CN201547206U

CN201547206U - 一种液力变速器

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Publication number: CN201547206U
Application number: CN2009201983279U
Authority: CN
Inventors: 潘国陶
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2019-10-15

Abstract

本实用新型涉及一种通过液力传动并实现变速功能的变速器。一种液力变速器，包括变量泵，动力输入轴连接变量泵和液力驱动机构的转子，液力驱动机构的转子与定子构成可相对转动结构，液力驱动机构的定子有动力输出机构，液力驱动机构的定子与变量泵构成可相对转动结构，变量泵油道连接液力驱动机构油道。本实用新型可在一定的传动范围内减小液力变速器内流体流量而提高传动效率。本实用新型适用于经常工作在较小传动比并需要调速的大功率机械。如，汽车等交通工具。

Description

一种液力变速器

技术领域

本实用新型涉及液力传动机械，更具体地说，涉及一种通过液力传动并实现变速功能的变速器。

背景技术

液力传动机械包括液压马达、液力变速器和液力偶合器等。由于液力传动容易实现平滑调速并具有传递功率大等优点而被广泛应用，其中最典型的液力变速器是由液压泵和液压马达构成。现有泵和马达构成的液力变速器，马达转子与泵的轴之间没有刚性连接部件，泵与马达仅通过流体传递动力，泵和马达间的流体流量与传动比成反比，即传动比越小流量就越大，所以传动效率会随着传动比的变小而下降。通常情况下，原动机的转速与功率特性决定了液力变速器长期工作在小传动比范围内。如，现有液力变速器工作在传动比为1∶1时，液力变速器内的流体流量变得较大传动效率不高，从而影响了传统液力变速器的普遍使用。如，现有液力变速器较难适用于传动效率要求较高的领域。如，一些对节能要求较高的汽车或其它交通工具。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种液力变速器，它通过液力驱动机构与动力输入轴之间设置的连接部件来提高传动效率。

本实用新型的目的是这样实现的：一种液力变速器，包括变量泵，动力输入轴连接变量泵和液力驱动机构的转子，液力驱动机构的转子与定子构成可相对转动结构，液力驱动机构的定子有动力输出机构，液力驱动机构的定子与变量泵构成可相对转动结构，变量泵油道连接液力驱动机构油道。

在上述方案的基础上本实用新型还有以下进一步的方案：

所述动力输入轴为输入轴，输入轴与液力驱动机构的转子构成刚性连接。

所述液力驱动机构为容积式液压马达。

所述容积式液压马达为铰接式叶片结构，固定叶片的根部固定在定子上，铰接叶片的根部铰接定子，固定叶片和铰接叶片的末端铰接有矩形滑块。

所述变量泵油道通过配流机构连接液力驱动机构油道。

所述配流机构结合动力输入轴并与动力输入轴构成同步转动结构。

所述动力输入轴与动力输出机构中的输出轴构成同轴心。

本实用新型的优点如下：

因为，动力输入轴连接变量泵和液力驱动机构的转子，液力驱动机构的转子与定子构成可相对转动结构，液力驱动机构的定子有动力输出机构，液力驱动机构的定子与变量泵构成可相对转动结构，变量泵油道连接液力驱动机构油道。所以，当动力输入轴驱动液力驱动机构的转子旋转后，液力驱动机构的转子与定子可构成液力传动。本实用新型的优点在于，不但可以用变量泵实现平滑调速，而且在传动比越接近于1∶1时，变量泵和液力驱动机构之间的流体流量越小，尤其在传动比为1∶1时，流体流量最小可接近于零，从而使本实用新型达到较高的传动效率。本实用新型适用于经常工作在较小传动比并需要调速的大功率机械。如，汽车等交通工具。

在采取进一步的方案后本实用新型还有以下优点：

所述动力输入轴为输入轴时，有利于简化动力输入机构的结构；所述动力输入轴为输入轴，输入轴与液力驱动机构的转子构成刚性连接时，有利于提高传动效率。

所述液力驱动机构为容积式液压马达，容积式结构的液压马达可同时连接动力输入轴和动力输出机构。

所述容积式液压马达为铰接式叶片结构，固定叶片的根部固定在定子上，铰接叶片的根部铰接定子，固定叶片和铰接叶片的末端铰接有矩形滑块。铰接式叶片结构可降低叶片磨损并有利于提高液压马达的容积效率。

