CN108331859B - 一种用于车辆缓速制动系统的液力缓速器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆缓速制动系统的液力缓速器，其特征在于：包括一个补油泵、至少两个结构相同的液压泵、一个进液端盖、一个轴伸端盖以及一个传动轴；在装配状态下，补油泵和所有液压泵同轴套装在传动轴上，传动轴一端转动支承在进液端盖上，另一端转动支承在轴伸端盖上，所有液压泵在传动轴轴向并列布置，进液端盖和轴伸端盖从传动轴两端夹紧固定所有液压泵，补油泵安装在进液端盖上，以此形成补油泵和所有液压泵同轴传动，所有液压泵油路并联，补油泵向所有液压泵进油口补油的液力缓速结构。本发明发挥了结构紧凑、体积小、重量轻的特点，同时改善了起动滞后、低转速制动效果差的缺点，进一步提高了液力缓速器的制动功率密度和制动强度的可控性。

Description

一种用于车辆缓速制动系统的液力缓速器

技术领域

本发明属于车辆缓速制动系统，具体涉及一种以油液为工作介质、利用容积式液压泵通过改变其内部容积吸入和排出流体时消耗能量来形成制动作用的液力缓速制动系统。

背景技术

行驶中的车辆利用制动器进行减速或实现停车，特别是载客量较大和载货量较多的公路客货运输车辆，在遇到长距离下坡时，需要通过制动来控制车速以保证行车安全。目前车辆上使用的主要是各种结构的机械摩擦式制动器，该类制动器在长时间制动工况下，会因摩擦引起摩擦制动副的温度升高、性能衰减、制动性能下降，严重时会导致制动失效，因此，在车辆上搭载辅助制动系统与机械制动系统协同工作，可以有效提高制动效果，减少或避免机械制动系统失效，有利于提高车辆的安全性能。在车辆上加装各类缓速制动系统，是解决车辆辅助制动的主要手段。

目前车辆上搭载应用的缓速器产品，主要有电磁涡电流式缓速器和液力式缓速器。

现有电磁涡电流式缓速器简称为“电涡流缓速器”，其基本结构类似发电机，基本工作原理是以磁电效应产生制动作用。电涡流缓速器的带有线圈绕组的定子固定在车身上，以励磁材料制造的转鼓与车轮传动连接。当车辆需要制动时，对缓速器定子绕组通以直流电流使之产生磁场，其转鼓在车轮的带动下旋转时切割定子绕组磁场的磁力线并在转鼓内部产生涡电流，当涡电流产生后，定子绕组磁场便会对转鼓产生阻碍其转动的力，即通过转鼓与车轮的传动连接对车轮形成了制动力，制动力的大小可以通过控制流经定子绕组的电流大小加以调节。在转鼓内产生的涡电流以热能的形式通过鼓上的散热片耗散到空气中。电涡流缓速器不断地将车辆的动能转化为转鼓中的涡电流，又将涡电流转化成热能，达到消耗车辆运动能量的目的。电涡流缓速器工作时响应快、无时间滞后，可以无级调节线圈中的电流来改变制动力的大小，启动时无冲击、无噪声，由于电涡流缓速器采用风冷结构，与车辆上其他系统的联接关系少，安装和维修方便，但工作时需要对其定子绕组通电，会加大车辆的能量消耗。

现有液力缓速器又称为液动式液力缓速器，其结构和工作原理与液力耦合器和液力变矩器类似。液力式缓速器以油液为工作介质，由带有叶轮的定子、带有叶轮的转子和缓速器壳体组成的封闭系统，在其壳体上设有工作油液进出口，定子固定在缓速器壳体上，缓速器壳体固定在车身上，转子与车轮传动连接。当车辆需要制动时，车轮带动转子叶轮旋转，工作油液经缓速器壳体上的油液进口进入缓速器后，在转子叶轮的作用下高速流动并对定子叶轮产生冲击，将转子叶轮的能量传递给定子叶轮，但由于定子叶轮随同缓速器壳体一起固定在车身上不能转动，使转子叶轮和定子叶轮形成对油液的搅动和挤压作用，这一作用消耗了车轮传递到转子叶轮上的能量，使得工作油液升温，动能转化成热能；升温后的油液由缓速器壳体上的油液出口经管路流入双流分离式热交换器换热后，油液得到冷却并通过冷却液体将热量散发到空气中，冷却后的油液再经缓速器壳体上的油液进口重新进入缓速器。因此，液力式缓速器通过将车辆的动能转化为工作油液的热能来实现制动作用，通过控制进入缓速器的油液量可调节制动力的大小。相对于电涡流缓速器，液力缓速器因具有结构紧凑、体积小、重量轻和低速范围制动力大的特点而得到广泛应用。为避免在非工作状态下消耗发动机的输出功率，液力缓速器可以采用充液起动或离合器起动两种连接方式工作；采用充液起动连接方式工作时，因液力缓速器需要使其内部充有一定的工作油液才能形成缓速制动作用，而从起动到充满一定的工作油液需要一定时间，造成起动滞后；采用离合器起动连接方式时，需要在液力缓速器的转子与车轮的传动连接路径上加装离合器装置，在车辆无需缓速制动时中断缓速器转子与车轮间的传动连接，以避免缓速器对发动机输出功率的损耗。另外，由于缓速器内部结构类似液力耦合器或液力变矩器，结构和加工工艺复杂、产品制造成本相对较高。

发明内容

本发明提供一种基于容积式液压泵的结构和工作原理，利用液压泵工作阻力形成缓速制动力的液阻式液力缓速器，其目的是为了发挥液力缓速器结构紧凑、体积小、重量轻的特点，同时改善其起动滞后、低转速制动效果差的缺点，进一步提高液力缓速器的制动功率密度和制动强度的可控性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于车辆缓速制动系统的液力缓速器，其特征在于：包括一个补油泵、至少两个结构相同的液压泵、一个进液端盖、一个轴伸端盖以及一个传动轴。

