一种设有液力缓速装置的挂车车桥系统的制作方法

本发明涉及车辆工程领域，具体的说是一种设有液力缓速装置的挂车车桥系统。

背景技术：

随着我国汽车工业的迅猛发展，公路交通运输在路上运输的比例逐年增大，已经成为我国主要的路上运输方式。在资源丰富的山区和繁忙的码头，货物的运送基本依靠中型载运汽车来实现。载运挂车具有实载率高、承载能力强、驾驶员配置少、人工费用低、物流成本低、高度集约化等优点，使得载运挂车在货物的长途运输中占举足轻重的地位。

但是随着载运挂车数量在货物运送中的增加，其在公路上发生的交通事故也随之增加。载运挂车承载重，体积大，惯性大，一旦发生车祸，则往往造成重大的人员生命和财产损失。在这些交通事故中，由于载运挂车的制动失灵而引起的车祸占很大比例。载运挂车在长途运输过程中经常遭遇到长下坡，驾驶员需要频繁地踩制动踏板，制动蹄和制动鼓频发摩擦，温度升高，磨损增加。如果制动蹄和制动鼓经常在这种环境中工作，载运挂车的制动系统很容易产生制动失灵。单纯依靠制动蹄和制动鼓之间的摩擦并不能满足载运挂车安全降低速度的要求，所以要想载运挂车在长下坡时安全降速就必须采用缓速辅助制动装置。

现有技术中的液力缓速器的缓速效能比发动机缓速装置高，能以较高速度下坡行驶；尺寸和质量小，可与变速器连成一体；工作时不产生磨损；工作液产生的热易于传出和消散，且在下长坡时可保持发动机的正常工作温度；低速时制动转矩趋于零，在滑路制动时车轮不会产生滑移。但是液力缓速器的接合和分离滞后时间长，不工作时有功率损失，用于机械传动汽车特别是用于载货挂车时结构复杂。普遍的，液力缓速器可以安装于发动机与变速器之间，也可以安装于变速器的后边，上述两种结构的缓速器需要专用变速箱与其匹配使用，不仅影响整车的布置，而且会对发动机的后悬置产生影响，可靠性和耐用性较差。对于载货挂车来说，由于其车身较长自重较大，以上两种形式在紧急制动时会降低车辆的行驶稳定性，并不是最好的选择。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种设置于挂车的两个非驱动车桥之间并通过两个非驱动车桥之间的相互作用产生较大的缓速制动力矩的挂车车桥系统。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种设有液力缓速装置的挂车车桥系统，包括挂车上的两个非驱动车桥以及设置在两个非驱动车桥之间的双转子式液力缓速装置，所述两个非驱动车桥中的主减速器分别通过各自的传动机构连接在双转子式液力缓速装置的两侧，所述双转子式液力缓速装置包括一个双转子式液力耦合器以及对称设置在双转子式液力耦合器两侧的两个增速降扭机构和两个离合机构，所述双转子式液力耦合器包括环形油腔以及相对设置在所述环形油腔中的两个转子，所述环形油腔中设有缓冲油且环形油腔连接有供缓冲油降温的热交换器，所述两个转子的中轴分别与各自相应的增速降扭机构相连，两个增速降扭机构分别通过所述离合机构与各自相应的传动机构相连。

优选的，所述传动机构包括传动轴以及与所述离合机构相连的输入轴，所述传动轴的一端通过锥齿轮组与同侧非驱动车桥内主减速器中的半轴相连，另一端通过万向联轴器与同侧的输入轴相连。

优选的，位于所述双转子式液力缓速装置其中一侧的输入轴与对应的万向联轴器之间通过花键轴以及花键套筒相连。

优选的，所述离合机构包括衔铁、摩擦副、磁轭以及输出轴，所述衔铁以及摩擦副中的主动盘固定在输入轴上，所述磁轭以及摩擦副中的从动盘固定在所述输出轴上，在磁轭和摩擦副之间设有电磁线圈，所述电磁线圈通过设置在驾驶室内的开关控制通断电。

优选的，位于所述双转子式液力耦合器两侧的两个离合机构中的两组电磁线圈通过同一个开关联动通断电。

优选的，所述衔铁以及摩擦副中的主动盘通过花键安装在输入轴上，所述磁轭以及摩擦副中的从动盘通过花键安装在输出轴上，所述磁轭通过螺栓与所述增速降扭机构连接，。

优选的，所述双转子式液力缓速装置包括一个机壳，所述双转子式液力耦合器设置在机壳内的中部，所述两个离合机构和两个增速降扭机构分别对称设置在机壳内位于双转子式液力耦合器的两侧。

