CN209557538U - 一种简式叶片液力缓速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种简式叶片液力缓速器，包括控制系统，所述控制系统安装在液力缓速器壳体的外部，右定子的一侧与侧盖固定连接，使得右定子与侧盖之间形成空腔结构，并形成贯穿腔体内外的工作液进口、工作液出口和储液槽，储液槽位于缓速器底部，且外部设有排液口，传动轴与右定子通过轴承相连，同心布置；传动轴与转子叶轮同心紧固，两者相对静止，转子叶轮的圆盘内分布转子叶片，右定子的回转体内设有定子叶轮，定子叶轮与转子叶轮形成轴向间隙。本实用新型所述的简式叶片液力缓速器，结构简单、通过的简式叶片结构控制工作液流动，改变工作液动量矩，循环圆内壁起减小冲击、减少水阻损失、优化流道等辅助功能。

Description

一种简式叶片液力缓速器

技术领域

本实用新型属于非接触式汽车制动领域，尤其是涉及一种简式叶片液力缓速器。

背景技术

缓速器是一种针对重型车辆长下坡及频繁制动时制动力不足等问题而研发的安全辅助装置，它采用非接触工作方式将制动力作用于车辆传动部件上，起到消耗车辆动能，降低行驶速度的作用。

液力缓速器是目前市场上最常用的一类缓速器，其主要工作原理是：当缓速器开始工作时，压缩空气将储油箱内的工作液压入缓速器工作腔内，车辆传动轴驱动工作腔内的转子叶轮对工作液做功；工作液沿转子叶轮循环圆内壁加速，高速甩向定子叶轮；工作液沿定子叶轮循环圆内壁流出再回转冲击转子，形成对转子的阻力矩，阻碍转子转动，从而实现对车辆的制动作用。

现有传统液力缓速器具有制动力矩大、单位功率密度高、散热效率高等优点，但其前倾斜叶片叶轮的结构相对复杂，制造工艺难度大，维护成本高。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种简式叶片液力缓速器，以提供一种结构简单、制造成本低、制动性能可靠的简式叶片液力缓速器。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种简式叶片液力缓速器，包括控制系统、侧盖、右定子、轴承、传动轴、转子叶轮，所述控制系统安装在液力缓速器壳体的外部，右定子的一侧与侧盖固定连接，相对机架保持静止，使得右定子与侧盖之间形成空腔结构，并形成贯穿腔体内外的工作液进口、工作液出口和储液槽，储液槽位于缓速器底部，且外部设有排液口，传动轴与右定子通过轴承相连，同心布置；传动轴与转子叶轮同心紧固，两者相对静止，同步转动，传递动力，缓速器运行时，转子与定子相对旋转，转子叶轮为圆盘式整体结构，圆盘内分布转子叶片，右定子为回转体整体结构，回转体内设有定子叶轮，定子叶轮与转子叶轮形成轴向间隙。

进一步的，转子叶轮为圆盘式整体结构，圆盘的侧面布置长圆形循环圆内壁结构，循环圆上部不封闭，为半开式结构，液力循环圆内分布转子叶片，所述右定子为回转体整体结构，右定子具有闭式长圆形液力循环圆内壁结构，液力循环圆内均匀分布定子叶片，若干定子叶片形成定子叶轮，定子叶轮与转子叶轮形成轴向间隙。

进一步的，定子叶轮与转子叶轮之间的轴向间隙范围为2mm-3mm。

进一步的，所述转子叶片、定子叶片整体为前弯式圆弧叶片，弯曲弧线由多段变径曲线相接构成。

进一步的，转子叶轮还包括转子盘，转子叶片表面垂直于转子盘侧面，转子叶片末端向转子周向旋转方向弯曲。

进一步的，定子叶片表面垂直于右定子回转体侧面，定子叶片整体弯曲方向与转子叶片弯曲方向相反。

相对于现有技术，本实用新型所述的简式叶片液力缓速器具有以下优势：

(1)本实用新型所述的简式叶片液力缓速器，结构简单、通过的简式叶片结构控制工作液流动，改变工作液动量矩，循环圆内壁起减小冲击、减少水阻损失、优化流道等辅助功能，两者共同作用，实现制动性能可靠的液力缓速功能。

(2)本实用新型所述的简式叶片液力缓速器，融合了传统液力缓速器的圆弧形循环圆内壁结构以及全新的简式长弧形直叶片结构，大幅降低制造成本，以简单的结构实现了稳定可靠的制动性能。

