一种轴流式导叶可调液力变矩器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轴流式导叶可调液力变矩器，所述的一种轴流式导叶可调液力变矩器包括泵轮、涡轮、导轮组件和壳体，发动机输出轴带动驱动轮与泵轮旋转，进而带动壳体内的工作液体流动，将输入轴的机械能转换为液体的动能，工作液体由泵轮进入涡轮和导轮组件的导轮，再流回泵轮，形成液流循环，由工作液体带动涡轮及输出轴转动，将液体动能转化为输出轴的机械能；所述导轮组件的叶片与调节机构相连接，为可调叶片。通过调节导叶开度，改变液力变矩器的能容值，从而改变液力变矩器的性能，实现发动机与液力变矩器之间的一种动态匹配。提高作业生产率，提高动力性和经济性，实现节能减排。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于液压液力
，尤其涉及一种轴流式导叶可调液力变矩器。
技术介绍
近年来，随着能源需求的日益紧张以及环境的严重污染，各种车辆行业均已向节能减排方向发展。尤其对于工程机械作业车辆，常年处于作业环境恶劣，作业工况复杂的条件下，在满足动力性的前提下，如何提高传动系统的经济性显得尤为重要。在液力传动系统中发动机与液力变矩器的匹配是影响经济性的重要因素，一台性能良好的发动机与一台性能良好的液力变矩器进行匹配，不一定产生良好的效果。对于普通变矩器来讲，一旦变矩器的结构及叶栅系统确定，变矩器的性能就随之确定。当与发动机进行匹配时，只能选取在特定的工况下根据特定的需求进行合理匹配。一旦作业工况改变，匹配情况就会变坏，从而使发动机的功率不能得到有效地利用。因此，如何设计一种能容可控的液力变矩器与发动机实现动态匹配，换而言之，当作业工况改变时，如何通过改变液力变矩器的性能与发动机时刻保持良好的匹配关系是今后值得我们研究的方向。导叶可调液力变矩器既是可控能容液力变矩器类型中的一种，通过调节导叶的开度来获得变矩器的不同性能，即不同的导叶开度下对应不同的变矩器性能，使得车辆在不同的作业工况下能够根据不同的作业需求选择相应的导叶开度，实现发动机与液力变矩器之间的动态匹配，提高动力性和经济性，实现节能。现在许多领域都已经应用导叶可调液力变矩器，如德国福伊特公司2006年推出windrive，就是将可调液力变矩器应用于大型风力发电装置中的传动系统。我国在70年代由上海铁道学院研制的LB46可调液力变矩器，成功应用于挖泥船上等等。这些领域都是利用导叶可调液力变矩器作为液力传动系统中的液力传动元件来进行调速，以便得到人们想要的结果。但目前将导叶可调液力变矩器应用在装载机中却很少见，鉴于导叶可调液力变矩器的诸多优点，如何将其成功的应用于装载机中，实现发动机与液力变矩器的动态匹配，提高装载机动力性和经济性，提高装载机作业效率，改善装载机性能，实现节能受到越来越广泛的关注。导叶可调液力变矩器根据其导叶的布置形式可分为两种，一种是导轮叶片位于径向布置，其循环圆结构大多数为方形腔。另一种为导轮叶片布置于轴向位置，其循环圆结构多数为圆形腔。由于轴向布置的导叶可调液力变矩器调解困难，故现有大多数可调液力变矩器均为第一种结构。但这种结构式可调变矩器的涡轮为离心式，其透穿性不能很好地满足装载机作业工况的复杂情况，又因其结构尺寸的限制，故在装载机中很难应用。循环圆为圆形腔的普通三元件液力变矩器具有结构简单、效率高、工作稳定可靠，透穿性满足工程机械作业工况的复杂情况等优点，因此被广泛应用于工程机械车辆中。如何通过改进普通三元件液力变矩器的结构来实现导叶开度的调节，既保留原有液力变矩器的优点，又能够实现变矩器能容的可控性，实现发动机与液力变矩器的动态匹配，提高动力性和经济性，实现节能减排是我们现在迫切需要解决的一项重要任务。
