一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法。
【背景技术】
[0002]液力缓速器用于重型商用车的辅助制动，可以提供持续的、无磨损的制动力矩。液力缓速器通常与车辆变速箱齿轮或输出轴相连。液力缓速器在非缓速制动情况下，由于转子叶轮仍然在旋转运行，因此会产生一定的功率损失，尤其是在较高转速下功率损耗较大，这增大了车辆的燃油消耗量、降低了车辆运行的经济性。为消除液力缓速器非制动运行情况下的空转损耗，可以将缓速器叶轮与变速箱或传动轴之间的传动元件进行分离，使得缓速器叶轮不再旋转，因而也就不会产生任何的功率损失。当液力缓速器需要进入工作状态时，再将传动元件进行接合，从而带动转子叶轮产生制动力矩。
[0003]当液力缓速器处于非制动运行时，因为工作腔内的工作介质本身很难完全排空，而且轴承和转静子间密封结构还有润滑要求，所以转子的高速旋转仍会带动工作腔内的气体和残存的少量工作介质进入循环状态，产生空转损耗，从而产生不被期望的制动力矩。由于空转损耗会产生相应的热量，且因为轴承和密封结构需要润滑，因此通常液力缓速器会设计相应的空转润滑和冷却油路，以满足冷却和润滑的需求。但由于空转冷却润滑油路的存在，不可避免的导致在液力缓速器非制动运行时，工作腔内存在残存的和满足润滑冷却循环要求的少量工作介质，这加大了液力缓速器的空转损耗，尤其当液力缓速器在高转速状态下运行时，这部分功率损失会变的不可忽略，影响使用车辆的经济性。为了减小这部分空转损耗，通常情况下可以采用添加干扰元件阻断或减小气体循环的产生、在非制动运行时增大两工作叶轮的间距以减弱气体循环强度或者采取优化循环冷却润滑油量以达到最小的空转损耗功率等方式。但是这些方式只能在一定程度上减小空转损耗，并不可以完全消除空转损耗。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决采用现有技术中重型商用车辅助制动用的液力缓速器产生一定的功率损失，增大了车辆的燃油消耗量、降低了车辆运行的经济性，以及液力缓速器非制动运行时，工作腔内存在残存的和满足润滑冷却循环要求的少量工作介质，这加大了液力缓速器的空转损耗，空转损耗会产生相应的热量的问题，进而提供一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法。
[0005]本发明为解决上述问题而采用的技术方案是:
[0006]—种带离合装置的并联式液力缓速器它包括制动轴、第一控制系统、套齿离合器、增速齿轮轴、增速齿轮、摩擦离合器、摩擦离合器执行机构、第二控制系统、液力缓速器转子、定子、液力缓速器控制充液机构、变速箱输出轴、传动齿轮、制动轴轴承、变速箱输出轴轴承、第一控制阀、第二控制阀和壳体；制动轴水平固定安装在壳体内，第一控制阀与第一控制系统连接，第二控制阀与第二控制系统连接，第一控制系统和第二控制系统固定安装在制动轴的左端的外圆面上，制动轴轴承靠近第一控制系统和第二控制系统套装在制动轴上，液力缓速器转子通过花键套装在制动轴上，定子套装在制动轴上，液力缓速器转子和定子相对设置，且定子与壳体内壁固定连接，转子和定子之间形成一个工作腔，液力缓速器控制充液机构通过管路与工作腔连通，套齿离合器和摩擦离合器套装设置在制动轴上，增速齿轮轴套装在制动轴，增速齿轮套装在增速齿轮轴上，且套齿离合器和摩擦离合器分别设置在增速齿轮的两侧，摩擦离合器执行机构靠近摩擦离合器套装在制动轴上，变速箱输出轴轴承套装在变速箱输出轴上，变速箱输出轴轴承安装在壳体上，变速箱输出轴的中心线与制动轴的中心线平行设置，传动齿轮套装在变速箱输出轴上，且传动齿轮与增速齿轮齿啮合。
[0007]—种带离合装置的并联式液力缓速器的分离方法，所述方法是按照以下步骤实现的:
[0008]步骤一:接通第一控制系统上的第一控制阀推动多片式摩擦离合器进入接合状态，增速齿轮通过摩擦离合器带动制动轴和液力缓速器转子增速转动；
[0009]步骤二:当制动轴和液力缓速器转子逐步增速至转速和增速齿轮的速度相同时，第二控制系统接通第二控制阀将套齿离合器推送至接合位置，此时增速齿轮和制动轴通过套齿离合器的内齿套筒接合；
[0010]步骤三:当套齿离合器完全进入接合位置时，增速齿轮和制动轴对应的连接外齿通过内齿套筒相连，此时可以关闭第一控制阀将多片式摩擦离合器分离；
[0011]步骤四:第二控制系统在接收到取消缓速制动信号后立刻关闭第二控制系统的第二控制阀，待液力缓速器控制充液机构将液力缓速器工作腔内的工作介质排空后，在复位弹簧的推力作用下将套齿离合器推至初始的分离位置，完成液力缓速器转子与变速箱传动轴的分离，完成液力缓速器的分离工作。
[0012]本发明的有益效果是:1、当本发明中液力缓速器需要进入工作状态时，将传动元件进行接合，从而带动转子叶轮产生制动力矩。
