CN105757145A - 一种液力减速器 - Google Patents

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付凤吉
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宋立涛
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/02—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders with blades or like members braked by the fluid

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Abstract

一种液力减速器，涉及液力机械技术领域，一种液力减速器，由传动轴（1）、转子叶轮（2）、定子叶轮（3）、油路（4）、热交换器（5）、储油池（6）、压缩空气进口（7）组成，其中转子叶轮（2）与定子叶轮（3）之间形成工作腔（8），所述转子叶轮循环圆中心与定子叶轮循环圆中心及两叶轮间距所形成的角a为锐角。本发明针对转子叶轮与定子叶轮之间的角度进行测试，确认了一种液力减速器制动扭矩最大化的叶片角度，方便液力减速器制动扭矩的设计。

Description

一种液力减速器
技术领域
本发明涉及液力机械技术领域，具体涉及一种确定用于车辆辅助制动的液力减速器。
背景技术
液力减速器是一种将机械能转化为液体热能的磨损较小的装置，特别是用于制动汽车或其他固定设备。两个叶轮即一个驱动的转子叶轮和一个固定的定子叶轮相对比邻布置，从而形成一个圆形的工作腔，在该工作腔内工作介质形成流动回路。转子叶轮带动油液绕轴线旋转；同时，油液沿叶片方向运动，甩向定子。定子叶片对油液产生反作用，油液流出定子再转回来冲击转子，这样就形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减速制动作用。
目前液力机械的开发工作主要是对功能的实现和结构尺寸的优化，而对于液力减速器制动扭矩的设计主要是根据经验和类比法确定，其中液力减速器转子叶轮与定子叶轮的相互关系对其制动扭矩和制造、装配影响很大，目前还没有一个系统的方法对该关系进行确定。
发明内容
为克服上有技术的缺陷，提供一种液力减速器，特别是用于车辆辅助制动的工作介质为油的液力减速器，使其转子叶轮循环圆中心半径与定子叶轮循环圆中心半径之差与两叶轮间距的关系在适当范围内而不会影响其制动扭矩，使液力减速器的制动扭矩最大化的转子叶轮和定子叶轮的叶片角度。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种液力减速器，由传动轴、转子叶轮、定子叶轮、油路、热交换器、储油池、压缩空气进口组成。液力减速器工作时，压缩空气经压缩空气进口进入储油池，将储油池内的油液经油路压进由转子叶轮和定子叶轮所形成的工作腔内，液力减速器开始工作。转子带动油液绕轴线旋转；同时，油液沿转子叶轮的叶片方向运动，甩向定子叶轮。定子叶轮的叶片对油液产生反作用，油液流出定子叶轮再转回来冲击转子叶轮，这样就形成对转子叶轮的阻力矩，阻碍转子叶轮的转动，从而实现对车辆的减速作用。工作液在工作腔内运动过程中使进出口形成压力差，油液循环流动，通过热交换器时，热量被冷却介质带走。
本液力减速器具有转子叶轮循环圆中心与定子叶轮循环圆中心之差与两叶轮间距所形成的角a在15到45度范围内，当该角度a小于45度时，液力减速器的制动扭矩几乎不变化；当该角度超过45度时，液力减速器的制动扭矩显著降低；当该角度小于15度时产生的制动扭矩减小，工作腔内油压升高，零件气密性要求提高，制造成本增加，因此，液力减速器具有15到45度的a角最合适。
进一步，所述转子叶轮的叶片与所述转子叶轮的垂直横截面的夹角为40°~45°。
进一步，所述转子叶轮的叶片与所述转子叶轮的垂直横截面的夹角为41.5±1度。
进一步，所述定子叶轮的叶片与所述定子叶轮的垂直横截面的夹角为40°~45°。