优选的，所述增速降扭机构包括固定在所述转子的中轴上的太阳轮以及固定在所述磁轭上的行星架，行星架上设置有多个行星轮，行星轮的内缘与太阳轮啮合连接，行星轮的外缘与沿周向设置在所述机壳内的内齿圈啮合连接。

优选的，所述机壳固定在挂车的车架上。

优选的，所述环形油腔通过两条管路与所述热交换器相连通，其中一条管路与环形油腔的接口与其中一个转子相对，另外一条管路与环形油腔的接口与两个转子之间的混合区相对。

有益效果

本发明设置在挂车的两个非驱动车桥之间，节省空间，方便检修，有效利用了挂车两个非驱动车桥之间的空间，提高了挂车行驶的稳定性，并能够产生较大的缓速制动力矩。

本发明将挂车上两个非驱动车桥的动力通过离合机构传递至同一个双转子式液力耦合器中相对设置的两个转子上，在挂车正常行驶过程中离合机构断开，动力无损，不影响正常行驶。在观察下坡过程中离合机构接合，使两个转子搅动其环形油腔内的缓冲油，缓冲油产生离心力，离心力迫使缓冲油在两个转子之间相互冲击，这样就形成了阻力矩，阻碍两个转子的相互转动，动能消耗于缓冲油的摩擦，从而可以对两个非驱动车桥同时缓速制动。而本发明中，由于液力耦合器设置在连个非驱动车桥之间，所以其两个转子的旋转方向相反，可以产生更大的制动力矩，从而利用两个非驱动车桥之间的相互作用大大提高了缓速制动的效果。

本发明还设置在两个转子和离合机构之间还设置有增速降扭机构，挂车的非驱动车桥在相同的转速下使双转子转速增加，从而进一步增大制动力矩，提高缓速制动效果，提高其使用寿命及稳定性。

本发明的传动机构中的传动轴和输入轴之间通过万向联轴器相连，在其中一个输入轴和相应的万向联轴器之间通过花键套筒相连，能够有效的解决挂车的两个非驱动车桥在行驶过程中产生的轴向以及径向移动问题。

在本发明进一步的优选实施中，离合机构具有高速响应的特性，能够有效改善现有技术的液力缓速器中的接合与分离滞后时间过长的不足。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的双转子液力缓速装置部分的局部放大剖面示意图；

图3为本发明的双转子液力耦合器部分的局部放大剖面示意图；

图4为本发明的其中一个万向联轴器和相应的输入轴之间的连接示意图；

图中标记：1、非驱动车桥，2、双转子式液力缓速装置，201、机壳，3、传动机构，301、传动轴，302、输入轴，303、万向联轴器，304、花键轴，305、花键套筒，4、双转子式液力耦合器，401、环形油腔，402、转子，403、中轴，5、增速降扭机构，501、太阳轮，502、行星架，503、行星轮，504、内齿圈，6、离合机构，601、衔铁，602、摩擦副，603、磁轭，604、输出轴，605、电磁线圈，7、热交换器。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明的一种设有液力缓速装置的挂车车桥系统，包括挂车上的两个非驱动车桥1以及设置在两个非驱动车桥1之间的双转子式液力缓速装置2，能够有效利用两个非驱动车桥1之间的空间，而不影响其承载挂车重量的作用。两个非驱动车桥1中主减速器分别通过传动机构3连接在双转子式液力缓速装置2的两侧，将非驱动车桥1中半轴的动力传送到双转子式液力缓速装置2中，从而将两个非驱动车桥1组成一个双联桥，利用两个非驱动车桥1之间的相互作用达到缓速制动的效果。本实施例中的传动机构3包括传动轴301以及输入轴302，传动轴301的一端通过锥齿轮组与非驱动车桥1内的主减速器中的半轴相连，另一端通过万向联轴器303连接有输入轴302，由输入轴302将车桥内半轴的动力传递至双转子式液力缓速装置2。而由于双转子式液力缓速装置2设置在两个驱动车桥1之间，所以两根传递动力的输入轴302的旋转方向是相反的。本实施例中万向联轴器303的设置，可以避免挂车行驶过程中两个非驱动车桥1相对位置变化而使两个输入轴302之间产生径向位移带来的影响。两根输入轴302的其中一根在远离双转子式液力缓速装置2的一端设有花键，与之相应的一个万向联轴器303上设有花键轴304，花键轴304和输入轴302上设有花键的一端通过一个花键套筒305相连接，且花键轴304和输入轴302上设有花键的一端留有间隙，均可在花键套筒305内沿轴向滑动，可以避免挂车行驶过程中两个非驱动车桥1相对位置变化而使两个输入轴302之间产生轴向位移带来的影响。

