CN105593558A - 用于液力机械的液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液力机械，尤其是液力减速器，其包括第一叶轮、尤其是转子(1)以及与之同中心地布置的第二叶轮、尤其是定子(2)，它们共同形成环面形的工作腔(4)，液力机械还包括电动液压系统，其具有控制和调节单元(22)、泵(11)、热交换器(19)、工作介质存储器(10)、阀(9)和线路系统，其中，工作介质可以借助泵(11)从工作介质存储器(10)经过线路系统泵送到工作腔(4)中。为了改进电动液压系统提出，改变该电动液压系统使得阀(9)可以在第一状态、即非制动状态与第二状态、即制动状态之间切换，并且线路系统设计成在两个状态下均可以借助泵(11)将工作介质泵送到工作腔(4)中。

Description

用于液力机械的液压系统

技术领域

本发明涉及一种用于借助流体产生制动力矩的液力机械，尤其是液力减速器。

背景技术

液力机械或液力减速器通常包括壳体，在壳体中布置有第一叶轮(尤其是转子)和与之同中心地布置的第二叶轮(尤其是定子)，它们共同形成环面形的工作腔，并且它们围绕共同的转动轴线。

减速器或液力制动器可以在传动系中布置在发动机侧或变速器侧。减速器以工作流体，例如油或者是含有和不含附加剂的水进行填充的填充度确定了“转子制动力矩”。在操作减速器的情况下，油例如泵送到工作腔中。在制动运行时，被驱动的转子使油加速并且在工作腔的外直径上将其转送至定子上。在那里，油被减速并且经过工作腔的内直径返回到转子中。通过转子与定子之间的通常已知的相互作用形成制动力矩。

液压系统提供了在非制动运行时和/或在制动运行时使工作腔以相应的工作介质体积来提供或者填充。在此特别重要的是，在两种运行类型中形成的热量借助工作介质从工作腔中导出，并且输送至冷却循环回路中，用以在冷却器中冷却。尤其是在非制动运行时需要引导最小体积经过工作腔，以便也在非制动运行时冷却减速器。

工作腔经由流体输入部以及流体导出部与工作流体循环回路联接，该工作流体循环回路基本上由工作流体存储器、冷却器、泵和多个阀组装成。控制和调节单元与液压系统的部件连接，从而可以控制或调节制动力矩和/或工作介质流。

这种液压系统例如由DE102006030791A1公知。在该液压系统中基本上涉及到的是，在所有运行方式中引导工作介质经过冷却器，以便实现最佳的控温。其中，工作介质是同时用于润滑变速器的油。为了调整体积流量而设置的是，对液压系统的泵进行调节。

发明内容

本发明所基于的任务是，提出一种用于液力机械的改进的液压系统。目标尤其是在部件的数量和复杂度方面改进电动液压系统以及减少干扰参量。

本发明所基于的任务通过也具有根据权利要求1的特征部分的特征的、按类属的液力机械解决。

本发明包含液力机械或减速器，尤其是液力减速器，其包括第一叶轮(尤其是转子)和与之同中心地布置的第二叶轮(尤其是定子)，它们共同形成环面形的工作腔。此外，液力机械包括电动液压系统，其具有控制和调节单元、泵、热交换器、工作介质存储器、阀和线路系统，其中，工作介质可以借助泵从工作介质存储器泵送到工作腔中。阀尤其是可以在第一状态(非制动状态)与第二状态(制动状态)之间切换，其中，线路系统设计成在两个状态下均可以借助泵将工作介质泵送到工作腔中。

通过为了确保在所有运行状况下给工作腔提供工作介质而使用阀和泵的组合，线路系统或液压系统的复杂度可以减少。因此得到减少的液压阻力和在系统安全性、维护和经济性方面的优点。

随后，在液压系统或线路系统的结构方面，提出液压系统或线路系统的各个部件的不同的布置。

在第一实施方案中，阀可以布置在泵的排挤侧。在该布置中，一旦减速器被驱动并且泵建立泵送作用，那么阀在非制动状态和制动状态下都被工作介质穿流过。

通过后置的液压系统或线路系统确保在非制动运行状态下不建立或仅建立非常小的工作介质压力，并且在制动运行时建立大的工作介质压力。

在第二实施方案中，阀可以布置在泵的抽吸侧上。在该布置中，阀仅在制动运行时被工作介质穿流过。

在两种布置中，在使用盖劳特泵(Gerotor-Pumpe)的情况下的泵的驱动损耗有利地匹配于需要的工作介质体积或需要的泵压力。

此外，线路系统可以在两个上面描述的实施方案中以如下方式构建，即，其包括带有压力调节系统的运行线路系统和旁通线路系统，在制动运行时导引工作介质经过运行线路系统，在非制动运行时导引工作介质经过旁通线路系统。