技术实现思路
针对现有装载机液力传动系统中，液力变矩器为固定能容，与发动机在不同作业工况下不能任意匹配，发动机的功率得不到合理利用，燃油经济性差等一系列问题。本技术提出一种轴流式导叶可调液力变矩器。目的在于解决以上问题，实现液力变矩器与发动机的动态匹配，提高燃油经济性，实现节能减排。本技术通过以下技术方案实现：一种轴流式导叶可调液力变矩器,包括泵轮1、涡轮2、导轮组件3和壳体8，所述泵轮1与泵轮座12相连接，进而通过滑动轴承11安装在导轮组件3上；泵轮1的外侧通过驱动轮4与输入轴6连接，进而由驱动轮4驱动泵轮1旋转；所述涡轮2通过涡轮毂7安装在输出轴9上，并通过压环5固定；所述导轮组件3通过滚动轴承10安装在输出轴9上；发动机输出轴与输入轴6连接带动驱动轮4与泵轮1旋转，进而带动壳体8内的工作液体流动，将输入轴6的机械能转换为液体的动能，工作液体由泵轮1进入涡轮2和导轮组件3的导轮，再流回泵轮1，形成液流循环，由工作液体带动涡轮2及输出轴9转动，将液体动能转化为输出轴9的机械能，实现能量的传递。所述导轮组件3包括导轮座13、滑动轴承14、轴套15、调节轴16以及导轮，其中导轮由内环18、叶片21、外环22组成。所述叶片21与调节机构相连接，为可调叶片。为了实现这一目的，本技术将所述导轮组件3中的内环18、叶片21、外环22进行改进，在保证叶片21能够转动的同时不被内环18和外环22卡住。所述可调的叶片21通过叶片轴19固定在内环18和外环22上，所述叶片轴19与叶片21之间装有叶片轴套20，同时所述叶片21上还装有销轴17，通过调节轴16的旋转带动所述销轴17拨动叶片21绕着所述叶片轴19进行转动，从而实现导叶的调节。所述的内环18靠近叶片21一侧为平面结构，以便防止叶片转动时被内环18卡住。所述的外环22靠近叶片21的一侧也为平面结构，以利于叶片21转动。所述外环22表面上开有滑槽，以便所述销轴17在滑槽中移动，调节叶片21的开度。所述叶片21的约前2/5部分为柱状叶片，其余叶片部分为扭曲叶片，所述叶片21可以由调节轴16旋转带动销轴17拨动进行转动，当叶片21的开度处于可调导叶最大开度时，液力变矩器具有较大的能容，得到发动机的功率较多，使得装载机具有较大的牵引力，较高的传动效率，利于装载机的铲入及运输。当叶片21的开度处于可调导叶最小开度时，液力变矩器能容小，吸收功率小，工作装置得到足够大的功率，使得工作油缸反应速度加快，加快装载机铲斗的转动及举升，提高作业效率。所述导轮调节机构包括电液伺服控制系统和齿条齿轮机构。所述电液伺服控制系统包括车速传感器T1、涡轮转速传感器T2、发动机转速传感器T3、工作装置压力传感器T4、信息采集器T5、指令控制器T6、控制器T7、液压伺服阀T8和液压缸T9，所述的信息采集器T5采集车速传感器T1、涡轮转速传感器T2、发动机转速传感器T3和工作装置压力传感器T4的输出信号，所述信息采集器T5采集的信号与指令控制器T6发出的信号同时传入控制器T7中，控制器T7控制电液伺服阀T8动作，进而驱动液压缸T9的活塞杆伸缩；所述的齿轮齿条机构包括与液压缸T9的活塞杆固连的齿条T10以及固定在调节轴16上的扇形齿轮T11，液压缸T9的伸缩活塞杆带动齿条移动，进而驱动扇形齿轮T11及调节轴16转动，进而带动销轴17旋转拨动叶片21，进行导叶调节。