專利名稱：一種具有多流道的高滑差液力偶合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液力傳動(dòng)裝置中的限矩型液力器偶合器，特別指一種滿足高滑差要求、連續(xù)工作的一種具有多流道的高滑差液力偶合器。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物流行業(yè)起重機(jī)的使用頻度和使用速度的要求越來(lái)越高，與之配套的起重機(jī)及其他設(shè)備如起重電磁鐵，電動(dòng)液壓抓斗等等的作業(yè)頻度隨之增強(qiáng)，作為其能量供給設(shè)備的電纜卷筒，必須滿足以下特點(diǎn)才能很好的服務(wù)于主體設(shè)備1:易損件少；2 :收放電纜時(shí)的力矩特性平滑無(wú)突變。
目前國(guó)內(nèi)配套卷筒的滑差裝置主要有磁力偶合式，力矩電機(jī)式，摩擦式及變頻式，磁力偶合式的力矩特性較硬，在收放纜切換時(shí)，電纜張力變化較大，不利于保護(hù)電纜；力矩電機(jī)式卷筒響應(yīng)較慢，且電機(jī)的功率要求大，不利于節(jié)約；變頻式卷筒結(jié)構(gòu)及配套設(shè)施多，響應(yīng)也慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種能適應(yīng)電纜卷筒電纜的持續(xù)使用時(shí)間，解決了電纜卷筒的高頻度和高速度問(wèn)題，且力矩可調(diào)，適用性廣的一種具有多流道的高滑差液力偶合器。本發(fā)明的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括外殼、與外殼固定連接的泵輪和與泵輪對(duì)應(yīng)設(shè)置的渦輪，外殼上設(shè)置輸入皮帶輪，渦輪與輸出軸固定連接，輸入皮帶輪、外殼及泵輪連接成整體，三者通過(guò)軸承設(shè)置在輸出軸上的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于
泵輪的內(nèi)側(cè)為凹陷空腔，其內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流葉片，渦輪的內(nèi)側(cè)空腔亦設(shè)置導(dǎo)流葉片，渦輪設(shè)置在泵輪凹陷空腔內(nèi)，兩者內(nèi)側(cè)的導(dǎo)流葉片對(duì)應(yīng)設(shè)置，泵輪和渦輪之間設(shè)置導(dǎo)流環(huán)；
所述的導(dǎo)流葉片間隔設(shè)置形成流道，流道空間的內(nèi)側(cè)端橫設(shè)擋流板，或不設(shè)置擋流板，其中泵輪上的流道包括泵輪主流道、泵輪副流道及泵輪輔助流道，渦輪上的流道包括渦輪主流道及渦輪副流道。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明泵輪從原動(dòng)機(jī)中得到能量，在離心力的作用下，工作油被導(dǎo)流環(huán)導(dǎo)向泵輪偏中部流動(dòng)，使工作油沿著渦輪葉片偏中部間流道流動(dòng)，推動(dòng)渦輪又把工作油的能量變成機(jī)械能輸出，帶動(dòng)工作機(jī)工作，就這樣不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞；借助于導(dǎo)流環(huán)的作用，可降低滑差工況時(shí)液力偶合器的循環(huán)流量，由于偶合器泵輪和渦輪葉片設(shè)計(jì)細(xì)密，靠軸部循環(huán)流量很小，滑差工作時(shí)，液流在工作腔循環(huán)數(shù)量減少，降低了滑差時(shí)的力矩值，從而獲得滑差時(shí)平滑而穩(wěn)定的限矩外特性；借助于其新型結(jié)構(gòu)，解決了液力偶合器在第一和第二象限對(duì)外力矩突變的特性，不但獲得了平滑的力矩特性，而且解決了滑差時(shí)偶合器的過(guò)熱問(wèn)題，從而達(dá)到很好的保護(hù)和延長(zhǎng)被卷繞物使用壽命的目的，提高設(shè)備使用的經(jīng)濟(jì)效益。


