一种具有综合式减振作用的液力变矩器装置的制作方法

本实用新型涉及液力传动技术领域，特别涉及一种具有综合式减振作用的液力变矩器装置。

背景技术：

发动机作为一种动力源，同时也是一个振动源，其振动来自于发动机活塞与油缸之间往复式做功，发动机正常工作转速高达2000rpm左右，油缸将会发生成百上千次进气-压缩-做功-排气过程，这样会导致曲轴转速出现不规律的扭矩输出，发动机产生的不规律振动会存在于整个传动系统中，严重时会导致传动轴的断裂。

通常解决发动机不规律振动的方法是使用扭转减震器，扭转减震器可以通过扭转弹簧将发动机的不规律激励进行存储，然后进行释放，相当于一种能量储存装置，扭转减震器的扭转弹簧可以将发动机每次点火导致的峰值载荷进行吸收存储，可以大大降低传动轴的扭转变形，从而大大延长了传动轴的使用寿命，还可以利用液力变矩器之间的传动油将发动机的不规律扭矩振动进行吸收，然后通过流体冲击涡轮，将动能转化成为涡轮的机械能，液力变矩器由于其具有高度扭曲的叶珊形状，这样会使内部流动十分复杂，最终还会出现一些不规律的扭转振动。

这两种减振装置由于其各自安装的位置不同，最终起到减振的效果也会有所不同，传统的扭转减震器安装在发动机曲轴之后，飞轮盘之前，这种减振方式只会起到降低发动曲轴传来的一部分振动，飞轮之后的振动难以降低，利用液力变矩器进行减振可以降低由于发动机飞轮之前的振动，但是无法改变由于不规律载荷产生的振动。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要解决上述背景技术中的问题，而提供一种具有综合式减振作用的液力变矩器装置。

一种具有综合式减振作用的液力变矩器装置，包括右侧盖板、压板、涡轮输出轴、密封圈、法兰盘、右侧轴承、涡轮输出轴长套筒、泵轮轴承支撑座、泵轮轴承、导轮轴承、导轮支撑座、导轮轮毂、泵轮内环、导轮内环、橡胶齿轮、泵轮外壳、涡轮内环、泵轮罩、涡轮外壳、支撑板、扭转减震器、离合器从动盘、离合器主动盘、活塞、涡轮法兰、涡轮轮毂、回位弹簧、导轮支撑座左侧定位短套筒、涡轮输出轴短套筒和导轮支撑座轴承定位套筒，右侧盖板套装在涡轮输出轴上，压板通过螺栓固定在涡轮输出轴右端面，涡轮输出轴长套筒套装在涡轮输出轴上，法兰盘套装在涡轮输出轴长套筒上，密封圈套装在右侧盖板上，密封圈与法兰盘尾部内径紧贴，右侧轴承套装在涡轮输出轴上，右侧轴承与法兰盘尾部内径紧贴，泵轮轴承支撑座套装在法兰盘上，泵轮外壳固定设置在泵轮轴承支撑座上，泵轮轴承套装在法兰盘上，导轮轴承套装在法兰盘上，导轮支撑座套装在泵轮轴承，导轮支撑座两侧各有一个导轮轴承，导轮轮毂设置在导轮支撑座上，导轮内环设置在导轮轮毂上，泵轮内环套装在导轮内环上，涡轮内环套装在导轮内环上，橡胶齿轮设置在泵轮外壳上，导轮支撑座左侧定位短套筒套装在法兰盘上，导轮支撑座左侧定位短套筒右侧与导轮轴承贴紧，导轮支撑座轴承定位套筒套装在法兰盘上，涡轮轮毂套装在涡轮输出轴上，涡轮轮毂上设置有涡轮法兰，涡轮外壳设置在涡轮轮毂上，扭转减震器设置在涡轮法兰上，离合器从动盘与扭转减震器连接，支撑板设置在泵轮罩上，离合器主动盘设置在支撑板上，涡轮输出轴短套筒套装在涡轮输出轴上，活塞套装在涡轮输出轴短套筒上，活塞与涡轮轮毂之间设置有回位弹簧；

