CN113864365A - 一种装于整车的水介质液力缓速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及缓速器技术领域，特别地，涉及一种装于整车的水介质液力缓速器，包括缓速器本体以及开设于缓速器本体内的工作腔，缓速器本体内设有位于工作腔下方的储液箱，储液箱内填充有防冻液，缓速器本体内开设有将工作腔与储液箱连通的输送通道，缓速器本体上设有与储液箱连通的比例阀，比例阀连接有气压源，缓速器本体的顶部固定设有恒压箱，恒压箱的内腔中盛放有防冻液，工作腔的顶部设有延伸至恒压箱内部防冻液内的输气管，输气管的下端连接有延伸至工作腔内部的温度压力安全阀，恒压箱与储液箱之间连通设有回流管，回流管的一端延伸至恒压箱内部的防冻液内，本发明对水蒸气进行回收，维持防冻液中乙二醇浓度的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及缓速器技术领域，特别地，涉及一种装于整车的水介质液力缓速器。
背景技术
液力缓速器通过液力装置降低车辆的行驶速度，一般由缓速器本体、操纵装置、电子控制单元等部件组成，缓速器本体结构中，转子和定子共同组成工作腔，当液力缓速器工作时，电子控制系统控制比例阀向工作液施加气压使工作液充入工作腔，转子旋转时通过工作液对定子作用一个转矩，而定子的反转矩即成为转子的制动转矩，进而限制车辆的行驶速度。
液力缓速器分为油介质缓速器、水介质缓速器，随着缓速器的更新换代，水介质缓速器更受大众的欢迎。水介质液力缓速器利用防冻液替代油介质，将防冻液直接与发动机的冷却系统进行关联，提高了防冻液的散热效率，降低了设备的成本。
现有的水介质液力缓速器采用的防冻液成分大多含有乙二醇，乙二醇溶液作为防冻液使用，同样也具有很强的腐蚀性。乙二醇在使用的过程中与空气接触容易产生气泡，气泡在溃灭的过程中产生的微射流或冲击波对设备产生损伤--穴蚀，穴蚀现象开始是变色，表面局部呈灰白色，而后逐渐变粗糙，继而出现麻点和针孔，并逐步向深处发展，最后产生散落或形成局部聚集的蜂窝状孔群，严重的穿孔可穿透设备。乙二醇不易挥发，当防冻液的温度升高时，防冻液中的水蒸发成蒸汽向外散发，造成防冻液中乙二醇的含量变高，防冻液的长时间使用后，造成防冻液的换热效果低，冰点提高，降低了防冻液的散热性能。长时间使用防冻液容易导致溶液中的铁锈杂质含量高，影响缓速器的寿命。传统的水介质液力缓速器，利用比例阀直接将介质压至工作腔内部，同时将工作腔内部的空气向外排出，由于水介质与空气进行接触，即防冻液在工作腔内部进行涡流循环时容易产生气泡，进而对设备造成穴蚀；液力缓速器在工作时，工作腔并非全部充满介质，防冻液温度升高，水分蒸发至大气中，造成防冻液的乙二醇浓度升高，进而会影响防冻液的热交换效率；因此如何设计一种提高水介质液力缓速器使用寿命，维护防冻液热交换效率液力缓速器的成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种装于整车的水介质液力缓速器，降低防冻液中乙二醇对设备的影响。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种装于整车的水介质液力缓速器，包括缓速器本体以及开设于所述缓速器本体内的工作腔，所述缓速器本体内设有位于工作腔下方的储液箱，所述储液箱内填充有防冻液，所述缓速器本体内开设有将工作腔与储液箱连通的输送通道，所述缓速器本体上设有与储液箱连通的比例阀，所述比例阀连接有气压源，所述缓速器本体的顶部固定设有恒压箱，所述恒压箱的内腔中盛放有防冻液，所述工作腔的顶部设有延伸至恒压箱内部防冻液内的输气管，所述输气管的下端连接有延伸至工作腔内部的温度压力安全阀，所述恒压箱与储液箱之间连通设有回流管，所述回流管的一端延伸至所述恒压箱内部的防冻液内，所述回流管上安装有第三单向阀。
