专利名称：阀控调速型双腔液力耦合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双腔液力耦合器，特别是一种调速型的双腔液力耦合器。 技术背景专利号ZL200920059804. 3名称为“双腔型液力偶合器”(公告号CN201448414 U, 公告日2010-05-05)的中国专利，公开了本申请人的一项实用新型专利。该专利的偶合器 包括有输入组件和输出组件，其中输入组件包括联轴节，泵轮A和泵轮B，通过一个连接筒 体将两个泵轮连接起来；输出组件包括涡轮A和涡轮B，由涡轮A与泵轮A组成一个工作室， 由涡轮B与泵轮B又组成一个工作室，从而组成双工作室，泵体上设有注油塞，还装有温度 控制装置。该专利由于具有两个工作腔，所传递的功率是单腔型的二倍，可以达到高转速， 大功率，平稳性能好。但是，它还不是调速型的，转速的控制范围有限，难以满足既要传递功 率大，又要调速简易，调节范围宽的液力传动要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种传递功率大， 轴向尺寸短，调速方便、无级、线性，结构简单、节能、可靠，使用寿命长的阀控调速型双腔液 力華禹合器。本实用新型的目的可通过如下的措施来达到一种阀控调速型双腔液力耦合器，是连接在电动机与工作机之间的一种液力传动 机械，包括有箱体组件、旋转机构组件、和油循环系统组件；所述的箱体组件包括支承架、箱 体座和箱盖，所述的旋转机构组件，包括含有双泵轮的输入组件、以及含有双涡轮的输出组 件，这些组件被箱体座套住和固定，这些泵轮和涡轮的轮腔里各自装设有自己的叶轮，所述 的油循环系统组件，包括供油泵、油泵电机、油管、和配套的管件；上述该输入组件包括外 壳、输入轴、进油盘、泵轮A、连接筒、和泵轮B，通过该连接筒使泵轮A和泵轮B对称连接， 该泵轮A的一侧以及输入轴、进油盘，安装在从电动机伸出的转轴上；上述该输出组件包括 输出轴、涡轮A、涡轮B、和涡轮垫板，则安装在从工作机伸出的转轴上，其特征在于，所述的 油循环系统组件还包括有，与进油盘连通的进油管，通过其导管腔与连接筒的内腔相连通 的导管，以及包括电磁换向阀、和流量调节阀的阀组，和油冷却器，从油箱和供油泵接出的 油管，经电磁换向阀，连接到进油管；经进油盘，通到泵轮A的工作腔；在连接筒里安装有流 量调节阀，油管从该导管连接出到油冷却器，再与供油泵的油管相连接。上述的泵轮A与泵轮B，两者的轮腔的形状和大小相同，纵向布置在连接筒体的两 边，分别架设在输入轴和输出轴之上；所述的涡轮A和涡轮B，两者的轮腔的形状和大小相 同，通过涡轮垫板而纵向对称连接在一起，并位于泵轮A与泵轮B之间，这样，由泵轮A与涡 轮A组成一个工作腔，由涡轮B与泵轮B也组成一个工作腔。上述的泵轮A与涡轮A的端面之间，存在有轴向间隙，间隙在3mm 6mm ；所述的 涡轮B与泵轮B的端面之间，存在有轴向间隙，间隙在3mm 6mm ；而涡轮A与涡轮B之间设置有过油孔。上述的在输入轴一端，设置有输入迷宫套及其迷宫盖；在输出轴一端，设置有输出 迷宫套及其迷宫盖。上述的供油泵的油管上，设置有一个溢流阀，给定的溢流压力为0. 63Mpa。本实用新型液力耦合器具有如下优点1.传递功率大。双腔液力耦合器的传递能力是单腔型的2倍；具有显著的节能效 果，节电率在20 % 40 %，其中的电动机可空载起动，能吸收和隔离扭振，减少冲击，防止 动力过载。2.易于实现自动控制，操作方便，维护保养简单。该耦合器以电磁换向阀操控往工 作腔里充油/或排油，或通过流量调节阀调控进/出工作腔里的油量，仅需改变工作腔里的 总充液量，而可实现调速，手段简单、方便、无级、线性。3.平衡性好。