DE102018122937A1 - Hydrodynamic retarder with synchronization - Google Patents
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-
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Abstract
Es wird eine hydrodynamische Maschine, insbesondere ein Retarder zum Anbau an ein Getriebe, mit einem Schmierölbereich und einem Arbeitsraumbereich in einem Gehäuse vorgeschlagen, wobei eine drehbar gelagerte Welle durch beide Bereiche führt, und auf der Welle im Schmierölbereich eine Synchronisationsvorrichtung und ein Zahnrad angeordnet sind und im Arbeitsraumbereich ein Rotor drehfest gekoppelt ist.Die Zuverlässigkeit und die Reduzierung der Verlustleistung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Welle im Schmierölbereich einen Zentralkanal aufweist, durch den Öl in den Schmierölraum förderbar ist, und im Schmierölbereich eine Leitvorrichtung angeordnet ist, mittels der zumindest ein Teilölstrom umlenkbar ist.A hydrodynamic machine, in particular a retarder for attachment to a transmission, is proposed with a lubricating oil area and a working area area in a housing, a rotatably mounted shaft leading through both areas, and a synchronization device and a gearwheel being arranged on the shaft in the lubricating oil area and A rotor is coupled in a rotationally fixed manner in the work area. The reliability and the reduction of the power loss is achieved according to the invention in that the shaft in the lubricating oil area has a central channel through which oil can be conveyed into the lubricating oil space, and in the lubricating oil area a guide device is arranged by means of which at least one Partial oil flow can be deflected.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Maschine, insbesondere einen hydrodynamischen Retarder, zur Erzeugung eines Bremsmomentes mittels eines Arbeitsfluides, wobei der Retarder eine Synchronisationsvorrichtung umfasst, mittels der der Rotor des Retarders mit einer Antriebsvorrichtung eines Antriebsmotors koppelbar ist. Der Retarder ist zum Anbau an ein Getriebe vorgesehen.The invention relates to a hydrodynamic machine, in particular a hydrodynamic retarder, for generating a braking torque by means of a working fluid, the retarder comprising a synchronization device, by means of which the rotor of the retarder can be coupled to a drive device of a drive motor. The retarder is designed for mounting on a gearbox.
Insbesondere betrifft die Erfindung hydrodynamische Retarder, die als verschleissfreie Dauerbremse in Antriebsstränge, insbesondere Kraftfahrzeugantriebsstränge, beispielsweise in Lastkraftwagen und Bussen, eingesetzt werden.In particular, the invention relates to hydrodynamic retarders which are used as wear-free permanent brakes in drive trains, in particular motor vehicle drive trains, for example in trucks and buses.
Ein derartiger Retarder umfasst einen Rotor und einen Stator, die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden. Der Arbeitsraum ist für einen ersten Betriebszustand, Bremsen, über wenigstens einen vorgesehenen Arbeitsmediumeinlass mit Arbeitsmedium befüllbar. Während der Bremsung bildet sich im Arbeitsraum eine Kreislaufströmung, wobei das Arbeitsmedium ein Drehmoment hydrodynamisch vom Rotor auf den Stator überträgt. Für einen zweiten Betriebszustand, Nicht-Bremsbetrieb, wird das Arbeitsmedium aus dem Arbeitsraum des Retarders abgepumpt, um eine Drehmoment- und/oder Antriebsleistungsübertragung zu vermeiden.Such a retarder comprises a rotor and a stator, which together form a toroidal working space. For a first operating state, braking, the working space can be filled with working medium via at least one provided working medium inlet. During braking, a circulating flow forms in the work area, the working medium hydrodynamically transmitting torque from the rotor to the stator. For a second operating state, non-braking operation, the working medium is pumped out of the retarder's working space in order to avoid torque and / or drive power transmission.
Als Arbeitsmedium für einen Retarder kann ein Öl aus einem Ölkreislauf oder Kühlwasser aus einem Kühlwasserkreislauf verwendet werden. Beide Technologien sind aus dem StdT hinreichend bekannt.An oil from an oil circuit or cooling water from a cooling water circuit can be used as the working medium for a retarder. Both technologies are well known from the StdT.
Die
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen alternativen Aufbau für einen Retarder vorzuschlagen, durch den die Zuverlässigkeit verbessert und die Verlustleistung reduziert wird.The object of the invention is to propose an alternative structure for a retarder, by means of which the reliability is improved and the power loss is reduced.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved by an embodiment according to
Es wird eine hydrodynamische Maschine, insbesondere ein Retarder zum Anbau an ein Getriebe, mit einem Schmierölbereich und einem Arbeitsraumbereich in einem Gehäuse vorgeschlagen, wobei eine drehbar gelagerte Welle durch beide Bereiche führt, und auf der Welle im Schmierölbereich eine Synchronisationsvorrichtung und ein Zahnrad angeordnet sind und im Arbeitsraumbereich ein Rotor drehfest gekoppelt ist.A hydrodynamic machine, in particular a retarder for attachment to a transmission, is proposed with a lubricating oil area and a working area area in a housing, a rotatably mounted shaft leading through both areas, and a synchronization device and a gearwheel being arranged on the shaft in the lubricating oil area and a rotor is coupled in a rotationally fixed manner in the work area.
