CN206092860U - 液力变矩器及包括其的作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液力变矩器及包括其的作业机械。所述液力变矩器包括输出轴(12)以及围绕所述输出轴并沿所述输出轴的轴向依次配置的涡轮组件、导轮组件和泵轮组件，其中，在介于所述导轮组件和所述泵轮组件之间的轴向间隙中围绕所述输出轴(12)配置有推力轴承(8)，所述推力轴承包括在轴向一侧固定安装在所述导轮组件上的静圈(13)和在轴向另一侧固定安装在所述泵轮组件上的动圈(14)，并且配置成承载所述导轮组件和所述泵轮组件朝向彼此施加的轴向力。

Description

液力变矩器及包括其的作业机械

技术领域

本实用新型涉及一种例如用在作业机械中的液力变矩器，更具体地涉及液力变矩器中的部件定位结构。

背景技术

诸如装载机和挖掘机之类的作业机械常常采用液力机械式动力传动系统将从动力装置(一般是发动机)输出的动力按需要传递给行走装置(如车轮或履带)和/或其它机构。液力机械式动力传动系统一般由液力变矩器、变速器(如行星式或定轴式)、传动轴和驱动桥等构成。其中，作为重要零部件之一的液力变矩器安装在发动机和变速器之间，主要用于改变发动机的转矩值，使得输出转矩有可能大于从发动机输入的转矩，从而改善动力性能并使传动平稳。

液力变矩器主要包括围绕其输出轴沿轴向依次配置的涡轮组件、导轮组件和泵轮组件，其中，泵轮组件作为动力输入部件经由轴承可旋转地被支承，导轮组件不旋转，而涡轮组件将改变后的旋转动力直接传递给输出轴。为了确保正常工作，上述三个组件必须在轴向上定位安装好。在一种现有的液力变矩器中，支承泵轮组件的轴承采用的是在轴向上并置的双列球轴承，并且仅在球轴承的内圈和导轮组件之间采用一定位套来限定它们的轴向相对位置。然而，已发现上述液力变矩器在工作时其泵轮组件和导轮组件容易发生轴向窜动，并且上述球轴承易于受损失效，从而经常导致液力变矩器故障。

本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述及其它问题。

实用新型内容

一方面，本实用新型提供了一种液力变矩器，包括输出轴以及围绕所述输出轴并沿所述输出轴的轴向依次配置的涡轮组件、导轮组件和泵轮组件，其中，在介于所述导轮组件和所述泵轮组件之间的轴向间隙中围绕所述输出轴配置有推力轴承，所述推力轴承包括在轴向一侧固定安装在所述导轮组件上的静圈和在轴向另一侧固定安装在所述泵轮组件上的动圈，并且配置成承载所述导轮组件和所述泵轮组件朝向彼此施加的轴向力

另一方面，本实用新型提供了一种作业机械，其包括液力机械式动力传动系统，而该液力机械式动力传动系统包括上述的液力变矩器。

本实用新型的有益效果在于，利用圆柱滚子轴承替换了现有技术使用的球轴承来支承由泵轮组件的自重产生的径向力，能够提供更强、更稳定和更可靠的径向旋转支撑能力而轴承却不易于受损失效，从而能确保液力变矩器可靠地工作；加装在导轮组件和泵轮组件之间的推力轴承能承载导轮组件和泵轮组件朝向彼此施加的轴向力，并由此限制它们的轴向窜动，避免对上述圆柱滚子轴承造成损害而失效，从而减少液力变矩器故障的发生；在推力轴承和圆柱滚子轴承之间新设计的轴承座和定位套能够便利两个轴承的安装和定位，从而确保它们各自都能发挥正常、可靠的承载能力。

附图说明

图1是根据本实用新型的液力变矩器所应用的一种示例性作业机械的立体图。

图2是根据本实用新型一实施例的液力变矩器的纵剖视图。

具体实施方式

图1显示了一种示例性的作业机械100，即轮式装载机。作业机械100也可以是执行与特定行业(例如采矿、建筑、农业、运输等)相关的操作并在各种作业环境(例如矿场、建筑工地、农场和道路等)中工作的任何其它类型的机器，例如履带式挖掘机、轮式平地机等。

作业机械100可包括主机架30、操作人员容纳空间如驾驶室35、和工作机具36。在一个实施例中，工作机具36可以是应用于装载机的铲斗。作业机械100可包括至少一个与工作机具36操作连接并用来控制工作机具36动作的油缸37。在作业机械100的下部布置有行走装置40，用来支撑和移动作业机械100。在一个实施例中，行走装置40包括车轮41。