所述补油泵设有补油泵进油口和补油泵出油口。

所述至少两个结构相同的液压泵包括第一液压泵和第二液压泵。

所述第一液压泵是凸轮转子阀片泵，主要由第一转子、第一定子、两个第一阀片、第一侧板和第二侧板组成。

所述第一转子是中心设有内花键孔或内键槽孔的凸轮，该凸轮在横截面上其外缘以中心线为基准上下对称和左右对称，其中，凸轮在横截面上每个象限的外缘均由二分之一个大圆弧直纹曲面、一个径向等加速直纹曲面、一个径向等减速直纹曲面和二分之一个小圆弧直纹曲面依次连接而成。

所述第一定子的中心部位设有圆孔，在所述圆孔的内圆面上设有两组径向布置的槽口，两组槽口之间在内圆面上对称布置，每组槽口由一个阀片槽、一个低压径向槽和一个高压径向槽组成，所述低压径向槽和高压径向槽相对于所述阀片槽对称布置，第一定子端面在周向上间隔设有两个低压过孔和两个高压过孔，所有低压过孔和所有高压过孔在第一定子端面圆周方向上间隔布置，其中，低压过孔与高压过孔之间呈一隔一分布。

所述第一阀片是一侧平面上开设有凹槽的平板。

所述第一侧板的中心部位设有通孔，第一侧板端面在周向上间隔设有四个低压过孔和四个高压过孔，所有低压过孔和所有高压过孔在第一侧板端面圆周方向上间隔布置，其中，低压过孔与高压过孔之间呈一隔一分布。

所述第二侧板与第一侧板结构形状和尺寸大小完全相同。

第一液压泵在组合状态下，第一转子位于第一定子的圆孔内，第一转子与第一定子同轴布置，每个第一阀片安置于第一定子的一个阀片槽内，并相对于第一定子在径向上滑动配合；在第一转子相对第一定子转动过程中，第一转子的大圆弧直纹曲面与第一定子内圆面形成滑动密封配合，第一转子的径向等加速直纹曲面、径向等减速直纹曲面和小圆弧直纹曲面分别与第一阀片的一端形成滑动密封配合；第一侧板固定在第一定子的一端，第二侧板固定在第一定子的另一端；第一侧板上的四个低压过孔中的两个低压过孔对应连通第一定子上的两个低压径向槽，另外两个低压过孔对应连通第一定子上的两个低压过孔，第一侧板上的四个高压过孔中的两个高压过孔对应连通第一定子上的两个高压径向槽，另外两个高压过孔对应连通第一定子上的两个高压过孔；第二侧板上的四个低压过孔中的两个低压过孔对应连通第一定子上的两个低压径向槽，另外两个低压过孔对应连通第一定子上的两个低压过孔，第二侧板上的四个高压过孔中的两个高压过孔对应连通第一定子上的两个高压径向槽，另外两个高压过孔对应连通第一定子上的两个高压过孔。

所述第二液压泵是凸轮转子阀片泵，主要由第二转子、第二侧板、第二定子、两个第二阀片和第三侧板组成，第二液压泵与第一液压泵的结构形状和尺寸大小完全相同。

所述进液端盖的中心部位设有第一轴承安装座，进液端盖上设有进油口，进液端盖的一侧端面上设有低压环形凹槽、四个低压径向凹槽和补油孔，所述低压环形凹槽分别与四个低压径向凹槽、进油口和补油孔连通，补油孔与所述补油泵出油口连通。

所述轴伸端盖的中心部位设有第二轴承安装座，轴伸端盖上设有出油口，轴伸端盖的一侧端面上设有高压环形凹槽和四个高压径向凹槽，所述高压环形凹槽与四个高压径向凹槽和出油口连通。

所述传动轴沿轴向设有补油泵安装段、第一轴承安装段、外花键或平键段、第二轴承安装段和动力输入段。

在装配状态下，所述补油泵和所有液压泵同轴套装在所述传动轴上，传动轴一端通过第一轴承转动支承在所述进液端盖上，另一端通过第二轴承转动支承在轴伸端盖上，所有液压泵在传动轴轴向并列布置，进液端盖和轴伸端盖从传动轴两端夹紧固定所有液压泵，补油泵安装在进液端盖上，以此形成补油泵和所有液压泵同轴传动，所有液压泵油路并联，而补油泵出油口连通所有液压泵进油口的液力缓速结构。

本发明的工作原理是：当本发明应用于车辆时，将液力缓速器壳体与车辆的车身或固设于车身上的其它零部件固定连接，传动轴与车轮传动连接，补油泵进油口BK连通油箱T，缓速器进油口JK经补油孔AK连通补油泵排油槽PC、并经限压阀V1和单向阀V3连接油箱T，缓速器出油口CK经可调节流阀V2连通油箱T。当对车辆进行制动时，车轮带动传动轴1、第一转子6和第二转子7同步转动（转动方向见图1、图13中传动轴转动方向n）。第一转子6和第二转子7转动时，在转动方向上使位于第一阀片14和第二阀片17前侧的低压腔容积增大、形成真空并经进油口JK和单向阀V3从油箱T中吸入油液，位于第一阀片14和第二阀片17后侧的高压腔容积减小、油液被挤出并经出油口CK排出油液，由油口CK排出的油液经可调节流阀V2回流油箱T。在缓速器吸入和排出油液的过程中，形成与传动轴1的转动方向相反的工作阻力矩MR（见图1及图13所示）对车轮进行制动、进而对车辆形成缓速制动作用，制动力随高压腔中油压升高而增大。可调节流阀V2用于控制缓速器内部高压腔中油压的高低，在一定的压力范围内，V2节流口开度的大小与高压腔中油压的高低成线性比例关系，因此，调节V2节流口的开度即可方便、准确地控制缓速制动力的大小。液力缓速器起动时和在工作过程中，不可避免的会因各种泄漏造成其出油口排出的油液量与进油口吸入油液量不等，引起进油口出现无法吸入油液的“吸空”现象，补油泵的作用是对缓速器进油口进行补油以避免吸空，确保缓速器正常工作。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1. 本发明涉及的一种液力缓速器，由于采用了外圆面由1个大圆弧直纹曲面S1、1个径向等加速直纹曲面S2、1个径向等减速直纹曲面S3和1个小圆弧直纹曲面S4依次连接而成双凸轮转子，使高压腔和低压腔的容积皆为等速变化，从而能够形成较为稳定的工作阻力矩和缓速制动效果。

