CN108343689B - 一种内置双水泵的液力缓速器桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置双水泵的液力缓速器桥，属于汽车辅助制动技术领域。包括定子部分、转子部分、半桥部分和控制模块。该液力缓速器桥应用于挂车的制动，直接安装在挂车后桥上，对挂车进行缓速制动，将液力缓速器做成了一个总成结构直接替代原有动力桥的差速器总成，安装到车桥中部，半轴可拆卸；在缓速器内部集成双泵，为进口液体和出口液体提供流动动力；并且改变了液力缓速器的控制策略，通过控制液力缓速器的出口压力进而控制缓速器的充液率，从而实现液力缓速器制动力矩的分档位、分级控制。

Description

一种内置双水泵的液力缓速器桥

技术领域

本发明属于汽车辅助制动技术领域，尤其涉及一种内置双水泵的液力缓速器桥。

背景技术

在我国载货运输车辆中拖挂车的数量巨大，加装缓速器已经成为必然趋势，但是挂车缓速器安装位置受一定限制，因为若按照缓速器传统安装办法，装到拖车上，缓速器制动作用于拖车动力轴，实现拖车的制动，但质量巨大的挂车并没有制动动作，仍将按照原始速度前进，进而在拖挂连接处产生推顶效果的相互力，极容易出现甩尾，侧翻等危险。而在挂车部位没有动力，车轮转速较低，缓速器工作受限。随着汽车安全性要求的不断提高，拖挂车的缓速制动问题急需解决。

液力缓速器是一种行车制动的安全辅助制动装置,其通过油液的搅动，发生能量转换，将车辆的机械能转化为液体介质的内能，表现在液体介质的温度升高，高温的液体通过热交换器进行散热，冷却液体再循环，最终达到缓速制动效果。随着驾驶舒适性和节能环保的不断提高，加装缓速器已经成为了一种趋势，液力缓速器采用液体柔性制动，运行平稳，噪声小，安全性高，成为很多用户的首选。

目前，关于挂车制动和辅助制动方面已经存在一些相关技术；采用汽车驱动桥代替挂车的一根支撑桥并且在差速包前端加装电涡流缓速器或者引出装在挂车车梁上，转子与主动轴的法兰盘相连接，这种方案对挂车制动效果明显，但重量太大，成本高。当采用液力缓速器或轮毂式电磁液冷缓速器与轮边减速器做成一体安装在轮毂部位，受轮毂部位尺寸限制，轮边减速器增速比较小，从而缓速器转子转速较低，影响制动性能。而在另一方案中将液力缓速器安装在挂车非驱动桥中间，采用轮边减速器增速后，再在转子叶轮旁增加定轴轮系增速1.8倍，此方案结构复杂，对车桥改动较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种内置双水泵的液力缓速器桥，用液力缓速器总成结构去替换原有的差速器总成，车轮动力通过轮边减速器增速，提高转子转速，满足制动力矩要求，两侧转子运转独立，为泵提供动力，实现缓速器内部的液体循环及对拖挂车的缓速制动、差速过弯。

为实现上述目的，本发明提供一种内置双水泵的液力缓速器桥，包括定子部分、转子部分、半桥部分和控制模块。

所述定子部分包括定子壳体、左定子叶轮和右定子叶轮，定子壳体为直筒形结构且在其中部布置有一墙壁将定子壳体分成左、右两个腔室，墙壁内部具有双泵的流道腔室；定子壳体的外壁设有两个水口和储油腔室，储油腔室与双泵腔室连通，定子壳体位于车桥中部，定子壳体与桥壳紧固相连；左定子叶轮和右定子叶轮均为液力缓速器循环圆倾斜叶片结构，在左定子叶轮和右定子叶轮的叶片中部及间隔部位处设有油口，左定子叶轮和右定子叶轮分别紧固在定子壳体的两侧。

所述转子部分包括左转子叶轮、右转子叶轮，左转子叶轮和右转子叶轮均为叶片构造且每个转子叶轮的外环为液力缓速器循环圆的倾斜叶片结构，内环为水泵叶片结构，转子叶轮位于定子壳体内部、定子叶轮一侧，左转子叶轮与左半轴连接，右转子叶轮与右半轴相连接。

所述半桥部分包括左半桥、右半桥、左半轴、右半轴和轮边部分，左半桥、右半桥均与液力缓速器定子壳体紧固相连，左转子叶轮随左半轴做旋转运动，右转子叶轮随右半轴做旋转运动。

进一步，左转子叶轮与左定子叶轮在倾斜叶片部位形成左侧液力缓速器循环圆工作腔；右转子叶轮与右定子叶轮在倾斜叶片部位形成右侧液力缓速器循环圆工作腔。

进一步，定子叶轮上布置有进油口和出油口，进油口和出油口形成循环油路。

进一步，左，右桥壳设有收油结构，所述收油结构为管道式设计，一端与桥壳相连，另一端与定子壳体储油腔室连通，缓速器工作产生的带有热量的液体一部分通过桥体空间散热，然后通过桥体收油管道，回流到定子壳体的储油箱中。

