專利名稱：新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，屬于一種液力機(jī)械傳動(dòng)裝置。 技術(shù)背景液力變矩器和液力減速器都是現(xiàn)代車輛中普遍應(yīng)用的液力元件，在工程機(jī)械及軍用重型 車輛中應(yīng)用的應(yīng)用尤其廣泛。近年來，由于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大、車重增加、車速提高等因 素，對(duì)車輛的減速制動(dòng)性能提出了更高的要求，單一的制動(dòng)器已經(jīng)很難滿足車輛制動(dòng)性能的 要求，即使能夠滿足，制動(dòng)器的工作條件也變得極為惡劣。為減少閘瓦和輪箍的磨損，增強(qiáng) 車輛制動(dòng)的平穩(wěn)性和舒適性，提高車輛運(yùn)行的平均速度。在國(guó)外，液力減速器已有較為廣泛 的應(yīng)用，安裝在大型公共汽車、旅游車、重型運(yùn)輸汽車以及軍用車輛、坦克等車輛上，大大 提高了這些車輛的行駛性能和操縱靈活性。因此，現(xiàn)代車輛普遍采用液力和機(jī)械制動(dòng)器聯(lián)合 作用，來滿足車輛制動(dòng)性能的要求。由于車輛對(duì)減速制動(dòng)性能的要求不斷提高，更重要的是如何減小車輛部件的結(jié)構(gòu)尺寸，使得整車質(zhì)量降低并簡(jiǎn)化操縱，所有這些因素促使人們致力于研究一種能在功能上將液力變 矩器和液力減速器合二為一，且不增加傳動(dòng)系統(tǒng)整體尺寸的新型液力傳動(dòng)裝置。這種液力傳 動(dòng)裝置在牽引工況時(shí)，具有液力變矩器的性能；在制動(dòng)工況時(shí)，具有減速制動(dòng)性能。俄羅斯 全俄運(yùn)輸車輛研究所已經(jīng)研制出了 一種牽引制動(dòng)型液力變矩器，它同時(shí)具有液力變矩器和液 力制動(dòng)器的功能，北京理工大學(xué)對(duì)這種液力變矩器進(jìn)行了引進(jìn)和研究。如附圖3所示，俄羅 斯的這種牽引制動(dòng)型液力變矩器是在三元件液力變矩器的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)大制動(dòng)輪和一個(gè) 小制動(dòng)輪，同時(shí)增加了一些用于控制構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的離合器。由于增加了兩個(gè)制動(dòng)輪，這種牽引 制動(dòng)型液力變矩器由原來的三元件變?yōu)槲逶?，它存在兩個(gè)缺陷 一是結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜； 二是由于接合縫的增多，使內(nèi)泄漏現(xiàn)象更加嚴(yán)重，傳動(dòng)效率下降。
發(fā)明內(nèi)容
一本發(fā)明的目的為提高車輛的減速制動(dòng)性能，克服己有牽引制動(dòng)型液力變矩器的存在的 缺陷，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、同時(shí)具有液力變矩器和液力減速器功能的新型 牽引制動(dòng)型液力變矩器。本發(fā)明的技術(shù)方案為使新型牽引制動(dòng)型液力變矩器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造成本低，在不改變?nèi)毫ψ兙仄骰窘Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加一些控制液力元件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的離合器，以實(shí) 現(xiàn)液力變矩器工作狀態(tài)的變化。通過對(duì)離合器的控制，可以實(shí)現(xiàn)牽引、制動(dòng)、閉鎖三種工況 的轉(zhuǎn)換。
圖l新型牽引制動(dòng)型液力變矩器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)2新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的控制油路圖3全俄運(yùn)輸車輛研究所研制的牽引制動(dòng)型液力變矩器圖4新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的另一種結(jié)構(gòu)圖中1、輸入軸，2、泵輪，3、渦輪，4、導(dǎo)輪，5、導(dǎo)輪離合器，6、制動(dòng)離合器，7、 單向聯(lián)軸器，8、閉鎖離合器，9、輸出軸本發(fā)明具體實(shí)施方式