2. 本发明涉及的一种液力缓速器，在圆周方向上，第一转子6与第二转子7同位布置，第一阀片14与第二阀片17错位90°布置，使高压腔和低压腔的容积变化率的波动更小，从而能够形成更为稳定的工作阻力矩和缓速制动效果。

3. 本发明涉及的一种液力缓速器，由于在其控制系统中采用可调节流阀V2来控制缓速器高压腔中的油压高低，从而可以根据需要，方便、准确地对其缓速制动力的大小进行调节。

4. 本发明涉及的一种液力缓速器，由于采用了结构完全相同、同轴布置的两个容积式液压泵P1和P2，提升了缓速器的制动能力。当需要进一步提高缓速制动力时，可以很方便地通过增加同轴布置的泵的个数来达到目的。

附图说明

图1 为本发明液力缓速器的结构原理图；

图2 为本发明液力缓速器的轴向视图；

图3 为本发明液力缓速器的3D爆炸图；

图4 为本发明液力缓速器补油泵盖10的轴向视图；

图5 为本发明液力缓速器补油泵盖10的A-A向剖视图；

图6 为本发明液力缓速器第一转子、第二转子的轴向视图；

图7 为本发明液力缓速器进液端盖11的轴向视图；

图8 为本发明液力缓速器进液端盖11的B-B向剖视图；

图9 为本发明液力缓速器第一侧板12、第二侧板15和第三侧板18的轴向视图；

图10 为本发明液力缓速器第一定子13和第二定子16的轴向视图；

图11 为本发明液力缓速器轴伸端盖19的轴向视图；

图12 为本发明液力缓速器轴伸端盖19的C-C向剖视图；

图13 为应用本发明液力缓速器组成的缓速系统示意图；

图14为应用本发明液力缓速器组成的缓速系统油液流动路径示意图。

附图标记：1.传动轴；2.平键；3.内转子；4.外转子；5.第一轴承；6.第一转子；7.第二转子；8.第二轴承；9.油封；10.补油泵盖；11.进液端盖；12.第一侧板；13.第一定子；14.第一阀片；15.第二侧板；16.第二定子；17.第二阀片；18.第三侧板；19.轴伸端盖；20.油封端盖；21.泵盖螺栓；22.螺母；23.螺栓；24.油封端盖螺栓；D1.螺栓过孔；D2.螺栓过孔；D3.螺栓过孔；D4.螺栓过孔；LK1.内螺纹孔；LK2.内螺纹孔；JK.进油口；CK.出油口；BP.补油泵；P1.第一液压泵；P2.第二液压泵；BK.补油泵进油口；XC.吸油槽；PC.排油槽；AK.补油孔；BZ.补油泵安装环槽；DK.低压过孔；GK.高压过孔；DC.低压环形凹槽；GC.高压环形凹槽；DJC.低压径向凹槽；GJC.高压径向凹槽；FC.阀片槽；DJ.低压径向槽；GJ.高压径向槽；SJ.散热筋；S1.大圆弧直纹曲面；S2.径向等加速直纹曲面；S3.径向等减速直纹曲面；S4.小圆弧直纹曲面；HC.液压控制模块；V1.限压阀；V2.可调节流阀；V3.单向阀；qi.补液泵进口流量；qo.限压阀溢流流量；QI.缓速器进口流量；QO.缓速器出口流量；T.油箱；HC.液压控制模块；MR.工作阻力矩；n.传动轴转动方向。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种用于车辆缓速制动系统的液力缓速器

本发明液力缓速器在使用状态下整体固设于车辆车身上,其传动轴1与车辆车轮传动连接，液力缓速器起动后通过减小其内部高压腔容积，压出油液所产生的液压阻力对车轮形成制动力，进而对车辆产生缓速制动作用。下面详细描述本实施例液力缓速器的结构构造以及工作原理。

本实施例液力缓速器结构构造详细描述如下：

参见图1-图12所示，本发明液力缓速器主要由补油泵BP、第一液压泵P1、第二液压泵P2、进液端盖11、轴伸端盖19、传动轴1和油封端盖20等组成。所述补油泵BP、第一液压泵P1、第二液压泵P2、进液端盖11、轴伸端盖19和油封端盖20依次同轴套装在传动轴1上（见图1和图3）。

所述补油泵BP是内啮合摆线齿轮转子泵，主要由内转子3、外转子4和壳体组成（见图3）。所述壳体由进液端盖11上所设的补油泵安装环槽BZ（见8）与补油泵盖10（见图4和图5）构成。