所述涡轮输出轴上设置有个第一隔板组，每个第一隔板组包括3个第一隔板，每个第一隔板组内的第一隔板均布在涡轮输出轴圆周上，所述涡轮轮毂上第二隔板组，每个第二隔板组包括3个第二隔板，每个第二隔板组内的第二隔板均布在涡轮轮毂轴孔的内表面，每个第一隔板组与第二隔板组在同一圆周，每个在同一圆周第一隔板组内的第一隔板与第二隔板组内的第二隔板之间设置有第一减震弹簧；

具体的，涡轮轮毂与涡轮输出轴之间第一隔板组和第二隔板组之间交错放置。隔板之间连接有6段第一减震弹簧，用于吸收涡轮轮毂的不规律振动，这6段第一减震弹簧轴向等距放置了3组共计18组第一减震弹簧，可以大大降低涡轮轮毂传来的冲击载荷；

所述扭转减震器包括扭转减震器主动盘、两个扭转减震器从动盘和六组第二减震弹簧，离合器从动盘与扭转减震器主动盘离固定连接，扭转减震器从动盘通过肋板与涡轮轮毂固定连接，扭转减震器从动盘通过钩爪拉住第二减震弹簧与扭转减震器主动盘连接；

具体的，扭转减震器包括、六组第二减震弹簧、两个扭转减震器从动盘，离合器从动盘与扭转减震器主动盘固定连接，扭转减震器从动盘通过肋板与涡轮轮毂固定连接，扭转减震器从动盘通过钩爪拉住第二减震弹簧与扭转减震器主动盘连接，当扭转减震器从动盘冲击载荷到来时，可以通过六组第二减震弹簧进行吸收进而将稳定的载荷传递至涡轮输出轴；

所述泵轮罩上设置有齿槽，所述齿槽的模数与齿数与橡胶齿轮相同；

具体的，泵轮罩上加工有齿槽，具有相同齿数和模数的橡胶齿轮与其连接，将泵轮罩上的载荷传递至泵轮，由飞轮盘传递来的冲击载荷很大，需要变形量比较小材质的橡胶齿轮对其进行吸收，然后将载荷传递泵轮外壳，在第一阶段对冲击载荷进行吸收，实现了整个液力装置的一级减振；

所述右侧轴承右侧设置有右侧轴承垫片；

所述涡轮输出轴与法兰盘之间设置有涡轮输出轴密封圈；

所述法兰盘与泵轮轴承支撑座之间设置有法兰盘密封圈；

所述泵轮轴承设置有泵轮轴承右侧密封圈；

所述导轮轴承与导轮支撑座轴承定位套筒之间设置有导轮轴承密封圈；

所述泵轮轴承支撑座与泵轮外壳之间设置有泵轮密封圈。

本实用新型的工作原理和过程：

本实用新型与发动机飞轮连接的泵轮外壳引起泵轮内的流体高速旋转，甩出泵轮，实现了机械能向流体动能的转化，流体高速冲击涡轮叶片引起涡轮旋转，实现了流体动能向涡轮壳机械能的转化，涡轮内的流体经过固定不动的导轮，回到泵轮实现了流体的循环流动，液力变矩器内部会产生油温升高的现象，所以液力变矩器配置了与外部相连的油路。

具有综合式减振作用的液力变矩器装置动力传递的方向也就是扭矩传递的方向分为三种情况：

(1)闭锁之前即液力变矩器出口油路的压力不足以抵消回位弹簧的预紧压力，活塞不发生移动，这种情况下，飞轮盘的扭矩传递到泵轮，经过传动油的循环流动传递至涡轮，涡轮外壳带动涡轮轮毂旋转，涡轮轮毂带动离合器从动盘空转，涡轮轮毂另一端通过在同一圆周第一隔板组内的第一隔板、第二隔板组内的第二隔板和第一减震弹簧传递至涡轮输出轴，涡轮输出轴将扭矩传递至变速箱。

(2)闭锁过程中，出口油压通过回位弹簧的油孔流动至活塞，活塞一侧的压力推动活塞运动，压紧离合器从动盘和离合器主动盘，离合器从动盘和离合器主动盘处于一种滑动摩擦的状态，扭矩的一部分从第二减震弹簧传递至涡轮轮毂，另外一部分从泵轮传递至流体，接着传递至涡轮外壳及涡轮轮毂，最后由涡轮输出轴传递至变速箱。