耦合器输入/输出的两个泵轮和两个涡轮，均对称设置，平衡安装， 抵消了旋转机构组件的轴向力。4.轴向尺寸减少。该耦合器的旋转机构组件，无轴承支承，而由电动机和工作机的 轴来支承，轴向尺寸减少了 30%以上，高度降低20%以上，也就减少了耦合器内的充油量。 通过现场安装，安装精度高，减少了维护保养的负担。5.结构紧凑，可靠，本体自重减少；导管是固定的，其使用寿命与旋转件一致，因 而耦合器的使用寿命长。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的非限定性的叙述。
图1是本实用新型液力耦合器的结构示意图；图2是本实用新型液力耦合器本体与油循环系统的关系示意图；各图之中，1是支承架，2是进油管，3是箱体座，4是输入轴，5是输入端的迷宫盖，6 是输入迷宫套，7是进油管，8是泵轮A，9是涡轮垫板，10是导管，101是导管腔，11是外壳， 12是箱盖，13是涡轮A，14是涡轮B，15是连接筒，161是进油口法兰，162是排油口法兰，17 是泵轮B，18是输出轴，19是输出迷宫套，20是输出端的迷宫盖，211是电磁换向阀，212是 流量调节阀，213是滴流阀，22是供油泵，23是油泵电机，25表示油系统，26是电动机，27表 示液力耦合器的本体，28是工作机，29是油冷却器。
具体实施方式
如附图所示，制造本实用新型液力耦合器的各个机械部件，准备相应的电气、仪 表。由于安装精度要求高，该耦合器需现场安装。首先，定位好电动机26和工作机28，并使 两者的轴中心线处于同一根水平轴线上，使之固定，耦合器的本体处于它们两者之间。本实 用新型液力耦合器包括箱体组件，旋转机构组件和油循环系统组件，前两大组件安装在电 动机与工作机之间，旋转机构组件包括输入组件和输出组件，分别安装在电动机26和工作 机28延伸出的转轴上。所述输出组件包括输出轴18，涡轮A 13，涡轮B 14和涡轮垫板9， 一边是将已连接好的包括输入轴4，输入迷宫套6，进油盘7，泵轮A8和外壳11的输入组件， 吊在电动机26的安装底座上，在电动机伸出的轴上，用螺栓固定；另一边是将泵轮B 17与连接筒15套进输出组件中，装上输出迷宫套19，再装入工作机28伸出的轴上，用螺栓固定； 这样，由连接筒15对称连接的泵轮A与泵轮B，位于输入轴与输出轴的两边，两者之间安装 有涡轮A与涡轮B，涡轮A与涡轮B通过涡轮垫板9、而连接在一起，两者之间设有过油孔， 由泵轮A与涡轮A组成一个工作腔，由涡轮B与泵轮B组成另一个工作腔，两个对称的工作 腔通过输入轴4和输出轴18、位于电动机26与工作机28的转轴上；调整泵轮A与涡轮之 间，涡轮B与泵轮B之间的端面间隙；在3mm 6mm之间，间隙偏差量小于0. 10/1000 ；以及 调整外径相对跳动量，其偏差应小于0. 12/1000,以此来较正电动机与工作机中心轴线的平 行度和同轴度，从而固定电机底座。将连接筒15，泵轮A与外壳11连接好，再进行箱体组件的安装；把箱体座3套入 已校装好的旋转组件上，装上支承架1，以及输入迷宫套6，输出迷宫套19，校正箱体座3，使 其径向间隙相同，再安装上进油管2和导管10，分别经进油口法兰161、和排油口法兰162， 与油冷却器29和油系统25连接；合上箱盖12，拧紧螺栓；然后安装上输入迷宫套5，以及输 出迷宫套20。最后。安装油循环系统组件。其中供油泵22，油冷却器29安装在低于耦合器的基 础平面，连接上相关的(输)油管(线)，装上油冷却器的上、下水管，油冷却器29的油管 输出端、接到耦合器的进油口法兰161，而冷却器油管输入端与耦合器的排油口法兰162相 接，再连到导管10。本实用新型液力耦合器通过调控油系统的油循环量，以及耦合器内工作油的存 量，来调节工作机的转速和功率。