一种轴流式导叶可调液力变矩器的导叶调节方法，包括以下步骤：(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴流式导叶可调液力变矩器,包括泵轮(1)、涡轮(2)、导轮组件(3)和壳体(8)，所述泵轮(1)与泵轮座(12)相连接，进而通过滑动轴承(11)安装在导轮组件(3)上；泵轮(1)的外侧通过驱动轮(4)与输入轴(6)连接，进而由驱动轮(4)驱动泵轮(1)旋转；所述涡轮(2)通过涡轮毂(7)安装在输出轴(9)上，并通过压环(5)固定；所述导轮组件(3)通过滚动轴承(10)安装在输出轴(9)上；发动机输出轴与输入轴(6)连接带动驱动轮(4)与泵轮(1)旋转，进而带动壳体(8)内的工作液体流动，将输入轴(6)的机械能转换为液体的动能，工作液体由泵轮(1)进入涡轮(2)和导轮组件(3)的导轮，再流回泵轮(1)，形成液流循环，由工作液体带动涡轮(2)及输出轴(9)转动，将液体动能转化为输出轴(9)的机械能；其特征在于：所述导轮组件(3)包括导轮座(13)、滑动轴承(14)、轴套(15)、调节轴(16)以及导轮，其中导轮由内环(18)、叶片(21)、外环(22)组成；所述叶片(21)与导轮调节机构相连接，为可调叶片；所述可调的叶片(21)通过叶片轴(19)固定在内环(18)和外环(22)上，所述叶片轴(19)与叶片(21)之间装有叶片轴套(20)，同时所述叶片(21)上还装有销轴(17)，通过调节轴(16)的旋转带动所述销轴(17)拨动叶片(21)绕着所述叶片轴(19)进行转动，调节导叶的开度。...

【技术特征摘要】
1.一种轴流式导叶可调液力变矩器,包括泵轮(1)、涡轮(2)、导轮组件(3)和壳体
(8)，所述泵轮(1)与泵轮座(12)相连接，进而通过滑动轴承(11)安装在导轮组件(3)
上；泵轮(1)的外侧通过驱动轮(4)与输入轴(6)连接，进而由驱动轮(4)驱动泵轮(1)
旋转；所述涡轮(2)通过涡轮毂(7)安装在输出轴(9)上，并通过压环(5)固定；所述
导轮组件(3)通过滚动轴承(10)安装在输出轴(9)上；发动机输出轴与输入轴(6)连
接带动驱动轮(4)与泵轮(1)旋转，进而带动壳体(8)内的工作液体流动，将输入轴(6)
的机械能转换为液体的动能，工作液体由泵轮(1)进入涡轮(2)和导轮组件(3)的导轮，
再流回泵轮(1)，形成液流循环，由工作液体带动涡轮(2)及输出轴(9)转动，将液体动
能转化为输出轴(9)的机械能；其特征在于：
所述导轮组件(3)包括导轮座(13)、滑动轴承(14)、轴套(15)、调节轴(16)以及
导轮，其中导轮由内环(18)、叶片(21)、外环(22)组成；
所述叶片(21)与导轮调节机构相连接，为可调叶片；所述可调的叶片(21)通过叶片
轴(19)固定在内环(18)和外环(22)上，所述叶片轴(19)与叶片(21)之间装有叶片
轴套(20)，同时所述叶片(21)上还装有销轴(17)，通过调节轴(16)的旋转带动所述销
轴(17)拨动叶片(21)绕着所述叶片轴(19)进行转动，调节导叶的开度。
2.根据权利要求1所述的一种轴流式导叶可调液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文博，马文星，孙书阁，张玉博，刘春宝，王松林，初长祥，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22