CN105370755B

CN105370755B - 液力偶合器

Info

Publication number: CN105370755B
Application number: CN201510511726.6A
Authority: CN
Inventors: 海莫·布雷格勒; 赫尔穆特·弗勒绍斯; 奥利弗·瑙恩多夫; 哈拉尔德·霍费尔德
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2035-08-19
Also published as: DE202014006626U1; CN205154962U; CN105370755A

Abstract

本发明涉及一种液力偶合器，其具有带叶片的泵轮(1)和带叶片的涡轮(2)，它们一起构造出环面形的工作腔(3)，该工作腔充填或能充填以工作介质，以便构成液力循环流，其中，泵轮(1)由绕转动轴线转动的驱动轴(6)来承载，而涡轮(2)由绕转动轴线转动的输出轴(5)来承载，并且液力偶合器具有静止不动的壳体(7)，该壳体包围泵轮(1)和涡轮(2)，其特征在于，驱动轴(6)和/或输出轴(5)分别借助至少一个具有再润滑装置(28)的以油脂润滑的轴承(13、14、15、16)来支承。

Description

液力偶合器

技术领域

本发明涉及一种液力偶合器。

背景技术

这种类型的液力偶合器早已经是公知的。正如对于根据本发明的液力偶合器来说能实现的那样，它们例如用于像粉碎机、破碎机、链式输送机、碾磨机、带式输送机那样的重型机器，特别是在露天采矿或地下采矿中使用，以便使工作机器无磨损且阻尼振动地起动和运行。结合电子起动调节装置可以实现直至数分钟的起动时间。在此，在带式输送机起动时的带拉力可以降到最低。

按照传统的方式，这种液力偶合器通常实施为外部支承式的(fremdgelagert)偶合器，也就是说，它们的驱动轴和输出轴支承在所连接的机器上，即，支承在驱动轴侧的驱动机器上和输出轴侧的工作机器上或接在中间的传动装置上。由此，虽然可以实现液力偶合器的低成本且特别紧凑的构造，但是所连接的机器必须设计成使它们的支承部也能吸收作用到液力偶合器的驱动轴和输出轴上的运行力。

发明内容

本发明任务在于提供一种特别是用于开头提到的应用领域的液力偶合器，其避免了所提到的缺点。

根据本发明的任务通过如下的液力偶合器来解决。

根据本发明的液力偶合器具有带叶片的泵轮和带叶片的涡轮，所述泵轮和所述涡轮一起构造出环面形的工作腔，所述工作腔充填或能充填以工作介质，以便构成液力循环流；其中，

所述泵轮由绕转动轴线转动的驱动轴来承载，而所述涡轮由绕转动轴线转动的输出轴来承载，并且

所述液力偶合器具有静止不动的壳体，所述壳体包围所述泵轮和所述涡轮；

其中，

所述驱动轴和/或所述输出轴分别借助至少一个具有再润滑装置的以油脂润滑的轴承来支承，

其中，所述再润滑装置具有至少一个油脂输入部和至少一个油脂输出部，所述至少一个油脂输入部和所述至少一个油脂输出部分别在至少一个轴承中以及在所述壳体外部上开口。

本发明具有有利且特别适宜的设计方案。

根据本发明的液力偶合器具有带叶片的泵轮和带叶片的涡轮，它们一起构造出环面形的工作腔，该工作腔充填或能充填以工作介质，以便构成液力循环流。液力偶合器尤其实施为填充受控的偶合器，也就是说，设置有填充控制装置，借助该填充控制装置可以在工作腔的最小填充度与最大填充度之间有针对性地改变，有利的是无级式地改变工作腔中的工作介质量。

液力偶合器具有泵轮，该泵轮由绕转动轴线转动的驱动轴来承载。此外，液力偶合器具有涡轮，该涡轮由绕转动轴线转动的输出轴来承载。通常，驱动轴的转动轴线与输出轴的转动轴线是彼此对齐的。