(3)本实用新型所述的简式叶片液力缓速器，叶轮的圆弧形循环圆内壁主要起减小冲击损失和水阻损失等作用，保证工作腔内流场的稳定运转。

(4)本实用新型所述的简式叶片液力缓速器，不工作时，缓速器内为无液环境，大大降低了空损率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一的结构原理示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构原理示意图；

图3为本实用新型实施例所述的总液路图；

图4为本实用新型实施例二的转子叶轮的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的右定子和左定子固定连接的结构示意图。

附图标记说明：

1-控制系统；2-侧盖；3-右定子；31-定子叶轮；32-定子叶片；4-轴承；5-传动轴；6-转子叶轮；61-转子叶片；62-转子盘；7-排液口；8-中间连接件；9-左定子；10-工作液进口；11-工作液出口；12-储液槽；箭头-液体流动方向。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施方案一：

一种简式叶片液力缓速器，如图1、图3至图5所示，包括控制系统1、侧盖2、右定子3、轴承4、传动轴5、转子叶轮6，所述控制系统1安装在液力缓速器壳体的外部，右定子3的一侧与侧盖2固定连接，相对机架保持静止，使得右定子3与侧盖2之间形成空腔结构，并形成贯穿腔体内外的工作液进口10、工作液出口11和储液槽12，储液槽12位于缓速器底部，且外部设有排液口7，传动轴5与右定子3通过轴承4相连，同心布置；传动轴5与转子叶轮6同心紧固，两者相对静止，同步转动，传递动力，缓速器运行时，转子与定子相对旋转，转子叶轮6为圆盘式整体结构，圆盘的侧面布置长圆形循环圆内壁结构，循环圆上部不封闭，为半开式结构，液力循环圆内分布转子叶片61，所述右定子3为回转体整体结构，右定子3具有闭式长圆形液力循环圆内壁结构，液力循环圆内均匀分布定子叶片32，若干定子叶片32形成定子叶轮31，定子叶轮31与转子叶轮6形成轴向间隙。

定子叶轮31与转子叶轮6之间的轴向间隙范围为2mm-3mm。

所述转子叶片61、定子叶片32整体为前弯式圆弧叶片，弯曲弧线由多段变径曲线相接构成。转子叶片61和定子叶片32同时作用于工作液，改变工作液动量矩，产生相对于转子叶轮6旋转方向的纵向涡流和径向涡流，涡流运动反作用于转子叶轮6，实现液力缓速功能。

转子叶轮6还包括转子盘62，转子叶片61表面垂直于转子盘62侧面，转子叶片61末端向转子周向旋转方向弯曲。

定子叶片32表面垂直于右定子3回转体侧面，定子叶片32整体弯曲方向与转子叶片61弯曲方向相反；转子叶片61和定子叶片31共同作用于工作液，改变工作液动量矩，实现液力缓速功能。

所述简式叶片液力缓速器，其工作液的液路为：由顶部工作液进口10流入缓速器工作腔内，转子叶轮6带动工作液绕轴线旋转，在定子叶轮31、转子叶轮6内形成纵向漩涡，在定子叶片32和转子叶片61间形成径向漩涡，两种漩涡共同作用，使工作液在缓速器工作腔内以螺旋状沿周向运动，旋转一周后从缓速器顶部工作液出口11排出；未能由顶部工作液出口11排出的工作液依靠重力的作用汇聚至缓速器底部储液槽12内，由底部排液口7排出。

一种简式叶片液力缓速器，其工作液可使用多种介质，包括液压油、水、冷却液等；其中水、冷却液可与发动机冷却系统共用同一介质，省去油、水热交换过程，简化结构。

不工作时停止对缓速器输送工作液，大部分工作液随转子叶轮6的转动从缓速器顶部工作液出口11自然流出，剩余的少部分由底部排液口7排出。缓速器内为无液环境，空损降低，液力缓速器停止工作。

所述控制系统1为现有技术，控制系统1控制工作液进口10、工作液出口11、排液口7处的液路。通过控制工作液进口10、工作液出口11、排液口7的工作液压力和流量控制液力缓速器的制动力矩。