(3)闭锁之后，活塞将离合器从动盘和离合器主动盘紧紧压在一起，这个时候泵轮外壳和涡轮外壳成为了刚性连接，扭矩从飞轮盘直接传递至第二减震弹簧，进而直接传递到涡轮轮毂，由在同一圆周第一隔板组内的第一隔板、第二隔板组内的第二隔板和第一减震弹簧传递至涡轮输出轴，接着传递至变速箱。

当发动机启动时，动力由飞轮盘传递至泵轮外壳，通过泵轮外壳上内啮合的橡胶齿轮实现一级减振，在发动机启动的同时，对液力变矩器内部进行充液，液力传动油由进油口流入，通过涡轮输出轴长套筒阻隔使油液流进泵轮轴承，一方面可以对泵轮轴承进行润滑，另一方面可以通过并没有密封圈的泵轮轴承进入泵涡轮交界的无叶珊区，实现对液力变矩器进行充液，液力变矩器外循环的油液由涡轮导轮交界的无叶珊区流出，一股油路通过涡轮轮毂上开出的小孔进入活塞左侧腔室，使活塞左侧受到一定的压力，活塞压缩回位弹簧，使回位弹簧保持了一定量的预紧力，通过控制出油口压力可以控制活塞左侧压力从而实现对离合器闭合的控制，液力变矩器另一股出油油路，从涡轮输出轴与涡轮输出轴长套筒之间形成的圆环形流道经过出油口流进换热器，经过换热器冷却流到油池，不断地对液力变矩器进行冷却。

在低转速高扭矩工况时，由于液力变矩器内部除处于高压力状态，活塞左侧压力很高，压缩离合器主动盘使离合器处于闭合的状态，动力传递由飞轮盘传递至闭锁离合器，闭锁离合器传递第二减震弹簧，经过减振传递至涡轮外壳，经过涡轮轮毂与涡轮输出轴之间六组第一减震弹簧减振，从涡轮输出轴传递至变速箱，在这种闭锁工况下，能够实现最大的启动变矩比，使液力变矩器具有最好的启动性能，同时通过扭转减震器和第一减震弹簧的减振作用可以大大降低发动机发出的脉冲激励而带来不稳定的扭转振动。

在低转速向高转速过渡的过程中，由于循环流量变少，液力变矩器内部压力降低，回位弹簧的预紧力大于活塞左侧的压力，闭锁离合器处于一种滑摩的状态，此时，液力变矩器的动力传递由液力功率和机械功率组成，液力功率由飞轮盘传递至泵轮外壳，通过橡胶齿轮实现一级减振，泵轮外壳在离心力的作用下使泵轮油液高速甩出，高速的泵轮油液冲击涡轮，使涡轮高速旋转，实现了液体动能向机械能的传递，液力传动油经过静止不动的导轮流回泵轮，这样周而复始的流动，实现了能量连续不断的传递，由发动机引起的振动经过一级减振及液力传动的“柔性”传动得到了大大的降低，机械功率由飞轮盘通过半离合状态下的闭锁离合器，经过扭转弹簧的减振驱动涡轮外壳旋转，与液力功率实现了汇流，经过涡轮轮毂与涡轮输出轴之间的六组第一减震弹簧的减振作用，最后从涡轮输出轴输出。在低转速向高转速过渡的工况下，发动机的脉冲激励经过了橡胶齿轮的一级减振，第二减震弹簧的二级减振，六组第一减震弹簧的三级减振以及液力传动油自身具有减振的特性，可以大大降低系统的振动，此时，这种综合式减振的液力变矩器装置发挥了最佳的减振作用。

当高速工况运转时，液力变矩器内部的循环流量出现了下降，液力变矩器内部的压力逐渐降低，这个时候回位弹簧的预紧力大于活塞左侧的压力，闭锁离合器处于断开的状态，此时整个液力变矩器只存在着液力功率，发动机的功率经过飞轮盘，经过橡胶齿轮的一级减振传递至泵轮外壳，泵轮流体驱动涡轮外壳旋转，传递至涡轮轮毂，经过六组第一减震弹簧的减振作用传递至涡轮输出轴，可知，在高速工况下，这种综合式减振的液力变矩器，能够很好地降低系统的扭转振动效果。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的具有综合式减振作用的液力变矩器可以实现在低速工况，低速工况向高速工况的过渡工况，高速工况三种工况下的降低系统扭转振动的效果，可以最大程度的降低系统的扭振，实现传动平稳，载荷均匀的目的，本实用新型通过用系统油压来控制活塞移动，进而实现根据系统压力自动控制闭锁离合器开合状态，这种机构新颖，可使用性强，传统的液力变矩器在启动工况下响应时间延迟，起步很慢，然而这种通过闭锁离合器实现了带液力变矩器的装置机械传动，能够大大降低这种装置启动工况下的响应时间。

