CN109532787B - 一种带液力缓速器的车辆车桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带液力缓速器的车辆车桥，包括一根中心车桥，差速系统和两个标准空气摩擦式制动器，车桥还具有一个液力缓速器，缓速器包括定子、转子、液压系统以及缓速器壳，车桥桥壳与缓速器的缓速器壳固定连接，所述差速器壳与主动锥齿轮固定连接，液力缓速器的转子通过法兰盘与贯通轴固定相连，贯通轴穿过差速器壳且通过轴承与差速器壳转动连接。本发明在车辆车桥上集成了液力缓速器具有的辅助制动功能，使得车辆制动距离更短，当车辆需要制动时，控制缓速器产生的制动力直接作用在车桥上，产生制动力矩作用在转子上使转子减速，提高了车辆制动能力，可避免车辆在下坡时频繁使用制动造成车辆刹车系统温度过高时使车辆刹车失效，造成交通事故。

Description

一种带液力缓速器的车辆车桥

技术领域

本发明涉车辆车桥及挂车车桥结构，具体涉及带液力缓速器的车辆车桥结构。

背景技术

在地面运输系统和高速公路网迅速发展的今天，挂车或半挂车越来越具有高速化和大型化的趋势。经常有挂车因为制动性能不佳造成交通事故，这使得挂车的制动安全性能得到人们越来越多的关注，而如何提高挂车的制动性能成为一个迫切待解决的问题。

挂车和牵引车大多采用标准空气制动，标准空气制动系管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长（0.3-0.9s）；管路工作压力较低（一般为0.5-0.7mp_a），因此挂车制动系统普遍存在制动效能低，制动相应慢，制动消退时间长等一系列问题，而且由于挂车的制动响应时间低于牵引车的制动响应时间以及挂车制动效能低导致挂车的制动强度低于牵引车的制动强度，使其在制动过程中经常出现折叠和甩尾想现象，以及因为牵引车和半挂车之间相互碰撞导致行驶方向的突然改变。可避免车辆在下坡时频繁使用制动造成车辆刹车系统温度过高时使车辆刹车失效，造成交通事故。这现象经常导致惨烈的交通事故造成人员和财产的损失。

液力缓速器的车桥可使用于重卡商用车、客车、旅游大巴、校车、危险物品货运车、特种工程车、各种军事装备车等，可以减速80-90%的制动，可减少90%踩刹车、踩离合器和变速箱挂挡的频次，同时可减少90%因刹车失灵造成的交通事故。液力缓速器车桥是集机械、电、气、油、液、控制器、（ECU）控制线束、操作手柄、各种高灵敏传感器、比例阀、单向阀、热交换器等组成为一体的智能化整台机器产品，它可与发动机制动、排气制动等共同同时联合制动使用，不再用土办法在车架装个水箱淋水器降低刹车系统的温度，目前国内很多省份都出台文件禁止汽车使用刹车水箱淋水器，因为汽车使用了刹车水箱淋水器会使公路路面湿滑与结冰，造成道路交通事故频发。

液力缓速器车桥手拨开关在方向盘右边，分为6挡：0挡为关闭，1挡为恒速挡，下坡称巡航挡、定速挡（如变速箱挂在9挡，恒速为50公里），2挡是最大缓速扭矩的25%，3挡是最大缓速扭矩的50%，4挡是最大缓速扭矩的75%，5挡是最大缓速扭矩的100%全减速。液力缓速器由工作油逆向使转子连接差速器贯通轴慢下来减速，车速40-60公里以上越快效果越好。液力缓速器车桥辅助也可独立承担减速制动，随便换挡。如遇前方紧急情况，在方向盘右边手指轻轻一拨，可直接从1挡或二挡等挡位拨到5挡100%减速，也可同时踩刹车制动实行联合制动。可以最短距离避免交通事故发生。

液力缓速器在汽车运行时能够承担绝大部分制动负荷，使车轮制动器温升大为降低以确保车轮制动器处于良好工作状态，进而缓解或避免车辆制动器失效、传统刹车失灵和爆胎等安全隐患。能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制动力矩而且低速性能良好，车速在20公里/小时的时候，缓速器也能提供缓速制动，车速达到40公里/小时，缓速器就能达到最大的制动力矩。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前车辆及挂车在制动上的缺陷，提供一种带液力缓速器的车辆车桥，在车桥上集成液力缓速器，以提高车辆及挂车在制动上的安全性能。