图1所示的作业机械100可包括液力机械式动力传动系统来将从动力装置输出的动力传递给例如行走装置40。该液力机械式动力传动系统可包括根据本实用新型的液力变矩器。

图2示出了根据本实用新型一实施例的液力变矩器的剖视结构。该液力变矩器包括输出轴12以及围绕输出轴12并沿其轴向依次配置的涡轮组件、导轮组件和泵轮组件。涡轮组件可包括涡轮22和例如通过紧固件(如铆钉、螺钉等)固定安装在涡轮22的径向内侧(即，在涡轮22的中央孔内)的涡轮毂21，涡轮毂21例如通过花键连接到输出轴12。导轮组件可包括导轮10和例如通过紧固件(如螺栓等)固定安装在导轮10的径向内侧的导轮毂9。泵轮组件可包括泵轮2和例如通过紧固件(如螺栓等)固定安装在泵轮2在图2中的轴向右侧的泵轮座4。泵轮座4例如通过紧固件固定连接到分动齿轮18。泵轮2在图2中的轴向左侧例如通过螺栓与罩轮1固定连接。

在上述液力变矩器中，来自发动机的动力经罩轮1输入并传递给泵轮2，亦即泵轮2与发动机一同旋转。变矩器中充满油液，泵轮2的旋转将来自发动机的机械能转化为泵轮油道中油液的动能，油液依靠旋转离心力的作用在泵轮叶片的引导下冲击涡轮22的叶片，从而使涡轮组件旋转，油液继而冲向固定不动的导轮10上的叶片。高速冲向导轮的油液会对涡轮组件产生一个反作用力，由此增大涡轮组件的输出力矩，该力矩最终经输出轴12传递给连接在液力变矩器之后的变速器。另一方面，泵轮2的旋转动力还会经由泵轮座4传递给分动齿轮18，并进而驱动液压油泵等。

液力变矩器的上述一般结构和工作原理是本领域技术人员已知的，这里不做进一步描述。

为了确保液力变矩器的正常工作，需要对上述各部件进行良好的定位和支承。例如，涡轮组件直接支承在输出轴12上，而罩轮1经由球轴承11支承在涡轮毂21上。同时，球轴承11对罩轮1(及与其固连的泵轮组件)和涡轮组件进行轴向定位，以便限制泵轮组件的轴向窜动。导轮组件直接支承在围绕输出轴12且与液力变矩器的壳体固定连接的筒状的壳座6上。整个导轮组件不旋转，并且在朝向图2中左侧的方向上例如通过挡圈等被轴向固定。另外，泵轮组件经由轴承5支承在壳座6上。具体地，如图2所示，泵轮2的一部分和泵轮座4的一部分都支承在轴承5上。在本实用新型中，轴承5为圆柱滚子轴承，其包括装配在泵轮组件的径向内侧的外圈20和装配在壳座6的径向外侧的内圈19。其中，圆柱滚子轴承5的外圈20在轴向右侧与泵轮座4抵接，而内圈19在轴向右侧与在壳座6的径向外周面上限定出的台阶部抵接，由此在朝着轴向右侧的方向上限定圆柱滚子轴承5的位置。

在根据本实用新型的液力变矩器中，在介于导轮组件和泵轮组件之间的轴向间隙中围绕输出轴12配置有推力轴承8。推力轴承8包括在轴向一侧(图2中的左侧)固定安装在导轮组件上的静圈13和在轴向另一侧(图2中的右侧)固定安装在泵轮组件上的动圈14，并且配置成承载导轮组件和泵轮组件朝向彼此施加的轴向力。

在图示的实施例中，推力轴承8是其静圈13和动圈14在轴向上对置的推力圆柱滚子轴承。其中，静圈13可例如固定安装在导轮组件中的导轮毂9上。更具体地，例如，导轮毂9可具有朝向所述轴向另一侧伸出的伸出部16，而推力轴承8的静圈13可压配合在伸出部16的径向外侧面上并与导轮毂9的面朝所述轴向另一侧的端面抵接。当然，本领域技术人员能认识到，静圈13也能以任何其它适当的方式固定安装在泵轮组件上。另外，推力轴承8不限于推力圆柱滚子轴承的形式，而是也可为其它类型的推力轴承，只要它能适当地安装在导轮组件和泵轮组件之间并承载它们之间朝向彼此施加的轴向力即可。

在图示的实施例中，泵轮组件还包括例如通过紧固件(如螺栓)固定安装在泵轮2的径向内侧的轴承座3。轴承座3可具有朝向所述轴向一侧开口的凹部17，而推力轴承8的动圈14可例如压配合在凹部17中并与该凹部的底面(在图2中沿竖直方向延伸)抵接。另一方面，轴承座3还可具有朝向所述轴向另一侧突出的突出部15，所述突出部沿轴向与圆柱滚子轴承5的外圈20抵接。由此，轴承座3被卡夹在推力轴承8和圆柱滚子轴承5之间。

另外，在导轮毂9和圆柱滚子轴承5之间还设置有套装在壳座6上的定位套7，其在轴向两端分别与导轮毂9的伸出部16和圆柱滚子轴承5的内圈19抵接。如图2所示，推力轴承8可位于定位套7的径向外侧，而为了牢靠地抵接住圆柱滚子轴承5的内圈19，定位套7的轴向右端可设计成呈L形弯曲的扩大端头以增大与内圈19之间的抵接面积。