因此，在连接筒15里安装有流量调节阀212，在(输)油 管(道)上安装有电磁换向阀211和溢流阀213。并检查电磁换向阀的动作灵活性和准确 性。使用本实用新型液力耦合器时，首先，启动油泵电机23和供油泵22，接通电磁换 向阀211，往(输)油管(道)供油，待耦合器输出端的转速增高，断断续续地加油，直至达 到工作机28所允许的最高试机转速；接通电磁换向阀211，使(输)油管(道)的工作油 往油箱(位于图外，附图中未表示)里排油，输出端的转速随之降低，并断断续续地排油，直 至工作机所允许的最低转速。调试时通过接通电磁换向阀，往(输)油管(道)里加油， 或者往油箱里排油，以达到调节工作腔内存油量的目的。工作油的循环过程，是在电动机26启动后，供油泵22将油箱里的油泵出，经流量 调节阀212，调节排油量，流进油循环系统，经油冷却器29冷却后，经进油口法兰161，到达 耦合器的进油管2，经进油盘7，进入泵轮A里，在泵轮里工作油得到加速，由泵轮A的外缘 流向涡轮A的外缘，推动涡轮A旋转；油液从涡轮A外缘流向内缘，油液的液体能转化为机 械能，经输出轴输出，带动工作机；其中一部分油液、由涡轮A的过油孔，流向涡轮B，经涡轮 B流向泵轮B，泵轮B同样地把油液加速，使之获得液体能；高速流动的工作油由泵轮B外 缘，流向涡轮B的外缘，推动涡轮B旋转；当油液由涡轮B外缘流向内缘，其液体能转化为机 械能，经输出轴输出，从而实现动力的传递。涡轮A、涡轮B的工作液减速后，又流回泵轮A、 泵轮B进行加速，再获得液体能，如此循环不断。当中的一部分工作液，由泵轮A与涡轮A 之间的间隙，以及泵轮B与涡轮B之间的间隙流出，经连接筒15内腔里的流量调节阀212， 流向导管腔101，再从导管10流出，经排油口法兰162，(输)油管(道)流到油冷却器29 里，进行冷却，之后再流回到耦合器，经进油口法兰161，到进油管2。这个循环过程，使得工
5作油进入耦合器的温度低于75°C，而从耦合器出来的油温应低于90°C。冷却器的冷却水压 力应大于0. 2Mpa。 通过往油系统里加油，使旋转组件的工作油量增加，传递力矩便增大，输出转速提 高；反之，当油系统往油箱排油，工作油量减少，传递力矩便降低，输出转速随之降低。这样， 通过对油系统和旋转组件里的油量的调节，达到控制输出转速，其控制精度高，控制量与转 速的线性关系好。油系统内的工作压力，要求油压大于0.05Mpa，供油泵上安装有溢流阀 213，给定其溢流压力为0. 63Mpa。本实用新型液力耦合器适用于高转速、大功率、频调速的 液力传动。
权利要求一种阀控调速型双腔液力耦合器，是连接在电动机(26)与工作机(28)之间的一种液力传动机械，包括有箱体组件、旋转机构组件、和油循环系统组件(25)；所述的箱体组件包括支承架(1)、箱体座(3)和箱盖(12)，所述的旋转机构组件，包括含有双泵轮的输入组件、以及含有双涡轮的输出组件，这些组件被箱体座(3)套住和固定，这些泵轮和涡轮的轮腔里各自装设有自己的叶轮，所述的油循环系统组件(25)，包括供油泵(22)、油泵电机、油管、和配套的管件；上述该输入组件包括外壳(11)、输入轴(4)、进油盘(7)、泵轮A(8)、连接筒(15)、和泵轮B(17)，通过该连接筒(15)使泵轮A(8)和泵轮B(17)对称连接，该泵轮A(8)的一侧以及输入轴(4)、进油盘(7)，安装在从电动机(26)伸出的转轴上；上述该输出组件包括输出轴(18)、涡轮A(13)、涡轮B(14)、和涡轮垫板(9)，则安装在从工作机(18)伸出的转轴上，其特征在于，所述的油循环系统组件(25)还包括有，与进油盘(7)连通的进油管(4)，通过其导管腔(101)与连接筒(15)的内腔相连通的导管(10)，以及包括电磁换向阀(211)、和流量调节阀(212)的阀组，和油冷却器(29)，从油箱和供油泵(22)接出的油管，经电磁换向阀(211)，连接到进油管(4)；经进油盘(7)，通到泵轮A(8)的工作腔；在连接筒(15)里安装有流量调节阀(212)，油管从该导管(10)连接出到油冷却器(29)，再与供油泵(22)的油管相连接。
