[发明专利]小功率液力传动装置起动变矩器导轮

说明书

技术领域

本发明涉及小功率液力传动装置，特别涉及小功率液力传动装置起动变矩器导轮。

背景技术

目前液力传动具有自动适应性、无级调速、防振隔振、良好的起动性能、限矩保护性能等优点，应用于轨道机车车辆、工程机械、起重运输机械、钻探设备等传动装置上，而小功率液力传动装置以其高可靠性、高效率、高性价比和高技术成熟度更是被广泛应用在内燃动车组、高速轨道车上。小功率液力传动装置液力元件大多由变矩器+偶合器组成，变矩器用于起动、中低速范围，偶合器用于高速范围，这样保证整个液力传动装置的高效率。本发明涉及的是用于起动和中低速范围的变矩器，其由一个泵轮、涡轮和固定导轮组成。其中导轮呈环盘形，因其整体尺寸较小，采用整体铸造后加工成型，环盘形结构中间垂直固定有若干均匀排列的叶片组成的叶栅，叶片截面近似叶状的弧形体。叶片截面从导轮心部至外沿方向由薄逐渐变厚，且叶片两侧面由不同曲率的弧线圆滑过渡而成。导轮一侧紧邻涡轮，另一侧与其固定安装件相接。目前，对于长圆形循环圆导轮来讲，其叶型各异，整体结构也不尽相同，尤其对于小尺寸的导轮仍存在不足之处：

1、构成叶片流线型不明显，液流冲击损失较大。

2、叶片进口角或出口角过大或过小，造成液流损失较大或变矩比小。

3、与涡轮相邻端面结构不合理，造成流道不顺畅、密封效果不佳。

4、固定侧端面液流回流泵轮流道曲率不佳，影响液流回流速度。

5、由多件紧固而成，叶片分布不均匀，衔接处存在错牙。

基于上述不足之处，对于小功率液力传动装置，液力元件的性能和效率显得尤为重要。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种能够提高小功率液力传动装置用液力变矩器效率和性能，保证泵轮进口速度环量，提高泵轮转矩系数，保证较大变矩比的变矩器导轮整体结构。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

小功率液力传动装置起动变矩器导轮，变矩器导轮安装于变矩器循环圆的直线段，且由位于最外环的导轮外环，位于最里环的导轮内环和固定于导轮外环与导轮内环之间的导轮叶片组成；

变矩器导轮变矩器内泵轮相邻处加工成碟状凹槽（以变矩器导轮为参照对象即为变矩器导轮轴向加工为带有向变矩器导轮中心倾斜斜面的凹槽），且此处碟状凹槽与泵轮相邻部位形成导轮密封位Ⅰ（即如图1所示，由导轮内环碟状凹槽内壁与泵轮表面接触处形成导轮密封位Ⅰ），用于减少工作介质流入，降低液流摩擦损失；

变矩器导轮变矩器内涡轮相邻部位加工成凹槽（以变矩器导轮为参照对象即为变矩器导轮轴向加工的凹槽），且此处凹槽与涡轮相邻部位形成导轮密封位Ⅱ（即如图1所示，由导轮内环凹槽内壁与涡轮表面接触处形成导轮密封位Ⅱ），且导轮密封位Ⅱ间隙略大于导轮密封位Ⅰ，此结构其一便于排出由导轮密封位Ⅰ进入的少量工作介质，其二能够减小对涡轮甩出的工作介质的量，进而减小局部扰动；

导轮外环环心部分逐渐内收成喇叭形，导轮外环内外侧截面分别由第一圆弧，第二圆弧和第三圆弧曲线连接而成，且第一圆弧、第二圆弧和第三圆弧半径比为39:65:18；导轮外环外缘设有用于导轮安装定位于变矩器内部的凸台结构（即导轮安装位）；

导轮外环喇叭形外侧面与变矩器内部相邻件围成充油道，且充油道一端口与外部工作介质入口连通另一端与变矩器流道的下沿和泵轮的入口连通，并且导轮外环喇叭形内侧面为变矩器流道外边界的一部分，此结构用于引导流经导轮叶片的工作介质重新流入泵轮入口，保证泵轮进口处的速度环量，减少冲击损失，并且导轮外环沿着变矩器流道外边界延伸部分辅助工作介质导向重新流入泵轮入口；

如图1所示导轮内环与变矩器流道接触部分由第四圆弧、第五圆弧和第六圆弧和两段直线首尾相接组成，构成变矩器流道内边界的一部分，且第四圆弧、第五圆弧和第六圆弧的半径比为7.5:15:15，此种结构便于工作介质的稳定流动，减少冲击损失；

导轮叶片为一端向另一端厚度逐渐减小弧形叶片，且导轮叶片较厚端朝向变矩器导轮的外缘，导轮叶片较薄端朝向变矩器导轮的心部；导轮叶片较厚端朝向导轮叶片内弧面曲面顶点和导轮叶片内弧面朝向变矩器导轮中心端部顶点的连线与变矩器导轮中心到导轮叶片内弧面朝向变矩器导轮中心端部顶点的连线呈α=8.5-9°夹角；

综上本发明与现有技术相比具有如下优势：

1、导轮叶片截面呈流线型，工作介质进口端曲率半径较大，减少冲击损失，提高效率。