所述内转子3是外摆线直齿圆柱齿轮，外转子4是内摆线直齿圆柱齿轮，内转子的轮齿与外转子的轮齿相互啮合、同向旋转（见图3），转动过程中，二者轮齿的啮入一侧形成压油腔，啮出一侧形成吸油腔。

所述补油泵盖10上设有补油泵进油口BK、吸油槽XC、排油槽PC、六个沿周向均布的螺栓过孔D3和一个螺栓过孔D2，补油泵进油口BK连通吸油槽XC（见图4和图5）。

所述进液端盖11的外圆上设有一组散热筋SJ,一侧端面上设有六个内螺纹孔LK1（见图7），在其中心部位轴向设有台阶形通孔，所述台阶形通孔的一侧为补油泵安装环槽BZ、另一侧为第一轴承安装环槽（见图8），进液端盖11上还设有进油口JK、低压环形凹槽DC、四个低压径向凹槽DJC、补油孔AK、八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2（见图7），所述低压环形凹槽DC与四个低压径向凹槽DJC和补油孔AK连通。

补油泵BP在组合状态下，内转子3置于外转子4内，二者同时安装在补油泵盖10中部通孔一侧的补油泵安装环槽BZ内并可相对于补油泵盖10转动（见图1）。补油泵盖10通过六个泵盖螺栓21固设于进液端盖11上，排油槽PC通过补油孔AK连通进液端盖11上的低压环形凹槽DC（见图4和图7）。

所述第一液压泵P1是凸轮转子阀片泵，主要由第一转子6、第一定子13、两个第一阀片14、第一侧板12和第二侧板15组成（见图1和图3）。

所述第一转子6是中心设有内花键孔或内键槽孔的凸轮（见图3和图6），该凸轮在横截面上其外缘以中心线为基准上下对称和左右对称，其中，凸轮在横截面上每个象限的外缘均由二分之一个大圆弧直纹曲面S1、一个径向等加速直纹曲面S2、一个径向等减速直纹曲面S3和二分之一个小圆弧直纹曲面S4依次连接而成。

所述第一定子13的外圆上设有一组散热筋SJ，中心部位设有圆孔，在所述圆孔的内圆面上设有两组径向布置的槽口，两组槽口之间在内圆面上对称布置，每组槽口由一个阀片槽FC、一个低压径向槽DJ和一个高压径向槽GJ组成，所述低压径向槽DJ和高压径向槽GJ相对于所述阀片槽FC对称布置，第一定子13端面在周向上间隔设有两个低压过孔DK、两个高压过孔GK、八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2（见图3和图10）。

所述第一阀片14是一侧平面上开设有凹槽的平板（见图3）。

所述第一侧板12的外圆上设有一组散热筋SJ、中心部位设有通孔，第一侧板12端面在周向上间隔设有四个低压过孔DK、四个高压过孔GK、八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2（见图3和图9）。

所述第二侧板15与第一侧板12结构形状和尺寸大小完全相同（见图3和图9）。

第一液压泵P1在组合状态下，第一转子6位于第一定子13的圆孔内，第一转子6与第一定子13同轴布置（见图1和图3），每个第一阀片14安置于第一定子13的一个阀片槽FC内，并相对于第一定子13在径向上滑动配合（见图2）。在第一转子6相对第一定子13转动过程中，第一转子6的大圆弧直纹曲面S1与第一定子13内圆面形成滑动密封配合，第一转子6的径向等加速直纹曲面S2、径向等减速直纹曲面S3和小圆弧直纹曲面S4分别与第一阀片14的一端形成滑动密封配合。第一侧板12固定在第一定子13的一端，第二侧板15固定在第一定子13的另一端。第一侧板12上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压过孔DK，第一侧板12上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压过孔GK。第二侧板15上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压过孔DK，第二侧板15上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压过孔GK。

所述第二液压泵P2主要由第二转子7、第二定子16、两个第二阀片17、第二侧板15和第三侧板18组成（见图3）。

所述第二转子7与第一转子6的结构形状和尺寸大小完全相同（见图3）。

所述第二定子16与第一定子13的结构形状和尺寸大小完全相同（见图3）。

所述第二阀片17与第一阀片14的结构形状和尺寸大小完全相同（见图3）。

所述第三侧板18与所述第一侧板12、第二侧板15的结构形状和尺寸大小完全相同（见图9）。

第二液压泵P2在组合状态下，第二转子7位于第二定子16的圆孔内，第二转子7与第二定子16同轴布置，每个第二阀片17安置于第二定子16的一个阀片槽FC内，并相对于第二定子16在径向上滑动配合。在第二转子7相对第二定子16转动过程中，第二转子7的大圆弧直纹曲面S1与第二定子16内圆面形成滑动密封配合，第二转子7的径向等加速直纹曲面S2、径向等减速直纹曲面S3和小圆弧直纹曲面S4分别与第二阀片17的一端形成滑动密封配合。第二侧板15固定在第二定子16的一端，第三侧板18固定在第二定子16的另一端。第二侧板15上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压过孔DK，第二侧板15上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压过孔GK。第三侧板18上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压过孔DK。第三侧板18上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压过孔GK。

所述轴伸端盖19的外圆上设有一组散热筋SJ，一侧端面上设有六个内螺纹孔LK2，中心部位设有台阶形通孔，所述台阶形通孔的一侧为第二轴承安装环槽、另一侧为油封安装环槽（见图11和图12）。轴伸端盖19上沿径向设有出油口CK，在其一侧端面上设有高压环形凹槽GC和四个高压径向凹槽GJC，所述高压环形凹槽GC与四个高压径向凹槽GJC和出油口CK连通。轴伸端盖19上还设有八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2。