本发明采用的技术方案是：一种带液力缓速器的车辆车桥，包括一根中心车桥、一组差速系统、一个液力缓速器和两个标准空气摩擦式制动器，中心车桥包括左右半轴、车桥桥壳、主动锥齿轮、从动锥齿轮，差速系统包括半轴锥齿轮、行星齿轮轴和差速器壳，液力缓速器包括转子、定子、液压系统和缓速器壳；其特征是：所述差速器壳与主动锥齿轮固定连接，液力缓速器的转子与贯通轴固定相连，贯通轴穿过差速器壳且通过轴承与差速器壳能转动连接；左右半轴转动时带动差速器旋转，差速器带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮带动与之啮合的从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮带动贯通轴圆柱齿轮转动，贯通轴圆柱齿轮带动与之啮合的贯通轴转动，贯通轴带动液力缓速器的转子转动；在接收到制动信号后即启动液力缓速器产生制动力矩，使车辆车桥的制动响应时间与牵引车相同，同时挂车的制动强度与挂车制动强度不变；下坡时，滑行速度达到某一数值后，启动液力缓速器的液压系统，使液力缓速器产生的制动力正好平衡挂车重力沿路面的分力，使车速保持在该值稳定不变。

上述的贯通轴优选垂直穿过车桥桥壳且通过轴承与车桥桥壳转动连接。

上述的贯通轴优选垂直穿过差速器壳且通过轴承与差速器壳转动连接。

本发明采用上述技术方案后，产生的有益效果是：

1、本发明在车辆及挂车车桥上集成了液力缓速器具有的辅助制动功能，能使得车辆制动距离更短，可用以替代普通的车辆车桥，当车辆及挂车需要制动时，控制液力缓速器动作，使液力缓速器产生的制动力直接作用在车辆车桥，产生制动力矩作用在液力缓速器的转子上使转子减速，提高了车辆制动能力，可避免挂车在制动时产生折叠、甩尾、侧滑、刹车失灵等危险情况。

2、本发明通过合理确定锥齿轮的转动比使液力缓速器的制动效率达到最大，提高了车辆性能，本发明在车辆及挂车以平均速度行驶时，可使液力缓速器转子转速给始终小于液力缓速器的最高工作速度，在汽车制动时，液力缓速器在高效率区间工作的时间变长，在增加了制动效能的同时提高了能源的利用率。

附图说明

图1是本发明带液力缓速器的车辆车桥的结构装配图；

图2是本发明带液力缓速器的车辆车桥的主动锥齿轮、从动锥齿轮、贯通轴圆柱齿轮和贯通轴连接的结构示意图；

图中：车桥桥壳1、左半轴2、半轴锥齿轮3、主动锥齿轮4、差速器壳5、从动锥齿轮6、贯通轴7、右半轴8、贯通轴圆柱齿轮9、转子10、定子11、液压系统12、液力缓速器13、标准空气摩擦式制动器14。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明车辆车桥包括一根中心车桥、一组差速系统、一个液力缓速器7和两个标准空气摩擦式制动器14，液力缓速器7通过贯通轴与中心车桥相连接，贯通轴通过轴承与中心车桥转动连接。

如图1和图2所示是一种带液力缓速器的车辆车桥装配图例，本发明仅以此为例介绍带液力缓速器的车辆车桥的结构及其工作原理：

车辆车桥的中心车桥包括旋转车轴、车桥桥壳1、主动锥齿轮4、从动锥齿轮6以及液力缓速器13，液力缓速器的转子通过法兰连接在贯通轴7上，贯通轴7穿过差速器壳5且通过轴承15与差速器壳5转动连接（优选贯通轴7垂直穿过差速器壳5），所述的贯通轴7可以优选垂直穿过车桥桥壳1且通过另一轴承16与车桥桥壳转动连接。上述旋转车轴由同轴线的右半轴8和左半轴2组成；左右半轴转动时带动差速器旋转，差速器带动主动锥齿轮4转动，主动锥齿轮4与从动锥齿轮6啮合、带动从动锥齿轮6旋转，从动锥齿轮6带动贯通轴圆柱齿轮9转动，从而带动贯通轴圆柱齿轮9与之啮合的贯通轴7转动，带动液力缓速器的转子11转动。

差速系统主要用来改变旋转的方向和加快液力缓速器的转子的转速，差速系统包括半轴锥齿轮3、行星齿轮轴以及差速器壳5等；差速器壳5与主动锥齿轮4固定连接。

本发明中的液力缓速器是一种常规的液压缓速器结构，包括转子10、定子11、液压系统12和缓速器壳，将液力缓速器的转子10通过法兰盘与贯通轴7固定相连。

在车辆车桥正常行驶是，左半轴2和右半轴8不断旋转带动差速器旋转，从而带动主动锥齿轮4旋转，主动锥齿轮4带动与之啮合的从动锥齿轮6旋转，从动锥齿轮带动贯通轴圆柱齿轮9转动，从而带动贯通轴7旋转，贯通轴7带动通过液力缓速器的法兰盘所连接的转子同步旋转。

