CN103899727B - 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D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所述的大吨位装载机用液力变矩器,其特征在于:液力变矩器循环圆直径D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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