该简式叶片液力缓速器的工作原理为：

缓速器工作时，通过车载泵将工作液送至缓速器工作腔内，传动轴5驱动转子叶轮6高速旋转，转子叶片61带动转子叶轮6内的工作液绕轴线加速旋转，工作液的圆周分速度变大，受到的离心力相较定子叶轮31内工作液所受的离心力更大，引起工作液在定子叶轮31、转子叶轮6间的圆环形运动，即纵向漩涡；同时，转子叶片61和定子叶片31互为反向前弯的结构特点使得工作液在两者之间形成径向漩涡，两种漩涡共同作用，改变工作液的动量矩，工作液反作用于转子叶轮6，产生的制动力矩通过转子叶轮6作用于传动轴5，使车辆动能转化为工作液内能；叶轮的圆弧形循环圆内壁主要起减小冲击损失和水阻损失等作用，保证工作腔内流场的稳定运转；工作液以螺旋状在工作腔内沿周向旋转一周后，由于转子叶轮6的旋转离心作用，从顶部工作液出口11流出。

不工作时停止对缓速器输送工作液，大部分工作液随转子叶轮6的转动从缓速器顶部工作液出口11自然流出，剩余的少部分由于重力的作用汇聚至缓速器底部储液槽12内，由底部排液口7排出。缓速器内为无液环境，空损降低，液力缓速器停止工作。

实施方案二：

一种简式叶片液力缓速器，如图2和图3所示，包括控制系统1、左定子9、右定子3、传动轴5、转子叶轮6和中间连接件8，所述控制系统1安装在液力缓速器壳体的外部，左定子9和右定子3通过中间连接件8固定连接，且左定子9和右定子3相对车辆机架静止，右定子3与左定子9之间形成空腔结构，并形成贯穿腔体内外的工作液进口10、工作液出口11和储液槽12，储液槽12位于缓速器底部，且外部设有排液口7，传动轴5与右定子3、右定子9均通过轴承4相连，同心布置；传动轴5与转子叶轮6同心紧固，两者相对静止，同步转动，传递动力，转子叶轮6为圆盘式整体结构，圆盘的两个侧面布置长圆形循环圆内壁结构，循环圆上部不封闭，为半开式结构，液力循环圆内分布转子叶片61，左定子9和右定子3的结构完全相同，所述右定子3为回转体整体结构，右定子3具有闭式长圆形液力循环圆内壁结构，液力循环圆内均匀分布定子叶片32，若干定子叶片32形成定子叶轮31，定子叶轮31与转子叶轮6形成轴向间隙，轴向间隙范围为2mm-3mm。

该简式叶片液力缓速器的使用过程为：

缓速器工作时，液路为利用车载泵将工作液由工作液进口10输入缓速器工作腔内，工作液在转子叶轮6两侧以双螺旋状态沿周向运动，旋转一周后从缓速器顶部工作液出口11排出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种简式叶片液力缓速器，其特征在于：包括控制系统、侧盖、右定子、轴承、传动轴、转子叶轮，所述控制系统安装在液力缓速器壳体的外部，右定子的一侧与侧盖固定连接，相对机架保持静止，使得右定子与侧盖之间形成空腔结构，并形成贯穿腔体内外的工作液进口、工作液出口和储液槽，储液槽位于缓速器底部，且外部设有排液口，传动轴与右定子通过轴承相连，同心布置；传动轴与转子叶轮同心紧固，两者相对静止，同步转动，传递动力，缓速器运行时，转子与定子相对旋转，转子叶轮为圆盘式整体结构，圆盘内分布转子叶片，右定子为回转体整体结构，回转体内设有定子叶轮，定子叶轮与转子叶轮形成轴向间隙。

2.根据权利要求1所述的一种简式叶片液力缓速器，其特征在于：转子叶轮为圆盘式整体结构，圆盘的侧面布置长圆形循环圆内壁结构，循环圆上部不封闭，为半开式结构，液力循环圆内分布转子叶片，所述右定子为回转体整体结构，右定子具有闭式长圆形液力循环圆内壁结构，液力循环圆内均匀分布定子叶片，若干定子叶片形成定子叶轮，定子叶轮与转子叶轮形成轴向间隙。

3.根据权利要求2所述的一种简式叶片液力缓速器，其特征在于：定子叶轮与转子叶轮之间的轴向间隙范围为2mm-3mm。

4.根据权利要求2所述的一种简式叶片液力缓速器，其特征在于：所述转子叶片、定子叶片整体为前弯式圆弧叶片，弯曲弧线由多段变径曲线相接构成。

5.根据权利要求1所述的一种简式叶片液力缓速器，其特征在于：转子叶轮还包括转子盘，转子叶片表面垂直于转子盘侧面，转子叶片末端向转子周向旋转方向弯曲。

6.根据权利要求5所述的一种简式叶片液力缓速器，其特征在于：定子叶片表面垂直于右定子回转体侧面，定子叶片整体弯曲方向与转子叶片弯曲方向相反。