进一步，转子水泵叶片部位伸入定子壳体泵体腔内，转子水泵叶片提供液体介质循环的动力。

进一步，左转子叶轮和右转子叶轮可独立差速运转。

本发明提供一种内置双水泵的液力缓速器桥工作原理如下，

车辆在下坡时的巨大惯性驱使车轮加速转动，车轮的动力通过轮边部分，经由半轴，将增速之后的动力传输到转子上，左，右转子叶轮相互独立可差速运转；当液力缓速器开始工作时，液体介质进入缓速器循环圆工作腔，通过转子旋转时的离心作用将液体介质甩向转子倾斜叶片的外环，高速液体流向定子叶轮，并进入定子流道不断消耗流体能量回到定子倾斜叶片的内环流出，经过转子继续加速获得能量，不断循环将车辆的动能转化为液体的内能，高温液体从缓速器出口流出，通过外部散热器散掉热量，冷却液体再循环，进而达到减速制动的作用。当不通入液体介质时，理论上不产生或产生很少的制动力矩。

与现有用于拖挂车辅助制动技术相比，本发明突出特点如下。

本发明作为一种汽车辅助制动装置，主要应用于挂车的制动，直接安装在挂车后桥上，对挂车进行缓速制动，创新性的将液力缓速器做成了一个总成结构直接替代原有动力桥的差速器总成，安装到车桥中部，半轴可拆卸；在缓速器内部集成双泵，为进口液体和出口液体提供流动动力；并且改变了液力缓速器的控制策略，通过控制液力缓速器的出口压力进而控制缓速器的充液率，从而实现液力缓速器制动力矩的分档位、分级控制。液力缓速器体积小、重量轻，可以做成一个集成组件，集成后的液力缓速器与车桥做成一个液力辅助制动的整体车桥，安全系数更高、整桥寿命更长、制动效果更好。内部液体会有少量部分流向半桥，通过桥体进行散热，然后通过回流管道回到储油箱。

附图说明

图1为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥主视图。

图2为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥的缓速器部分总成。

图3为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥的转子叶轮三维图。

图4为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥的定子壳体三维图。

图5为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥的定子叶轮三维图。

图中：1控制模块，2定子壳体，3左半桥，4右半桥，5左定子叶轮，6右定子叶轮，7左转子叶轮，8右转子叶轮，9轮边部分，10左半轴，11右半轴,12 回流管道，13液力缓速器转子叶片，14水泵叶片，15液力缓速器定子叶片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥主视图，包括：定子部分、转子部分、半桥部分和控制模块。

所述定子部分包括：定子壳体2、左定子叶轮5、右定子叶轮6，定子壳体 2为直筒形结构且在其中部布置有一墙壁将定子壳体分成左、右两腔室，墙壁内部具有双泵的流道腔室，壳体外壁设有两个水口和储油腔室，与双泵腔室连通，定子壳体2位于车桥中部，与左半桥3、右半桥4紧固相连；左定子叶轮5，右定子叶轮6均为液力缓速器循环圆倾斜叶片结构，在叶片中部及间隔部位设有油口，左，右定子叶轮分别紧固在定子壳体2两侧；定子壳体2内部布置的双泵为排水泵和进水泵，转子叶轮为缓速器进行能量转换的液体介质提供循环的动力；液力缓速器定子壳体2外壁的两个水口与外界散热装置相连，且液力缓速器工作腔有一部分流向桥体，通过桥体散去一部分热量，然后通过桥体回流管道12，回流到定子壳体2的储油箱中被排水泵排出，减缓散热器的负担。

所述转子部分包括：左转子叶轮7、右转子叶轮8，左转子叶轮7和右转子叶轮8均为叶片构造且每个转子叶轮外环为液力缓速器循环圆的倾斜叶片13结构，内环为水泵叶片14结构，转子叶轮位于定子壳体2内部内部、定子叶轮一侧，左转子叶轮7与左半轴10相连接，右转子叶轮8与右半轴11相连接；左转子叶轮7与左定子叶轮5形成液力缓速器循环圆工作腔并保持合适的间隙；右转子叶轮8与右定子叶轮6形成液力缓速器循环圆工作腔并保持合适的间隙；左转子叶轮7与右转子叶轮8运行互相不干扰，具有差速功能。

所述半桥部分包括：左半桥3、右半桥4、左半轴10、右半轴11和轮边部分9，左半桥3、右半桥4与液力缓速器定子壳体2紧固相连；左转子叶轮7随左半轴10做旋转运动，右转子叶轮8随右半轴11做旋转运动；左，右桥壳与液力缓速器密封形成油腔，缓速器腔内液体在作为制动液体介质的同时，也为轴承润滑。