[0013]2、本发明中液力缓速器在非工作状态时与传动系统分离，此时液力缓速器不存在因转子部件的高速旋转带来的发热与磨损，也不必对轴承进行润滑冷却，因此液力缓速器不再需要单独设计空转润滑冷却油路，这简化了液力缓速器的内部结构，降低了整机的复杂程度，提高了整机的寿命和可靠性。
[0014]3、本发明采用多片式摩擦离合器可以在较小的直径尺寸条件下传递相对较大的力矩，可以满足液力缓速器快速接合过程的要求。由于液力缓速器正常工作运行时所产生的制动扭矩极大，采用套齿联轴器可以满足力矩传输的要求。
[0015]4、本发明采用可分离装置后，不需布置液力缓速器空转润滑和冷却油路，这将使液力缓速器可以设计的更加紧凑，同时减少自身重量。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法，它包括制动轴1、第一控制系统2、套齿离合器3、增速齿轮轴4、增速齿轮5、摩擦离合器6、摩擦离合器执行机构7、第二控制系统8、液力缓速器转子9、定子10、液力缓速器控制充液机构11、变速箱输出轴12、传动齿轮13、制动轴轴承17、变速箱输出轴轴承18、第一控制阀31、第二控制阀30和壳体；制动轴I水平固定安装在壳体内，第一控制阀31与第一控制系统2连接，第二控制阀30与第二控制系统8连接，第一控制系统2和第二控制系统8固定安装在制动轴I的左端的外圆面上，制动轴轴承17靠近第一控制系统2和第二控制系统8套装在制动轴I上，液力缓速器转子9通过花键套装在制动轴I上，定子10套装在制动轴I上，液力缓速器转子9和定子10相对设置，且定子10与壳体内壁固定连接，转子9和定子10之间形成一个工作腔，液力缓速器控制充液机构11通过管路与工作腔连通，套齿离合器3和摩擦离合器6套装设置在制动轴I上，增速齿轮轴4套装在制动轴1，增速齿轮5套装在增速齿轮轴4上，且套齿离合器3和摩擦离合器6分别设置在增速齿轮5的两侧，摩擦离合器执行机构7靠近摩擦离合器6套装在制动轴I上，变速箱输出轴轴承18套装在变速箱输出轴12上，变速箱输出轴轴承18安装在壳体上，变速箱输出轴12的中心线与制动轴I的中心线平行设置，传动齿轮13套装在变速箱输出轴12上，且传动齿轮13与增速齿轮5齿啮合。
[0018]本发明的结构接收到缓速制动信号后，第二控制系统8启动摩擦离合器执行机构7，接合摩擦离合器6带动制动轴I转速提高至与增速齿轮轴4同步转速；启动套齿离合器压力缸3推入接合状态，从而使制动轴I与增速齿轮轴4通过套齿联轴器16刚性连接；当制动轴I与增速齿轮轴4通过套齿联轴器16接合后，控制摩擦离合器执行机构7将摩擦离合器6分离。
[0019]【具体实施方式】二:结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法，所述摩擦离合器6是多片式摩擦离合器，通过液压阀芯控制多片式摩擦离合器接合或分离，其它结构与【具体实施方式】一相同。
[0020]本实施方式中液力缓速器控制系统在接收到取消制动缓速信号后，控制系统11先将液力缓速器工作腔内的工作介质排回至油箱，然后再将套齿联轴器执行机构15压力油释放，在复位弹簧14的作用下将套齿联轴器16退回至初始的分离位置，完成液力缓速器与变速箱传动轴12的分离。
[0021]【具体实施方式】三:结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法，所述套齿离合器压力缸3包括复位弹簧14、套齿联轴器执行机构15和套齿联轴器16，套齿联轴器执行机构15套装在套齿联轴器16上，复位弹簧14套装在套齿联轴器执行机构15上，制动轴I和增速齿轮5上分别加工有与内齿套筒16上的内齿相配合的弧形外齿，其它结构与【具体实施方式】一相同。
[0022]【具体实施方式】四:结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法，所述制动轴I上加工有第一通孔1-3和第二通孔1-4，第一通孔1-3的一端设置在制动轴I的左端，第一通孔1-3的另一端靠近摩擦离合器执行机构7设置在制动轴I的外圆面上，第二通孔1-4的一端设置在制动轴I的左端，第二通孔1-4的另一端靠近套齿联轴器执行机构15设置在制动轴I的外圆面上，其它结构与【具体实施方式】一相同。
[0023]【具体实施方式】五:结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法，所述制动轴I上加工有与第一通孔1-3相贯通的第一贯通孔1-1，制动轴I上加工有与第二通孔1-4相贯通的第二贯通孔1-2，其它结构与【具体实施方式】一相同。
[0024]【具体实施方式】六:结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种带离合装置的并联式液力缓速器及其分离方法，所述第一控制系统2加工有第一流通孔2-1，第一流通孔2-1的一端朝向第一贯通孔1-1的一端设置，第二控制系统8上加工