CN2375802Y - 一种单级单相向心涡轮液力变矩器 - Google Patents

一种单级单相向心涡轮液力变矩器 Download PDF

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黄德彬
许文元
李鹤鹏
朱泽寅
杨民运
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Abstract

一种单级单相向心涡轮液力变矩器,属于液力机械传动范畴,其特征在于:对泵轮、涡轮和导轮的叶栅叶型进行优化设计,使叶栅系统更为合理,效率提高2%,零速变矩系数提高6%,能容提高15%;与同功率发动机相匹配的液力变矩器比较,其结构尺寸小;驱动轴套为双支承结构,延长了驱动泵被动齿轮的寿命;并在壳体上开设窗口,便于驱动泵被动齿轮的安装和更换。本实用新型能容大、零速变矩系数大、效率高、结构合理、维修方便、效益显著。

Description

一种单级单相向心涡轮液力变矩器
本实用新型为一种单级单相向心涡轮液力变矩器，属于液力机械传动范畴。
现有同等级的单级单相向心涡轮液力变矩器，由于叶型结构参数的设计不太合理，在将液体能转换为机械能的过程中能量损失大，一般有效直径在0.28m以下的液力变矩器，最高效率低于80％，零速变矩系数小于3.2。另一方面，现有结构的驱动泵输出部分中的驱泵轴套与驱泵被动齿轮是靠摆动花键联接，而驱动被动齿轮用一个单列向心球轴承支承在与壳体固定的轴承座上，这种结构的驱泵被动齿轮在工作时绕单列向心球轴承偏摆，容易损坏，在维修更换驱泵被动齿轮时又必须将液力变矩器全部解体，维修性差。
本实用新型的目的在于通过对单级单相向心涡轮液力变矩器各叶轮叶型结构参数的独特设计，并对驱动泵输出部分的结构进行改进设计，从而获得一种具有能容大、零速变矩系数大、效率高并能延长驱动泵被动齿轮的寿命、维修安装方便的新型单级单相向心涡轮液力变矩器。
本实用新型的目的通过以下方案实现：一、重新设计泵轮叶片、涡轮叶片和导轮叶片的叶型，并找到一组最合理的结构参数；二、重新设计驱动泵的输出部分，使驱动泵被动齿轮的内花键套在驱动泵轴套的花键上，在驱动泵轴套的左、右两端外圆各安装一个单列向心球轴承并支承在壳体上；三、在壳体上安装驱动泵被动齿轮的部位上方开设一个窗口，在安装或维修更换驱动泵被动齿轮时能很容易地将其取出和装入，避免对液力变矩器的完全解体。
由于对各叶轮叶型的结构参数和驱动泵输出部分作了如上的独特设计，使本实用新型的单级单相向心涡轮液力变矩器的叶栅系统更为合理，效率可提高2％，零速变矩系数可提高6％，能容可提高15％，在与同功率发动机匹配时，液力变矩器的尺寸可减小；同时由于采用了新的驱动泵轴套的支承结构并在壳体上开有相应的窗口，延长了驱动泵被动齿轮的寿命，便于安装和维修，提高了整个液力变矩器的可靠性。
附图
图1本实用新型结构示意图
图2泵轮叶型示意图
图3涡轮叶型示意图
图4导轮叶型示意图
图5驱动泵轴套结构示意图
图6开有窗口的壳体结构示意图
实施例：
参看图1
本实用新型为一种新型单级单相向心涡轮液力变矩器，包括旋转件：泵轮(6)、涡轮(4)、涡轮毂(18)、涡轮轴(17)、罩轮(19)、泵轮毂(7)、驱动泵主动齿轮(15)、驱动泵被动齿轮(9)、驱动泵轴套(13)；固定件：导轮(1)、壳体(8)、导轮座(16)等元件，泵轮(6)通过轴承支承在导轮座(16)上，导轮座(16)与壳体(8)固定，涡轮(4)与涡轮毂(18)连接在一起，通过花键与涡轮轴(17)相连，涡轮轴(17)的一端经安装在涡轮毂(18)上的轴承游动支承在罩轮(19)上，另一端经轴承支承在导轮座(16)上，泵轮毂(7)与泵轮(6)刚性连接，泵轮毂(7)上装有驱动泵主动齿轮(15)，它带动至少两个驱动泵被动齿轮(9)。
参看图2、图3、图4(并结合图1)
为本实用新型的泵轮叶片(5)，涡轮叶片(3)，导轮
叶片(2)的叶型图，各叶型的具体结构参数如下：
泵轮进口相对半径         γB1＝0.6361
涡轮进口相对半径         γT1＝0.9942
涡轮出口相对半径         γT2＝0.6416
导轮进、出口相对半径     γD1＝ γD2＝0.5738
泵轮进口相对宽度         bB1＝0.2401
泵轮出口相对宽度         bB2＝0.1438涡轮进口相对宽度           bT1＝0.1431涡轮出口相对宽度           bT2＝0.2384导轮进、出口相对宽度       bD1＝ bD2＝0.2563导轮叶片数                ZB＝20涡轮叶片数                ZT＝25导轮叶片数                ZD1＝21泵轮叶型中间流线出口角    3B2＝129°±1°泵轮叶型中间流线入口角    βB1＝111°±2°泵轮叶型内环流线的进、出口角之差值
βB2内-βB1内＝14°±2°泵轮叶型外环流线的进、出口角之差值
βB2外-βB1外＝22.5°±2°涡轮叶型中间流线的进口角     βT1＝33.5°±2°涡轮叶型中间流线的出口角     βT2＝151°±1°涡轮叶型内环流线的进、出口角之差值
βT2内-βT1内＝118.5°±1°涡轮叶型外环流线的进、出口角之差值
βT2外-βT1外＝116.5°±1°导轮叶型中间流线进口角    βD1＝104°±2°导轮叶型中间流线出口角    βD2＝25°±1°导轮叶型内环流线的进、出口角之差值
βD1内-βD2内＝85°±2°
导轮叶型外环流线的进、出口角之差值
βD1外-βD2外＝73°±1°
符号说明：
相对半径γ—叶片中间流线进、出口半径与泵轮中间
            流线出口半径之比
相对宽度b—叶片进、出口宽度与泵轮中间流线出口
           半径之比
下角标：B—泵轮  T—涡轮  D—导轮
        1—进口  2—出口
        内—内环流线
        外—外环流线
采用本实施例的单级单相向心涡轮液力变矩器叶栅系统，最高效率可达ηmax＝82％，零速变矩系数为K0＝3.4，泵轮力矩系数可达λB＝26×10-6，效率可提高2％，零速变矩系数可提高6％，能容可提高15％，在与同功率发动机匹配时，液力变矩器的尺寸可减小。参看图5、图1
本实用新型的驱动泵被动齿轮(9)的内花键套在驱动泵轴套(13)的花键上，驱动泵轴套(13)左右两端外圆(20、21)各安装一单列向心轴承(14)并支承在壳体(8)上。参看图6、图1
壳体(8)在安装驱动泵被动齿轮(9)部位的上方开设有窗口(12)，上盖(10)可通过螺栓固定在壳体(8)顶端窗口平面上。
由于采用了上述驱动泵轴套的支承结构，延长了驱动泵被动齿轮的寿命，在安装或维修更换驱动泵的驱泵被动齿轮时能很容易地将其取出和装入，因而避免了对液力变矩器的完全解体，省时省力并提高了整个液力变矩器的可靠性。