所述控制模块1通过可调流量的电磁阀与定子壳体2相连接，控制模块1 通过对液力缓速器出口的调节，表现在工作腔内充液率的变化，以达到控制制动力矩或档位的目的。

如图2所示，为本发明的一种内置双水泵的液力缓速器桥的缓速器部分总成。

液力缓速器部分采用双液力双泵设计，定子壳体2位于中部，定子壳体2 将两侧缓速器的两个出口和两个进口通过其特有的双泵结构对水口进行整合，对外表现为两个水口，两侧液力缓速器流道共用；对内表现为各自的进出口，液力缓速器各自作用；双泵包括进水泵和排水泵，进水泵为两侧的液力缓速器进口提供工作的液体介质，排水泵将工作后经出口流出汇集到储油箱中的液体排出；冷却液体介质经过进水泵输送到缓速器的作用内腔中，通过轮边增速后，在转子叶轮的旋转下发生能量转换，制动过程中机械能转化为热能，使液体温度升高，产生制动力矩对挂车进行非接触的液体柔性缓速制动，高温液体经过定子叶轮的出口回到储油箱中，被排水泵输送到外置散热装置中，冷却后再循环；当不通入液体介质时，理论上不产生或产生很少的制动力矩。

如图3所示，为本发明的转子叶轮三维图；单个转子叶轮为叶片构造，外环为缓速器循环圆的转子叶片13的倾斜叶片结构，具有产生制动力矩的作用，另一侧为水泵叶片14结构，为液体循环提供动力。该转子具有转动惯量小的特点，双转子两侧布置，互不干扰实现差速功能。

如图4所示，为本发明的定子壳体三维图；定子壳体2包括了缓速器的部分流道和水泵部分的流道，特有结构使得流道液腔全部布置在中部，节省轴向空间，且两个液力缓速器的进口和出口处分别汇集并与双泵流道串行连接。

如图5所示，为本发明的缓速器定子叶轮三维图；定子叶轮为液力缓速器循环圆的倾斜叶片结构，左定子叶轮5与右定子叶轮6紧固在定子壳体2两侧，定子叶轮上布置有方形进油口和圆形出油口，所述方形进油口和圆形出油口形成循环油路及缓速器工作时快速响应。

以上所述仅为解释本发明，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：包括定子部分、转子部分、半桥部分和控制模块；

所述定子部分包括定子壳体、左定子叶轮和右定子叶轮，定子壳体为直筒形结构且在其中部布置有一墙壁将定子壳体分成左、右两个腔室，墙壁内部具有双泵的流道腔室；定子壳体的外壁设有两个水口和储油腔室，储油腔室与双泵腔室连通，定子壳体位于车桥中部，定子壳体与桥壳紧固相连；左定子叶轮和右定子叶轮均为液力缓速器循环圆倾斜叶片结构，在左定子叶轮和右定子叶轮的叶片中部及间隔部位处设有油口，左定子叶轮和右定子叶轮分别紧固在定子壳体的两侧；

所述转子部分包括左转子叶轮、右转子叶轮，左转子叶轮和右转子叶轮均为叶片构造且每个转子叶轮的外环为液力缓速器循环圆的倾斜叶片结构，内环为水泵叶片结构，转子叶轮位于定子壳体内部、定子叶轮一侧，左转子叶轮与左半轴连接，右转子叶轮与右半轴相连接；

所述半桥部分包括左半桥、右半桥、左半轴、右半轴和轮边部分，左半桥、右半桥均与液力缓速器定子壳体紧固相连，左转子叶轮随左半轴做旋转运动，右转子叶轮随右半轴做旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：左转子叶轮与左定子叶轮在倾斜叶片部位形成左侧液力缓速器循环圆工作腔；右转子叶轮与右定子叶轮在倾斜叶片部位形成右侧液力缓速器循环圆工作腔。

3.根据权利要求1所述的一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：定子叶轮上布置有进油口和出油口，进油口和出油口形成循环油路。

4.根据权利要求1所述的一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：左，右桥壳设有收油结构，所述收油结构为管道式设计，一端与桥壳相连，另一端与定子壳体储油腔室连通，缓速器工作产生的带有热量的液体一部分通过桥体空间散热，然后通过桥体回流管道，回流到定子壳体的储油箱中。

5.根据权利要求1所述的一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：转子水泵叶片部位伸入定子壳体泵体腔内，转子水泵叶片提供液体介质循环的动力。

6.根据权利要求1所述的一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：左转子叶轮和右转子叶轮可独立差速运转。

7.根据权利要求1所述的一种内置双水泵的液力缓速器桥，其特征在于：车辆在下坡时的巨大惯性驱使车轮加速转动，车轮的动力通过轮边部分，经由半轴，将增速之后的动力传输到转子上，左，右转子叶轮相互独立可差速运转；当液力缓速器开始工作时，液体介质进入缓速器循环圆工作腔，通过转子旋转时的离心作用将液体介质甩向转子倾斜叶片的外环，高速液体流向定子叶轮，并进入定子流道不断消耗流体能量回到定子倾斜叶片的内环流出，经过转子继续加速获得能量，不断循环将车辆的动能转化为液体的内能，高温液体从缓速器出口流出，通过外部散热器散掉热量，冷却液体再循环，进而达到减速制动的作用；当不通入液体介质时，理论上不产生或产生很少的制动力矩。