本发明在液力缓速器运转时，将发动机输出的动能转换成水介质即防冻液的内能，防冻液温度升高，进而将防冻液内部的水蒸发成蒸汽，进而造成工作腔内部温度与压力的升高，当其达到温度压力安全阀的设定值时，温度压力控制阀开启，进而将工作腔内部的蒸汽通过输气管输送至恒压箱内部的防冻液内，蒸汽在恒压箱内冷凝，恒压箱内的压力瞬间升高，恒压箱内部的防冻液通过回流管流至储液箱内，重新对储液箱内部的防冻液进行稀释，避免水蒸气的流出造成防冻液中乙二醇的浓度升高，进而减少防冻液的损耗，使防冻液维持在最佳性能范围内。
进一步的，所述工作腔密封且填充满惰性气体，所述缓速器本体的顶部固定设有气体缓存装置，所述气体缓存装置包括固定在缓速器本体上的缓存箱，所述缓存箱的内腔与工作腔的顶部连通。
进一步的，所述缓存箱的内腔中滑动设有将缓存箱分隔成两部分空间的密封板，所述缓存箱的内腔中还设有供密封板复位的弹性组件。
进一步的，所述密封板沿着缓存箱的内壁上下滑动。
进一步的，所述工作腔的一侧内壁固定设有定子，所述缓速器本体内还设有离合腔，所述离合腔的内壁设有贯穿所述工作腔并延伸出所述缓速器本体的传动轴，所述传动轴上固定设有与定子相互配套的转子，所述离合腔内设有为传动轴提供动力的输入轴，所述离合腔内还设有供输入轴与传动轴进行动力切换的电磁同步器。
进一步的，所述缓速器本体上固定设有散热器，所述散热器包括散热腔、散热板，所述散热板在所述散热器的相对一侧的两个侧面间隔分布，所述散热板的一端水平延伸至所述散热腔内且与三侧壁面抵接，其另一端延伸出所述散热器，两侧的所述散热板将散热腔分隔成蛇形通道。
进一步的，所述散热器还包括进液管与出液管，所述进液管上安装有第一单向阀，所述出液管上安装有第二单向阀。
进一步的，所述缓速器本体上还安装有水泵，所述水泵与缓速器动力连接，所述缓速器本体上设有将工作腔与外界连通的排水管，所述水泵的进水口与排水管连接，水泵的出水口与进液管连接，所述出液管与储液箱连通。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明爆炸图；
图3为图1的剖视图；
图4为本发明气体缓存装置的示意图；
图5为本发明蒸汽回收的示意图；
图6为散热器的结构示意图；
图7为图3中A的放大结构示意图；
图8为图3中B的放大结构示意图。
附图标记：1、缓速器本体；10、工作腔；11、传动轴；12、定子；13、转子；2、储液箱；21、排水管；22、输送通道；3、气压腔；4、离合腔；41、输入轴；42、电磁同步器；5、水泵；6、散热器；61、散热腔；62、散热板；63、进液管；64、出液管；65、第一单向阀；66、第二单向阀；70、恒压箱；71、温度压力安全阀；72、输气管；73、回流管；74、第三单向阀；81、缓存箱；82、排气管；83、密封板；84、导向柱；85、弹簧；9、比例阀。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例：
本实施例提供一种装于整车的水介质液力缓速器，主要用于安装到整车上进行使用，提高整车下坡时的制动力矩，提高整车的制动安全性。
包括缓速器本体1以及开设于所述缓速器本体1内的工作腔10，所述缓速器本体1内设有位于工作腔10下方的储液箱2，所述储液箱2上侧连通设有气压腔3，所述储液箱2内填充有防冻液，此处的防冻液作为介质吸收整车的动能并转换成内能进行消耗，辅助整车的制动，如图8所示，所述缓速器本体1内开设有将工作腔10与储液箱2连通的输送通道22，所述缓速器本体1上设有与气压腔3连通的比例阀9，所述比例阀9连接有气压源，所述缓速器本体1的顶部固定设有恒压箱70，所述恒压箱70的内腔中盛放有防冻液，此处的防冻液用于加快蒸发气体的冷凝，实现蒸发气体的快速回收，所述工作腔10的顶部设有延伸至恒压箱70内部防冻液内的输气管72，所述输气管72的下端连接有延伸至工作腔10内部的温度压力安全阀71，所述恒压箱70与储液箱2之间连通设有回流管73，所述回流管73的一端延伸至所述恒压箱70内部的防冻液内，所述回流管73上安装有第三单向阀74，所述第三单向阀74控制回流管73内部介质的单向流动，防止储液箱2内部的防冻液进入恒压箱70内。