当车辆车桥系统制动时，控制液力缓速器动作，液压系统被开起，其作用方向与定子的旋转方向相反，阻碍转子的转动，从而在转子上产生制动力矩使转子减速。

本发明在车辆车桥制动时，车桥的两个标准空气摩擦式制动器14产生的制动力矩作用在车轮上，而液力缓速器13产生的制动力矩经过贯通轴圆柱齿轮9、从动锥齿轮6、主动锥齿轮4、一组差速系统分配到左半轴2、右半轴8上，最终作用在车轮上，摩擦制动与液力缓速器制动不相互干扰。

本发明所述车桥用以替代现有车辆及挂车上的普通支撑桥。

如图1和图2所示，当驾驶员踩下制动踏板后，车辆车桥因为需要牵引车提供气压来驱动两个标准空气摩擦式制动器14，所以制动器反应时间慢。本发明涉及的带液力缓速器的车辆车桥，在接收到驾驶员的制动信号后即启动液力缓速器13来产生制动力矩，使车辆车桥的制动响应时间与牵引车相同，同时车桥的制动强度与牵引车的制动强度相同。随着车辆车桥的摩擦制动器提供制动力变大，液力缓速器的液压系统保持挂车车桥制动强度不变。这样能有有效地避免“折叠”现象。当汽车下坡时，汽车的滑行速度达到某一数值后，启动液力缓速器13，控制液压系统12使液力缓速器13产生的制动力正好平衡挂车重力沿路面的分力，使车速保持在该值稳定不变。

本发明通过合理确定锥齿轮的传动比，使汽车的平均转速始终小于液力缓速器的最高工作速度。汽车制动时，液力缓速器在高效率区间工作的时间变长，提高了车辆制动性能。

当液力缓速器的制动力矩与转速的关系设计了主动锥齿轮4与从动锥齿轮6的匹配齿数时，从而保证液力缓速器在高效率区间工作的时间变长，在增加了制动效能的同时提高了能源的利用率。

液力缓速器是个永不磨损车辆刹车系统补助功能，下坡时可以长时间使用，不像电涡轮缓速器不得长时间工作会使线圈发烫停止工作。

Claims (1)

1.一种带液力缓速器的车辆车桥，包括一根中心车桥、一组差速系统、一个液力缓速器和两个标准空气摩擦式制动器，中心车桥包括左右半轴、车桥桥壳、主动锥齿轮、从动锥齿轮，差速系统包括半轴锥齿轮、行星齿轮轴和差速器壳，液力缓速器包括转子、定子、液压系统和缓速器壳；其特征是：所述差速器壳与主动锥齿轮固定连接，液力缓速器的转子与贯通轴固定相连，贯通轴穿过差速器壳且通过轴承与差速器壳能转动连接；左右半轴转动时带动差速器旋转，差速器带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮带动与之啮合的从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮带动贯通轴圆柱齿轮转动，贯通轴圆柱齿轮带动与之啮合的贯通轴转动，贯通轴带动液力缓速器的转子转动；在接收到制动信号后即启动液力缓速器产生制动力矩，使车辆车桥的制动响应时间与牵引车相同，同时车辆车桥的制动强度与牵引车的制动强度相同；下坡时，滑行速度达到某一数值后，启动液力缓速器的液压系统，使液力缓速器产生的制动力正好平衡挂车重力沿路面的分力，使车速保持在该数值稳定不变;液力缓速器的转子通过法兰连接在贯通轴上，贯通轴穿过差速器壳且通过轴承与差速器壳转动连接,贯通轴垂直穿过差速器壳，所述的贯通轴垂直穿过车桥桥壳且通过另一轴承与车桥桥壳转动连接，旋转车轴由同轴线的右半轴和左半轴组成；在车辆车桥正常行驶时，左半轴和右半轴不断旋转带动差速器旋转，从而带动主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮带动与之啮合的从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮带动贯通轴圆柱齿轮转动，从而带动贯通轴旋转，贯通轴带动通过液力缓速器的法兰盘所连接的转子同步旋转；当车辆车桥系统制动时，控制液力缓速器动作，液压系统被开启，其作用方向与定子的旋转方向相反，阻碍转子的转动，从而在转子上产生制动力矩使转子减速。