此外也可行的是，液力偶合器具有多于一个的泵轮和/或多于一个的涡轮，例如两个泵轮，这些泵轮在轴向方向上在它们之间围住两个涡轮，或者两个涡轮，这些涡轮在轴向方向上在它们之间围住两个泵轮。于是有利的是，使沿轴向方向被围住的轮以背靠背的布置方式定位在共同的轴上。

根据本发明，驱动轴和/或输出轴分别借助至少一个具有再润滑装置的以油脂润滑的轴承来支承。相应的轴承例如实施为滚动轴承，例如深沟球轴承、圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承。

根据本发明的液力偶合器，驱动轴和/或输出轴分别借助实施为固定轴承的第一滚动轴承和实施为浮动轴承的第二滚动轴承支承在壳体中。如对于本领域技术人员所公知的那样，该固定轴承在此意味着它不仅可以吸收径向力而且可以吸收轴向力，而浮动轴承不能吸收轴向力而仅能吸收径向力。

根据本发明的设计方案，一个或多个第一滚动轴承和/或一个或多个第二滚动轴承实施为深沟球轴承、圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承。

优选的是，再润滑装置具有至少一个油脂输入部和至少一个油脂输出部，它们分别在轴承侧的端部上在至少一个轴承中开口，并且在相对置的端部上在壳体外部上开口。

有利的是，针对每个轴承，再润滑装置分别具有至少一个油脂输入部或多个油脂输入部，它们尤其分别以各自的开口分别在轴承中以及在壳体外部上开口。

优选的是，再润滑装置具有至少一个分别用于多个轴承、尤其是分别用于两个轴承的共同的油脂输出部，其具有分别在轴承侧的端部上在轴承中的至少一个开口以及在相对置的端部上在壳体外部上的共同的开口。

特别有利的是，针对每个轴承，再润滑装置具有多个油脂输入部，这些油脂输入部具有多个开口、特别是两个开口，其中，针对每个轴承的开口在轴承的周边上彼此错开地、特别是彼此错开180°地布置。

根据本发明的实施方式，针对每个轴承。再润滑装置具有多个油脂输入部，这些油脂输入部具有多个开口、特别是两个开口，这些开口在壳体外部上、特别是在相对置的壳体侧开口。例如，沿朝向壳体的端侧的方向或者说沿液力偶合器的转动轴线的方向来看，两个开口中的一个定位在垂直于转动轴线且沿着转动轴线延伸的平面的左边，而两个开口中的另一个定位在该平面的右边，有利的是，这两个开口分别具有相对提到的平面的间距，例如是近似壳体的最大的侧向延展尺寸。附加或替选地，也可以端侧地在两个端侧上分别在壳体上设置相应的开口。

一种实施形式设置的是，至少一个油脂输入部和/或油脂输出部包括软管、特别是分别包括跨接壳体中的内部空间的软管。因此，至少一个软管或者说多个软管例如可以以端部装配在壳体的凸缘上，该凸缘包围驱动轴或输出轴连同一个或多个从属的轴承，并且以其另一端部径向上在凸缘外部装配在壳体的外支架或外壳上，从而使至少一个油脂输入部和至少一个油脂输出部易于从外部接近。

在至少一个软管的外部接头的区域中或者说通常在壳体外部的油脂输入部和/或油脂输出部的开口的区域中，可以设置有阀门和/或润滑剂嘴，通过它们可以将油脂引入油脂输入部中，或者可以将油脂从油脂输出部中输出。

就油脂的有利的输入和输出来说优选的是，油脂输入部在壳体上的开口和/或油脂输出部在壳体上的开口定位在轴承中的相应另一个开口的上方，并且/或者，油脂输入部和/或油脂输出部至少部分地在轴承中的相应的开口的上方延伸。为此，可以充分利用测地学上的高度差，以便使油脂更易于压入轴承中，或者说防止油脂不期望地流出。

在油脂输入部和/或油脂输出部中可以设置止回阀，其在关闭方向上以弹簧力来加载，油脂在穿流油脂输入部或穿流油脂输出部时抵抗该弹簧力。这也可以有助于避免油脂不期望地流出。此外，可以通过止回阀在油脂中构建起压力，该压力有利于油脂的分布。