工业实用性

根据本实用新型的液力变矩器可尤其用在作业机械的液力机械式动力传动系统中，用于改变从发动机输出的转矩值，以改善动力性能并使传动平稳。

在上述液力变矩器工作时，被固定连接成一体的罩轮1、泵轮2、轴承座3和泵轮座4随发动机一同旋转，其中泵轮组件经由圆柱滚子轴承5支承在壳座6上。与在现有技术经由普通的球轴承进行支承的情况相比，圆柱滚子轴承5能够提供更强、更稳定和更可靠的径向旋转支撑能力，即能够更好地承受由泵轮组件的自重产生的径向力而不易于受损失效，从而能确保液力变矩器可靠地工作。

另外，与现有技术相比，在根据本实用新型的液力变矩器中，在导轮组件和泵轮组件之间加装了推力轴承8，由此能承载导轮组件和泵轮组件朝向彼此施加的轴向力，并由此限制它们的轴向窜动，避免对上述圆柱滚子轴承造成损害而失效，从而减少液力变矩器故障的发生。此外，在推力轴承8和圆柱滚子轴承5之间还新设计了轴承座3和定位套7，能够便利两个轴承的安装和定位，从而确保它们各自都能发挥正常、可靠的承载能力。

根据本实用新型的液力变矩器可应用于各种作业机械(如装载机、挖掘机等)的液力机械式动力传动系统中，但不限于此，显然它能用在具有液力变矩器的各种场合中以确保液力变矩器的正常、可靠工作。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践，本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。

Claims (10)

1.一种液力变矩器，包括输出轴(12)以及围绕所述输出轴并沿所述输出轴的轴向依次配置的涡轮组件、导轮组件和泵轮组件，其特征在于，在介于所述导轮组件和所述泵轮组件之间的轴向间隙中围绕所述输出轴(12)配置有推力轴承(8)，所述推力轴承包括在轴向一侧固定安装在所述导轮组件上的静圈(13)和在轴向另一侧固定安装在所述泵轮组件上的动圈(14)，并且配置成承载所述导轮组件和所述泵轮组件朝向彼此施加的轴向力。

2.根据权利要求1所述的液力变矩器，其特征在于，所述推力轴承(8)是其静圈和动圈在所述轴向上对置的推力圆柱滚子轴承。

3.根据权利要求1或2所述的液力变矩器，其特征在于，所述泵轮组件经由圆柱滚子轴承(5)支承在围绕所述输出轴(12)且与所述液力变矩器的壳体固定连接的壳座(6)上，所述圆柱滚子轴承(5)包括装配在所述泵轮组件的径向内侧的外圈(20)和装配在所述壳座的径向外侧的内圈(19)。

4.根据权利要求3所述的液力变矩器，其特征在于，所述泵轮组件包括固定安装在泵轮(2)的径向内侧的轴承座(3)，所述轴承座具有朝向所述轴向一侧开口的凹部(17)，所述推力轴承(8)的动圈(14)压配合在所述凹部中并与所述凹部的底面抵接。

5.根据权利要求4所述的液力变矩器，其特征在于，所述轴承座(3)还具有朝向所述轴向另一侧突出的突出部(15)，所述突出部沿所述轴向与所述圆柱滚子轴承(5)的外圈(20)抵接。

6.根据权利要求5所述的液力变矩器，其特征在于，所述导轮组件包括固定安装在导轮(10)的径向内侧的导轮毂(9)，所述导轮毂具有朝向所述轴向另一侧伸出的伸出部(16)，所述推力轴承(8)的静圈(13)压配合在所述伸出部的径向外侧面上并与所述导轮毂(9)的面朝所述轴向另一侧的端面抵接。

7.根据权利要求6所述的液力变矩器，其特征在于，还包括在所述导轮毂(9)和所述圆柱滚子轴承(5)之间套装在所述壳座(6)上的定位套(7)，所述定位套在轴向两端分别与所述伸出部(16)和所述圆柱滚子轴承(5)的内圈(19)抵接。

8.根据权利要求7所述的液力变矩器，其特征在于，所述泵轮组件还包括固定安装在泵轮(2)的所述轴向另一侧的泵轮座(4)，所述圆柱滚子轴承(5)的外圈(20)在所述轴向另一侧与所述泵轮座抵接。

9.根据权利要求7所述的液力变矩器，其特征在于，所述圆柱滚子轴承(5)的内圈(19)在所述轴向另一侧与在所述壳座(6)的径向外周面上限定出的台阶部抵接。

10.一种作业机械(100)，包括液力机械式动力传动系统，其特征在于，所述液力机械式动力传动系统包括根据权利要求1至9中任一项所述的液力变矩器。