圖I是本發(fā)明的剖視圖。圖2是本發(fā)明的泵輪、導(dǎo)流環(huán)及渦輪的立體分解圖。圖3是本發(fā)明渦輪的立體結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明泵輪的立體結(jié)構(gòu)圖。圖5是圖3的俯視圖。圖6是圖4的俯視圖。圖7是圖5的A-A剖視圖。圖8是圖5的B-B剖視圖。圖9是圖6的C-C剖視圖。圖10是圖6的D-D剖視圖。圖11是圖6的E-E剖視圖。
具體實(shí)施例方式由圖I至圖11可知，本發(fā)明包括外殼7、與外殼7固定連接的泵輪2和與泵輪2對(duì)應(yīng)設(shè)置的渦輪6，外殼7上設(shè)置輸入皮帶輪8，渦輪6與輸出軸3固定連接，輸入皮帶輪8、外殼7及泵輪2連接成整體，三者通過(guò)軸承設(shè)置在輸出軸3上，其特征在于
泵輪2的內(nèi)側(cè)為凹陷空腔，其內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流葉片9，渦輪6的內(nèi)側(cè)空腔亦設(shè)置導(dǎo)流葉片9，渦輪6設(shè)置在泵輪2凹陷空腔內(nèi)，兩者內(nèi)側(cè)的導(dǎo)流葉片9對(duì)應(yīng)設(shè)置，泵輪2和渦輪6之間設(shè)置導(dǎo)流環(huán)5 ；
上述的導(dǎo)流葉片9間隔設(shè)置形成流道，流道空間的內(nèi)側(cè)端橫設(shè)擋流板10，或不設(shè)置擋流板10，其中泵輪2上的流道包括泵輪主流道11、泵輪副流道12及泵輪輔助流道13，渦輪6上的流道包括渦輪主流道14及渦輪副流道15。所述的泵輪主流道11為相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流葉片9及擋流板10相隔形成的空間，該流道位于泵輪2直徑方向上距離圓心較遠(yuǎn)的一側(cè)，其內(nèi)面為弧面。所述的渦輪主流道14為相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流葉片9及擋流板10相隔形成的空間，該流道位于泵輪2直徑方向上距離圓心較遠(yuǎn)的一側(cè)，其內(nèi)面為弧面。所述的泵輪副流道12為未設(shè)置擋流板10的兩個(gè)相鄰的導(dǎo)流葉片9相隔形成的空間，其內(nèi)面為平面。所述的渦輪副流道15為未設(shè)置擋流板10的兩個(gè)相鄰的導(dǎo)流葉片9相隔形成的空間，其內(nèi)面為平面。所述的泵輪輔助流道13為相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流葉片9及擋流板10相隔形成的空間，該流道位于泵輪2直徑方向上距離圓心較遠(yuǎn)的一側(cè)，其內(nèi)面為平面；
所述的渦輪6上的流道均分成多個(gè)單元，每個(gè)單元由渦輪主流道14及渦輪副流道15組合設(shè)置成。所述的泵輪2上的流道均分成多個(gè)單元，每個(gè)單元由泵輪主流道11、泵輪副流道12及泵輪輔助流道13組合設(shè)置成。所述的導(dǎo)流環(huán)5的截面為L(zhǎng)型，導(dǎo)流環(huán)5與泵輪2固定連接，其底端為圓環(huán)形狀，該端伸入貼緊泵輪2的內(nèi)壁。所述的泵輪2的外側(cè)均勻的設(shè)置散熱筋16。所述的泵輪2的上部設(shè)置加油孔，加油孔內(nèi)設(shè)置加油塞4。所述的泵輪2的下部設(shè)置安全塞I。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理
本發(fā)明包括輸入皮帶輪、輸出軸、渦輪、泵輪、導(dǎo)流環(huán)及外殼，所述輸入皮帶輪與外殼采用螺栓聯(lián)接；所述渦輪、泵輪及導(dǎo)流環(huán)與外殼組成液力傳動(dòng)腔；所述泵輪采用螺栓聯(lián)接在輸出軸上方，并與外殼通過(guò)螺栓結(jié)合；所述外殼除了與下軸承、泵輪 結(jié)合外，下部利用螺栓緊固在輸入皮帶輪上，與渦輪構(gòu)成輔室。本發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
I、改變流道的結(jié)構(gòu)形狀和數(shù)量
液力偶合器的輸出特性因工作腔與泵輪、渦輪的形狀、數(shù)量不同而有差異，現(xiàn)行的液力偶合器采用單一流道，本發(fā)明采用多種流道的不同組合實(shí)現(xiàn)多種輸出力矩特性的高滑差液力偶合器，以滿足不同工況要求。高滑差液力偶合器共采用五種流道其中渦輪二種，泵輪三種，渦輪二種分別為主流道、副流道；泵輪三種分別為主流道、副流道、輔助流道。2、采用導(dǎo)流環(huán)