附图说明

图1是本实用新型内部结构的剖视图；

图2是本实用新型内部结构的立体视图；

图3是本实用新型涡轮轮毂与输出轴的主视图；

图4是本实用新型图3中a-a向的剖面视图；

图5是本实用新型图3中c-c向的剖面视图；

图6是本实用新型图3中d-d向的剖面视图；

图7是本实用新型扭转减震器的主视图；

图8是本实用新型图7中b-b向的剖面视图；

图9是本实用新型泵轮罩与橡胶齿轮配合的立体视图；

具体实施方式

请参阅图1至图9所示，一种具有综合式减振作用的液力变矩器装置，包括右侧盖板1、压板2、涡轮输出轴3、密封圈4、法兰盘5、右侧轴承7、涡轮输出轴长套筒9、泵轮轴承支撑座10、泵轮轴承13、导轮轴承15、导轮支撑座17、导轮轮毂18、泵轮内环19、导轮内环20、橡胶齿轮21、泵轮外壳22、涡轮内环23、泵轮罩24、涡轮外壳25、支撑板26、扭转减震器27、离合器从动盘28、离合器主动盘29、活塞30、涡轮法兰31、涡轮轮毂32、回位弹簧33、导轮支撑座左侧定位短套筒34、涡轮输出轴短套筒35和导轮支撑座轴承定位套筒36，右侧盖板1套装在涡轮输出轴3上，压板2通过螺栓固定在涡轮输出轴3右端面，涡轮输出轴长套筒9套装在涡轮输出轴3上，法兰盘5套装在涡轮输出轴长套筒9上，密封圈4套装在右侧盖板1上，密封圈4与法兰盘5尾部内径紧贴，右侧轴承7套装在涡轮输出轴3上，右侧轴承7与法兰盘5尾部内径紧贴，泵轮轴承支撑座10套装在法兰盘5上，泵轮外壳22固定设置在泵轮轴承支撑座10上，泵轮轴承13套装在法兰盘5上，导轮轴承15套装在法兰盘5上，导轮支撑座17套装在泵轮轴承13，导轮支撑座17两侧各有一个导轮轴承15，导轮轮毂18设置在导轮支撑座17上，导轮内环20设置在导轮轮毂18上，泵轮内环19套装在导轮内环20上，涡轮内环23套装在导轮内环20上，橡胶齿轮21设置在泵轮外壳22上，导轮支撑座左侧定位短套筒34套装在法兰盘5上，导轮支撑座左侧定位短套筒34右侧与导轮轴承15贴紧，导轮支撑座轴承定位套筒36套装在法兰盘5上，涡轮轮毂32套装在涡轮输出轴3上，涡轮轮毂32上设置有涡轮法兰31，涡轮外壳25设置在涡轮轮毂32上，扭转减震器27设置在涡轮法兰31上，离合器从动盘28与扭转减震器27连接，支撑板26设置在泵轮罩24上，离合器主动盘29设置在支撑板26上，涡轮输出轴短套筒35套装在涡轮输出轴3上，活塞30套装在涡轮输出轴短套筒35上，活塞30与涡轮轮毂32之间设置有回位弹簧33；

所述涡轮输出轴3上设置有3个第一隔板组，每个第一隔板组包括3个第一隔板323，每个第一隔板组内的第一隔板323均布在涡轮输出轴3圆周上，所述涡轮轮毂32上第二隔板组，每个第二隔板组包括3个第二隔板322，每个第二隔板组内的第二隔板322均布在涡轮轮毂32轴孔的内表面，每个第一隔板组与第二隔板组在同一圆周，每个在同一圆周第一隔板组内的第一隔板323与第二隔板组内的第二隔板322之间设置有第一减震弹簧321；

