导轮出口流道相对宽度BD2＝0.60±0.03。
上述吨位装载机用液力变矩器，优选的参数配比是：液力变矩器循环圆直径φD为410mm；
各工作轮中间流线的平均进、出口半径：
泵轮体中间流线的进口平均半径ρB1＝116mm；
泵轮体中间流线的出口平均半径ρB1＝190mm；
涡轮体中间流线的进口平均半径ρT1＝191mm；
涡轮体中间流线的出口平均半径ρT2＝116mm；
导轮体中间流线的进口平均半径ρD1＝94mm；
导轮体中间流线的出口平均半径ρD2＝94mm；
各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：
泵轮叶片进口角βB1＝85°～93°；
泵轮叶片出口角βB2＝87°～95°；
涡轮叶片进口角βT1＝34°～42°；
涡轮叶片出口角βT2＝135°～143°；
导轮叶片进口角βD1＝125°～133°；
导轮叶片出口角βD2＝17°～25°；
各工作轮进出口流道相对宽度(B)为：
泵轮进口流道相对宽度BB1＝0.39；
泵轮出口流道相对宽度BB2＝0.12；
涡轮进口流道相对宽度BT1＝0.14；
涡轮出口流道相对宽度BT2＝0.34；
导轮进口流道相对宽度BD1＝0.57；
导轮出口流道相对宽度BD2＝0.60。
本发明的有益效果是：
本发明由于采用合理的循环圆与叶栅参数，达到所需性能，解决了零速泵轮千转公称力矩Mbg0值偏小、变矩比K0值要偏大、低速效率值要偏高的技术难题，更适用于匹配大吨位装载机发动机，使整车获得大牵引力、高效率铲装、良好的燃油经济性。
附图说明
图1是发明的一个实施例的结构图；
图2是泵轮叶栅外形示意图；
图3是涡轮叶栅外形示意图；
图4是各工作轮沿中间流线剖面的展开图；
图5是各工作轮的轴面图；
图6是本发明液力变矩器特性曲线图。
1-罩轮、2-涡轮、3-导轮、4-泵轮。
具体实施方式
如图1～图5所示，本实例主要有罩轮组件1、涡轮组件2、导轮组件3、泵轮组件4部分组成；其中：动力输入端由罩轮1与泵轮4构成，动力输出端由涡轮2通过涡轮轴构成。各个工作轮的具体结构参数如下：
液力变矩器循环圆直径φD为410±5mm；
各工作轮中间流线的平均进、出口半径：
泵轮体中间流线的进口平均半径ρB1＝116±5mm
泵轮体中间流线的出口平均半径ρB1＝190±5mm
涡轮体中间流线的进口平均半径ρT1＝191±5mm
涡轮体中间流线的出口平均半径ρT2＝116±5mm
导轮体中间流线的进口平均半径ρD1＝94±5mm
导轮体中间流线的出口平均半径ρD2＝91±5mm
各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：
泵轮叶片进口角βB1＝85°～93°
泵轮叶片出口角βB2＝87°～95°
涡轮叶片进口角βT1＝34°～42°
涡轮叶片出口角βT2＝135°～143°
导轮叶片进口角βD1＝125°～133°
导轮叶片出口角βD2＝17°～25°
各工作轮进出口流道相对宽度(B)
泵轮进口流道相对宽度BB1＝0.39±0.03
泵轮出口流道相对宽度BB2＝0.12±0.03
涡轮进口流道相对宽度BT1＝0.14±0.03
涡轮出口流道相对宽度BT2＝0.34±0.03
导轮进口流道相对宽度BD1＝0.57±0.03
导轮出口流道相对宽度BD2＝0.60±0.03。
上述吨位装载机用液力变矩器，优选的参数配比是：液力变矩器循环圆直径φD为410mm；
各工作轮中间流线的平均进、出口半径：
泵轮体中间流线的进口平均半径ρB1＝116mm；
泵轮体中间流线的出口平均半径ρB1＝190mm；
涡轮体中间流线的进口平均半径ρT1＝191mm；
涡轮体中间流线的出口平均半径ρT2＝116mm；
导轮体中间流线的进口平均半径ρD1＝94mm；
导轮体中间流线的出口平均半径ρD2＝94mm；
各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：
泵轮叶片进口角βB1＝85°～93°；
泵轮叶片出口角βB2＝87°～95°；
涡轮叶片进口角βT1＝34°～42°；
涡轮叶片出口角βT2＝135°～143°；