油脂输入部和油脂输出部可以按如下方式连接到相应的轴承、特别是滚动轴承上，即，将再润滑油脂引入到油脂输入部中，使其将位于轴承中的油脂挤出到油脂输出部中，从而将用过的油脂从轴承中挤出去，并且通过再润滑油脂来取代。这可以特别有利地通过对油脂的限流来实现，例如通过在油脂输入部和/或油脂输出部中的限流部位，和/或通过在油脂输入部和/或油脂输出部中的止回阀来实现。

附图说明

下面应结合实施例和附图示例性地阐述本发明。其中：

图1示出液力偶合器的示例性的实施方式，本发明可以应用在该液力偶合器中；

图2示出图1中的偶合器的端侧的部分剖开的端侧视图；

图3示出油脂输入部和油脂输出部的外部开口在壳体上的可能的连接；

图4示出壳体内部的油脂输入部的通道的示意性剖视图；

图5示出用于叶轮的两个轴承的油脂输出部的通道的示意性剖视图。

具体实施方式

在图1中示出液力偶合器，其实施为具有两个工作腔3的双偶合器。每个工作腔3分别通过泵轮1和涡轮2来形成，其中，在所示实施例中，液力偶合器设置有所谓的外轮驱动装置，也就是说，两个泵轮1经由泵轮壳4彼此连接，并且在它们之间围住两个以背靠背的布置方式定位在输出轴5上的涡轮2。泵轮壳4沿周向方向包围两个涡轮2。

经由相应地承载两个泵轮1的驱动轴6来实现对两个泵轮1的驱动，其中，在输出轴5上或涡轮2上也可以设置有面向输出轴5的泵轮1的相对支撑部。

两个泵轮1和涡轮2同泵轮壳4一起被静止不动的壳体7包围。壳体7具有工作介质入口8，工作介质经由该工作介质入口从外部的尤其具有贮存容器10的工作介质循环回路9引入到液力偶合器中。在所示实施例中，工作介质在其穿流过转动贯穿部11之后经由沿径向方向或者沿径轴向方向延伸的喷嘴12导引到工作腔3中。

驱动轴6经由第一滚动轴承13和第二滚动轴承14支承在壳体7中。如示出的那样，第一滚动轴承13与第二滚动轴承相比例如可以尺寸确定得大很多，也就是说，该第一滚动轴承具有相对较大的滚动体和较大直径的轴承外圈。第一滚动轴承13实施为固定轴承，也就是说，其不仅吸收径向力而且吸收轴向力，并且由此，驱动轴6保持在壳体7内部的期望的位置中。第二滚动轴承14实施为浮动轴承，也就是说，其不能吸收轴向力。

输出轴5在壳体7中借助第一滚动轴承15和第二滚动轴承16来定位。针对驱动轴6的两个滚动轴承13、14所描述的内容也适用于这两个滚动轴承15、16。

每个滚动轴承13、14、15、16都具有轴承内圈17和轴承外圈18。轴承内圈17定位在驱动轴6或者输出轴5上，而轴承外圈18定位在壳体7中。用来支承驱动轴6的轴承内圈17经由驱动轴6上的接在中间的套管19相互张紧，并且因此保持在它们相对彼此的轴向位置中。用来支承输出轴5的轴承内圈17通过套管19在输出轴5上彼此相互张紧，并且因此保持在它们的在输出轴5上的轴向位置中。附加地，在相应的第二滚动轴承14、16的背离相应的第一滚动轴承13、15的侧上设置有内套管20，相应的轴承内圈17相对于该内套管20张紧。

内套管20同时形成轴密封件21的一部分，液力偶合器的内腔或者说驱动轴6和输出轴5借助该轴密封件相对壳体7密封。在所示实施例中，内套管形成用于轴密封件21的密封圈22的作用面。