具体的：
为了减少防冻液中乙二醇与空气的接触，结合图3和图4所示，所述工作腔10密封且填充满惰性气体，所述缓速器本体1的顶部固定设有气体缓存装置，所述气体缓存装置包括固定在缓速器本体1上的缓存箱81，所述缓存箱81下侧设有与缓存箱81的内腔连通的排气管82，所述排气管82将缓存箱81的内腔与工作腔10的顶部连通。
通过上述设置，将工作腔10以及缓存箱81内部填充满惰性气体，降低防冻液在工作腔10内部工作时产生气泡的数量，进而能够减少气泡的溃灭，降低乙二醇对缓速器内部结构的穴蚀，当工作腔10内部介质的填充率上升时，此时工作腔10内部的惰性气体堆积至缓存箱81内部，进而对缓速器工作过程中的惰性气体进行缓存处理。
为了改变缓存箱81对惰性气体缓存所占用的容积，本实施例中，如图4所示，所述缓存箱81的内腔中滑动设有将缓存箱81分隔成两部分空间的密封板83，所述缓存箱81的内腔中还设有供密封板83复位的弹性组件。
通过上述设置，当工作腔10内部的介质逐渐增加时，此时工作腔10内部的惰性气体通过排气管82进入缓存箱81的内腔中，随着缓存箱81中惰性气体的增多，进而推动密封板83沿着缓存箱81的内壁滑动并对弹性元件进行压缩，进而增大缓存箱81对惰性气体的容纳空间。
为了实现密封板83的稳定滑动与复位，在本实施例中，如图4所示，所述缓存箱81的下壁固定设有向上延伸并贯穿所述密封板83的导向柱84，所述导向柱84与所述密封板83滑动连接，所述弹性元件为弹簧85，所述弹簧85套设于所述导向柱84外侧，所述弹簧85的一端与所述缓存箱81的内腔的上壁固定连接，其另一端与所述密封板83的端面固定连接。
通过上述装置，当缓存箱81内部的惰性气体增加时，惰性气体推动密封板83沿着导向柱84向上滑动并压缩所述弹簧85，当缓存箱81内部的惰性气体重新回流至工作腔10内部时，此时弹簧85推动密封板83向下移动并复位。
为了对缓存箱81内壁的冷凝水进行清除，本实施例中，如图4所示，所述密封板83沿着缓存箱81的内壁上下滑动。
通过上述设置，当工作腔10内部的水蒸气通过排气管82进入缓存箱81内部进行冷凝时，此时冷凝水堆积在密封板83下侧的缓存箱81的内壁上，当密封板83向下移动复位时，此时密封板83将缓存箱81的内壁上的冷凝水向下刮除，进而将冷凝水通过排气管82重新回流至工作腔10内部，便于实现缓存箱81内部冷凝水的回流。
为了降低缓速器非工作状态时发动机能量的损耗，本实施例中，如图2和图3所示，所述工作腔10的一侧内壁固定设有定子12，所述缓速器本体1内还设有离合腔4，所述离合腔4的内壁设有贯穿所述工作腔10并延伸出所述缓速器本体1的传动轴11，所述传动轴11上固定设有与定子12相互配套的转子13，所述离合腔4内设有为传动轴11提供动力的输入轴41，所述离合腔4内还设有供输入轴41与传动轴11进行动力切换的电磁同步器42。
通过上述设置，当缓速器不工作状态时，此时工作腔10内部的防冻液回流至储液箱2内部，利用电磁同步器42切断输入轴41与传动轴11的动力连接，进而断开转子13的动力输入，停止缓速器的工作，进而能够降低非工作状态下缓速器内部转子13的转动造成发动机能量的消耗，提高发动机的能量利用效率，当缓速器开始工作时，驱动电磁同步器42工作，实现传动轴11与输入轴41之间的动力连接。
