[发明专利]一种液力减速器的蝶阀阀片及设计方法

说明书

本发明提供了一种液力减速器的蝶阀阀片及设计方法，所述蝶阀阀片通过齿轮轴安装于蝶阀本体上，所述蝶阀阀片包括：2个对称的圆形板(8)，每个圆形板呈中间凸起状，且2个圆形板的四周由封油球面(7)密封；所述蝶阀阀片沿中心线(1‑1)的截面呈纺锤形，在所述蝶阀阀片上与所述中心线(1‑1)垂直的方向设有齿轮轴孔(6)，所述齿轮轴孔(6)贯穿所述蝶阀阀片；所述蝶阀阀片的最小厚度(P1)、封油球面的直径(P2)、纺锤形两侧的楔形角度(P3)和齿轮轴孔的外廓直径(P4)，由油液进入时的绕流流阻确定。本发明设计的蝶阀阀片在保证了所需空载冷却流量及安装结构要求的情况下尽量降低油液通流流阻，从而提高液力减速器起效响应速度。

技术领域

本发明涉及液力减速器控制技术领域，具体涉及一种液力减速器的蝶阀阀片及设计方法。

背景技术

液力减速器是液力耦合器i_TB＝0的特殊形式，即其动轮随轴转动，定轮固定于壳体。在空载转动状态，进出口位置控制阀均关闭，空气介质通过定轮及壳体上敞开式小孔进出减速器工作轮腔。在工作状态，进口控制阀打开，油液介质通过进口迅速进入液力减速器轮腔内，通过动轮叶栅搅动使油液在轮腔循环圆中循环流动，离心作用下通过出口控制阀排出到轮腔之外，从而带走减速制动过程中产生的巨大热量。

由进口流量和减速器泵吸作用决定的起效响应速度是液力减速器重要性能参数，在液力减速器叶栅系统结构确定的情况下，为提高起效响应速度一般采用压力油箱供油配合进口蝶阀控制的进油方式。因压力油箱可以在控制阀开启瞬间提供较大流量，而蝶阀具有通径大、响应快、流阻小等优点，蝶阀的启闭通过绕其轴线的旋转改变油道通流面积来实现。将空载工况动轮处于转动状态，动轮叶栅搅动空气产生空损扭矩，从而导致轮腔内空气介质温度升高。介质在液力减速器中的循环流动主要通过离心作用实现，由于空气密度低，离心作用不显著，致使空气进出液力减速器的流量较小，加之空气介质导热性差，使得轮腔中的热量难以及时排出，从而使得液力减速器温升过高。为降低温升，一般在液力减速器空载工况也需向轮腔内供给部分油液，从而带走空转时轮腔中产生的热量，避免空载时温升过高。

综上可知，液力减速器进口蝶阀阀片结构设计有两个主要方面的考虑：其一是其“关闭”时的泄漏量，即用于对空载状态液力减速器进行降温的必要流量；其二是其“开启”时的过流阻力，其越小则进油速度越快，从而响应时间越短。但现有蝶阀阀片结构设计精度不理想，达不到工业要求，因此有必要设计满足液力减速器使用需求的进口蝶阀阀片。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的蝶阀阀片结构设计精度不理想问题，本发明提供一种液力减速器的蝶阀阀片及设计方法。通过对蝶阀阀片结构的设计，可以在保证关闭状态必要进油“泄漏量”的情况下显著降低开启状态进口流动阻力，为提高液力减速器充油起效响应速度提供了技术途径。

本发明提供的技术方案是：一种液力减速器的蝶阀阀片，所述蝶阀阀片通过齿轮轴安装于蝶阀本体上，所述蝶阀阀片包括：2个对称的圆形板(8)，每个圆形板呈中间凸起状，且2个圆形板的四周由封油球面(7)密封；

所述蝶阀阀片沿中心线(1-1)的截面呈纺锤形，在所述蝶阀阀片上与所述中心线(1-1)垂直的方向设有齿轮轴孔(6)，所述齿轮轴孔(6)贯穿所述蝶阀阀片；

所述蝶阀阀片的最小厚度(P1)、封油球面的直径(P2)、纺锤形两侧的楔形角度(P3)和齿轮轴孔的外廓直径(P4)，由油液进入时的绕流流阻确定。

优选的，所述蝶阀阀片还包括：平键槽；

所述平键槽设于齿轮轴孔的上方，用于将平键安装在所述平键槽，通过平键增加齿轮轴与蝶阀阀片之间的作用力。

优选的，在所述任一个圆形板(8)的中心位置设有垂直于所述齿轮轴孔的装卸组件(6)，用于辅助安装蝶阀阀片。

优选的，所述蝶阀阀片的最小厚度(P1)为进油孔公称直径的1/15～1/10。