[其他]双卸荷回路式闭锁型液力变矩器

说明书

本实用新型属于液力传动技术领域实用新型双卸荷回路式闭锁型液力变矩器对传统的闭锁型液力变矩器从設計思想到机械结构都进行了全新的改进，它的新颖思想可广泛应用于液力传动技术领域。

液力变矩器传动是柔性传动，具有减振和缓冲作用，能提高动力机、工作机以及传动装置的使用寿命，同时对外载有自适应性，能无级变速变矩，使动力机稳定工作，且具有低速性能好，调速范围宽，减少档次等许多优点。因此，液力变矩器在机械传动领域获得广泛应用。

例如在石油钻机上采用变矩器后，起下钻作业时工效提高15％。但由于变矩器效率较低，在钻进作业时采用变矩器将降低工效10％，耗油量提高1.14倍，所以我们希望在钻进工况时变矩器呈闭锁状态，即动力直接输出，从而避免功率损失。

目前闭锁式液力变矩器一般为综合式向心涡轮变矩器；即在导轮内安装单向联轴器的方式来实现闭锁功能，但是采用单向联轴器有以下的缺点：

1.在向心式液力变矩器上安装单向联轴器有一定的局限性。一般只有在液力变矩器循环圆比值d／D＝0.28～0.46的条件下，才可以在导轮内安装单向联轴器，计算表明，现已采用的钻机变矩器均无法用加装单向联轴器的方式改装为闭锁型变矩器。

2.离心式变矩器具有许多优点，它的轴向力小，工艺性好，高效区宽，轴承润滑条件好，但由于它的机械结构不同于向心式变矩器，在导轮内安装单向联轴器是极为困难的。

3.单向联轴器结构复杂，由100多个零件组成，它的外形尺寸受结构限制不能太大。它的工艺性差、成本高、可靠性低。

4.对美国Allison传动器的分析结果表明，由于受到单向联轴器承载能力的限制，使变矩器与动力机的匹配不尽合理。

由于单向联轴器存在的不足，而限制了闭锁型液力变矩器的使用为了充分发挥闭锁型液力变矩器的优点，并克服单向联轴器存在的不足，本实用新型设计出一种双卸荷回路的方法来实现其闭锁功能。这种双卸荷回路不仅取代了单向联轴器来实现闭锁功能，而且这种双卸荷回路的结构设计简单，易于实现，即可用于向心式液力变矩器，也可用于离心式液力变矩器，为闭锁型液力变矩器开辟了一条新的设计途径。本实用新型的设计思想是闭锁型液力变矩器在闭锁工况时，工作腔内的工作介质不得传递功率，而传统的单向联轴器的主要作用是降低在闭锁工况下因导轮固定而引起的液力损失，那么，只要在闭锁工况下，使液体在工作腔不发生循环流动，液力损失也就可以避免。        本实用新型的主要特征是采用了两步卸荷的方式，阻止了工作腔内液油的流动，而避免了功率的损失。

第一步卸荷是首先中断向变矩器的供油，第二步卸荷是采用了一种特殊的排油阀，将工作腔内的油液排空。通过这种双卸荷回路的方式，既简单，又可靠地实现了液力变矩器的闭锁功能。

附图1是向心式闭锁型变矩器双卸荷回路的示意图，卸荷的方式采用人工手动换向阀。

附图2是向心式闭锁型变矩器双卸荷回路的示意图，卸荷的方式采用毕托感应压力来自动控制换向阀动作。

附图3是离心式闭锁型变矩器的双卸荷回路的示意图。

附图4是排油阀的结构示意图。

结合附图作以下详细的说明：

供油泵（11）由输入轴（8）驱动从油箱（14）吸油，压力油经换向阀（10）或液控两位四通换向阀（17）在变矩器工况时向变矩器充油。工作液在泵轮（1）、涡轮（2）、导轮（3）循环过程中的动量矩变化将功率经输出轴（9）输出。在闭锁工况时，操纵换向阀（10）或（17）中断向变矩器工作腔内的供油，压力油作用在闭锁离合器活塞（7）上，并推动离合器摩擦片（6）与闭锁离合器后座板（5）结合，动力直接输出。另外，闭锁油压同时作用在图4所示的排油阀的阀芯（33）上部。使排油阀中的阀片（31）与阀体（32）分离，工作腔内的油液排出。此时工作腔内的油液经节流孔（20）排出。在闭锁工况下，变矩器的轴承润滑是通过闭锁油路上的润滑分流（19）来实现。由于在闭锁工况下的油路系统中只有轴承润滑和闭锁离合器的少量漏失，多余的油经节流阀（13）排回油箱（14）。

当需要采用液压控制自动转换工况时，打开截止阀（18）与输出轴（9）同步旋转的集油环（15）和固定在导轮套上的毕托管（16），将输出转速转换成液压信号来控制液控换向阀（17），实现闭锁工况和变矩器工况的转换。

闭锁离合器还可设计为湿式的，在闭锁离合器活塞（7）的外圆处有卸荷孔，摩擦片（6）的下端有平衡孔，亦可在摩擦片右端加装一个喋形弹簧（21），以便闭锁离合器分离可靠，不发生滑转。