[发明专利]一种可调涡轮叶片式液力偶合器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种液力传动装置，具体地说是液力耦合器。

背景技术

液力偶合器是一种利用工作油液的动能传递动力的液力传动设备。液力偶合器的主要部件是两个工作轮，在工作轮中间充有工作油液。其中与主动轴相连的工作轮为泵轮，与从动轴相连的为涡轮，分别作为功率输入端和功率输出端。主动轴与从动轴布置在同一轴线上，几何尺寸相同，工作轮内都装有一定数量的叶片。两工作轮之间有一定间隙，彼此间无机械联系。当主机带动主动轴，使泵轮旋转时，工作腔中的工作油液在叶片的带动下，因离心力作用由泵轮内侧进口流向外缘出口，形成高压高速液流，冲向涡轮叶片，使涡轮跟泵轮同向旋转。工作油液从涡轮中心重新流入泵轮进口，形成环流，这样往复循环，使液力偶合器持续地工作。在这一过程中，泵轮将输入的机械能转化为工作油液的动能和势能，涡轮将工作油液的动能和势能转化为输出的机械能，从而实现了能量的传递。

现有技术的液力偶合器的泵轮和涡轮，其叶片均为固定式，包括径向垂直式和倾斜式两种，当工况变化时，固定式涡轮叶片的倾角无法进行调节。为了适应工况的变化，目前船舶上通常采用可调充油量式液力偶合器，可通过调节工作腔的充油度来改变液力偶合器所传递扭矩和转速的目的，但其结构复杂，充放油时间较长。

发明内容

本发明的目的在于提供可以在不改变工作腔充油度的情况下，通过调节涡轮叶片的倾角来适应工况变化的一种可调涡轮叶片式液力偶合器。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种可调涡轮叶片式液力偶合器，包括泵轮和涡轮，泵轮与主轴相连，涡轮与从动轴相连，主动轴和从动轴位于同一轴线上，主动轴和从动轴之间充有工作油液，泵轮的叶片为固定式径向垂直直叶片，其特征是：所述涡轮包括涡轮叶片调节机构、涡轮输出轴，涡轮叶片调节机构包括滑杆、调节单元，所述调节单元包括齿轮、齿条、可调倾角涡轮叶片，可调倾角涡轮叶片安装在齿轮上，齿轮与齿条啮合，齿条连接辐条，调节单元沿涡轮输出轴圆周方向均匀设置，滑杆与涡轮输出轴同轴并可沿其轴向移动，滑杆与各个调节单元的辐条相连。

本发明还可以包括：

1、可调倾角涡轮叶片在齿条带动下绕其自身径向轴线在0-180°的范围内做旋转运动。

本发明的优势在于：本发明能够满足不同工况扭矩传递的需要。与可调充油量式液力偶合器相比，本发明的可调涡轮叶片式液力偶合器的调节速度快，能够快速适应工况的变化，而且简化了工作液的充排油机构，对多工况的适应性较好，且当工况变化时能够进行快速的调节。

附图说明

图1为叶片倾角示意图；

图2为涡轮叶片调节机构示意图；

图3为涡轮结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明可调涡轮叶片式液力偶合器的泵轮叶片3为固定式径向垂直直叶片，涡轮叶片4为倾角可调式直叶片。如图2和图3所示，可调涡轮叶片式液力偶合器的涡轮叶片调节机构，包括涡轮叶片4、齿轮5、齿条6、滑杆7、辐条9等零部件。滑杆7与涡轮输出轴8同轴，各齿条6通过各辐条9与滑杆7固定相连。各涡轮叶片4与各齿轮5固定相连，可绕齿轮轴转动。

本发明的液力偶合器不需要外部的循环油系统，在工作过程中工作腔的工作油液不会发生变化。液力偶合器工作时，通过推拉滑杆7使各齿条6同步运动，从而带动各齿轮5同步转动，最终实现对各涡轮叶片4倾角的调节。当工作轮1和2的转速保持不变时，改变涡轮叶片4的倾角，工作轮所传递的扭矩将发生变化，从而能够调节涡轮输出轴的转速，此时液力偶合器相当于调速器的作用；当涡轮叶片4所在平面与轴向垂直时，即倾角为0°或180°时，此时液力偶合器将不传递扭矩，相当于离合器的作用。

本发明的可调涡轮叶片式液力偶合器的工作油液为定充满度型，将一定量的工作油液密封在工作腔中，不需要外部的循环油系统，从而简化了液力偶合器的结构。为了使定充满度型液力偶合器既能起到调速器的作用，又能起到离合器的作用，本发明将涡轮的叶片设计成可调倾角式。当工况发生变化时，通过旋转涡轮的叶片可使叶片处于不同的倾斜状态，从而传递不同的扭矩，以适应工况的变化。

齿条传动机构的作用是通过滑杆7在涡轮输出轴8中的滑动，通过辐条9带动齿条运动，从而带动齿轮调节涡轮叶片的倾角。通过对涡轮叶片倾角的调节实现在不同工况下传递不同扭矩的目的。

本发明一种可调涡轮叶片式液力偶合器，由泵轮1、涡轮2及涡轮叶片倾角调节机构构成，涡轮叶片的倾角可以由调节机构进行调节。