CN111434944A - 一种转子、液力缓速器及转子的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转子、液力缓速器及转子的制造工艺，所述转子包括：轮盘，所述轮盘可绕自身轴线旋转，所述轮盘具有凹槽；以及分布在所述凹槽内的若干个叶片，所述轮盘具有用于安装所述叶片的定位孔；各所述叶片均包括片体，各所述片体均呈弧状；所述轮盘和叶片均采用冲压成型。所述液力缓速器具有如上所述的转子。所述制造工艺包括轮盘的制造工艺和叶片的制造工艺。本申请中的轮盘和叶片均为冲压成型件，其质轻、易加工，可大幅提高加工效率和装配效率；本申请中的叶片采用的是弧形结构，相较于现有技术中倾斜布置的直板型叶片结构而言，本申请中的叶片使油液运动的过程中能够对转子产生更大的阻力作用，提高了液力缓速器的响应速度。

Description

一种转子、液力缓速器及转子的制造工艺

技术领域

本申请属于液力机械技术领域，尤其涉及一种用于车辆辅助制动的转子、应用该转子的液力缓速器及该转子的制造工艺。

背景技术

制动系统是车辆安全行驶的保障，根据制动功能的不同，分为行车制动器、驻车制动器和辅助制动器，其中行车制动器和驻车制动器属于摩擦制动的范畴，它们可以使行驶的车辆减速、停止或者使已停止的车辆停留在原地，而辅助制动器一般用于车辆下长坡时使车辆以某一稳定的车速行驶。

车辆在行驶过程中若遇到需长时间走下坡的情况，如果长时间采用摩擦制动器限速行驶，会使摩擦制动器产生热衰退，严重影响下坡行车安全。为了减轻摩擦制动器的负荷，提高车辆制动的可靠性，保证车辆行驶安全，重型载重汽车一般采用缓速器作为车辆的辅助制动器。

液力缓速器是一种常用的车辆辅助制动器，它能够将机械能转化为液体热能，液力传动属于柔性传动的范畴，能够大幅降低机械磨损，其提供的制动力矩与转子转速成正比，因此在重型、大功率的车辆上得到了广泛的应用。

液力缓速器均采用可动的转子叶轮和固定的定子叶轮毗邻布置，形成一个圆形的工作腔，在该工作腔内工作介质形成一个流动回路，转子叶轮带动油液绕转子叶轮的轴线旋转，同时，油液沿转子叶轮的叶片方向运动，并被甩向定子，定子叶片对油液产生反作用力，油液从定子流出后再转回来冲击转子，从而形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，然后通过相应的传动结构将制动力传递至整车，实现对车辆的减速制动作用。此外，散热器还可把液力减速器制动过程中产生的热量及时地散发出去，因此车辆下长坡时，在行车制动器不参与制动的情况下，液力减速器能够使车辆以安全的速度恒速行驶。

现有的转子大多采用铸造成型，转子叶轮的轮盘和叶片一体成型，其成本高，重量大，成型时间长，制造难度大，对于拔模过程中形成的倒刺等瑕疵还需进行打磨等专门的处理，制作效率较低。而且，为成型方便，现有的液力缓速器的转子叶片均相对于叶轮倾斜布置，油液沿转子叶片方向运动时，油液对转子叶轮的阻力作用较小，且油液容易从转子叶轮和定子叶轮之间的间隙漏出，从而对转子旋转产生的阻力效果较差，进而影响了液力缓速器的使用效果。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

申请内容

为避免上述现有技术中存在的不足之处，提供了一种转子、应用该转子的液力缓速器及该转子的制造工艺，以降低生产成本，提高转子的生产效率以及液力缓速器的响应能力。

本申请所采用的技术方案为：

一种转子，包括：轮盘，所述轮盘可绕自身轴线旋转，所述轮盘具有凹槽；以及分布在所述凹槽内的若干个叶片，所述轮盘具有用于安装所述叶片的定位孔；所述转子和叶片均采用冲压成型。

