CN104196923A - 闭式双腔双排叶片液力缓速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闭式双腔双排叶片液力缓速器，包括左定子、转子和右定子，并由四个工作腔组成，包括两个较大半径处的圆形工作腔和两个较小半径处的方形工作腔，每个圆形工作腔均由左、右两个半圆形工作腔组成，每个方形工作腔均由左、右两个半方形工作腔组成，半圆形工作腔中有半圆形叶片，方形工作腔中有方形叶片。本发明克服了传统的液力缓速器循环圆直径大、制动转矩小、动态响应慢、具有轴向力的缺点，较小的循环圆直径即可提供重型载重汽车及大客车恒速下长坡和制动所需的制动转矩；本发明提出的液力缓速器循环圆直径小、制动转矩大、动态响应快、平衡轴向力，改善轴承工作条件。

Description

闭式双腔双排叶片液力缓速器

技术领域

本发明涉及一种液力缓速制动装置，特别是涉及一种适用于重型载重汽车及大客车下坡缓速及制动的闭式双腔双排叶片液力缓速器。

背景技术

车辆的制动及限速是极为重要的，它涉及车辆的行驶安全性。

液力缓速器制动转矩与其转子转速平方以及循环圆直径的五次方成正比，较小的尺寸即可获得较大的制动转矩，特别是车辆高速行驶的时候制动效果明显，因此液力缓速器在重型及大功率车辆上得到了广泛的应用。

现有的液力缓速器有闭式倾斜叶片液力缓速器和开式液力缓速器两种，闭式液力缓速器又分为闭式液力缓速器和闭式双腔单排液力缓速器两种。闭式液力缓速器与开式液力缓速器相比，转子具有工作轮外壳，制造困难，但能容大，可以以较小尺寸提供重型载重汽车及大客车的制动转矩。双腔结构可以较小的尺寸提供较大的制动转矩，并且可以平衡轴向力。当前常用的液力缓速器为闭式单腔单排前倾叶片液力缓速器、闭式双腔单排前倾叶片液力缓速器、开式双腔直叶片液力缓速器三种。在相同循环圆条件下，闭式单腔单排前倾叶片液力缓速器提供的制动转矩较后两种液力缓速器低；开式双腔前倾叶片比闭式双腔单排前倾叶片提供的制动转矩低。单腔结构的液力缓速器在工作过程中会产生轴向力，影响轴承的使用寿命。随着重型载重汽车及大客车的发展，对液力缓速器提出了新的要求，车辆载重及功率不断增加，要求与之相匹配的液力缓速器制动转矩大幅增加、循环圆直径进一步减小、动态响应加快。目前常用的液力缓速器中双腔结构液力缓速器在提供的制动转矩上面比单腔结构的液力缓速器具有明显优势，并且可以平衡轴向力；闭式双腔前倾叶片液力缓速器比同尺寸的开式液力缓速器提供的制动转矩大，双排结构可以充分利用液力缓速器径向空间，并且比单排结构提供的制动转矩大。

基于以上背景，本发明提出了一种闭式双腔双排叶片液力缓速器，满足循环圆直径较小的条件下制动转矩大幅增加，动态响应加快，且能平衡轴向力，非常适合于重型载重汽车及大客车使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的液力缓速器制动转矩小、循环圆直径大、动态响应慢的问题，提供了一种闭式双腔双排叶片液力缓速器。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种闭式双腔双排叶片液力缓速器，包括左定子、转子和右定子，转子通过花键与花键轴相连，花键轴通过键与车辆传动系统的旋转部件相连接，左定子通过六角圆柱头螺栓固定在机械变速器箱体上，右定子通过六角圆柱头螺栓与左定子相连，左定子由深沟球轴承支承，深沟球轴承用花键轴的轴肩和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖用内六角圆柱头螺钉固定在左定子上，右定子由深沟球轴承支承，深沟球轴承用转子的轴肩和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖用内六角圆柱头螺钉固定在右定子上，轴承端盖上面安装有密封圈用于密封，其特征在于，其特征在于，所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器由四个工作腔组成，包括两个位于所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器较大半径处的圆形工作腔和位于所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器两个较小半径处的方形工作腔，每个圆形工作腔均由左、右两个半圆形工作腔组成，其中包括转子左圆形工作腔、转子右圆形工作腔、左定子圆形工作腔、右定子圆形工作腔，每个方形工作腔均由左、右两个半方形工作腔组成，其中包括转子左方形工作腔、转子右方形工作腔、左定子方形工作腔、右定子方形工作腔，转子左圆形工作腔中分布有半圆形的转子左圆形工作腔叶片，转子右圆形工作腔中分布有半圆形的转子右圆形工作腔叶片，左定子圆形工作腔中分布有半圆形的左定子圆形工作腔叶片，右定子圆形工作腔中分布有半圆形的右定子圆形工作腔叶片，并且左定子圆形工作腔叶片和右定子圆形工作腔叶片带有半圆形缺口，转子左方形工作腔中分布有方形的转子左方形工作腔叶片，转子右方形工作腔中分布有方形的转子右方形工作腔叶片，左定子方形工作腔中分布有方形的左定子方形工作腔叶片，右定子方形工作腔中分布有方形的右定子方形工作腔叶片，并且左定子方形工作腔叶片和右定子方形工作腔叶片带有半圆形缺口。