具体的，涡轮轮毂32与涡轮输出轴3之间第一隔板组和第二隔板组之间交错放置。隔板之间连接有6段第一减震弹簧321，用于吸收涡轮轮毂31的不规律振动，这6段第一减震弹簧321轴向等距放置了3组共计18组第一减震弹簧321，可以大大降低涡轮轮毂32传来的冲击载荷；

所述扭转减震器27包括扭转减震器主动盘271、两个扭转减震器从动盘272和六组第二减震弹簧273，离合器从动盘28与扭转减震器主动盘271离固定连接，扭转减震器从动盘272通过肋板与涡轮轮毂32固定连接，扭转减震器从动盘272通过钩爪拉住第二减震弹簧273与扭转减震器主动盘271连接；

具体的，扭转减震器27包括、六组第二减震弹簧273、两个扭转减震器从动盘272，离合器从动盘28与扭转减震器主动盘271固定连接，扭转减震器从动盘272通过肋板与涡轮轮毂32固定连接，扭转减震器从动盘272通过钩爪拉住第二减震弹簧273与扭转减震器主动盘271连接。当扭转减震器从动盘272冲击载荷到来时，可以通过六组第二减震弹簧273进行吸收进而将稳定的载荷传递至涡轮输出轴3；

所述泵轮罩24上设置有齿槽241，所述齿槽241的模数与齿数与橡胶齿轮21相同；

具体的，泵轮罩24上加工有齿槽241，具有相同齿数和模数的橡胶齿轮21与其连接，将泵轮罩24上的载荷传递至泵轮，由飞轮盘传递来的冲击载荷很大，需要变形量比较小材质的橡胶齿轮21对其进行吸收，然后将载荷传递泵轮外壳22，在第一阶段对冲击载荷进行吸收，实现了整个液力装置的一级减振；

所述右侧轴承7右侧设置有右侧轴承垫片6；

所述涡轮输出轴3与法兰盘5之间设置有涡轮输出轴密封圈8；

所述法兰盘5与泵轮轴承支撑座10之间设置有法兰盘密封圈11；

所述泵轮轴承13设置有泵轮轴承右侧密封圈14；

所述导轮轴承15与导轮支撑座轴承定位套筒36之间设置有导轮轴承密封圈16；

所述泵轮轴承支撑座10与泵轮外壳22之间设置有泵轮密封圈37。

本实用新型的工作原理和过程：

请参阅图1至图9所示，本实用新型与发动机飞轮连接的泵轮外壳22引起泵轮内的流体高速旋转，甩出泵轮，实现了机械能向流体动能的转化，流体高速冲击涡轮叶片引起涡轮旋转，实现了流体动能向涡轮壳机械能的转化，涡轮内的流体经过固定不动的导轮，回到泵轮实现了流体的循环流动，液力变矩器内部会产生油温升高的现象，所以液力变矩器配置了与外部相连的油路。

具有综合式减振作用的液力变矩器装置动力传递的方向也就是扭矩传递的方向分为三种情况：

(1)闭锁之前即液力变矩器出口油路的压力不足以抵消回位弹簧33的预紧压力，活塞30不发生移动，这种情况下，飞轮盘的扭矩传递到泵轮，经过传动油的循环流动传递至涡轮，涡轮外壳25带动涡轮轮毂32旋转，涡轮轮毂32带动离合器从动盘28空转，涡轮轮毂32另一端通过在同一圆周第一隔板组内的第一隔板323、第二隔板组内的第二隔板322和第一减震弹簧321传递至涡轮输出轴，涡轮输出轴将扭矩传递至变速箱。

(2)闭锁过程中，出口油压通过回位弹簧33的油孔流动至活塞30，活塞30一侧的压力推动活塞30运动，压紧离合器从动盘28和离合器主动盘29，离合器从动盘28和离合器主动盘29处于一种滑动摩擦的状态，扭矩的一部分从第二减震弹簧273传递至涡轮轮毂32，另外一部分从泵轮传递至流体，接着传递至涡轮外壳25及涡轮轮毂32，最后由涡轮输出轴传递至变速箱。

