[发明专利]一种大泵轮液力变矩器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液力变矩器，尤其是一种大泵轮液力变矩器，适用于叉车和挖掘装载机。

背景技术

液力变矩器是工程机械传动系统中的一个核心部件，安装于发动机和变速器之间，利用液体的流动将发动机扭矩平稳地传递到变速器，能够有效衰减发动机及传动系统的扭振和动负荷，使装有该元件的工程机械车辆具有良好的起动性、平稳性和对外载荷的自动适应性。可显著延长发动机和传动系统的使用寿命，使车辆获得良好的低速性能，提高对各种复杂路面的通过能力。

现有应用于叉车和挖掘装载机的液力变矩器包括涡轮、导轮和泵轮，都为三元件向心式涡轮结构，且循环圆形式为泵涡轮对称式的，即泵轮和涡轮基于中心线对称(参见图8)；当性能要求需提高以匹配更大功率发动机时，可通过扩大循环圆来实现。但在安装包容空间受限时，尤其是径向安装包容空间受限时，就难以通过扩大循环圆来实现性能提升。

发明内容

本发明的目的是解决在径向安装包容空间受限的情况下，液力变矩器如何匹配更大功率发动机这一问题。本发明提供了一种大泵轮液力变矩器，可以在相同有效直径的循环圆下，实现满足更大功率发动机匹配需求的性能。

本发明的具体技术方案是：

一种大泵轮液力变矩器，包括罩轮、涡轮、泵轮以及导轮；所述罩轮包括罩轮毂和罩轮壳；所述涡轮包括涡轮毂和涡轮体；所述泵轮包括泵轮毂和泵轮体；所述导轮包括导轮体、内座圈、外座圈和离合器；其特殊之处在于，所述泵轮体采用大泵轮叶片，所述涡轮体采用小涡轮叶片，且泵轮叶片与涡轮叶片轴面投影的面积比为1.65±0.1；所述轴面是指循环圆旋转中心轴所在的平面；循环圆形状系数：ā＝l₂/l₁＝0.44，r₀＝R₀/R_a＝0.37；循环圆宽度B与循环圆半径R_a比为0.68；

进一步地，所述液力变矩器循环圆直径循环圆宽度B为90±2mm；

各工作轮中间流线的平均进、出口半径：

泵轮体中间流线的进口平均半径ρ_B1＝67.2±2mm；

泵轮体中间流线的出口平均半径ρ_B2＝126.8±2mm；

涡轮体中间流线的进口平均半径ρ_T1＝123.6±2mm；

涡轮体中间流线的出口平均半径ρ_T2＝74.3±2mm；

导轮体中间流线的进口平均半径ρ_D1＝68.3±2mm；

导轮体中间流线的出口平均半径ρ_D2＝68.3±2mm；

各工作轮叶片中间流线的进、出口角为：

泵轮叶片进口角β_B1＝118°～122°；

泵轮叶片出口角β_B2＝78°～83°；

涡轮叶片进口角β_T1＝32°～36°；

涡轮叶片出口角β_T2＝147°～151°；

导轮叶片进口角β_D1＝110.5°～114.5°；

导轮叶片出口角β_D2＝32°～36°；

各工作轮进出口流道宽度B为：

泵轮叶片进口流道宽度B_B1＝46.5±2mm；

泵轮叶片出口流道宽度B_B2＝22.4±2mm；

涡轮叶片进口流道宽度B_T1＝17.5±2mm；

涡轮叶片出口流道宽度B_T2＝28.4±2mm；

导轮叶片进口流道宽度B_D1＝34.5±2mm；

导轮叶片出口流道宽度B_D2＝34.5±2mm。

进一步地，所述各工作轮的叶片数量：

泵轮叶片数Z_B＝30；涡轮叶片数Z_T＝28；导轮叶片数Z_D＝17。

本发明的有益效果是：

1.在径向安装包容空间受限的情况下，本发明采用大泵轮配小涡轮的结构，形成非对称式的循环圆，以匹配更高功率的发动机。该非对称循环圆液力变矩器的液力工况高效区域及最高效率均优于相同有效直径的对称式循环圆，最高效率达到89％，使装有该液力变矩器的整机的燃油经济性得到显著提升。