双转子式液力缓速装置2包括一个固定在挂车车架上的机壳201、一个设置在机壳201内中间部位的双转子式液力耦合器4以及对称设置在双转子式液力耦合器4两侧的两个增速降扭机构5和两个离合机构6。所述双转子式液力耦合器4包括环形油腔401以及相对设置在所述环形油腔401中的两个转子402。环形油腔401中设有缓冲油且环形油腔401连接有供缓冲油降温的热交换器7。本实施例中，所述环形油腔401通过两条管路与所述热交换器7相连通，其中一条管路与环形油腔401的接口与其中一个转子402相对，另外一条管路与环形油腔401的接口与两个转子402之间的混合区相对。缓冲油在运动过程中形成进出口压力差，缓冲油循环流动，产生的热量被热交换系统带走。在制动缓速过程中，由两个非驱动车桥1传递来的动力分别驱动两个转子402旋转，使环形油腔401中的缓冲油产生离心力，离心力迫使缓冲油在两个转子402之间相互冲击，这样就形成了阻力矩，阻碍两个转子402的相互转动，动能消耗于缓冲油的摩擦，从而可以对两个非驱动车桥1同时缓速制动。而本发明中，由于液力耦合器设置在两个非驱动车桥1之间，所以其两个转子402的旋转方向相反，可以产生更大的制动力矩，从而利用两个非驱动车桥1之间的相互作用大大提高了缓速制动的效果。所述两个转子402的中轴403分别与对应的增速降扭机构5相连，两个增速降扭机构5分别通过所述离合机构6与对应的输入轴302相连。

本实施例中的离合机构6包括衔铁601、摩擦副602、磁轭603以及输出轴604，所述衔铁601以及摩擦副602中的主动盘通过花键方式固定在输入轴302上，所述磁轭603以及摩擦副602中的从动盘通过花键方式固定在所述输出轴604上，所述磁轭603通过螺栓与所述增速降扭机构5连接，在磁轭603和摩擦副602之间设有电磁线圈605，两个离合机构6中的两个电磁线圈605通过设置在驾驶室内的一个开关联动控制通断电。

本实施例中的增速降扭机构5包括固定在所述转子402的中轴403上的太阳轮501以及固定在所述磁轭603上的行星架502，行星架502上设置有多个行星轮503，行星轮503的内缘与太阳轮501啮合连接，行星轮503的外缘与沿周向设置在所述机壳201内的内齿圈504啮合连接。该增速降扭机构5使挂车的非驱动车桥1在相同的转速下驱动双转子402的转速增加，从而进一步增大制动力矩，提高缓速制动效果，提高其使用寿命及稳定性。

当载货挂车下长坡时，驾驶员打开电磁线圈605的开关，电磁线圈605通电产生磁力，在电磁力的作用下，使衔铁601的弹簧片产生变形，摩擦副中的主动盘及从动盘组与衔铁601吸合在一起，离合器处于接合状态，非驱动车桥1动力带动输入轴302转动，继而带动离合机构6的输出轴604转动，输出轴604带动行星架502转动，行星架502上的行星轮503带动太阳轮501转动，最后由太阳轮501带动双转子式液力耦合器4的转子402转动，双转子式液力耦合器4的环形油腔401中充满了缓冲油，两个转子402搅动工作腔中的油液产生离心力。离心力迫使油液在两个转子402之间相互冲击，动能消耗于工作液的摩擦，这样就形成了阻力矩，阻碍两转子402的相互转动，最终将机械能转化为热能，热能通过热交换器7散发出去，实现缓速制动的作用。当载货挂车不需要缓速制动时，电磁线圈605断电，磁力消失，衔铁601在弹簧片弹力的作用下弹回，离合机构6处于分离状态，液力缓速装置不工作，从而不影响挂车的动力消耗。