为了提高防冻液的散热，本实施例中，如图3和图6所示，所述缓速器本体1上固定设有散热器6，所述散热器6包括散热腔61、散热板62，所述散热板62在所述散热器6的相对一侧的两个侧面间隔分布，所述散热板62的一端水平延伸至所述散热腔61内且与三侧壁面抵接，其另一端延伸出所述散热器6，两侧的所述散热板62将散热腔61分隔成蛇形通道。
通过上述设置，防冻液进入散热腔61内部并沿着蛇形通道流动，此时高温的防冻液与散热板62进行热交换，由于散热板62的一端延伸至散热腔61内部，另一端延伸出散热器6，散热器6外侧的散热板62与空气进行热交换，进而提高防冻液的散热效果。
为了保持散热器6内部一直填充满防冻液，本实施例中，如图6所示，所述散热器6还包括进液管63与出液管64，所述进液管63上安装有第一单向阀65，所述出液管64上安装有第二单向阀66。
通过上述设置，将第一单向阀65与第二单向阀66分别安装在进液管63和出液管64上，能够防止散热器6内部的防冻液回流，缓速器非工作状态下，避免散热器6内部的防冻液流失，能够提高缓速器中防冻液流动的响应速率。
为了加快工作腔10内部防冻液的流动速率，提高缓速器的散热效果，本实施例中，如图2和图3所示，所述缓速器本体1上还安装有水泵5，所述水泵5与缓速器的传动轴11动力连接，所述缓速器本体1上设有将工作腔10与外界连通的排水管21，所述水泵5的进水口与排水管21连接，水泵5的出水口与进液管63连接，所述出液管64与储液箱2连通。
通过上述设置，利用传动轴11的转动，进而带动水泵5运转，消耗发动机的动力，降低发动机的动力输出，辅助整车制动，利用水泵5从工作腔10内部吸取防冻液并通过进液管63将防冻液输送至散热器6内部，加快防冻液的流动，此时散热器6内部的防冻液通过出液管64流动至储液箱2内部，加快防冻液的循环，提高防冻液的散热效果。
实施原理：初始状态，散热器6内部填满防冻液，工作腔10内部填充满惰性气体，温度压力安全阀71关闭；缓速器开始工作，此时驱动电磁同步器42工作，实现输入轴41与传动轴11的动力连接，进而能够带动传动轴11运转，气压源向比例阀9内部供应压力，进而将气压输送至气压腔3内部，由于气压腔3与储液箱2连通，进而将储液箱2内部的防冻液通过输送通道22输送至工作腔10内部，此时工作腔10内部的惰性气体通过排气管82进入缓存箱81内部进行缓存，传动轴11带动转子高速转动，进而拨动防冻液转动，此时防冻液在工作腔10内部形成涡流并冲击至定子12上，定子12受到的冲击力矩反向作用与转子13上，进而对传动轴11产生制动力矩，此时发动机输出的动能转换成防冻液的内能造成防冻液温度升高，进而造成防冻液内部的水分蒸发掉，当工作腔10内部的温度和压力达到温度压力安全阀71的阈值时，此时温度压力安全阀71开启，进而将工作腔10内部的水蒸气通过输气管72输送至恒压箱70内部，水蒸气在恒压箱70内部迅速冷凝成水珠并存储在防冻液中，由于恒压箱70的压力恒定，进而将恒压箱70内部多余的液体通过回流管73回流至储液箱2内部，对水蒸气进行收集，防止缓速器内部防冻液中乙二醇浓度的升高，维持防冻液的最佳性能；当比例阀9改变气压源向气压腔3内部输送的压力时，此时工作腔10内部的防冻液填充率发生变化，进而造成缓存腔81内部的惰性气体容积发生改变，如图7所示，进而改变密封板83的位置，当水蒸气在缓存箱81的内壁冷凝时，通过密封板83的滑动，进而能够将缓存箱81内部的冷凝水刮除并通过排气管82回流至工作腔10；传动轴11带动水泵5运转，进而吸取工作腔10内部的防冻液至散热器6内，防冻液在散热腔61的蛇形通道内部缓慢流动并通过散热板62与外界空气进行热交换，进而提高防冻液的散热效率，水泵5的使用加快了防冻液的循环同时消耗了发动机的动力，提高缓速产生的制动力矩，进而提高了缓速器的性能。