进一步的技术方案包括，转子为对称结构，转子左圆形工作腔和转子右圆形工作腔结构尺寸相同，转子左方形工作腔和转子右方形工作腔结构尺寸相同，转子左圆形工作腔循环圆直径根据整车制动功率的大小在260～380mm之间取值，转子左方形工作腔循环圆直径取转子左圆形工作腔循环圆直径的一半，转子左圆形工作腔内有20～36个倾斜角为32°～40°的转子左圆形工作腔叶片，转子左方形工作腔内有10～18个倾斜角为32°～40°的转子左方形工作腔叶片，转子左圆形工作腔叶片和转子左方形工作腔叶片的倾斜方向相同。转子右圆形工作腔设有20～36个倾斜角为32°～40°的转子右圆形工作腔叶片，转子右方形工作腔设有10～18个倾斜角为32°～40°的转子右方形工作腔叶片，转子右圆形工作腔叶片和转子右方形工作腔叶片倾斜方向相同，且转子左圆形工作腔叶片、转子左方形工作腔叶片、转子右圆形工作腔叶片、转子右方形工作腔叶片均为前倾叶片。转子左圆形工作腔和转子右圆形工作腔之间设有6个直径为8～14mm的转子圆形工作腔平衡孔，转子左方形工作腔和转子右方形工作腔之间设有4个直径为8～14mm的转子方形工作腔平衡孔，用于平衡两个工作腔的轴向力。

左定子圆形工作腔循环圆直径与转子左圆形工作腔循环圆直径相同，左定子方形工作腔循环圆直径取左定子圆形工作腔循环圆直径的一半。左定子圆形工作腔内有24～38个倾斜角为32°～40°的左定子圆形工作腔叶片，左定子方形工作腔内有12～18个倾斜角为32°～40°的左定子方形工作腔叶片，左定子圆形工作腔叶片和左定子方形工作腔叶片的倾斜方向相同，且都与转子左圆形工作腔叶片的倾斜方向一致。在左定子方形工作腔半径较小的地方开有6～8个直径为12～16mm的左定子进油口，在左定子圆形工作腔半径较大的地方开有4～6个直径为8～12mm的左定子出油口，左定子圆形工作腔和左定子方形工作腔之间的壳体部分缩进5～10mm，并且左定子圆形工作腔叶片和左定子方形工作腔叶片有半圆形缺口，可以保证快速均匀地充排油。

右定子圆形工作腔循环圆直径与转子左圆形工作腔循环圆直径相同，右定子方形工作腔循环圆直径取右定子圆形工作腔循环圆直径的一半。右定子圆形工作腔内有24～38个倾斜角为32°～40°的右定子圆形工作腔叶片，右定子方形工作腔内有12～18个倾斜角为32°～40°的右定子方形工作腔叶片，右定子圆形工作腔叶片和右定子方形工作腔叶片的倾斜方向相同，且都与转子右圆形工作腔叶片的倾斜方向一致。在右定子方形工作腔半径较小的地方开有6～8个直径为12～16mm的右定子进油口，在右定子圆形工作腔半径较大的地方开有4～6个直径为8～12mm的右定子出油口，右定子圆形工作腔和右定子方形工作腔之间的壳体部分缩进5～10mm，并且右定子圆形工作腔叶片和右定子方形工作腔叶片有半圆形缺口，可以保证快速均匀地充排油。