针对两个轴密封件21设置有所谓的减负荷部，在该减负荷部上连接有通气线路23，到达轴密封件21内部的工作介质经由该通气线路从液力偶合器中有针对性地输出。通气线路23在壳体7内部延伸。相应于这些通气线路23，针对轴密封件24设置有通气线路25，借助这些轴密封件24使驱动轴6或者输出轴5在第一滚动轴承13和15外部相对壳体密封。

第二滚动轴承14和16的轴承外圈18分别经由一个或多个弹簧元件26相对壳体7预紧。相应地，在壳体7中设置有环形的缺口或轴向孔。在背离弹簧元件26的侧上，轴承外圈18可以通过相应的轴密封件21的外圈27来保持。该外圈27尤其可以拧在壳体7上。

现在在参照图1中的轴承的示图的情况下，在图2中示例性示出如何借助再润滑装置28来维护第一滚动轴承13、15和第二滚动轴承14、16，其方式是：以有利的是有规律的间隔更换位于轴承13至16中的油脂。为此，在液力偶合器的每个轴向端部的区域中，分别针对第一滚动轴承13、15设置油脂输入部29，以及分别针对第二滚动轴承14、16设置油脂输入部30。此外，分别针对第一滚动轴承13、15和第二滚动轴承14、16设置共同的油脂输出部31，也就是说，在液力偶合器的每个轴向端部的区域中，针对分别设置在那里的滚动轴承13和14或15和16分别设置油脂输出部31。

在所示实施例中，每个滚动轴承13至16设置有两个油脂输入部29.1和29.2或者说30.1和30.2，而这并不是强制性的。但是这具有如下优点，即，针对每个油脂输入部29、30可以设置有两个沿周边彼此错开地定位的开口32，油脂输入部29、30经由这些开口32在轴承13至16中开口。因此，可以有利地实现新油脂在相应的轴承13至16的周边上更好的分布。此外，在所示实施方式中，为此也参见图3，所有滚动轴承13至16分别单独地从液力偶合器两侧以新油脂来润滑，这是有利的，因为不是总能确保从两侧的进入。

油脂输入部29、30在壳体7外部上的开口以33来标记，油脂输出部31在壳体7外部上的开口以34来标记。油脂输出部31在轴承上的开口以40来标记。

在位于壳体7上的开口33和34上，分别针对油脂输入部29、油脂输入部30和油脂输出部31连接有软管35，该软管跨接端侧的包围相应的轴承13至16(为此也参见图1)的凸缘36与在壳体7外部上具有开口33和34的区域之间的自由空间。在所示实施例中，软管35分别经由用于构成开口33和34的阀门连接在壳体7上。

在图4中示出凸缘36内部的通道37，这些通道构成通往第一滚动轴承15的油脂输入部29.1和29.2的最后部分和通往第二滚动轴承16的油脂输入部30.1和30.2的最后部分。这些通道37在相应的滚动轴承15、16中开口，并且在另一侧连接在图2和图3所示的软管35上。在所示实施例中，通道37通过在壳体7的凸缘36中的孔引入，并且在外端部上以封闭螺栓或其他封闭件来密封。用于软管35的接头形成了唯一的自由进入口。

在图5中示出用于共同的油脂输出部31的相应的通道38，该通道在凸缘36内部延伸。此外，再次看到了通气线路23。

在用于通道38的软管接头中，例如可以设置有止回阀39，以避免油脂的不期望的溢出。附加或替选地，也可以在油脂输出部31或油脂输入部29、30在壳体7上的外部开口的区域中设置这种止回阀。为此再次参见图3，在那里是软管35的外端部。

Claims

1.一种液力偶合器，

1.1所述液力偶合器具有带叶片的泵轮(1)和带叶片的涡轮(2)，所述泵轮和所述涡轮一起构造出环面形的工作腔(3)，所述工作腔充填或能充填以工作介质，以便构成液力循环流；其中，