以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种装于整车的水介质液力缓速器，包括缓速器本体(1)以及开设于所述缓速器本体(1)内的工作腔(10)，所述缓速器本体(1)内设有位于工作腔(10)下方的储液箱(2)，所述储液箱(2)内填充有防冻液，所述缓速器本体(1)内开设有将工作腔(10)与储液箱(2)连通的输送通道(22)，所述缓速器本体(1)上设有与储液箱(2)连通的比例阀(9)，所述比例阀(9)连接有气压源，其特征在于：所述缓速器本体(1)的顶部固定设有恒压箱(70)，所述恒压箱(70)的内腔中盛放有防冻液，所述工作腔(10)的顶部设有延伸至恒压箱(70)内部防冻液内的输气管(72)，所述输气管(72)的下端连接有延伸至工作腔(10)内部的温度压力安全阀(71)，所述恒压箱(70)与储液箱(2)之间连通设有回流管(73)，所述回流管(73)的一端延伸至所述恒压箱(70)内部的防冻液内，所述回流管(73)上安装有第三单向阀(74)。
2.根据权利要求1所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述工作腔(10)密封且填充满惰性气体，所述缓速器本体(1)的顶部固定设有气体缓存装置，所述气体缓存装置包括固定在缓速器本体(1)上的缓存箱(81)，所述缓存箱(81)的内腔与工作腔(10)的顶部连通。
3.根据权利要求2所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述缓存箱(81)的内腔中滑动设有将缓存箱(81)分隔成两部分空间的密封板(83)，所述缓存箱(81)的内腔中还设有供密封板(83)复位的弹性组件。
4.根据权利要求3所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述密封板(83)沿着缓存箱(81)的内壁上下滑动。
5.根据权利要求1所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述工作腔(10)的一侧内壁固定设有定子(12)，所述缓速器本体(1)内还设有离合腔(4)，所述离合腔(4)的内壁设有贯穿所述工作腔(10)并延伸出所述缓速器本体(1)的传动轴(11)，所述传动轴(11)上固定设有与定子(12)相互配套的转子(13)，所述离合腔(4)内设有为传动轴(11)提供动力的输入轴(41)，所述离合腔(4)内还设有供输入轴(41)与传动轴(11)进行动力切换的电磁同步器(4)(2)。
6.根据权利要求1所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述缓速器本体(1)上固定设有散热器(6)，所述散热器(6)包括散热腔(61)、散热板(62)，所述散热板(62)在所述散热器(6)的相对一侧的两个侧面间隔分布，所述散热板(62)的一端水平延伸至所述散热腔(61)内且与三侧壁面抵接，其另一端延伸出所述散热器(6)，两侧的所述散热板(62)将散热腔(61)分隔成蛇形通道。
7.根据权利要求6所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述散热器(6)还包括进液管(63)与出液管(64)，所述进液管(63)上安装有第一单向阀(65)，所述出液管(64)上安装有第二单向阀(66)。
8.根据权利要求7所述的一种装于整车的水介质液力缓速器，其特征在于：所述缓速器本体(1)上还安装有水泵(5)，所述水泵(5)与缓速器动力连接，所述缓速器本体(1)上设有将工作腔(10)与外界连通的排水管(21)，所述水泵(5)的进水口与排水管(21)连接，水泵(5)的出水口与进液管(63)连接，所述出液管(64)与储液箱(2)连通。
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