Die Zuverlässigkeit und die Reduzierung der Verlustleistung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Welle im Schmierölbereich einen Zentralkanal aufweist, durch den Öl in den Schmierölraum förderbar ist, und im Schmierölbereich eine Leitvorrichtung angeordnet ist, mittels der zumindest ein Teilölstrom umlenkbar ist.The reliability and the reduction of the power loss is achieved according to the invention in that the shaft in the lubricating oil area has a central channel through which oil can be conveyed into the lubricating oil space, and in the lubricating oil area a guide device is arranged by means of which at least a partial oil flow can be deflected.
Dadurch, dass ein Teilölstrom durch die Retarderwelle zugeführt und umgelenkt werden kann, wird erreicht, dass die Ölversorgung im Bremsbetrieb wie auch im Nicht-Bremsbetrieb auf die unterschiedlichen Gegebenheiten, bzw. die unterschiedliche Bewegung der Bauteile zueinander, angepasst wird. Die Funktion der erfindungsgemäßen Leitvorrichtung ist bei den beiden Betriebszuständen unterschiedlich, so dass die Umlenkwirkung der Teilölstrom bei den Betriebszuständen unterschiedlich ist.The fact that a partial oil flow can be supplied and deflected through the retarder shaft means that the oil supply in braking mode and in non-braking mode is adapted to the different conditions or the different movement of the components relative to one another. The function of the guide device according to the invention is different in the two operating states, so that the deflecting effect of the partial oil flow is different in the operating states.
Vom Zentralkanal können mehrere Querkanäle abzweigen, über die der Ölstrom in mehrere Teilströme aufgeteilt wird, wobei jedes Lager bzw. jede Schmier- oder Kühlstelle über einen separaten Teilölstrom mit Öl beaufschlagt wird. Über die Auslegung der Querschnitte kann der Durchfluss eingestellt werden, wobei der Gesamtquerschnitt der auch aus mehreren Einzelquerschnitten zusammengesetzt sein kann, z.B. 3 bis 4 Querbohrungen zu einem Lager.Several transverse channels can branch off from the central channel, via which the oil flow is divided into several partial flows, with each bearing or each lubrication or cooling point being supplied with oil via a separate partial oil flow. The flow can be adjusted by designing the cross-sections, whereby the total cross-section can also be composed of several individual cross-sections, e.g. 3 to 4 cross holes to a bearing.
In einer ersten Ausführung kann die Leitvorrichtung aus einem Kanal in der Retarderwelle und einem Lager zur Lagerung der Retarderwelle bestehen. Vorzugsweise wird der Kanal derart ausgerichtet, dass der Teilölstrom in Richtung Synchronisation gelenkt wird. Das Lager ist vorzugsweise ein Kegelrollenlager, das im Betrieb durch die Drehbewegung eine Pumpwirkung auf durchströmendes Öl ausübt. Werden Lager und Kanal in Strömungsrichtung hintereinander angeordnet, wird mittels der Pumpwirkung des Lagers Öl in bzw. durch den Kanal gepumpt.In a first embodiment, the guide device can consist of a channel in the retarder shaft and a bearing for supporting the retarder shaft. The channel is preferably oriented such that the partial oil flow is directed in the direction of synchronization. The bearing is preferably a tapered roller bearing which, during operation, exerts a pumping action on the oil flowing through it. If the bearing and channel are arranged one behind the other in the direction of flow, oil is pumped into or through the channel by means of the pumping action of the bearing.
In dieser Ausführung kann der Zentralkanal einen Ölanschluss umfassen, der mit dem Ölkreislauf eines Getriebes verbunden ist. Da alle Ölströme im Ölraum enden und sich im unteren Bereich des Lagergehäuses sammeln bzw. zusammenlaufen, ist im unteren Bereich des Lagergehäuses ein Rücklaufkanal vom Ölraum in den Getriebeölkreislauf vorgesehen.In this embodiment, the central channel can comprise an oil connection that is connected to the oil circuit a transmission is connected. Since all oil flows end in the oil chamber and collect or converge in the lower region of the bearing housing, a return channel from the oil chamber into the transmission oil circuit is provided in the lower region of the bearing housing.