所述变量泵油道通过配流机构连接液力驱动机构油道，配流机构可以使变量泵油道和液力驱动机构油道保持对应连接。

所述配流机构结合动力输入轴并与动力输入轴构成同步转动结构，有利于简化配流机构油道。

所述动力输入轴与动力输出机构中的输出轴构成同轴心时，有助于本实用新型的运转平稳。

附图说明

图1是本实用新型的剖切示意图；

图2是液力驱动机构的剖切示意图；

图3是叶片结构的局部示意图；

图4是变量机构的局部示意图；

图5是配流盘的轴测示意图。

具体实施方式

下面结合附图详述本实用新型的实施方式：

参看图1。一种液力变速器，变量泵可使用现有技术。变量泵包括变量机构3和泵4，泵4使用容积式液压泵。液力驱动机构包括转子6和定子7，定子7活套在转子6上并与转子6构成可相对转动结构。动力输入轴用于连接动力。如，动力输入轴可通过齿轮、联轴器等传动件结合发动机，或者动力输入轴直接连接发动机的曲轴。动力输入轴是直接或间接连接液力驱动机构转子6的部件。如，动力输入轴可以是变量泵上的可转动部件如叶片泵的转子，叶片泵的转子连接液力驱动机构的转子6。动力输入轴可直接或间接的连接变量泵。如，动力输入轴连接液力驱动机构的转子6，液力驱动机构连接变量泵，即动力输入轴连接变量泵和液力驱动机构的转子。当动力输入轴为输入轴1时，输入轴1连接泵4的转子，输入轴1连接泵4的转子后延伸至液力驱动机构并用键连接液力驱动机构的转子6，即所述动力输入轴为输入轴1，输入轴1与液力驱动机构的转子构成刚性连接。液力驱动机构的定子7包括动力输出机构，即液力驱动机构的定子有动力输出机构。动力输出机构是连接负载的机构。如，动力输出机构可使用联轴器、带轮、花健或输出轴8等。联轴器或输出轴8可使用螺丝固定在液力驱动机构的定子7上。输入轴1和输出轴8用轴承支撑在变速器外壳的端盖2上可转动，即液力驱动机构的定子与变量泵构成可相对转动结构。输入轴1和输出轴8同轴心，输入轴1的末端可用轴承支撑在液力驱动机构的定子7上，即所述动力输入轴与动力输出机构中的输出轴构成同轴心。泵4上的油道10连接液力驱动机构定子7上的油道9，即变量泵油道连接液力驱动机构油道。

所述液力驱动机构为容积式液压马达。容积式液压马达可使用现有技术如齿轮马达，齿轮马达的主动齿轮连接动力输入轴，齿轮马达的外壳有动力输出机构。容积式液压马达也可以使用本实用新型的铰接式叶片结构。实施方式如下：

参看图2、图3。容积式液压马达包括转子6、定子7和叶片。定子7包括导流盘11、叶轮12、端盖13和摆轮20，导流盘11、叶轮12和端盖13用螺丝固定成一体，端盖13固定输出轴8。叶片包括一个固定叶片14和多个铰接叶片15，固定叶片14的根部固定在摆轮20上，即固定叶片14的根部固定在定子7上，铰接叶片15的根部铰接在摆轮20上，即铰接叶片15的根部铰接定子7，固定叶片14和铰接叶片15的末端铰接有矩形滑块18，矩形滑块18为矩形结构可在叶轮12上的滑槽内滑动。转子6包括偏心轮21，摆轮20活套在偏心轮21上，偏心轮21可在摆轮20内转动，即液力驱动机构的转子与定子构成可相对转动结构。偏心轮21也可以活套在定子7的外面，这时输出轴8可固定在摆轮20上。输入轴1连接发动机等原动机，偏心轮21用键连接在输入轴1上，当输入轴1被驱动后可带动偏心轮21旋转，偏心轮21驱使摆轮20则作周期性的摆动，叶片之间的工作腔随之发生周期性的变化。随着摆轮20的周期性摆动，矩形滑块18做往复运动，矩形滑块18和叶轮12之间的容积腔22也发生周期性的变化。将容积腔22与变量泵或液力驱动机构的高压油道导通，可使矩形滑块18压紧叶片克服离心力。高压油道即泵4上的油道10或定子7上的油道9。为了更好的密封，矩形滑块18上可设有密封翼19，容积腔22内的高压可驱使密封翼19紧贴叶轮12。为了便于叶片的加工，叶片可以由叶头16和叶身17构成，叶头16与叶身17的连接可采用嵌固或焊接工艺。

