滑差式液力变矩装置.pdf

本发明属于一种液力传动装置，适用于工程机械传动及运输车辆传动。
    现有的液力传动装置是由分别带有叶片的泵轮，涡轮或再附加导轮构成。其工作原理是利用泵轮将机械能转变为工作液的动能，又由工作液将动能经涡轮转变为机械能输出。现有的液力传动装置存在着成本高，制造工艺复杂，径向尺寸过大的问题，这些问题是影响液力传动装置应用的因素之一。本发明的任务是提供一种可解决上述已有技术所存在的问题的液力传动装置。

    本发明的传动原理与已有技术传动原理不同。本发明是利用高压液体与外转子内表面的作用传递扭矩，其具体的实现方法是在一缸体内装置带活动叶片的内转子，缸内与内转子之间充有工作液，当采取某种方式使内转子转动时，叶片与内转子、缸体内表面所围的区域发生容积变化，而产生高压液体，由高压液体带动缸体传动输出转矩。

    附图1是本发明任务的解决方案，（1）为内转子，其上装有叶片（8），叶片与内转子的叶片槽动配合。（7）是外转子，外转子内腔表面为一柱面。在外转子（7）内腔与内转子（1）间充有工作液，如油或其他液体。为使内转子转动时产生局部的容积变化，内转子（1）与外转子（7）内腔有偏心距。当内转子（1）在动力源驱动下旋转时，叶片（8）在离心力作用下沿径向向外甩出，与外转子内腔表面接触，由此，在每两个叶片间形成一个“密封区”。由于内转子在外转子内腔作偏心旋转，所以在abc半园内各“密封区”容积随内转子转动而逐渐增大，形成“低压区”，而Cda半园则相反，Cda半园内各“密封区”容积随内转子运动而逐渐变小，形成“高压区”。由于这些高压区内的高压液体的作用，使内转子（1），叶片（8）与外转子（7）之间有了一定“刚性”，产生类似“键”的作用，其结果使外转子（7）随内转子（1）同向转动，而将转矩输出。由于液体不可压缩，因此，“高压区”液体除带动外转子转动外，部份工作液还将沿内转子（1）的侧隙，叶片槽等间隙向“低压区”渗漏，这种渗漏使得内外转子转速不等，产生滑差。当外载与内转子转速不变时，整个装置的运转处于一种平衡状态，即保持一定的转速扭矩输出，而且“高压区”地压力与渗漏值为一定值。如果内转子转速不变而作用于转子上的外载阻力增加时，平衡状态即被破坏，外转子转速降低，导致各“高压区”压力升高，由此通过工作液而传递给外转子的扭矩也增大，同时工作液的渗漏也相应增大，整个系统又建立起新的平衡。反之，如果内转子转速不变而外载阻力减少，则外转子的转速上升，导致各“高压区”压力降低，通过工作液而传递给外转子的扭矩也减少，同时工作液的渗漏也相应减少，整个系统仍可保持平衡。

    附图1只是对本发明原理性的描述，在实际实施中，如叶片槽与内转子径倾斜10°～14°，使叶片在工作中沿内转子径向倾斜运动，可使叶片（8）能更顺利的移动和更耐久地工作。外转子内腔表面可以是除园柱面以外的其他柱面，例如椭园柱面，成数段园弧柱面与过渡柱面构成的光滑柱面。特别是当外转子内腔的表面能与内转子及叶片产生对称的“高压区”。例如内腔为椭园柱面或类似的对称柱面时，这些对称的“高压区”所产生的径向力可相互抵消，可消除内转子上的弯矩。另须指出的是改变所充入的工作液体积，可改变本发明的变矩特性。改变所充入的工作液体积可采用的方式也较多，如在本发明上加装限压装置，或在本发明上装泵以改变装置内工作液体积，更为简单的方法是在充工作液时，控制充入的工作液体积，留有一定空隙，即可改变变矩特性。还可采用在“高压区”，低压区”间设带控制阀的溢流装置，来改变其变矩特性。

    本发明的结构较简单，机加工也较简单，因此成本较低。径向尺寸比已有的液力传动装置要小得多。由前述可知，本发明中的不同压力区是利用内转子旋转的离心力甩出叶片所形成的，因此当内转子转速低于一定值，叶片将不与外转子内腔接触，不能产生“密封区”，也就不可能有转矩输出，所以它还具有离合器的作用，而这一点是已有的液力传动装置所做不到的。

    附图2是本发明的实施例结构示意图。其中外转子（8）可用刚性联轴器与其他从动件联接，也可直接用皮带，链条或齿轮输出。在本实施例中，“高压区”和“低压区”中有可控溢流装置，它是一个带有可控阀（3）的溢流通道，阀（3）闭合时，高压区工作液只能从内转子（11）侧隙，叶片槽等间隙处渗漏，此时图示变矩装置有较“硬”的输出特性。而当阀（3）打开时，相当于渗漏间隙增大，输出特性变软。在附图2中，外转子内腔仍采用园柱状，叶片（12）仍沿内转子（11）径向分布，这样机加工更为方便。

    附图说明：

    附图1，其中（1）转子，（2）油封圈，（3）紧固螺钉，（4）端盖，（5）轴承，（6）轴承、（7）外转子、（8）叶片、（9）调整垫、（10）螺钉。

    附图2、其中（1）控制杠杆、（2）肖轴、（3）阀杆、（4）弹簧座、（5）弹簧、（6）阀体、（7）前盖、（8）外转子、（9）轴承、（10）后盖、（11）内转子、（12）叶片、（13）、后盖固定螺钉、（14）注油螺钉。