所述油封端盖20是一个环形平板，板面上设有六个沿周向均布的螺栓过孔D4（见图1）。

所述传动轴1是由补油泵安装段、第一轴承安装段、外花键或平键段、第二轴承安装段、油封安装段和动力输入段依次连接而成的台阶轴（见图1和图3）。所述补油泵安装段和动力输入段的外圆上分别设有平键槽。

所述液力缓速器的装配过程为:第一轴承5的内圈套装于传动轴1的第一轴承安装段上，进液端盖11套装在传动轴1的补油泵安装段一端并使第一轴承5嵌装于进液端盖11的第一轴承安装环槽BZ内。内转子3和外转子4在啮合状态下同时套装于传动轴1的补油泵安装段上并置于进液端盖11的补油泵安装环槽BZ内，内转子3通过平键2与传动轴1固定连接，内转子3和外转子4啮合，传动轴1旋转时，可带动内转子3和外转子4在进液端盖11的补油泵安装环槽内旋转。补油泵盖10上的螺栓过孔D2与进液端盖11上的1个螺栓过孔D2同轴，并通过6个泵盖螺栓21将其固定在进液端盖11上。在补油泵盖10和进液端盖11构成的空间内，相互啮合的内转子3和外转子4将此空间分隔为两部分，内转子3与外转子4的轮齿啮入一侧为压油腔（高压腔），压油腔连通排油槽PC进而连通补油孔AK，轮齿啮出一侧为吸油腔（低压腔），吸油腔连通吸油槽XC进而连通补油泵进油口BK。两个第一阀片14分别置于第一定子13的两个阀片槽FC内，两个第二阀片14分别置于第二定子16的两个阀片槽FC内。第一侧板12、第一转子6、第一定子13、第二侧板15、第二转子7、第二定子16和第三侧板18依次套设于传动轴1的花键段上，其中：第一转子6、第一定子13、两个第一阀片14位于第一侧板12和第二侧板15之间，第二转子7、第二定子16、两个第二阀片17位于第二侧板15和第三侧板18之间，第一转子6、第二转子7与传动轴1花键连接，第一转子6的凸轮与第二转子7的凸轮在圆周方向上位置相同，第一定子13的阀片槽FC与第二定子16的阀片槽FC在圆周方向上错位90°（见图3）。两个第一阀片14把由第一侧板12、第二侧板15、第一转子6的两个凸轮面和第一定子13的内圆面构成的空间分隔为四个独立的空腔，在第一转子6的转动方向上，位于第一阀片14前侧的空间为低压腔并连通第一侧板12和第二侧板15上的低压径向槽DJ进而连通低压过孔DK，位于后侧的空间为高压腔并连通高压径向槽GJ进而连通第一侧板12和第二侧板15上的高压过孔GK。两个第二阀片17把由第二侧板15、第三侧板18、第二转子7的两个凸轮面和第二定子16的内圆面构成的空间分隔为四个独立的空腔，在第二转子7的转动方向上，位于第二阀片17前侧的空间为低压腔并连通低压径向槽DJ进而连通第二侧板15和第三侧板18上的低压过孔DK，位于后侧的空间为高压腔并连通高压径向槽GJ进而连通第二侧板15和第三侧板18上的高压过孔GK。

第二轴承8、轴伸端盖19、油封9和油封端盖20依次套设于传动轴1上，其中：第二轴承8的内圈套设于传动轴1的第二轴承安装段上、外圈嵌设于轴伸端盖19的第二轴承安装环槽内，油封9套设于传动轴1的油封安装段上同时嵌设于轴伸端盖19的油封安装环槽内，油封端盖20通过六个油封端盖螺栓24固定在轴伸端盖19上。进液端盖11、第一侧板12、第一定子13、第二侧板15、第二定子16、第三侧板18、轴伸端盖19上所有对应的螺栓过孔D1和螺栓过孔D2皆同轴，八个螺栓23分别插入上述同轴的螺栓过孔D1，十六个螺栓23分别插入上述同轴的螺栓过孔D2，通过共二十四个螺母22使进液端盖11、第一侧板12、第一定子13、第二侧板15、第二定子16、第三侧板18和轴伸端盖19相互之间固定连接。

在装配状态下，第一侧板12上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压过孔DK，第一侧板12上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压过孔GK。第二侧板15上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第一定子13上的两个低压过孔DK，第二侧板15上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第一定子13上的两个高压过孔GK。第二转子7与第二定子16同轴、并同时和两个第二阀片17置于第二侧板15和第三侧板18之间，两个第二阀片17对应置于第二定子16的两个阀片槽FC并可相对于第二定子16沿径向往复滑动。第二侧板15上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压过孔DK。第二侧板15上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压过孔GK。第三侧板18上的四个低压过孔DK中的两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压径向槽DJ，另外两个低压过孔DK对应连通第二定子16上的两个低压过孔DK。第三侧板18上的四个高压过孔GK中的两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压径向槽GJ，另外两个高压过孔GK对应连通第二定子16上的两个高压过孔GK。补油泵进油口BK连通吸油槽XC和补油泵BP的吸油腔。补油泵BP的压油腔连通排油槽PC、补油孔AK、进液端盖11上的进油口JK和低压环形凹槽DC、所有低压过孔DK、第一液压泵P1的低压径向槽DJ和低压腔、第二液压泵P2的低压径向槽DJ和低压腔。第一液压泵P1的高压径向槽GJ和高压腔及第二液压泵P2的高压径向槽GJ和高压腔同时连通所有高压过孔GK、轴伸端盖19的高压径向槽GJ和高压环形凹槽GC以及出油口CK。