新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，輸入軸(1)與泵輪(2)固連，泵輪(2) 通過閉鎖離合器(8)與輸出軸(9)相連，渦輪(3)通過制動(dòng)離合器(6)與機(jī)架相連，渦 輪(3)通過單向聯(lián)軸器(7)與輸出軸(9)相連。輸入軸(1) 一般與原動(dòng)機(jī)相連，輸出軸 (9) 一般與變速器相連。泵輪(2)與輸出軸(9)相聯(lián)的閉鎖離合器(8)為片式摩擦離合器，渦輪(3)與機(jī)架 相連的制動(dòng)離合器(6)也是片式摩擦離合器。閉鎖離合器(8)和制動(dòng)離合器(6)的結(jié)合與 分離通過液壓控制，向離合器油缸中、輸入壓力油時(shí)，油缸活塞在油壓的作用下將離合器的主 動(dòng)片和從動(dòng)片壓緊，在摩擦力的作用下主動(dòng)片與從動(dòng)片連為一體，此時(shí)離合器處于結(jié)合狀態(tài)； 如果截?cái)噙M(jìn)入離合器油缸的壓力油，油缸活塞在彈簧力的作用下回位，主動(dòng)片與從動(dòng)片分離， 它們之間相互沒有約束，此時(shí)離合器處于分離狀態(tài)。導(dǎo)輪(4)通過導(dǎo)輪離合器(5)與機(jī)架相連，導(dǎo)輪離合器(5)為一單向離合器。當(dāng)渦輪 (3)與泵輪(2)的轉(zhuǎn)速比小于偶合點(diǎn)轉(zhuǎn)速比時(shí)，導(dǎo)輪離合器(5)楔緊不轉(zhuǎn)，導(dǎo)輪(3)固 定；當(dāng)渦輪(3)與泵輪(2)的轉(zhuǎn)速比大于等于偶合點(diǎn)轉(zhuǎn)速比時(shí)，導(dǎo)輪離合器(5)可自由轉(zhuǎn) 動(dòng)，導(dǎo)輪(3)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪(3)與輸出軸(9)通過單向聯(lián)軸器(7)相連，渦輪(3)與輸出軸(9)之間的動(dòng) 力是單向傳遞的，動(dòng)力只能由渦輪(3)傳遞到輸出軸(9)?，F(xiàn)分三種工況分別說明新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的工作過程。牽引工況制動(dòng)離合器(6)和閉鎖離合器(8)都處于分離狀態(tài)，泵輪(2)與渦輪(3)都不受離合器的約束。動(dòng)力由原動(dòng)機(jī)經(jīng)輸入軸(1)傳遞到泵輪(2)，泵輪(2)將動(dòng)力傳遞 給渦輪(3)，渦輪(3)經(jīng)單向聯(lián)軸器(7)將動(dòng)力傳遞到輸出軸(9)。在該種工況下，新型 牽引制動(dòng)型液力變矩器的工作狀態(tài)與普通液力變矩器的工作狀態(tài)相同。牽引工況適用于載荷 較大或載荷變化較大的情況。閉鎖工況制動(dòng)離合器(6)分離，閉鎖離合器(8)結(jié)合，泵輪(2)與輸出軸(9)連 為一體，渦輪(3)不受制動(dòng)離合器(6)的約束。動(dòng)力不經(jīng)過渦輪G)傳遞，由輸入軸(1) 經(jīng)泵輪(2)直接傳遞到輸出軸(9),渦輪(3)和導(dǎo)輪(4)在液流的沖擊下以近似于泵輪(2) 的速度旋轉(zhuǎn)。在該種工況下，新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的傳動(dòng)為機(jī)械傳動(dòng)，不再是液力傳 動(dòng)。閉鎖工況適用于載荷較小且變化不大的情況，因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)的效率高于液力傳動(dòng)，所以 閉鎖工況的傳動(dòng)效率比牽引工況的傳動(dòng)效率高。制動(dòng)工況原動(dòng)機(jī)傳遞到輸入軸(1)的動(dòng)力斷開，并且制動(dòng)離合器(6)和閉鎖離合器 (8)都處于結(jié)合狀態(tài)，泵輪(2)與輸出軸(9)連為一體，渦輪(3)固定不動(dòng)。泵輪(2) 與輸出軸(9) 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)液流沖擊渦輪(3)，由于渦輪(3)固定不動(dòng)，液流就會(huì)產(chǎn)生 一個(gè)阻止泵輪(2)轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用力矩，這個(gè)反作用力矩就是液力制動(dòng)力矩。由液力傳動(dòng)理論 可知，液力制動(dòng)力矩的大小與泵輪(2)轉(zhuǎn)速的平方成正比，在制動(dòng)過程中，隨著車速的下降， 泵輪(2)的轉(zhuǎn)速越來越小，液力制動(dòng)力矩也越來載小。液力制動(dòng)力矩不能保持為定值，它的 大小以拋物線的方式下降，在車速高時(shí)制動(dòng)效果好，在車速低時(shí)制動(dòng)效果差。因此，液力制 動(dòng)要和機(jī)械制動(dòng)器聯(lián)合工作。在下長(zhǎng)坡時(shí)，如果液力制動(dòng)可使車輛速度穩(wěn)定在一個(gè)安全值內(nèi)， 就可以不使用機(jī)械制動(dòng)器。在制動(dòng)過程中，車輛減速所消耗的能量轉(zhuǎn)化為熱能，使?fàn)恳苿?dòng) 型液力變矩器內(nèi)的油液溫度升高，通過散熱器將熱量散發(fā)出去。