2.根据权利要求1所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，所述的泵轮A(8) 与泵轮B(13)，两者的轮腔的形状和大小相同，纵向布置在连接筒体(15)的两边，分别架设 在输入轴(4)和输出轴(18)之上；所述的涡轮A(13)和涡轮B(14)，两者的轮腔的形状和 大小相同，通过涡轮垫板(9)纵向对称而连接在一起，并位于泵轮A(8)与泵轮B(17)之间， 这样，由泵轮A(8)与涡轮A(13)组成一个工作腔，由涡轮B(14)与泵轮B(17)也组成一个 工作腔。
3.根据权利要求1或2所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，所述的泵轮 A(S)与涡轮A(13)的端面之间，存在有轴向间隙，间隙在3mm 6mm;所述的涡轮B(14)与 泵轮B(17)的端面之间，存在有轴向间隙，间隙在3mm 6mm;而涡轮A(13)与涡轮B(14)之 间设置有过油孔。
4.根据权利要求1或2所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，在输入轴(4) 一端，设置有输入迷宫套(6)及其迷宫盖(5)；在输出轴(18) —端，设置有输出迷宫套(19) 及其迷宫盖(20)。
5.根据权利要求3所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，在输入轴(4)一 端，设置有输入迷宫套(6)及其迷宫盖(5)；在输出轴(18) —端，设置有输出迷宫套(19)及 其迷宫盖(20)。
6.根据权利要求1或2所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，在所述的供油 泵(22)的油管上，设置有一个溢流阀(213)，给定的溢流压力为0.63Mpa。
7.根据权利要求3所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，在所述的供油泵 (22)的油管上，设置有一个溢流阀(213)，给定的溢流压力为0.63Mpa。
8.根据权利要求4所述的阀控调速型双腔液力耦合器，其特征在于，在所述的供油泵 (22)的油管上，设置有一个溢流阀(213)，给定的溢流压力为0.63Mpa。
专利摘要一种阀控调速型双腔液力耦合器，包括箱体组件，旋转机构组件和油循环系统组件；其中旋转机构包括含双泵轮的输入组件，和含双涡轮的输出组件，油系统包括供油泵和油冷却器，从耦合器经导管流出的油液经冷却后，再由供油泵经电磁换向阀接到耦合器的进油管，通过往耦合器里加油或往油箱里排油，控制油管里和旋转件的油量，以及经流量控制阀控制油的流量，从而调节输出转速。本实用新型器传递功率大，易于自控，维护方便，平衡性好。减少了轴向尺寸，结构紧凑，寿命长；适合于要求功率大、转速高、变速频的液力传动场合。
文档编号F16H41/24GK201747887SQ20102025134
公开日2011年2月16日 申请日期2010年7月8日 优先权日2010年7月8日
发明者刘建强, 谢福志, 黄健, 黄达机, 黄金火 申请人:广东中兴液力传动有限公司