转子与左定子之间有Δ＝2.0～3.5mm的轴向装配间距，转子与右定子之间有Δ＝2.0～3.5mm的轴向装配间距。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明克服了传统的液力缓速器循环圆直径大、制动转矩小、动态响应慢、具有轴向力的缺点，较小的循环圆直径即可提供重型载重汽车及大客车恒速下长坡和制动所需的制动转矩；本发明提出的液力缓速器循环圆直径小、制动转矩大、动态响应快、平衡轴向力，改善轴承工作条件。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是闭式双腔双排叶片液力缓速器装配示意图

图2是闭式双腔双排叶片液力缓速器转子正视图

图3是图2的A-A处的剖面图

图4是图2的B-B处的剖面图

图5是闭式双腔双排叶片液力缓速器左定子正视图

图6是图5的C-C处的剖视图

图7是图5的D-D处的剖视图

图8是闭式双腔双排叶片液力缓速器右定子正视图

图9是图8的E-E处的剖视图

图10是图8的F-F处的剖视图

图中：1.左定子，2.转子，3.左定子进油口，4.花键轴，5.左定子方形工作腔，6.转子左方形工作腔，7.左定子圆形工作腔，8.转子左圆形工作腔，9.左定子出油口，10.机械变速箱箱体，11.右定子，12.右定子圆形工作腔，13.转子右圆形工作腔，14.右定子方形工作腔，15.转子右方形工作腔，16.右定子进油口，17.转子方形工作腔平衡孔，18.转子圆形工作腔平衡孔，19.右定子出油口，20.转子左圆形工作腔循环圆直径，21.转子左方形工作腔循环圆直径，22.转子左圆形工作腔叶片，23.转子右圆形工作腔叶片，24.转子左方形工作腔叶片，25.转子右方形工作腔叶片，26.左定子方形工作腔循环圆直径，27.左定子圆形工作腔循环圆直径，28.左定子圆形工作腔叶片，29.左定子方形工作腔叶片，30.右定子方形工作腔循环圆直径，31.右定子圆形工作腔循环圆直径，32.右定子圆形工作腔叶片，33.右定子方形工作腔叶片

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

如附图1所示，闭式双腔双排叶片液力缓速器由左定子1、转子2和右定子11组成。转子2通过花键与花键轴4相连，花键轴4通过键与车辆传动系统的旋转部件相连接，左定子1通过六角圆柱头螺栓固定在机械变速器箱体10上，右定子11通过六角圆柱头螺栓与左定子1相连，左定子1由深沟球轴承支承，深沟球轴承用花键轴4的轴肩和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖用内六角圆柱头螺钉固定在左定子1上。右定子11由深沟球轴承支承，深沟球轴承用转子2的轴肩和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖用内六角圆柱头螺钉固定在右定子11上，轴承端盖上面安装有密封圈用于密封。转子2为对称结构，转子左圆形工作腔8和转子右圆形工作腔13结构尺寸相同，转子左方形工作腔6和转子右方形工作腔15结构尺寸相同。车辆在制动或下坡行驶时，液力传动油由油泵经左定子进油口3和右定子进油口16泵入液力缓速器，传动轴转动带动花键轴4和转子2旋转，转子左圆形工作腔叶片22、转子右圆形工作腔叶片23、转子左方形工作腔叶片24和转子右方形工作腔叶片25搅动工作腔中的工作液，使工作液分别冲击左定子圆形工作腔叶片28、右定子圆形工作腔叶片31、左定子方形工作腔叶片29和右定子方形工作腔叶片33，在工作液和各个转子叶片相互作用的过程中，工作液对各个转子叶片产生了转矩，此转矩与整车重力分力产生的转矩方向相反，从而使车辆减速或恒速行驶。

如附图2、3、4所示，转子左圆形工作腔循环圆直径20根据整车制动功率的大小在320mm，转子左方形工作腔循环圆直径21取转子左圆形工作腔循环圆直径20的一半，转子左圆形工作腔8内有30个倾斜角为32°的转子左圆形工作腔叶片22，转子左方形工作腔6内有16个倾斜角为32°的转子左方形工作腔叶片24，转子左圆形工作腔叶片22和转子左方形工作腔叶片24的倾斜方向相同。转子右圆形工作腔13内有30个倾斜角为32°的转子右圆形工作腔叶片23，转子右方形工作腔15内有16个倾斜角为32°的转子右方形工作腔叶片25，转子右圆形工作腔叶片23和转子右方形工作腔叶片25的倾斜方向相同，并且转子左圆形工作腔叶片22、转子左方形工作腔叶片24、转子右圆形工作腔叶片23、转子右方形工作腔叶片25均为前倾叶片。转子左圆形工作腔8和转子右圆形工作腔13之间设有6个直径为12mm的转子圆形工作腔平衡孔18，转子左方形工作腔6和转子右方形工作腔15之间设有4个直径为12mm的转子方形工作腔平衡孔17，用于平衡两个工作腔的轴向力。