所述轮盘对应每一个所述叶片均至少具有两个定位孔，各所述叶片均具有与所述定位孔相适配的定位部。

各所述叶片均包括片体，所述定位部与所述片体固连；各所述片体均呈弧状。

各所述片体均包括第一片体及与所述第一片体相连的第二片体，所述第一片体的厚度大于所述第二片体的厚度。

所述定位部与所述第一片体和/或所述第二片体相连。

所述第一片体的延伸方向平行于所述轮盘的轴线，或者所述第一片体相对于所述轮盘的轴线倾斜布置；所述第二片体相对于所述轮盘的轴线倾斜布置；所述第二片体相对于所述第一片体具有更大的倾斜角度。

所述第一片体与所述轮盘的轴线之间的夹角为0°-30°，所述第二片体与所述轮盘的轴线之间的夹角为1°-50°。

本申请还公开了一种液力缓速器，其包括如上所述的转子。

所述液力缓速器还包括传动轴和定子，所述轮盘具有供所述传动轴穿过的轴孔，所述定子具有进油口和出油口，所述定子与所述转子配合形成一个工作腔。

本申请还公开了一种如上所述的转子的制造工艺，该工艺包括所述轮盘的制造工艺和所述叶片的制造工艺；

所述轮盘的制造工艺包括步骤：

下料，选用板材作为原材料，根据轮盘大小进行尺寸计算得到目标尺寸，然后根据计算后的目标尺寸下料，得到坯料；

成型，在所述坯料上进行冲孔和冲凹槽；

冲切外形，将板材冲压成圆形；

翻外缘，对所述圆形板材进行翻外缘处理；

所述叶片的制造工艺包括步骤：

下料，选用板材作为原材料，根据叶片的大小进行尺寸计算以得到目标尺寸，然后根据计算后的目标尺寸下料，得到坯料；

折弯，对所述坯料进行折弯处理；

冲切外形；

倒斜角，在叶片的上部倒斜角；

落料外形。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的有益效果为：

1、本申请中的转子采用冲压成型，相较于现有技术中采用铸造成型的转子而言，本申请中的转子质轻、易加工、制造成本低，此外，本申请中的所述轮盘和叶片分别冲压成型，轮盘上成型有用于安装所述叶片的定位孔，将叶片安装至对应的定位孔内并采用焊接技术固定，可以显著提高转子的加工效率。

2、本申请中的叶片采用的是弧形结构，相较于现有技术中倾斜布置的直板型的叶片结构而言，本申请中的叶片结构和布置方式，使油液运动的过程中能够对转子产生更大的阻力作用，提高了液力缓速器的响应速度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例1的结构示意图。

图2为本申请实施例1的轮盘结构示意图。

图3为本申请实施例1中所述转子与所述传动轴的装配图。

图4为本申请实施例1中所述叶片的轴测图一。

图5为本申请实施例1中所述叶片的轴测图二。

图6为本申请实施例1中所述转子的剖视图。

其中，

1、轮盘 11、外环 12、内环 13、轴孔 14、第一定位孔 15、第二定位孔 16、第三定位孔 17、凹槽 2、叶片 21、第一片体 22、第二片体 23、第一定位部 24、第二定位部 25、第三定位部 3、传动轴

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1：

如图1至图6所示，一种转子，包括轮盘1，所述轮盘1可绕自身轴线旋转。

如图1、图2及图6所示，所述轮盘1具有内环12、外环11及位于所述内、外环之间的凹槽17。所述凹槽17自所述轮盘1的正面向所述轮盘1的背面凸出。所述凹槽17内分布有若干个叶片2，所述叶片2沿所述凹槽17的轴向均匀分布。

本申请中，所述轮盘1和叶片2均为冲压成型件，两者各自冲压成型后，再装配。

所述轮盘1对应每一个所述叶片2均至少具有两个定位孔，各所述定位孔均为盲孔，各所述叶片2均具有与所述定位孔相适配的定位部。在本实施例中，如图2所示，优选的，所述外环11朝向所述凹槽17的一侧设置有第一定位孔14、所述内环12朝向所述凹槽17的一侧设置有第二定位孔15，所述凹槽17的内壁上设置有第三定位孔16。