此外，旁通线路系统尤其是在第一实施方案中可以包括用于绕过压力调节系统的旁通线路和用于将多余的工作介质引导回工作介质存储器中的旁通线路。

替选地，旁通线路系统尤其是在第二实施方案中可以包括用于绕过压力调节系统的旁通线路和用于绕过阀的旁通线路。阀因此可以实施为二位二通阀。

此外，在所有旁通线路中可以设置有节流阀和/或止回阀。

为了调节制动运行，压力调节系统可以包括比例阀。该比例阀可以与旁通线路在泵的排挤侧处于液压连接中，从而以有利的方式确保在两个运行状态下给比例阀提供以必要的运行介质或系统压力。

此外，为了保护比例阀，可以在比例阀之前设置有工作介质过滤器。如果比例阀布置在旁通线路中，那么仅必须过滤少量的工作介质，由此显著减少用于功能“过滤”的成本。

压力调节系统此外可以包括用于调节压力的三位三通或两位三通阀。

附图说明

参考附图，根据本发明的设备的其他的特征和本发明的其他优点由随后对优选实施例进行的描述得到。随后，本发明借助简图详细阐述。其中：

图1以截面图示出减速器；

图2示出液压系统的结构的第一实施例；

图3示出液压系统的结构的第二实施例。

具体实施方式

图1以截面图示例性地示出了减速器，其尤其是用在巴士和商用车中。

减速器包括由多个壳体部分构成的壳体、转子1和定子2，它们共同形成了环面形的环形腔或工作腔4。

减速器以工作流体，尤其是油来运行，其借助泵11经由线路系统泵送到入口通道6或螺旋通道中。油从入口通道6经过分离间隙3到达工作腔4。在制动运行期间，在工作腔4中存在循环流。所驱动的转子1使油加速，并且将油在外直径上转送至定子2。在那里，油撞击到静止的定子叶片并且被减速。油在内直径上重新流向转子2。生成的制动能量大部分转化为热量，从而必需借助热交换器19持续地冷却一部分油。这一部分油经由流体出口或输出通道7从循环流动中导出。所导出的油随后通过热交换器19并且随后根据运行状态而定地泵送回工作腔4中，从而形成循环流动。在非制动运行时，油泵送回工作介质存储器10中。

图2示出用于液压系统的结构的第一实施例。该实施方案的主要特征是将泵11布置在阀9之前。阀在此处于非制动运行状态中。一旦泵被驱动，那么油就从工作介质存储器经由阀泵送到旁通线路27、28中。在旁通线路27中安装有节流阀14，其可以被调节成使一小部分工作介质被泵送到工作腔4中。将体积流量选择为确保从工作腔中充分导出热量那么大。此外，体积流量不能大到使空转阻力提高。油从工作腔4通过热交换器19泵送回工作介质存储器10。因此，在非制动运行时借助热交换器19持续冷却少量的油。

第二旁通线路28将其余的更大部分的体积流直接引导回工作介质存储器10中。泵11因此几乎以空转运行运转，由此可以最小化非制动运行时的损耗，而不必调节泵。在此，直接由转子轴驱动的盖劳特泵可以作为泵使用。

针对未示出的制动运行状态，对阀9、16和20进行切换。一旦切换了布置在泵11的排挤侧上的切换阀9，那么工作介质经由工作线路30、31和阀16到达工作腔4中。

阀16是压力补偿器，其通过在工作腔4中测量的压力和由比例阀21预定的压力切换到相应的切换位置中。压力补偿器是差压阀或压力调节阀，其可以调节在外部输送的测量部位与施加在阀上的压力之间的差压。阀16可以像在此示出的那样实施为三位三通换向阀，或者也可以实施为二位三通换向阀。借助压力补偿器，工作腔4中的系统压力可以与转子轴上的期望的制动力矩成比例地调节。为此，转矩传感器例如可以设置在转子轴上。只有当切换至制动状态时，才在该切换时向比例阀21提供系统压力。为了保护比例阀21设置有过滤器13，其过滤所有对于制动运行来说必要的工作介质。

通过阀20的切换形成了工作腔4与冷却器19之间的闭合的循环回路，其中，系统压力通过调节压力补偿器调节。

图3示出了用于液压系统的结构的第二实施例。该第二实施例与第一实施方案在本质上不同，其中，在该实施方案中，即使在非制动运行时也有一定体积的工作介质借助泵11泵送到工作腔4中。在该结构中，阀9布置在泵11的抽吸侧上。