在装配状态下，所述第一转子6、第二转子7相对于传动轴1是轴向浮动。

在装配状态下，所述第一阀片14开设有凹槽的一面朝向第一液压泵P1的高压腔一侧，所述第二阀片17开设有凹槽的一面朝向第二液压泵P2的高压腔一侧。

在装配状态下，所述第一液压泵P1的高压腔内的油液经过开设于第一阀片14上的凹槽进入第一阀片14外端面一侧的阀片槽FC内，所述第二液压泵P2的高压腔内的油液经过开设于第二阀片17上的凹槽进入第二阀片17外端面一侧的阀片槽FC内。

所述液力缓速器的传动轴1在由低压径向槽DJ向高压径向槽GJ的方向上转动时，可带动补油泵的内转子3、第一转子6和第二转子7同步旋转。补油泵的内转子3旋转时，带动外转子4在进液端盖11的补油泵安装环槽内转动，由补油泵进油口BK吸入油液后，经补油孔AK向进液端盖11的低压环形凹槽DC排出油液。第一转子6旋转时，通过两个凸轮面推动两个第一阀片14在第一定子13的两个阀片槽FC内做径向往复滑动，使第一液压泵P1位于阀片前侧的两个低压腔容积变大并经低压径向槽DJ吸入油液，使位于阀片后侧的两个高压腔容积变小并经高压径向槽GJ排出油液。第二转子7旋转时，通过两个凸轮面推动两个第二阀片17在第二定子16的两个阀片槽FC内做径向往复滑动，使第二液压泵P2位于阀片前侧的两个低压腔容积变大并经低压径向槽DJ吸入油液，使位于阀片后侧的两个高压腔容积变小并经高压径向槽GJ排出油液。

本发明液力缓速器与车辆缓速制动系统的关系：

参见图13所示，本实施例液力缓速器与压控制模块HC共同构成车辆缓速制动系统。传动轴1与车轮传动连接，补油泵进油口BK连通油箱T，缓速器进油口JK经补油孔AK连通补油泵排油槽PC、并经限压阀V1和单向阀V3连接油箱T，缓速器出油口CK经可调节流阀V2连通油箱T。

本实施例的工作原理如下：

本发明液力缓速器在车辆上的具体安装方式是：液力缓速器壳体固设于车身上，同时传动轴1与车轮传动连接。初始状态下缓速器内部工作流体全部排空。

参见图1和图13所示，需要对车辆进行缓速制动时，与车轮传动连接的传动轴1在车轮反传动力驱动下旋转并带动内转子3、第一转子6和第二转子7同步转动。内转子3通过轮齿啮合带动外转子4转动，经吸油槽XC和补油泵进油口BK从油箱T中以流量qi吸入油液，经排油槽PC和补油孔AK向进液端盖11的低压环形凹槽DC供油。第一转子6转动时，其双凸轮曲面分别推动两个第一阀片14在对应的阀片槽FC内做径向往复运动，同时将由第一侧板12、第二侧板15、第一转子6和第一定子13构成的空腔分隔为两个低压腔和两个高压腔，同理，第二转子7转动时，其双凸轮曲面分别推动两个第二阀片17在对应的阀片槽FC内做径向往复运动，同时将由第二侧板15、第三侧板18、第二转子7和第二定子16构成的空腔分隔为两个低压腔和两个高压腔，各低压腔和高压腔随着转子转动不断交替相互转换，低压腔容积不断变大并吸入油液，高压腔容积变小并挤出油液，对传动轴1形成工作阻力矩，进而对车轮进行缓速制动。

参见图13所示，缓速器各低压腔经进油口JK、单向阀V3从油箱T中以流量QI吸入的油液，各高压腔挤出油液经出油口CK以流量QO排出后通过可调节流阀V2回到流油箱T。调节可调节流阀V2节流口的开度，可以控制缓速器各高压腔中的油压高低，进而对缓速制动力矩进行调节。补油泵BP从油箱T中吸入油液，加压后对缓速器的进油口JK供油，可以在缓速器起动初期确保缓速器内部充有一定量的油液以保证各个摩擦密封副的密封良好，在缓速器工作时避免缓速器出现吸空现象。限压阀V1是一个外控式调压阀，当补油泵BP出口油压过高，超过缓速器补油需要的压力时，限压阀V1在外控油压作用下开启，以流量qo对油箱T溢流。单向阀V3用于在补油泵BP对缓速器补油时防止油液流入油箱，保证缓速器顺利起动和稳定工作所需的补液量。

图14为应用本发明液力缓速器组成的缓速系统油液流动路径示意图。将图14与图1和图13结合，从可以清楚的看出，本发明液力缓速器工作过程中，油液的循环流动路线，从而对正确理解补油泵BP、第一液压泵P1和第二液压泵P2的工作原理，以及正确理解进液端盖11、第一侧板12、第一定子13、第二侧板15、第二定子16、第三侧板18以及轴伸端盖19上所设孔和槽的作用及相互间关系具有很大的帮助。所述的孔和槽，对于进液端盖11来说指的是：进油口JK、低压环形凹槽DC、四个低压径向凹槽DJC和补油孔AK；对于第一侧板12、第二侧板15及第三侧板18来说指的是：四个低压过孔DK和四个高压过孔GK；第一定子13和第二定子16来说指的是：阀片槽（FC）、低压径向槽（DJ）、高压径向槽（GJ）、两个低压过孔（DK）和两个高压过孔（GK）；对于轴伸端盖19来说指的是：出油口CK、高压环形凹槽GC和四个高压径向凹槽GJC。因为从进液端盖11（见图7和图8所示）、第一侧板12（见图9所示）、第一定子13（见图10所示）、第二侧板15（见图9所示）、第二定子16（见图10所示）、第三侧板18（见图9所示）以及轴伸端盖19（见图11和图12）所对应的图示中看到，其端面上设有大量的孔和槽结构，其中，大量孔和槽结构中一部分是用于装配，另一部分用来形成液压通道。具体说，进液端盖11上所设的八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2（见图7）是用于装配，而所设的进油口JK、低压环形凹槽DC、四个低压径向凹槽DJC和补油孔AK是用来形成液压通道；第一定子13和第二定子16上所设的八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2（见图3和图10）是用于装配，而所设的低压径向槽DJ、高压径向槽GJ、两个低压过孔DK和两个高压过孔GK是用来形成液压通道；第一侧板12、第二侧板15和第三侧板18上所设的八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2（见图3和图9）是用于装配，而所设的四个低压过孔DK和四个高压过孔GK是用来形成液压通道；轴伸端盖19上所设的八个螺栓过孔D1和十六个螺栓过孔D2是用于装配，而所设的出油口CK、高压环形凹槽GC和四个高压径向凹槽GJC是用来形成液压通道。