如附图5、6、7所示，左定子圆形工作腔循环圆直径27与转子左圆形工作腔循环圆直径20相同，左定子方形工作腔循环圆直径26取左定子圆形工作腔循环圆直径27的一半。左定子圆形工作腔7内有28个倾斜角为32°的左定子圆形工作腔叶片28，左定子方形工作腔5内有14个倾斜角为32°的左定子方形工作腔叶片29，左定子圆形工作腔叶片28和左定子方形工作腔叶片29的倾斜方向相同，且都与转子左圆形工作腔叶片22的倾斜方向一致。在左定子方形工作腔5半径较小的地方开有6个直径为12mm的左定子进油口3，在左定子圆形工作腔7半径较大的地方开有4个直径为10mm的左定子出油口9，左定子圆形工作腔7和左定子方形工作腔5之间的壳体部分缩进5mm，并且左定子圆形工作腔叶片28和左定子方形工作腔叶片29有半圆形缺口，可以保证快速均匀地充排油。

如附图8、9、10所示，右定子圆形工作腔循环圆直径31与转子左圆形工作腔循环圆直径20相同，右定子方形工作腔循环圆直径30取右定子圆形工作腔循环圆直径31的一半。右定子圆形工作腔12内有28个倾斜角为32°的右定子圆形工作腔叶片32，右定子方形工作腔14内有14个倾斜角为32°的右定子方形工作腔叶片33，右定子圆形工作腔叶片32和右定子方形工作腔叶片33的倾斜方向相同，且都与转子右圆形工作腔叶片23的倾斜方向一致。在右定子方形工作腔14半径较小的地方开有6个直径为12mm的右定子进油口16，在右定子圆形工作腔12半径较大的地方开有4个直径为10mm的右定子出油口19，右定子圆形工作腔12和右定子方形工作腔14之间的壳体部分缩进5mm，并且右定子圆形工作腔叶片32和右定子方形工作腔叶片33有半圆形缺口，可以保证快速均匀地充排油。

如附图1所示，转子2与左定子1之间有Δ＝2.5mm的轴向装配间距，转子2与右定子11之间有Δ＝2.5mm的轴向装配间距。

Claims (5)

1.闭式双腔双排叶片液力缓速器，包括左定子(1)、转子(2)和右定子(11)，转子(2)通过花键与花键轴(4)相连，花键轴(4)通过键与车辆传动系统的旋转部件相连接，左定子(1)通过六角圆柱头螺栓固定在机械变速器箱体(10)上，右定子(11)通过六角圆柱头螺栓与左定子(1)相连，左定子(1)由深沟球轴承支承，深沟球轴承用花键轴(4)的轴肩和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖用内六角圆柱头螺钉固定在左定子(1)上，右定子(11)由深沟球轴承支承，深沟球轴承用转子(2)的轴肩和轴承端盖进行轴向定位，轴承端盖用内六角圆柱头螺钉固定在右定子(11)上，轴承端盖上面安装有密封圈用于密封，其特征在于，所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器由四个工作腔组成，包括两个位于所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器较大半径处的圆形工作腔和位于所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器两个较小半径处的方形工作腔，每个圆形工作腔均由左、右两个半圆形工作腔组成，其中包括转子左圆形工作腔(8)、转子右圆形工作腔(13)、左定子圆形工作腔(7)、右定子圆形工作腔(12)，每个方形工作腔均由左、右两个半方形工作腔组成，其中包括转子左方形工作腔(6)、转子右方形工作腔(15)、左定子方形工作腔(5)、右定子方形工作腔(14)，转子左圆形工作腔(8)中分布有半圆形的转子左圆形工作腔叶片(22)，转子右圆形工作腔(13)中分布有半圆形的转子右圆形工作腔叶片(23)，左定子圆形工作腔(7)中分布有半圆形的左定子圆形工作腔叶片(28)，右定子圆形工作腔(12)中分布有半圆形的右定子圆形工作腔叶片(32)，并且左定子圆形工作腔叶片(28)和右定子圆形工作腔叶片(32)带有半圆形缺口，转子左方形工作腔(6)中分布有方形的转子左方形工作腔叶片(24)，转子右方形工作腔(15)中分布有方形的转子右方形工作腔叶片(25)，左定子方形工作腔(5)中分布有方形的左定子方形工作腔叶片(29)，右定子方形工作腔(14)中分布有方形的右定子方形工作腔叶片(33)，并且左定子方形工作腔叶片(29)和右定子方形工作腔叶片(33)带有半圆形缺口。