导轮叶片进口角βD1＝125°～133°；
导轮叶片出口角βD2＝17°～25°；
各工作轮进出口流道相对宽度(B)为：
泵轮进口流道相对宽度BB1＝0.39；
泵轮出口流道相对宽度BB2＝0.12；
涡轮进口流道相对宽度BT1＝0.14；
涡轮出口流道相对宽度BT2＝0.34；
导轮进口流道相对宽度BD1＝0.57；
导轮出口流道相对宽度BD2＝0.60。
其中，该液力变矩器中各工作轮叶片数量是：
泵轮叶片数ZB＝30；涡轮叶片数ZT＝31；导轮叶片数ZD＝13。
该液力变矩器中各工作轮进口处和出口处叶片的法向厚度是：
泵轮进、出口处叶片法向厚度δB1＝δB2＝5mm；涡轮进、出口处叶片法向厚度δT1＝δT2＝5mm；导轮进口处叶片法向厚度δD1＝8.8mm，导轮出口处叶片法向厚度δD2＝1.1mm。
按照上述参数设计的液力变矩器的零速泵轮千转公称力矩MBg0＝390×(1±5％)N.m，零速变矩比为K0＝2.85×(1±5％)，最高效率η≥83％。
其中，图6中a代表效率速比曲线图，b代表变矩比速比图、c代表能容速比曲线图；从图6中曲线b、c可以看出该液力变矩器在零速工况时的值，能使整车获得较大牵引力；从图6中曲线c看出液力变矩器具备正透穿性，尤其是在高速比时，曲线c下降得比较明显，这样整车在联合工况时，匹配在发动机高转速，获得良好的铲装效率。

Claims (2)

1.一种大吨位装载机用液力变矩器，包括涡轮体、泵轮体以及导轮体；其特征在于：液力变矩器循环圆直径φD为410±5mm；
各工作轮中间流线的平均进、出口半径：
泵轮体中间流线的进口平均半径ρB1＝116±5mm；
泵轮体中间流线的出口平均半径ρB1＝190±5mm；
涡轮体中间流线的进口平均半径ρT1＝191±5mm；
涡轮体中间流线的出口平均半径ρT2＝116±5mm；
导轮体中间流线的进口平均半径ρD1＝94±5mm；
导轮体中间流线的出口平均半径ρD2＝91±5mm；
各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：
泵轮叶片进口角βB1＝85°～93°；
泵轮叶片出口角βB2＝87°～95°；
涡轮叶片进口角βT1＝34°～42°；
涡轮叶片出口角βT2＝135°～143°；
导轮叶片进口角βD1＝125°～133°；
导轮叶片出口角βD2＝17°～25°；
各工作轮进出口流道相对宽度(B)为：
泵轮进口流道相对宽度BB1＝0.39±0.03；
泵轮出口流道相对宽度BB2＝0.12±0.03；
涡轮进口流道相对宽度BT1＝0.14±0.03；
涡轮出口流道相对宽度BT2＝0.34±0.03；
导轮进口流道相对宽度BD1＝0.57±0.03；
导轮出口流道相对宽度BD2＝0.60±0.03。
2.根据权利要求1所述的低转速压路机用液力变矩器，其特征在于：液力变矩器循环圆直径φD为410mm；
各工作轮中间流线的平均进、出口半径：
泵轮体中间流线的进口平均半径ρB1＝116mm；
泵轮体中间流线的出口平均半径ρB1＝190mm；涡轮体中间流线的进口平均半径ρT1＝191mm；涡轮体中间流线的出口平均半径ρT2＝116mm；导轮体中间流线的进口平均半径ρD1＝94mm；导轮体中间流线的出口平均半径ρD2＝94mm；各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：
泵轮叶片进口角βB1＝85°～93°；
泵轮叶片出口角βB2＝87°～95°；
涡轮叶片进口角βT1＝34°～42°；
涡轮叶片出口角βT2＝135°～143°；
导轮叶片进口角βD1＝125°～133°；
导轮叶片出口角βD2＝17°～25°；
各工作轮进出口流道相对宽度(B)为：
泵轮进口流道相对宽度BB1＝0.39；
泵轮出口流道相对宽度BB2＝0.12；
涡轮进口流道相对宽度BT1＝0.14；
涡轮出口流道相对宽度BT2＝0.34；
导轮进口流道相对宽度BD1＝0.57；
导轮出口流道相对宽度BD2＝0.60。
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