另外，在图14中，小圆圈内的数字表示这部分结构所对应的附图序号，即“①”表示见图1，“⑤”表示见图5，“⑩”表示见图10等。

以上实施例只给出了本发明的一种典型实施方式，实际上本发明在此基础上仍存在其他的变化和延伸，现针对本发明可能出现的变化和延伸说明如下：

1.以上实施例中，所述液压泵在数量上使用了两个，即第一液压泵P1和第二液压泵P2。但本发明不局限于此，液压泵在数量上可以使用三个、四个、五个、六个，甚至更多，通过所有液压泵同轴传动，所有液压泵油路并联的方式来实现。

2.以上实施例中，所述补油泵BP采用的是内啮合摆线齿轮转子泵。但本发明不局限于此，可以采用其他结构形式油泵来进行替换，也能获得相同的技术效果，这是本领域技术人员容易理解和知道的。

3.以上实施例中，与本发明液力缓速器配套的压控制模块HC（见图13）也不是唯一的选择，完全存在其他变化，比如图13中的限压阀V1可以省略，也能获得相同的技术效果，这是本领域技术人员容易理解的。

4.本发明的权利要求及实施例是用于车辆的缓速器，但本发明所述缓速器的作用机制及效果，可以应用于其它领域，例如，本发明的缓速器可以直接作为传动系统测试装置、功率测试装置等的负载使用，这是本领域技术人员容易理解的。

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。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于车辆缓速制动系统的液力缓速器，其特征在于：包括一个补油泵（BP）、至少两个结构相同的液压泵、一个进液端盖（11）、一个轴伸端盖（19）以及一个传动轴（1）；

所述补油泵（BP）设有补油泵进油口（BK）和补油泵出油口；

所述至少两个结构相同的液压泵包括第一液压泵（P1）和第二液压泵（P2）；

所述第一液压泵（P1）是凸轮转子阀片泵，主要由第一转子（6）、第一定子（13）、两个第一阀片（14）、第一侧板（12）和第二侧板（15）组成；

所述第一转子（6）是中心设有内花键孔或内键槽孔的凸轮，该凸轮在横截面上其外缘以中心线为基准上下对称和左右对称，其中，凸轮在横截面上每个象限的外缘均由二分之一个大圆弧直纹曲面（S1）、一个径向等加速直纹曲面（S2）、一个径向等减速直纹曲面（S3）和二分之一个小圆弧直纹曲面（S4）依次连接而成；

所述第一定子（13）的中心部位设有圆孔，在所述圆孔的内圆面上设有两组径向布置的槽口，两组槽口之间在内圆面上对称布置，每组槽口由一个阀片槽（FC）、一个低压径向槽（DJ）和一个高压径向槽（GJ）组成，所述低压径向槽（DJ）和高压径向槽（GJ）相对于所述阀片槽（FC）对称布置，第一定子（13）端面在周向上间隔设有两个低压过孔（DK）和两个高压过孔（GK），所有低压过孔（DK）和所有高压过孔（GK）在第一定子（13）端面圆周方向上间隔布置，其中，低压过孔（DK）与高压过孔（GK）之间呈一隔一分布；

所述第一阀片（14）是一侧平面上开设有凹槽的平板；

所述第一侧板（12）的中心部位设有通孔，第一侧板（12）端面在周向上间隔设有四个低压过孔（DK）和四个高压过孔（GK），所有低压过孔（DK）和所有高压过孔（GK）在第一侧板（12）端面圆周方向上间隔布置，其中，低压过孔（DK）与高压过孔（GK）之间呈一隔一分布；

所述第二侧板（15）与第一侧板（12）结构形状和尺寸大小完全相同；

第一液压泵（P1）在组合状态下，第一转子（6）位于第一定子（13）的圆孔内，第一转子（6）与第一定子（13）同轴布置，每个第一阀片（14）安置于第一定子（13）的一个阀片槽（FC）内，并相对于第一定子（13）在径向上滑动配合；在第一转子（6）相对第一定子（13）转动过程中，第一转子（6）的大圆弧直纹曲面（S1）与第一定子（13）内圆面形成滑动密封配合，第一转子（6）的径向等加速直纹曲面（S2）、径向等减速直纹曲面（S3）和小圆弧直纹曲面（S4）分别与第一阀片（14）的一端形成滑动密封配合；第一侧板（12）固定在第一定子（13）的一端，第二侧板（15）固定在第一定子（13）的另一端；第一侧板（12）上的四个低压过孔（DK）中的两个低压过孔（DK）对应连通第一定子（13）上的两个低压径向槽（DJ），另外两个低压过孔（DK）对应连通第一定子（13）上的两个低压过孔（DK），第一侧板（12）上的四个高压过孔（GK）中的两个高压过孔（GK）对应连通第一定子（13）上的两个高压径向槽（GJ），另外两个高压过孔（GK）对应连通第一定子（13）上的两个高压过孔（GK）；第二侧板（15）上的四个低压过孔（DK）中的两个低压过孔（DK）对应连通第一定子（13）上的两个低压径向槽（DJ），另外两个低压过孔（DK）对应连通第一定子（13）上的两个低压过孔（DK），第二侧板（15）上的四个高压过孔（GK）中的两个高压过孔（GK）对应连通第一定子（13）上的两个高压径向槽（GJ），另外两个高压过孔（GK）对应连通第一定子（13）上的两个高压过孔（GK）；