在非制动运行时，工作介质通过泵11经由借助抽吸节流阀17进行节流的旁通线路26从工作介质存储器10中持续地抽吸，并且通过旁通线路27泵送到工作腔4中。在此，旁通线路27在入口通道6中结束，从而使工作介质基本上经过工作腔4泵送到出口通道7中。在旁通线路27中安装有另一节流阀14，并且在该另一节流阀之前，用于调节压力补偿器的比例阀21与阀25一起联接到旁通线路27上。因此确保的是，足够的系统压力总是施加到比例阀21上，并且因此能够实现对制动作用的快速的、无延时的调节。此外，过滤器13(尤其是精过滤器)在旁通线路27中安装在比例阀21之前，由此仅过滤对于非制动运行来说和对于操控比例阀21来说必要的相对小的体积。

针对未示出的制动运行状态，对阀9、20和25进行切换。油经由工作线路30、31和阀25到达工作腔4。阀25是压力补偿器，其根据在工作腔4中测量的压力和由比例阀21预定的压力切换到相应的切换位置中。阀25可以像在此示出的那样实施为二位三通换向阀，或者也可以实施为三位三通换向阀。借助压力补偿器，工作腔4中的系统压力可以与转子轴上的期望的制动力矩成比例地调节。为此，转矩传感器例如可以设置在转子轴上。

作为泵设置有盖劳特泵11，其与转子轴抗相对转动地(drehfest)连接。在两个实施例中确保在非制动运行时的泵阻力是非常小的，并且在制动运行时起支持制动的作用。

在通常意义上还要提到的是，在图中示出的过滤器、回流至工作介质存储器10中的线路和在线路中安装的节流阀或止回阀虽然对于整个功能来说是必要的，但是由本领域技术人员按常规来安装。

附图标记列表

1转子

2定子

3分离间隙

4工作腔

5转动轴线

6入口通道

7出口通道

8电动液压系统

9阀

10工作介质存储器

11泵

12过压阀

13a/b油筛/过滤器

14节流阀

15止回阀

16压差阀、三位三通换向阀

17抽吸节流阀

18过压阀

19热交换器

20切换阀

21比例阀

22控制和调节单元

23控制线路

24控制线路

25压差阀

26-29旁通线路

30-31工作线路

32到冷却器的线路

Claims (13)

1.一种液力机械，尤其是液力减速器，所述液力机械包括第一叶轮、尤其是转子(1)以及与所述第一叶轮同中心地布置的第二叶轮、尤其是定子(2)，所述第一叶轮和所述第二叶轮共同形成环面形的工作腔(4)，所述液力机械还包括电动液压系统，所述电动液压系统具有控制和调节单元(22)、泵(11)、热交换器(19)、工作介质存储器(10)、阀(9)和线路系统，其中，工作介质能借助所述泵(11)从所述工作介质存储器(10)经过所述线路系统泵送到所述工作腔(4)中，其特征在于，所述阀(9)能在第一状态、即非制动状态与第二状态、即制动状态之间切换，并且所述线路系统设计成在两个状态下均能借助所述泵(11)将工作介质泵送到所述工作腔(4)中。

2.根据权利要求1所述的液力机械，其特征在于，所述阀(9)布置在所述泵(11)的排挤侧上。

3.根据权利要求1所述的液力机械，其特征在于，所述阀(9)布置在所述泵(11)的抽吸侧上。

4.根据权利要求1所述的液力机械，其特征在于，所述线路系统包括带有压力调节系统(16、20、21、25)的运行线路系统(30、31)和旁通线路系统(26、27、28、29)，在制动运行时工作介质被引导穿过所述运行线路系统，在非制动运行时工作介质被引导穿过所述旁通线路系统。

5.根据权利要求2和4所述的液力机械，其特征在于，所述旁通线路系统包括用于绕过所述压力调节系统(16、20、21、25)的旁通线路(27)以及用于将多余的工作介质引导回所述工作介质存储器(10)中的旁通线路(28)。

6.根据权利要求3和4所述的液力机械，其特征在于，所述旁通线路系统包括用于绕过所述压力调节系统(16、20、21、25)的旁通线路(27)以及用于绕过所述阀(9)的旁通线路(26)。

7.根据权利要求6所述的液力机械，其特征在于，所述压力调节系统包括比例阀(21)，所述比例阀与所述旁通线路(27)处于液压连接中。

8.根据权利要求7所述的液力机械，其特征在于，在所述旁通线路(27)中，在所述比例阀(21)之前设置有工作介质过滤器(13)。

9.根据权利要求4至6所述的液力机械，其特征在于，在至少一个所述旁通线路(26、27)中设置有体积节流元件(14、17)。

10.根据权利要求8或9所述的液力机械，其特征在于，所述压力调节系统包括用于调节压力的三位三通换向阀或二位三通换向阀(16、25)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的液力机械，其特征在于，所述工作腔(4)经由出口通道(32)与冷却器(19)连接。

12.根据权利要求1所述的液力机械，其特征在于，所述泵(11)与所述转子(1)抗相对转动地联接。

13.根据权利要求1所述的液力机械，其特征在于，所述泵(11)是盖劳特泵/齿环泵。