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
技術領域：
本發明涉及液力傳動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、連續工作的一種具有多流道的高滑差液力偶合器。
背景技術：
隨著經濟的發展，物流行業起重機的使用頻度和使用速度的要求越來越高，與之配套的起重機及其他設備如起重電磁鐵，電動液壓抓斗等等的作業頻度隨之增強，作為其能量供給設備的電纜卷筒，必須滿足以下特點才能很好的服務于主體設備1:易損件少；2 :收放電纜時的力矩特性平滑無突變。
目前國內配套卷筒的滑差裝置主要有磁力偶合式，力矩電機式，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，電纜張力變化較大，不利于保護電纜；力矩電機式卷筒響應較慢，且電機的功率要求大，不利于節約；變頻式卷筒結構及配套設施多，響應也慢。
發明內容
本發明的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創新，提供一種能適應電纜卷筒電纜的持續使用時間，解決了電纜卷筒的高頻度和高速度問題，且力矩可調，適用性廣的一種具有多流道的高滑差液力偶合器。本發明的技術方案是構造一種包括外殼、與外殼固定連接的泵輪和與泵輪對應設置的渦輪，外殼上設置輸入皮帶輪，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，三者通過軸承設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
泵輪的內側為凹陷空腔，其內設置導流葉片，渦輪的內側空腔亦設置導流葉片，渦輪設置在泵輪凹陷空腔內，兩者內側的導流葉片對應設置，泵輪和渦輪之間設置導流環；
所述的導流葉片間隔設置形成流道，流道空間的內側端橫設擋流板，或不設置擋流板，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。本發明具有以下優點和有益效果
本發明泵輪從原動機中得到能量，在離心力的作用下，工作油被導流環導向泵輪偏中部流動，使工作油沿著渦輪葉片偏中部間流道流動，推動渦輪又把工作油的能量變成機械能輸出，帶動工作機工作，就這樣不斷循環，實現能量的傳遞；借助于導流環的作用，可降低滑差工況時液力偶合器的循環流量，由于偶合器泵輪和渦輪葉片設計細密，靠軸部循環流量很小，滑差工作時，液流在工作腔循環數量減少，降低了滑差時的力矩值，從而獲得滑差時平滑而穩定的限矩外特性；借助于其新型結構，解決了液力偶合器在第一和第二象限對外力矩突變的特性，不但獲得了平滑的力矩特性，而且解決了滑差時偶合器的過熱問題，從而達到很好的保護和延長被卷繞物使用壽命的目的，提高設備使用的經濟效益。
圖I是本發明的剖視圖。圖2是本發明的泵輪、導流環及渦輪的立體分解圖。圖3是本發明渦輪的立體結構圖。圖4是本發明泵輪的立體結構圖。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。
具體實施例方式由圖I至圖11可知，本發明包括外殼7、與外殼7固定連接的泵輪2和與泵輪2對應設置的渦輪6，外殼7上設置輸入皮帶輪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，三者通過軸承設置在輸出軸3上，其特征在于
泵輪2的內側為凹陷空腔，其內設置導流葉片9，渦輪6的內側空腔亦設置導流葉片9，渦輪6設置在泵輪2凹陷空腔內，兩者內側的導流葉片9對應設置，泵輪2和渦輪6之間設置導流環5 ；
上述的導流葉片9間隔設置形成流道，流道空間的內側端橫設擋流板10，或不設置擋流板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為相鄰的兩個導流葉片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的一側，其內面為弧面。所述的渦輪主流道14為相鄰的兩個導流葉片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的一側，其內面為弧面。所述的泵輪副流道12為未設置擋流板10的兩個相鄰的導流葉片9相隔形成的空間，其內面為平面。所述的渦輪副流道15為未設置擋流板10的兩個相鄰的導流葉片9相隔形成的空間，其內面為平面。所述的泵輪輔助流道13為相鄰的兩個導流葉片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的一側，其內面為平面；
所述的渦輪6上的流道均分成多個單元，每個單元由渦輪主流道14及渦輪副流道15組合設置成。所述的泵輪2上的流道均分成多個單元，每個單元由泵輪主流道11、泵輪副流道12及泵輪輔助流道13組合設置成。所述的導流環5的截面為L型，導流環5與泵輪2固定連接，其底端為圓環形狀，該端伸入貼緊泵輪2的內壁。所述的泵輪2的外側均勻的設置散熱筋16。所述的泵輪2的上部設置加油孔，加油孔內設置加油塞4。所述的泵輪2的下部設置安全塞I。本發明的結構原理
本發明包括輸入皮帶輪、輸出軸、渦輪、泵輪、導流環及外殼，所述輸入皮帶輪與外殼采用螺栓聯接；所述渦輪、泵輪及導流環與外殼組成液力傳動腔；所述泵輪采用螺栓聯接在輸出軸上方，并與外殼通過螺栓結合；所述外殼除了與下軸承、泵輪 結合外，下部利用螺栓緊固在輸入皮帶輪上，與渦輪構成輔室。本發明具有以下結構特點
I、改變流道的結構形狀和數量
液力偶合器的輸出特性因工作腔與泵輪、渦輪的形狀、數量不同而有差異，現行的液力偶合器采用單一流道，本發明采用多種流道的不同組合實現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、采用導流環
導流環安裝在泵輪上，利用導流環內孔大小，控制高滑差液力偶合器最大輸出力矩和輸出力矩特性，其原理為改變導流環內孔大小就改變了泵輪上流道的行程，在轉速和充液量不變情況下，確定了輸出力矩，同樣，改變導流環內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、增設散熱筋