如图1、图4和图5所示，各所述叶片2均包括片体，所述定位部与所述片体固连。各所述片体均呈弧状，各所述叶片2的弯折方向朝向所述轮盘1的旋转方向。对于现有技术中直板状的片体而言，当工作介质充入相邻两弧形叶片2之间，并在所述轮盘1的带动下绕轮盘1的轴线旋转时，所述工作介质对叶片2的反作用力沿轮盘1径向的分力大大减小，大部分的力作用于各所述片体，从而提高了对所述转子的阻力作用，在同样的作用时间、同样的转子有效循环直径及同样的工作介质条件下，利用本申请中的转子结构，能够更快的降低所述转子的转速，从而提高液力缓速器的响应速度。

具体而言，如图4和图5所示，本实施例中的各所述片体均包括第一片体21及与所述第一片体21相连的第二片体22。所述第一片体21的一端与所述凹槽17相连、另一端向所述第二片体22延伸并与所述第二片体22相连，所述第一片体21的底部轮廓与所述凹槽17的轮廓相适配。所述第二片体22的一端与所述第一片体21相连、另一端为自由端。

在本实施例中，所述第一片体21的厚度大于所述第二片体22的厚度，从而减少了工作介质自所述定子流向所述转子的阻力，以及减少了工作介质自所述转子甩出并流向所述定子的阻力，减少了能量的耗散。

在本实施例中，如图4和图5所示，所述第一片体21的底部中央设置有第一定位部23，所述第二片体22的两端分别设置有弯折的第二定位部24和第三定位部25，装配时，所述第一定位部23装入所述第三定位孔16内，所述第二定位部24装入所述第一定位孔14内，所述第三定位部25装入所述第二定位孔15内。优选的，各所述定位部装入与其对应的定位孔内后，通过激光焊接实现各定位部与各对应定位孔之间的固连。

所述第一片体21的延伸方向平行于所述轮盘1的轴线，或者所述第一片体21相对于所述轮盘1的轴线倾斜布置。所述第一片体21与所述轮盘1的轴线之间的夹角为0°-30°。优选的，所述第一片体21与所述轮盘1的轴线之间的夹角为0°-15°。

所述第二片体22相对于所述轮盘1的轴线倾斜布置。且所述第二片体22相对于所述第一片体21具有更大的倾斜角度，从而方便了所述工作介质的甩出。所述第二片体22与所述轮盘1的轴线之间的夹角为1°-50°。本实施例中，优选的，所述第二片体22与所述轮盘1的轴线之间的夹角为10°-30°。

本申请还公开了一种液力缓速器，其包括储油箱、电磁阀、传动轴3、定子及如上所述的转子。如图3所示，所述轮盘1具有供所述传动轴穿过的轴孔13，在本实施例中，优选的，所述轮盘1与所述传动轴3之间采用激光焊接技术固连。所述定子具有进油口和出油口，所述定子与所述转子配合形成一个工作腔。

本申请中所述液力缓速器的工作原理为：缓速器工作时，压缩空气经所述电磁阀进入储油箱，将储油箱内的油液经油路压进所述定子和转子配合形成的工作腔内，转子带动油液绕所述轮盘的轴线旋转，同时，油液沿所述转子的叶片2方向运动，并甩向定子，定子叶片对油液产生反作用，油液从定子流出后再转回来冲击转子，从而形成对转子的阻力矩，阻碍转子运动，实现对车辆的减速作用。

实施例2：

本实施例与实施例1的结构和原理基本相同，不同的地方在于：

本实施例中，所述轮盘的外环具有沿所述轮盘的径向向外翻折的翻边结构，部分所述定位孔开设在所述翻边结构上。本实施例中，所述转子的叶片相较于实施例1中的转子叶片而言，所述叶片的曲率半径更大。本实施例中的转子尤其适用于大吨位的车辆。