本發(fā)明所述的新型牽引制動(dòng)型液力變矩器可以實(shí)現(xiàn)牽引、制動(dòng)、閉鎖三種工況，這三種 工況的轉(zhuǎn)換主要是通過控制制動(dòng)離合器(6)和閉鎖離合器(8)的結(jié)合與分離來實(shí)現(xiàn)。三種 工況的轉(zhuǎn)換可以通過圖2所示的液壓控制油路實(shí)現(xiàn)當(dāng)三位四通閥處于左位時(shí)，制動(dòng)離合器 (6)的油缸和閉鎖離合器(8)的油缸都與油泵相通，在壓力油的作用下，兩個(gè)離合器都處 于結(jié)合狀態(tài)，此時(shí)牽引制動(dòng)型液力變矩器處于制動(dòng)工況。當(dāng)三位四通閥處于中位時(shí)，制動(dòng)離 合器(6)的油缸和閉鎖離合器(8)的油缸都與油池相通，兩個(gè)離合器都處于分離狀態(tài)，此 時(shí)牽引制動(dòng)型液力變矩器處于牽引工況。當(dāng)三位四通閥處于右位時(shí)，閉鎖離合器(8)的油缸 與油泵相通，閉鎖離合器(8)處于結(jié)合狀態(tài)，制動(dòng)離合器(6)的油缸與油池相通，制動(dòng)離 合器(6)處于分離狀態(tài)，此時(shí)牽引制動(dòng)型液力變矩器處于閉錟工況。本發(fā)明所述的新型牽引制動(dòng)型液力變矩器的導(dǎo)輪(4)既可通過導(dǎo)輪離合器(5)與機(jī)架 相連，也可與機(jī)架固連。圖4為導(dǎo)輪直接與機(jī)架相連的結(jié)構(gòu)形式。
權(quán)利要求
1、一種新型牽引制動(dòng)型液力變矩器，主要由輸入軸(1)、泵輪(2)、渦輪(3)、導(dǎo)輪(4)、導(dǎo)輪離合器(5)、制動(dòng)離合器(6)、單向聯(lián)軸器(7)、閉鎖離合器(8)和輸出軸(9)組成，其特征在于不改變普通液力變矩器的基本結(jié)構(gòu)，在普通液力變矩器的基礎(chǔ)上增加一些控制液力元件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的離合器，通過對(duì)離合器的控制，可以實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；它具有液力變矩器和液力制動(dòng)器的功能，將液力變矩器和液力制動(dòng)器合二為一，具有牽引、制動(dòng)、閉鎖三種工作狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引制動(dòng)型液力變矩器，其特征在于泵輪(2)與輸出軸(9) 通過閉鎖離合器(8)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引制動(dòng)型液力變矩器，其特征在于渦輪(3)與機(jī)架通過 制動(dòng)離合器(6)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引制動(dòng)型液力變矩器，其特征在于渦輪(3)與輸出軸(9) 通過單向聯(lián)軸器(7)相連，動(dòng)力單向傳遞，只能由渦輪(3)傳遞到輸出軸(9)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引制動(dòng)型液力變矩器，其特征在于導(dǎo)輪(4)既可通過導(dǎo) 輪離合器(5)與機(jī)架相連，也可與機(jī)架固連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的牽引制動(dòng)型液力變矩器，其特征在于制動(dòng)離合器(6)和閉 鎖離合器(8) —般采用液壓片式摩擦離合器，也可以采用其它形式的離合器。
全文摘要
一種新型牽引制動(dòng)型液力變矩器，涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，屬于一種液力機(jī)械傳動(dòng)。本發(fā)明提供了一種新型牽引制動(dòng)型液力變矩器，將液力變矩器與液力減速器合二為一，可以實(shí)現(xiàn)牽引、制動(dòng)、閉鎖三個(gè)工況的轉(zhuǎn)換。這種新型牽引制動(dòng)型液力變矩器不改變普通液力變矩器的基本結(jié)構(gòu)，在普通液力變矩器的基礎(chǔ)上增加一些控制液力元件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的離合器，通過對(duì)離合器的控制，就可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)工況的轉(zhuǎn)換。與同類產(chǎn)品相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H45/00GK101403433SQ20081004627
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者進(jìn) 姚, 華 李 申請(qǐng)人:四川大學(xué)