1.2所述泵轮(1)由绕转动轴线转动的驱动轴(6)来承载，而所述涡轮(2)由绕转动轴线转动的输出轴(5)来承载，并且

1.3所述液力偶合器具有静止不动的壳体(7)，所述壳体包围所述泵轮(1)和所述涡轮(2)；

其特征在于，

1.4所述驱动轴(6)和/或所述输出轴(5)分别借助至少一个具有再润滑装置(28)的以油脂润滑的轴承(13、14、15、16)来支承，其中，所述再润滑装置(28)具有至少一个油脂输入部(29、30)和至少一个油脂输出部(31)，所述至少一个油脂输入部和所述至少一个油脂输出部分别在至少一个轴承(13、14、15、16)中以及在所述壳体(7)外部上开口。

2.根据权利要求1所述的液力偶合器，其特征在于，针对每个轴承(13、14、15、16)，所述再润滑装置(28)分别具有至少一个油脂输入部(29、30)，所述至少一个油脂输入部分别在所述轴承(13、14、15、16)中以及在所述壳体(7)外部上开口。

3.根据权利要求2所述的液力偶合器，其特征在于，所述至少一个油脂输入部(29、30)分别在所述轴承(13、14、15、16)中以及在所述壳体(7)外部上分别以各自的开口(32、33)开口。

4.根据权利要求1所述的液力偶合器，其特征在于，所述再润滑装置(28)具有至少一个分别用于多个轴承(13、14、15、16)的共同的油脂输出部(31)，所述油脂输出部分别以至少一个开口(40)在所述轴承(13、14、15、16)中开口，并且以共同的开口(34)在所述壳体(7)外部上开口。

5.根据权利要求1所述的液力偶合器，其特征在于，所述再润滑装置(28)具有至少一个分别用于两个轴承(13、14、15、16)的共同的油脂输出部(31)，所述油脂输出部分别以至少一个开口(40)在所述轴承(13、14、15、16)中开口，并且以共同的开口(34)在所述壳体(7)外部上开口。

6.根据权利要求2所述的液力偶合器，其特征在于，针对每个轴承(13、14、15、16)，所述再润滑装置(28)具有多个油脂输入部(29、30)，所述油脂输入部具有多个开口(32)，其中，针对每个轴承(13、14、15、16)，所述开口(32)在所述轴承(13、14、15、16)的周边上彼此错开地布置。

7.根据权利要求6所述的液力偶合器，其特征在于，所述油脂输入部(29、30)针对每个轴承(13、14、15、16)具有两个开口(32)。

8.根据权利要求6所述的液力偶合器，其特征在于，针对每个轴承(13、14、15、16)，所述开口(32)在所述轴承(13、14、15、16)的周边上彼此错开180°地布置。

9.根据权利要求2所述的液力偶合器，其特征在于，针对每个轴承(13、14、15、16)，所述再润滑装置(28)具有多个油脂输入部(29、30)，所述油脂输入部具有多个开口(33)，所述开口(33)在所述壳体(7)外部上开口。

10.根据权利要求9所述的液力偶合器，其特征在于，所述油脂输入部(29、30)针对每个轴承(13、14、15、16)具有两个开口(33)。

11.根据权利要求9所述的液力偶合器，其特征在于，所述开口(33)在所述壳体(7)外部上、在相对置的侧上开口。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的液力偶合器，其特征在于，所述至少一个油脂输入部(29、30)和/或油脂输出部(31)包括软管(35)，所述软管跨接所述壳体(7)中的内部空间。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的液力偶合器，其特征在于，所述油脂输入部(29、30)和/或油脂输出部(31)在所述壳体(7)上的开口(34)定位在所述轴承(13、14、15、16)中的开口(32、40)的上方，并且/或者，所述油脂输入部(29、30)和/或所述油脂输出部(31)至少部分地在相应的轴承(13、14、15、16)中的相应的开口(32、40)的上方延伸。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的液力偶合器，其特征在于，在所述油脂输入部(29、30)和/或油脂输出部(31)中设置有止回阀(39)，所述止回阀在关闭方向上以弹簧力来加载，油脂在穿流所述油脂输入部(29、30)或油脂输出部(31)时抵抗该弹簧力。