实施例3：

本实施例与实施例2的结构和原理基本相同，不同的地方在于：

本实施例中所述轮盘与所述传动轴之间并非采用诸如激光焊接等焊接技术装配，本实施例中，所述轮盘的内环具有多个安装孔，所述轮盘与所述传动轴之间通过螺钉紧固。

本申请还公开了一种如上所述的转子的制造工艺，该工艺包括所述轮盘的制造工艺和所述叶片的制造工艺。

所述轮盘的制造工艺包括步骤：

下料，选用板材作为原材料，根据轮盘大小进行尺寸计算得到目标尺寸，然后根据计算后的目标尺寸下料，得到坯料；

成型，在所述坯料上进行冲孔和冲凹槽,所述冲孔为位于所述轮盘中央的轴孔13，成型过程中，先冲轴孔13，然后以该轴孔13为定位孔进行冲凹槽；

冲切外形，将板材冲压成圆形；

翻外缘，按照需要，对所述圆形板材进行翻外缘处理，以得到翻边结构。

所述叶片的制造工艺包括步骤：

下料，选用板材作为原材料，根据叶片的大小进行尺寸计算以得到目标尺寸，然后根据计算后的目标尺寸下料，得到坯料；

折弯，对所述坯料进行折弯处理，将其弯折成所需要的弧度；

冲切外形；

倒斜角，在叶片的上部倒斜角，以使所述第一片体21的厚度大于所述第二片体22的厚度，从而减少转子使用过程中工作介质自所述定子流向所述转子的阻力；

落料外形，得到所需尺寸的叶片结构。

相较于现有技术中采用铸造工艺制作所述转子而言，本申请采用冲压技术加工所述转子，其生产效率高，生产周期短，成本低，尤其是对于轮盘的翻外缘和叶片的倒斜角等更易操作，通过冲压能够得到质轻、厚度较薄以及更加均匀的轮盘和叶片。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种转子，其特征在于，包括：

轮盘，所述轮盘可绕自身轴线旋转，所述轮盘具有凹槽；以及

分布在所述凹槽内的若干个叶片，所述轮盘具有用于安装所述叶片的定位孔；

其中，所述转子和叶片均采用冲压成型。

2.根据权利要求1所述的一种转子，其特征在于，

所述轮盘对应每一个所述叶片均至少具有两个定位孔，各所述叶片均具有与所述定位孔相适配的定位部。

3.根据权利要求2所述的一种转子，其特征在于，

各所述叶片均包括片体，所述定位部与所述片体固连；

各所述片体均呈弧状。

4.根据权利要求3所述的一种转子，其特征在于，

各所述片体均包括第一片体及与所述第一片体相连的第二片体，所述第一片体的厚度大于所述第二片体的厚度。

5.根据权利要求4所述的一种转子，其特征在于，

所述定位部与所述第一片体和/或所述第二片体相连。

6.根据权利要求4所述的一种转子，其特征在于，

所述第一片体的延伸方向平行于所述轮盘的轴线，或者所述第一片体相对于所述轮盘的轴线倾斜布置；

所述第二片体相对于所述轮盘的轴线倾斜布置；

所述第二片体相对于所述第一片体具有更大的倾斜角度。

7.根据权利要求6所述的一种转子，其特征在于，

所述第一片体与所述轮盘的轴线之间的夹角为0°-30°，所述第二片体与所述轮盘的轴线之间的夹角为1°-50°。

8.一种液力缓速器，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项权利要求所述的转子。

9.根据权利要求8所述的一种液力缓速器，其特征在于，所述液力缓速器还包括传动轴和定子，所述轮盘具有供所述传动轴穿过的轴孔，所述定子具有进油口和出油口，所述定子与所述转子配合形成一个工作腔。

10.一种如权利要求4至7任一项权利要求所述的转子的制造工艺，其特征在于，该工艺包括所述轮盘的制造工艺和所述叶片的制造工艺；

所述轮盘的制造工艺包括步骤：

下料，选用板材作为原材料，根据轮盘大小进行尺寸计算得到目标尺寸，然后根据计算后的目标尺寸下料，得到坯料；

成型，在所述坯料上进行冲孔和冲凹槽；

冲切外形，将板材冲压成圆形；

翻外缘，对所述圆形板材进行翻外缘处理；

所述叶片的制造工艺包括步骤：

下料，选用板材作为原材料，根据叶片的大小进行尺寸计算以得到目标尺寸，然后根据计算后的目标尺寸下料，得到坯料；

折弯，对所述坯料进行折弯处理；

冲切外形；

倒斜角，在叶片的上部倒斜角；

落料外形。

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