散熱筋有兩種功效增加散熱面積；提高殼體強度。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，產生熱量就大，溫度會升高，增加適當散熱面積，使溫度控制在安全塞安全溫度內。本發明的工作原理
本發明的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入外殼上，渦輪裝在輸出軸上，動力機(內燃機、電動機等)帶動輸入外殼旋轉時，液體被離心式泵輪甩出，這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸，最后液體返回泵輪，形成周而復始的流動。本發明靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產生動量矩的變化來傳遞扭矩，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系，工作構件間不存在剛性聯接。液力偶合器的特點是能消除沖擊和振動；輸出轉速低於輸入轉速，轉速差隨載荷的增大而增加；過載保護性能和起動性能好，載荷過大而停轉時輸入軸仍可轉動，不致造成動力機的損壞；當載荷減小時，輸出軸轉速增加直到接近於輸入軸的轉速，使傳遞扭矩趨於零，液力偶合器的傳動效率等於輸出軸轉速與輸入軸轉速之比，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。本發明所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行的描述，并非對本發明構思和范圍進行限定，在不脫離本發明設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍，本發明請求保護的技 術內容，已經全部記載在權利要求書中。
權利要求
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)對應設置的渦輪(6)，外殼(7)上設置輸入皮帶輪(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，三者通過軸承設置在輸出軸(3)上，其特征在于 泵輪(2)的內側為凹陷空腔，其內設置導流葉片(9)，渦輪(6)的內側空腔亦設置導流葉片(9)，渦輪(6)設置在泵輪(2)凹陷空腔內，兩者的內側對應設置，泵輪(2)和渦輪(6)之間設置導流環(5); 所述的導流葉片(9)間隔設置形成流道，流道空間的內側端橫設擋流板(10)，或不設置擋流板(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.根據權利要求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)為相鄰的兩個導流葉片(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的一側，其內面為弧面(111)。
3.根據權利要求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)為相鄰的兩個導流葉片(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的一側，其內面為弧面(141)。
4.根據權利要求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)為未設置擋流板(10)的兩個相鄰的導流葉片(9)相隔形成的空間，其內面為平面(121)。
5.根據權利要求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)為未設置擋流板(10)的兩個相鄰的導流葉片(9)相隔形成的空間，其內面為平面(151)。
6.根據權利要求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)為相鄰的兩個導流葉片(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的一側，其內面為平面(131)。
7.根據權利要求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單元，每個單元包括渦輪主流道(14)或渦輪副流道(15)。
8.根據權利要求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單元，每個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.根據權利要求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流環(5)的截面為L型，導流環(5)與泵輪(2)固定連接，其底端為圓環形狀，該端伸入泵輪(2)的凹陷空腔內，且貼緊泵輪(2)的內壁。
全文摘要
本發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應設置的渦輪，外殼上設置輸入皮帶輪，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，三者通過軸承設置在輸出軸上，其特征在于泵輪的內側為凹陷空腔，其內設置導流葉片，渦輪的內側空腔亦設置導流葉片，渦輪設置在泵輪凹陷空腔內，兩者的內側對應設置，泵輪和渦輪之間設置導流環；導流葉片間隔設置形成流道，流道空間的內側端橫設擋流板，或不設置擋流板，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，本發明能適應電纜卷筒電纜的持續使用時間，解決了電纜卷筒的高頻度和高速度問題，且力矩可調，適用性廣。
文檔編號F16H41/04GK102966714SQ201210521790
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月7日 優先權日2012年12月7日
發明者符建光, 劉彬 申請人:湖南海潤電氣有限公司