In einer zweiten Ausführung kann die Leitvorrichtung einen Schlitzkanal umfassen, durch den Öl von dem Ölraum in einen Sammelraum leitbar ist bzw. gefördert werden kann. Die Lösung findet bei einem geschlossenen Ölkreislauf innerhalb des Lagergehäuses Verwendung, um eine Kreislaufströmung zu erzeugen. Der Austausch des Öls über den Getriebeölkreislauf ist vorteilhaft, um die Öltemperatur konstant zu halten.In a second embodiment, the guiding device can comprise a slot channel through which oil can be guided or conveyed from the oil space into a collecting space. The solution is used in a closed oil circuit within the bearing housing to create a circuit flow. Replacing the oil via the gear oil circuit is advantageous in order to keep the oil temperature constant.
Dabei kann der Sammelraum mit dem Zentralkanal in der Retarderwelle verbunden sein.The collecting space can be connected to the central channel in the retarder shaft.
Weiterhin kann zumindest ein Querkanal derart zwischen Nadellager und Synchronisation angeordnet sein, dass sich der Ölstrom durch den Querkanal in einen Teilölstrom durch das Lager und einen Ölstrom durch die Synchronisation aufteilt. Insbesondere in der zweiten Ausführung ist die Anordnung entscheidend dafür, wie groß der Ölvolumenstrom ist, der durch die Synchronisation gefördert wird. Der Weg in durch das Lager in Richtung Synchronisation sollte vorzugsweise kürzer sein bzw. den geringeren Durchflusswiederstand bieten.Furthermore, at least one transverse channel can be arranged between the needle bearing and the synchronization such that the oil flow through the transverse channel is divided into a partial oil flow through the bearing and an oil flow through the synchronization. In the second version in particular, the arrangement is decisive for how large the oil volume flow that is promoted by the synchronization. The path through the bearing towards synchronization should preferably be shorter or offer the lower flow resistance.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 Schmierölverteilsystem für einen Wasserretarder, zur Verteilung von Öl aus dem Getriebeölkreislauf im Schmierölbereich -
2 ein zweites Schmierölsystem für einen Wasserretarder, zur Verteilung von Schmieröl innerhalb des Schmierölbereichs -
3a-c Details zur Funktionsbeschreibung des zweiten Schm ierölsystem
-
1 Lubricating oil distribution system for a water retarder, for distributing oil from the gear oil circuit in the lubricating oil area -
2nd a second lubricating oil system for a water retarder, for the distribution of lubricating oil within the lubricating oil area -
3a-c Details on the functional description of the second lubricating oil system
Im Schmierölbereich
Für den Bremsbetrieb des Retarders wird die Synchronisation
Im Nicht-Bremsbetrieb stehen die Lager
Alle Teilölströme werden im unteren Teil des Lagergehäuses
In den
Wie auch in der ersten Ausführung bzw. Variante wird das Zahnrad
Die Lagergehäuseteil
Der Schlitzkanal
Vom oberen Teil des Sammelraums
Vom Sammelraum
Weitere Teilölströme
Das Lager
Dadurch, dass der Antrieb des Zahnrads
Die Durchflussmengendosierung kann beispielsweise über die Wahl der Durchflussquerschnitte gesteuert werden.
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- SchmierölbereichLubricating oil range
- 22nd
- RetarderwelleRetarder shaft
- 33rd
- ZentralkanalCentral channel
- 4a, b, c4a, b, c
- VerteilbohrungDistribution hole
- 55
- SynchronisierungSynchronization
- 66
- SchiebemuffeSliding sleeve
- 77
- RotorgehäuseteilRotor housing part
- 88th
- LagergehäuseteilBearing housing part
- 99
- WellendichtungShaft seal
- 1010th
- NadellagerNeedle bearing
- 1111
- Lagercamp
- 1212th
- Lagercamp
- 1313
- Konuselement (Synchronring)Cone element (synchronizer ring)
- 1414
- Kanalchannel
- 1515
- DrehmomentstützeTorque arm
- 1616
- ÖlanschlussOil connection
- 1717th
- ÖlraumOil room
- 1818th
- ArbeitsraumbereichWorkspace area
- 1919th
- Ölstrom durch SynchronisationOil flow through synchronization
- 2020th
- Zahnradgear
- 2121
- AntriebszahnradDrive gear
- 2222
- RücklaufkanalReturn channel
- 2323
- SammelraumGathering room
- 2424th
- Dichtungpoetry
- 2525th
- SchlitzkanalSlot channel
- 2626
- DichtspaltSealing gap
- 27a, b, c27a, b, c
- Teilölströme durch LagerPartial oil flows through bearings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102013224095 A1 [0005]DE 102013224095 A1 [0005]
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2018
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