導(dǎo)流環(huán)安裝在泵輪上，利用導(dǎo)流環(huán)內(nèi)孔大小，控制高滑差液力偶合器最大輸出力矩和輸出力矩特性，其原理為改變導(dǎo)流環(huán)內(nèi)孔大小就改變了泵輪上流道的行程，在轉(zhuǎn)速和充液量不變情況下，確定了輸出力矩，同樣，改變導(dǎo)流環(huán)內(nèi)孔大小就改變了泵輪上各種流道的行程，因各流道特性不同其輸出力矩特性也就不同。3、增設(shè)散熱筋
散熱筋有兩種功效增加散熱面積；提高殼體強(qiáng)度。液力偶合器輸入扭矩等于輸出扭矩加摩擦力矩，高滑差液力偶合器摩擦力矩較大，產(chǎn)生熱量就大，溫度會(huì)升高，增加適當(dāng)散熱面積，使溫度控制在安全塞安全溫度內(nèi)。本發(fā)明的工作原理
本發(fā)明的泵輪和渦輪組成一個(gè)可使液體循環(huán)流動(dòng)的密閉工作腔，泵輪裝在輸入外殼上，渦輪裝在輸出軸上，動(dòng)力機(jī)(內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等)帶動(dòng)輸入外殼旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體被離心式泵輪甩出，這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸，最后液體返回泵輪，形成周而復(fù)始的流動(dòng)。本發(fā)明靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來(lái)傳遞扭矩，它的輸出扭矩等於輸入扭矩減去摩擦力矩，所以它的輸出扭矩恒小於輸入扭矩，液力偶合器輸入與輸出間靠液體聯(lián)系，工作構(gòu)件間不存在剛性聯(lián)接。液力偶合器的特點(diǎn)是能消除沖擊和振動(dòng)；輸出轉(zhuǎn)速低於輸入轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速差隨載荷的增大而增加；過(guò)載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好，載荷過(guò)大而停轉(zhuǎn)時(shí)輸入軸仍可轉(zhuǎn)動(dòng)，不致造成動(dòng)力機(jī)的損壞；當(dāng)載荷減小時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速增加直到接近於輸入軸的轉(zhuǎn)速，使傳遞扭矩趨於零，液力偶合器的傳動(dòng)效率等於輸出軸轉(zhuǎn)速與輸入軸轉(zhuǎn)速之比，液力偶合器的特性因工作腔與泵輪、渦輪的形狀不同而有差異。本發(fā)明所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技 術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1.一種具有多流道的高滑差液力偶合器，包括外殼(7)、與外殼(7)固定連接的泵輪(2)和與泵輪(2)對(duì)應(yīng)設(shè)置的渦輪(6)，外殼(7)上設(shè)置輸入皮帶輪(8)，渦輪(6)與輸出軸(3 )固定連接，輸入皮帶輪(8 )、外殼(7 )及泵輪(2 )連接成整體，三者通過(guò)軸承設(shè)置在輸出軸(3)上，其特征在于 泵輪(2)的內(nèi)側(cè)為凹陷空腔，其內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流葉片(9)，渦輪(6)的內(nèi)側(cè)空腔亦設(shè)置導(dǎo)流葉片(9)，渦輪(6)設(shè)置在泵輪(2)凹陷空腔內(nèi)，兩者的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置，泵輪(2)和渦輪(6)之間設(shè)置導(dǎo)流環(huán)(5); 