2.按照权利要求1所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器，其特征在于，转子(2)为对称结构，转子左圆形工作腔(8)和转子右圆形工作腔(13)结构尺寸相同，转子左方形工作腔(6)和转子右方形工作腔(15)结构尺寸相同，转子左圆形工作腔循环圆直径(20)根据整车制动功率的大小在260～380mm之间取值，转子左方形工作腔循环圆直径(21)取转子左圆形工作腔循环圆直径(20)的一半，转子左圆形工作腔(8)内有20～36个倾斜角为32°～40°的转子左圆形工作腔叶片(22)，转子左方形工作腔(6)内有10～18个倾斜角为32°～40°的转子左方形工作腔叶片(24)，转子左圆形工作腔叶片(22)和转子左方形工作腔叶片(24)的倾斜方向相同，转子右圆形工作腔(13)内有20～36个倾斜角为32°～40°的转子右圆形工作腔叶片(23)，转子右方形工作腔(15)内有10～18个倾斜角为32°～40°的转子右方形工作腔叶片(25)，转子右圆形工作腔叶片(23)和转子右方形工作腔叶片(25)倾斜方向相同，且转子左圆形工作腔叶片(22)、转子左方形工作腔叶片(24)、转子右圆形工作腔叶片(23)、转子右方形工作腔叶片(25)均为前倾叶片，转子左圆形工作腔(8)和转子右圆形工作腔(13)之间内有6个直径为8～14mm的转子圆形工作腔平衡孔(18)，转子左方形工作腔(6)和转子右方形工作腔(15)之间内有4个直径为8～14mm的转子方形工作腔平衡孔(17)用于平衡两个工作腔的轴向力。

3.左定子圆形工作腔循环圆直径(27)与转子左圆形工作腔循环圆直径(20)相同，左定子方形工作腔循环圆直径(26)取左定子圆形工作腔循环圆直径(27)的一半，左定子圆形工作腔(7)内有24～38个倾斜角为32°～40°的左定子圆形工作腔叶片(28)，左定子方形工作腔(5)内有12～18个倾斜角为32°～40°的左定子方形工作腔叶片(29)，左定子圆形工作腔叶片(28)和左定子方形工作腔叶片(29)的倾斜方向相同，且都与转子左圆形工作腔叶片(22)的倾斜方向一致，在左定子方形工作腔(5)半径较小的地方开有6～8个直径为12～16mm的左定子进油口(3)，在左定子圆形工作腔(7)半径较大的地方开有4～6个直径为8～12mm的左定子出油口(9)，左定子圆形工作腔(7)和左定子方形工作腔(5)之间的壳体部分缩进5～10mm，并且左定子圆形工作腔叶片(28)和左定子方形工作腔叶片(29)有半圆形缺口以保证快速均匀地充排油。

4.按照权利要求1所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器，其特征在于右定子圆形工作腔循环圆直径(31)与转子左圆形工作腔循环圆直径(20)相同，右定子方形工作腔循环圆直径(30)取右定子圆形工作腔循环圆直径(31)的一半，右定子圆形工作腔(12)内有24～38个倾斜角为32°～40°的右定子圆形工作腔叶片(32)，右定子方形工作腔(14)内有12～18个倾斜角为32°～40°的右定子方形工作腔叶片(33)，右定子圆形工作腔叶片(32)和右定子方形工作腔叶片(33)的倾斜方向相同，且都与转子右圆形工作腔叶片(23)的倾斜方向一致，在右定子方形工作腔(14)半径较小的地方开有6～8个直径为12～16mm的右定子进油口(16)，在右定子圆形工作腔(12)半径较大的地方开有4～6个直径为8～12mm的右定子出油口(19)，右定子圆形工作腔(12)和右定子方形工作腔(14)之间的壳体部分缩进5～10mm，并且右定子圆形工作腔叶片(32)和右定子方形工作腔叶片(33)有半圆形缺口以保证快速均匀地充排油。

5.按照权利要求1所述的闭式双腔双排叶片液力缓速器，其特征在于，转子(2)与左定子(1)之间有Δ＝2.0～3.5mm的轴向装配间距，转子(2)与右定子(9)之间有Δ＝2.0～3.5mm的轴向装配间距。