(3)闭锁之后，活塞30将离合器从动盘28和离合器主动盘29紧紧压在一起，这个时候泵轮外壳22和涡轮外壳25成为了刚性连接，扭矩从飞轮盘直接传递至第二减震弹簧273，进而直接传递到涡轮轮毂32，由在同一圆周第一隔板组内的第一隔板323、第二隔板组内的第二隔板322和第一减震弹簧321传递至涡轮输出轴，接着传递至变速箱。

当发动机启动时，动力由飞轮盘传递至泵轮外壳22，通过泵轮外壳22上内啮合的橡胶齿轮21实现一级减振，在发动机启动的同时，对液力变矩器内部进行充液，液力传动油由进油口流入，通过涡轮输出轴长套筒9阻隔使油液流进泵轮轴承13，一方面可以对泵轮轴承13进行润滑，另一方面可以通过并没有密封圈的泵轮轴承13进入泵涡轮交界的无叶珊区，实现对液力变矩器进行充液，液力变矩器外循环的油液由涡轮导轮交界的无叶珊区流出，一股油路通过涡轮轮毂32上开出的小孔进入活塞30左侧腔室，使活塞30左侧受到一定的压力，活塞30压缩回位弹簧33，使回位弹簧33保持了一定量的预紧力，通过控制出油口压力可以控制活塞30左侧压力从而实现对离合器闭合的控制，液力变矩器另一股出油油路，从涡轮输出轴3与涡轮输出轴长套筒9之间形成的圆环形流道经过出油口流进换热器，经过换热器冷却流到油池，不断地对液力变矩器进行冷却。

在低转速高扭矩工况时，由于液力变矩器内部除处于高压力状态，活塞30左侧压力很高，压缩离合器主动盘29使离合器处于闭合的状态，动力传递由飞轮盘传递至闭锁离合器，闭锁离合器传递第二减震弹簧273，经过减振传递至涡轮外壳25，经过涡轮轮毂32与涡轮输出轴3之间六组第一减震弹簧321减振，从涡轮输出轴3传递至变速箱，在这种闭锁工况下，能够实现最大的启动变矩比，使液力变矩器具有最好的启动性能，同时通过扭转减震器27和第一减震弹簧321的减振作用可以大大降低发动机发出的脉冲激励而带来不稳定的扭转振动。

在低转速向高转速过渡的过程中，由于循环流量变少，液力变矩器内部压力降低，回位弹簧33的预紧力大于活塞30左侧的压力，闭锁离合器处于一种滑摩的状态，此时，液力变矩器的动力传递由液力功率和机械功率组成，液力功率由飞轮盘传递至泵轮外壳22，通过橡胶齿轮实现一级减振，泵轮外壳22在离心力的作用下使泵轮油液高速甩出，高速的泵轮油液冲击涡轮，使涡轮高速旋转，实现了液体动能向机械能的传递，液力传动油经过静止不动的导轮流回泵轮，这样周而复始的流动，实现了能量连续不断的传递，由发动机引起的振动经过一级减振及液力传动的“柔性”传动得到了大大的降低，机械功率由飞轮盘通过半离合状态下的闭锁离合器，经过扭转弹簧的减振驱动涡轮外壳25旋转，与液力功率实现了汇流，经过涡轮轮毂32与涡轮输出轴3之间的六组第一减震弹簧321的减振作用，最后从涡轮输出轴3输出。在低转速向高转速过渡的工况下，发动机的脉冲激励经过了橡胶齿轮21的一级减振，第二减震弹簧273的二级减振，六组第一减震弹簧321的三级减振以及液力传动油自身具有减振的特性，可以大大降低系统的振动，此时，这种综合式减振的液力变矩器装置发挥了最佳的减振作用。

当高速工况运转时，液力变矩器内部的循环流量出现了下降，液力变矩器内部的压力逐渐降低，这个时候回位弹簧33的预紧力大于活塞30左侧的压力，闭锁离合器处于断开的状态，此时整个液力变矩器只存在着液力功率，发动机的功率经过飞轮盘，经过橡胶齿轮21的一级减振传递至泵轮外壳25，泵轮流体驱动涡轮外壳25旋转，传递至涡轮轮毂32，经过六组第一减震弹簧321的减振作用传递至涡轮输出轴3，可知，在高速工况下，这种综合式减振的液力变矩器，能够很好地降低系统的扭转振动效果。