所述的導(dǎo)流葉片(9)間隔設(shè)置形成流道，流道空間的內(nèi)側(cè)端橫設(shè)擋流板(10)，或不設(shè)置擋流板(10)，其中泵輪(2)上的流道包括泵輪主流道(11)、泵輪副流道(12)及泵輪輔助流道(13)，渦輪(6)上的流道包括渦輪主流道(14)及渦輪副流道(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的泵輪主流道(11)為相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流葉片(9)及擋流板(10)相隔形成的空間，該流道位于泵輪(2)直徑方向上距離圓心較遠(yuǎn)的一側(cè)，其內(nèi)面為弧面(111)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的渦輪主流道(14)為相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流葉片(9)及擋流板(10)相隔形成的空間，該流道位于泵輪(2)直徑方向上距離圓心較遠(yuǎn)的一側(cè)，其內(nèi)面為弧面(141)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的泵輪副流道(12)為未設(shè)置擋流板(10)的兩個(gè)相鄰的導(dǎo)流葉片(9)相隔形成的空間，其內(nèi)面為平面(121)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的渦輪副流道(15)為未設(shè)置擋流板(10)的兩個(gè)相鄰的導(dǎo)流葉片(9)相隔形成的空間，其內(nèi)面為平面(151)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的泵輪輔助流道(13)為相鄰的兩個(gè)導(dǎo)流葉片(9)及擋流板(10)相隔形成的空間，該流道位于泵輪(2)直徑方向上距離圓心較遠(yuǎn)的一側(cè)，其內(nèi)面為平面(131)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的渦輪(6)上的流道均分成至少二個(gè)單元，每個(gè)單元包括渦輪主流道(14)或渦輪副流道(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的泵輪(2)上的流道均分成至少二個(gè)單元，每個(gè)單元包括泵輪主流道(11)或泵輪副流道(12)或泵輪輔助流道(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有多流道的高滑差液力偶合器，其特征在于所述的導(dǎo)流環(huán)(5)的截面為L(zhǎng)型，導(dǎo)流環(huán)(5)與泵輪(2)固定連接，其底端為圓環(huán)形狀，該端伸入泵輪(2)的凹陷空腔內(nèi)，且貼緊泵輪(2)的內(nèi)壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多流道的高滑差液力偶合器，包括外殼、與外殼固定連接的泵輪和與泵輪對(duì)應(yīng)設(shè)置的渦輪，外殼上設(shè)置輸入皮帶輪，渦輪與輸出軸固定連接，輸入皮帶輪、外殼及泵輪連接成整體，三者通過(guò)軸承設(shè)置在輸出軸上，其特征在于泵輪的內(nèi)側(cè)為凹陷空腔，其內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流葉片，渦輪的內(nèi)側(cè)空腔亦設(shè)置導(dǎo)流葉片，渦輪設(shè)置在泵輪凹陷空腔內(nèi)，兩者的內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置，泵輪和渦輪之間設(shè)置導(dǎo)流環(huán)；導(dǎo)流葉片間隔設(shè)置形成流道，流道空間的內(nèi)側(cè)端橫設(shè)擋流板，或不設(shè)置擋流板，其中泵輪上的流道包括泵輪主流道、泵輪副流道及泵輪輔助流道，渦輪上的流道包括渦輪主流道及渦輪副流道，本發(fā)明能適應(yīng)電纜卷筒電纜的持續(xù)使用時(shí)間，解決了電纜卷筒的高頻度和高速度問(wèn)題，且力矩可調(diào)，適用性廣。
文檔編號(hào)F16H41/04GK102966714SQ201210521790
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者符建光, 劉彬 申請(qǐng)人:湖南海潤(rùn)電氣有限公司