所述第二液压泵（P2）是凸轮转子阀片泵，主要由第二转子（7）、第二侧板（15）、第二定子（16）、两个第二阀片（17）和第三侧板（18）组成，第二液压泵（P2）与第一液压泵（P1）的结构形状和尺寸大小完全相同；

所述进液端盖（11）的中心部位设有第一轴承安装座，进液端盖（11）上设有进油口（JK），进液端盖（11）的一侧端面上设有低压环形凹槽（DC）、四个低压径向凹槽（DJC）和补油孔（AK），所述低压环形凹槽（DC）分别与四个低压径向凹槽（DJC）、进油口（JK）和补油孔（AK）连通，补油孔（AK）与所述补油泵出油口连通；

所述轴伸端盖（19）的中心部位设有第二轴承安装座，轴伸端盖（19）上设有出油口（CK），轴伸端盖（19）的一侧端面上设有高压环形凹槽（GC）和四个高压径向凹槽（GJC），所述高压环形凹槽（GC）与四个高压径向凹槽（GJC）和出油口（CK）连通；

所述传动轴（1）沿轴向设有补油泵安装段、第一轴承安装段、外花键或平键段、第二轴承安装段和动力输入段；

在装配状态下，所述补油泵（BP）和所有液压泵同轴套装在所述传动轴（1）上，传动轴（1）一端通过第一轴承转动支承在所述进液端盖（11）上，另一端通过第二轴承转动支承在轴伸端盖（19）上，所有液压泵在传动轴（1）轴向并列布置，进液端盖（11）和轴伸端盖（19）从传动轴（1）两端夹紧固定所有液压泵，补油泵（BP）安装在进液端盖（11）上，以此形成补油泵（BP）和所有液压泵同轴传动，所有液压泵油路并联，而补油泵（BP）出油口连通所有液压泵进油口的液力缓速结构。

2.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：所述补油泵（BP）是内啮合摆线齿轮转子泵，主要由内转子（3）和外转子（4）组成，所述，内转子（3）和外转子（4）安装在所述进液端盖（11）上；所述内转子（3）是外摆线直齿圆柱齿轮，所述外转子（4）是内摆线直齿圆柱齿轮，内转子（3）置于外转子（4）内，内转子的轮齿与外转子的轮齿相互啮合、同向旋转，转动过程中，二者轮齿的啮入一侧形成压油腔，啮出一侧形成吸油腔；补油泵（BP）上设有吸油槽（XC）、排油槽（PC），补油泵进油口（BK）连通吸油槽（XC），排油槽（PC）连通补油泵出油口。

3.根据权利要求2所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，补油泵（BP）的压油腔连通所述排油槽（PC）、补油孔（AK）、进液端盖（11）上的进油口（JK）、进液端盖（11）上的低压环形凹槽（DC）、所有低压过孔（DK）、第一液压泵（P1）中的低压径向槽（DJ）和低压腔、第二液压泵（P2）中的低压径向槽（DJ）和低压腔；第一液压泵（P1）中的高压径向槽（GJ）和高压腔以及第二液压泵（P2）中的高压径向槽（GJ）和高压腔，同时连通所有高压过孔（GK）、轴伸端盖（19）的高压径向槽（GJ）和高压环形凹槽（GC）以及出油口（CK）。

4.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，所述第一转子（6）的凸轮与第二转子（7）的凸轮在圆周方向上位置相同，第一定子（13）的阀片槽（FC）与第二定子（16）的阀片槽（FC）在圆周方向上错位90°。

5.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，所述两个第一阀片（14）把由第一侧板（12）、第二侧板（15）、第一转子（6）和第一定子（13）的内圆面构成的空间分隔为四个独立的空腔，在第一转子（6）的转动方向上，位于第一阀片（14）前侧的空间为低压腔并连通低压径向槽（DJ）进而连通第一侧板（12）和第二侧板（15）上的低压过孔（DK）；位于后侧的空间为高压腔并连通高压径向槽（GJ）进而连通第一侧板（12）和第二侧板（15）上的高压过孔（GK）。

6.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，所述第一转子（6）、第二转子（7）相对于传动轴（1）是轴向浮动。

7.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，所述第一阀片（14）开设有凹槽的一面朝向第一液压泵（P1）的高压腔一侧，所述第二阀片（17）开设有凹槽的一面朝向第二液压泵（P2）的高压腔一侧。

8.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，所述第一液压泵（P1）的高压腔内的油液经过开设于第一阀片（14）上的凹槽进入第一阀片（14）外端面一侧的阀片槽（FC）内，所述第二液压泵（P2）的高压腔内的油液经过开设于第二阀片（17）上的凹槽进入第二阀片（17）外端面一侧的阀片槽（FC）内。

9.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：在装配状态下，所述进液端盖（11）、第一侧板（12）、第一定子（13）、第二侧板（15）、第二定子（16）、第三侧板（18）、轴伸端盖（19）通过螺栓依次固定连接。

10.根据权利要求1所述的液力缓速器，其特征在于：所述液力缓速器工作时，其传动轴（1）在由低压径向槽（DJ）向高压径向槽（GJ）的方向上转动。