进一步，所述定子叶轮的叶片与所述定子叶轮的垂直横截面的夹角为41.5±1度。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明提供的一种液力减速器，针对转子叶轮与定子叶轮之间形成的角度进行测试，确认了一种液力减速器制动扭矩最大化的叶片角度，方便液力减速器制动扭矩的设计。
附图说明
图1为本发明一种液力减速器的结构示意图。
图2为转子叶轮与定子叶轮结合的正视图。
图3为图2沿A-A方向的剖视图。
图中：1.传动轴；2.转子叶轮；3.定子叶轮；4.油路；5.热交换器；6.储油池；7.压缩空气进口；8.工作腔。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：
如图1所示：一种液力减速器，由传动轴1、转子叶轮2、定子叶轮3、油路4、热交换器5、储油池6、压缩空气进口7组成。液力减速器工作时，压缩空气经压缩空气进口7进入储油池6，将储油池6内的油液经油路4压进由转子叶轮和定子叶轮所形成的工作腔8内，液力减速器开始工作。转子叶轮2带动油液绕轴线旋转；同时，油液沿转子叶轮2的叶片方向运动，甩向定子叶轮3。定子叶轮3的叶片对油液产生反作用，油液流出定子叶轮3再转回来冲击转子叶轮2，这样就形成对转子叶轮2的阻力矩，阻碍转子叶轮2的转动，从而实现对车辆的减速作用。工作液在工作腔8内运动过程中使进出口形成压力差，油液循环流动，通过热交换器5时，热量被冷却介质带走。液力减速器停止工作时，压缩空气经压缩空气进口7排出，储油池6内的油液不再进入液力减速器工作腔8，而工作腔8内的油液随转子叶轮2做旋转运动而产生离心力的作用并在离心力作用下经油路4和热交换器5流回储油池6，液力减速器工作腔8内的油液排空后不再产生制动扭矩。
在这过程中为了确认了一种液力减速器制动扭矩最大化的叶片角度，对转子叶轮循环圆中心(图中Rz标识)与定子叶轮循环圆中心（图中Rd标识）之差与两叶轮间距所形成的角a进行了测试，当该角度a小于45度时，液力减速器的制动扭矩几乎不变化；当该角度超过45度时，液力减速器的制动扭矩显著降低；当该角度小于15度时产生的制动扭矩减小，工作腔内油压升高，零件气密性要求提高，制造成本增加。因此，液力减速器具有15到45度的a角最合适。
同样对转子叶轮的叶片和定子叶轮的叶片的分布角度进行了测试，确定其最大制动角度。经测试本液力减速器转子叶轮的叶片和定子叶轮的叶片与图纸所示平面成40度至45度夹角，特别是41.5±1度时液力减速器具有最大的制动扭矩。结合图2和图3所示，图纸所示平面为图3中显示的横截面，其与转子叶轮和定子叶轮的垂直横截面是同一截面。
本技术方案针对转子叶轮与定子叶轮之间形成的角度进行测试，确认了一种液力减速器制动扭矩最大化的叶片角度，方便液力减速器制动扭矩的设计。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明所做的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种液力减速器，由传动轴、转子叶轮、定子叶轮、油路、热交换器、储油池、压缩空气进口组成，其中转子叶轮与定子叶轮之间形成工作腔，其特征在于：所述转子叶轮循环圆中心与定子叶轮循环圆中心之差与两叶轮间距所形成的角a为锐角。
2.根据权利要求1所述的一种液力减速器，其特征在于：所述角a的角度为15°~45°之间。
3.根据权利要求2所述的一种液力减速器，其特征在于：所述转子叶轮的叶片与所述转子叶轮的垂直横截面的夹角为40°~45°。
4.根据权利要求3所述的一种液力减速器，其特征在于：所述转子叶轮的叶片与所述转子叶轮的垂直横截面的夹角为41.5±1度。
5.根据权利要求2所述的一种液力减速器，其特征在于：所述定子叶轮的叶片与所述定子叶轮的垂直横截面的夹角为40°~45°。
6.根据权利要求5所述的一种液力减速器，其特征在于：所述定子叶轮的叶片与所述定子叶轮的垂直横截面的夹角为41.5±1度。
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