[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)矩傳遞裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200911000294.3
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101818683A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 馬可·施米特
• 申請（專利權(quán)）人: SKF公司
• 主分類號: F02B37/12
• 分類號: F02B37/12;F02B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。

背景技術(shù)

已知有用于將傳動力矩從第一軸傳遞到第二軸的離合器，其中該離 合器使第一軸借助于滾動軸承相對第二軸支承。該轉(zhuǎn)矩傳遞裝置例如可 以是固定的或可拆卸的離合器。如果由于結(jié)構(gòu)上的原因需要避免兩根軸 的剛性耦合時，可以采用液壓轉(zhuǎn)換器或摩擦離合器。特別是在采用摩擦 離合器時，可以通過用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩傳遞的調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)摩擦力矩并因而 調(diào)節(jié)從第一軸向第二軸的轉(zhuǎn)矩傳遞。

還已知的是，為了提高效率和減少內(nèi)燃機的損失，將廢氣中的至少 一部分熱力學損失轉(zhuǎn)換為動能，該動能例如在廢氣渦輪增壓機中用來壓 縮充入的空氣。

還已知的是，附加地或者作為增壓渦輪的替代方案，可以在內(nèi)燃機 的廢氣部分設置廢氣渦輪機用來產(chǎn)生有用能量，并且將廢氣渦輪機的轉(zhuǎn) 矩傳遞到第二軸，該第二軸要么是內(nèi)燃機的曲軸，要么是用負載的軸， 例如發(fā)電機或空調(diào)壓縮機的軸。當除渦輪增壓機外還設置廢氣渦輪機時， 該內(nèi)燃機也稱為廢氣渦輪增壓內(nèi)燃機。

問題是，第二軸的轉(zhuǎn)動運動不與廢氣渦輪機的轉(zhuǎn)動運動同步。在將 廢氣渦輪機的驅(qū)動力矩傳遞給曲軸時，曲軸的轉(zhuǎn)速以與點火沖程的頻率 一致的頻率發(fā)生正弦波動，而同時廢氣渦輪機的轉(zhuǎn)速不會或在任何情況 下都很少以這種頻率波動。因為兩根軸具有不同的扭轉(zhuǎn)振動，亦即，旋 轉(zhuǎn)速度的周期性波動，所以在這種情況下與廢氣渦輪機連接的第一軸和 曲軸不可能剛性耦聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題尤其在于，創(chuàng)造一種上述類型的堅固的 轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，其能夠以小的運行成本耦聯(lián)兩根不同扭轉(zhuǎn)振動的軸。本 發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于，創(chuàng)造一種在廣泛的運行狀態(tài)下有效 工作的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。

本發(fā)明從一種用于從第一軸向第二軸傳遞轉(zhuǎn)矩的扭矩傳遞裝置出 發(fā)，包括至少一個滾動軸承，用于相對第二軸同軸地支承第一軸；一調(diào) 節(jié)裝置，用以調(diào)節(jié)從第一軸向第二軸的轉(zhuǎn)矩傳遞。

本發(fā)明建議，該調(diào)節(jié)裝置設計為用于改變滾動軸承的軸向負載的裝 置。通過應用滾動軸承來進行轉(zhuǎn)矩傳遞，與應用液壓或流體動力學轉(zhuǎn)矩 傳遞裝置的相近的解決方案相比，可以實現(xiàn)非常小的油耗。因為液壓或 動液的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器對油的污染非常敏感，所以此外還可以改善耐用性并 且能夠延長壽命。因為滾動軸承裝置一般剛好用于避免轉(zhuǎn)矩傳遞，所以 滾動軸承作為離合器或機械轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器的可用性是出人意料的。

而已知的、針對一個工作點進行優(yōu)化的液壓轉(zhuǎn)矩傳遞裝置可通過按 照本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置實現(xiàn)在廣泛的運行狀態(tài)下更有效、損失更小的 應用。因此，尤其在設計在寬轉(zhuǎn)速范圍或?qū)捸撦d范圍運行的內(nèi)燃機中使 用這種類型的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置特別有意義。

通過按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置可以實現(xiàn)在制造上以及在運行成本 上的節(jié)約潛力，并且使得能夠在廣泛的運行條件下有效地利用通過該轉(zhuǎn) 矩傳遞裝置低損失地傳遞的能量。

在本發(fā)明的一種擴展方案中建議，調(diào)節(jié)裝置包括至少一個作用在滾 動軸承的一個圈上的壓力活塞。由此可以在結(jié)構(gòu)上簡單地且精確地調(diào)節(jié) 軸向力。根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的結(jié)構(gòu)類型，壓力可以作用在滾動軸承的外 圈或者內(nèi)圈上。內(nèi)圈例如可以固定連接在一個可在所述壓力活塞中移動 的活塞上。

本發(fā)明還建議，滾動軸承具有傾斜的滾道，亦即，該滾動軸承設計 為斜置軸承，例如設計為角接觸球軸承或斜置滾子軸承。當垂直于滾道 縱向指向的切線在滾道的頂點垂線相對于滾動軸承的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜時， 滾動軸承便具有在上述意義上的傾斜滾道。例如，該滾道可以具有對數(shù) 曲線狀的型面。通過將滾動軸承形成為斜置軸承，可以保證由于滾動體 的滑動產(chǎn)生的軸承摩擦與作用在該滾動軸承上的軸向力的緊密關(guān)系。通 過該軸承摩擦將轉(zhuǎn)矩從驅(qū)動側(cè)軸承圈傳遞到輸出側(cè)軸承圈，這最后通過 滾動軸承實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩傳遞。通過將滾動軸承形成為斜置軸承，可以實現(xiàn) 所傳遞的轉(zhuǎn)矩與軸向力的一一對應的關(guān)系。

當滾動軸承形成為環(huán)形軸承時，亦即，當滾動面和/或滾動體具有相 當于環(huán)的表面部分的型面時，可以實現(xiàn)磨損特別少的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置。

通過用于操作調(diào)節(jié)裝置的控制單元，可以實現(xiàn)對通過轉(zhuǎn)矩傳遞裝置 的轉(zhuǎn)矩傳遞的自動控制。

當控制單元設計為，評估至少一個用于測量軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器 的信號，并且根據(jù)該轉(zhuǎn)速操縱調(diào)節(jié)裝置，可實現(xiàn)反饋，由此可以實現(xiàn)閉 環(huán)調(diào)節(jié)回路。