参看图4。变量泵可使用现有技术，也可以使用和液力驱动机构一样的铰接式叶片结构，当采用铰接式叶片结构时，只要能调节偏心轮25与输入轴1的偏心度即可实现变量功能。实施方式如下：

变量机构3包括设在输入轴1上的变量油道23和能径向滑动的滑柱24，偏心轮25穿过输入轴1并活套在滑柱24上，当变量机构3向变量油道23内压入高压油后可驱使滑柱24顶着偏心轮25作径向位移，偏心轮25在输入轴1上的径向位置改变，从而改变了相对于输入轴1的偏心度。

参看图1、图5。配流机构包括配流盘5，配流盘5用键连接在输入轴1上，当输入轴1被驱动后可使配流盘5旋转，即所述配流机构结合动力输入轴并与动力输入轴构成同步转动结构。泵4、配流盘5和液力驱动机构的转子6串联在输入轴1上，配流盘5上设有配流流道26，配流流道26可使泵4上的油道10与定子7上的油道9保持对应连接，即所述变量泵油道通过配流机构连接液力驱动机构油道。配流盘5位于泵4和液力驱动机构的定子7之间，当在变量泵或液力驱动机构上用液压或弹性部件如弹簧施加轴向力后，配流盘5的端面可紧贴泵4和定子7实现端面配流。

配流机构也可以通过配流轴用轴配流的方式使变量泵油道连接液力驱动机构油道。配流机构可以是变量泵或液力驱动机构的一部分，如，配流机构可以和偏心轮21构成一体而成为液力驱动机构转子6的一部分。

本实用新型的优点在于：液力驱动机构为容积式液压马达时，容积式液压马达通过转子6和定子7可同时连接输入轴1和输出轴8，转子6与定子7互相可构成液力传动。当变量泵的排量调节为零时，由于液力驱动机构内的流体无法经过变量泵流动，转子6就驱使定子7作同向转动，两者的转速差可接近于零；当变量泵的排量不为零时，转子6与定子7的转速差随变量泵排量的改变而改变，即调节变量泵的排量可改变输入轴1与输出轴8的传动比实现变速功能。当转子6驱使定子7作同向运动时，两者的转速差越小，传动比就越接近于1∶1，这时变量泵和液力驱动机构之间的流体流量就越小，传动效率也就越高。

根据以上实施方式，本实用新型还有如下说明：

1.由于液力驱动机构的转子6只有在驱使定子7作同向旋转时才能减小流量直至接近于零，而动力输入轴连接的原动机如发动机不允许反转驱动，这时当负载有要求反向旋转时，可在动力输入轴或动力输出机构上连接正反转机构来实现对负载的正反转控制。正反转机构可使用现有技术，如行星齿轮结构。

2.只有当变量泵的排量大于等于容积式液压马达的排量时才能通过变量机构使动力输入轴与动力输出机构实现离合功能。由于本实用新型的调速范围较宽，可以减小变量泵的排量提高效率。这也是本使用新型的优点之一。当变量泵的排量小于马达的排量时，为了实现离合功能，可在动力输入轴或动力输出机构上连接离合器，或者在变量泵和马达之间的液压回路上设置阀门来控制，如，流量阀。

Claims

1.一种液力变速器，包括变量泵，其特征在于，动力输入轴连接变量泵和液力驱动机构的转子，液力驱动机构的转子与定子构成可相对转动结构，液力驱动机构的定子有动力输出机构，液力驱动机构的定子与变量泵构成可相对转动结构，变量泵油道连接液力驱动机构油道。

2.根据权利要求1所述的一种液力变速器，其特征在于，所述动力输入轴为输入轴(1)，输入轴(1)与液力驱动机构的转子构成刚性连接。

3.根据权利要求1所述的一种液力变速器，其特征在于，所述液力驱动机构为容积式液压马达。

4.根据权利要求3所述的一种液力变速器，其特征在于，所述容积式液压马达为铰接式叶片结构，固定叶片(14)的根部固定在定子(7)上，铰接叶片(15)的根部铰接定子(7)，固定叶片(14)和铰接叶片(15)的末端铰接有矩形滑块(18)。

5.根据权利要求1所述的一种液力变速器，其特征在于，所述变量泵油道通过配流机构连接液力驱动机构油道。

6.根据权利要求5所述的一种液力变速器，其特征在于，所述配流机构结合动力输入轴并与动力输入轴构成同步转动结构。

7.根据权利要求1所述的一种液力变速器，其特征在于，所述动力输入轴与动力输出机构中的输出轴构成同轴心。