Claims (2)

1.一种单级单相向心涡轮液力变矩器，是由旋转件：泵轮(6)、涡轮(4)、涡轮毂(18)、涡轮轴(17)、罩轮(19)、泵轮毂(7)、驱动泵主动齿轮(15)、驱动泵被动齿轮(9)、驱动泵轴套(13)；固定件：导轮(1)、壳体(8)、导轮座(16)等元件组成，泵轮(6)通过轴承支承在导轮座(16)上，导轮座(16)与壳体(8)固定，涡轮(4)与涡轮毂(18)连接在一起，通过花键与涡轮轴(17)相连，涡轮轴(17)的一端经安装在涡轮毂(18)上的轴承游动支承在罩轮(19)上，另一端经轴承支承在导轮座(16)上，泵轮毂(7)与泵轮(6)刚性连接，泵轮毂(7)上装有驱动泵主动齿轮(15)，它带动至少两个驱动泵被动齿轮(9)，其特征在于：
 ①泵轮叶片(5)、涡轮叶片(3)、导轮叶片(2)叶型的具体结构参数为：
泵轮进口相对半径          γB1＝0.6361
涡轮进口相对半径          γT1＝0.9942
涡轮出口相对半径          γT2＝0.6416
导轮进、出口相对半径      γD1＝γD2＝0.5738
泵轮进口相对宽度           bB1＝0.2401
泵轮出口相对宽度           bB2＝0.1438
涡轮进口相对宽度           bT1＝0.1431
涡轮出口相对宽度           bT2＝0.2384
导轮进、出口相对宽度       bD1＝ bD2＝0.2563
导轮叶片数                ZB＝20
涡轮叶片数                ZT＝25
导轮叶片数                ZD1＝21
泵轮叶型中问流线出口角    βB2＝129°±1°
泵轮叶型中问流线入口角    βB1＝111°±2°
泵轮叶型内环流线的进、出口角之差值
       βB2内-βB1内＝14°±2°
泵轮叶型外环流线的进、出口角之差值
       βB2外-βB1外＝22.5°±2°
涡轮叶型中间流线的进口角    βT1＝33.5°±2°
涡轮叶型中间流线的出口角    βT2＝151°±1°
涡轮叶型内环流线的进、出口角之差值
       βT2内-βT1内＝118.5°±1°
涡轮叶型外环流线的进、出口角之差值
       βT2外-βT1外＝116.5°±1°
导轮叶型中间流线进口角      βD1＝104°±2°
导轮叶型中间流线出口角      βD2＝25°±1°
导轮叶型内环流线的进、出口角之差值
       βD1内-βD2内＝85°±2°
导轮叶型外环流线的进、出口角之差值
      βD1外-βD2外＝73°±1°
②驱动泵被动齿轮(9)的内花键套在驱动泵轴套(13)的花键上，驱动泵轴套(13)左右两端外圆(20、21)各安装一单列向心轴承(14)并支承在壳体(8)上。
2.如权利要求1所述的一种单级单相向心涡轮液力变矩器，其特征在于，所说的壳体(8)在安装驱动泵被动齿轮(9)部位的上方开设有窗口(12)，上盖(10)可通过螺栓固定在壳体(8)顶端窗口平面上。
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