[發明專利]雙渦輪液力變矩器匯流機構超越離合器

無效

• 申請號: 201210139140.8
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102661337A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 王松林;馬文星;劉春寶;宋建軍;才委
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F16D41/066
• 分類號: F16D41/066
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術領域：

本發明涉及一種工程機械中裝載機的雙渦輪液力變矩器越離合器，特別是液力變矩器匯流機構超越離合器。

背景技術

現有的輪式裝載機80％以上都應用雙渦輪液力變矩器(如附圖3)實現無級變速，提高作業生產率。這種雙渦輪液力變矩器動力由泵輪12輸入，從中間軸齒輪(17)輸出到變速箱。它中間有兩個渦輪輸出動力，其中I級渦輪14通過一對齒輪副將動力輸出到外環齒輪15，II級渦輪13通過另一對齒輪副將動力輸出到中間軸齒輪17。外環齒輪15與中間軸齒輪17之間有一個單向內星輪16自鎖機構，中間軸齒輪17相對于外環齒輪15可以單向轉動，反方向鎖止。當裝載機處于重載工況下，外環齒輪15轉速超越中間軸齒輪17，二者通過內星輪16自鎖機構鎖止在一起，一并輸出動力至變速箱克服大負載；在高速輕載工況下，外環齒輪15轉速低于中間軸齒輪17而與之分離并自由空轉，動力僅由中間軸齒輪17輸出至變速箱提高車速。上述外環齒輪15，中間軸齒輪17及它們之間的內星輪16自鎖機構一并組成超越離合器。

超越離合器的兩組齒輪副傳動比不同，外環齒輪15副傳動比大于1，輸出轉速降低但扭矩增大，適用于低速重載工況；中間軸齒輪17副傳動比小于1，輸出扭矩減小但轉速提高，適用于高速輕載工況。由于裝載機作業工況復雜多變，經常需要在低速重載與高速輕載之間切換，超越離合器經常會在鎖止與分離間轉換，過高的轉換頻率對超越離合器的可靠性有很高的要求，因此它的工作可靠性將直接決定了裝載機傳動系的可靠性。

現有的超越離合器結構如圖4所示，有三大不足之處：

第一，內星輪凸輪面易磨損失效。內星輪16與中間軸齒輪17剛性連接為一體，外環齒輪內表面(直徑為D，如圖3)為圓柱面，滾柱19位于內星輪16的凸輪面與外環齒輪內表面形成的腔體內，且不同的滾柱19間通過隔離環(18)保持在內星輪的不同凸輪面之間。

表1雙渦輪液力變矩器超越離合器轉速規律表明，當轉速比i＞0.7時，超越離合器外環齒輪15與中間軸齒輪17分離，這時中間軸齒輪17轉速超過外環齒輪15，并且轉速差隨著轉速比i的增加而繼續增加。對于現有的超越離合器產品，由于內星輪16與中間軸齒輪17剛性連接，滾柱19同內星輪16一并高速旋轉，最高可達2000轉/分以上，此時由于滾柱19高速旋轉產生的離心力向外作用于外環齒輪15的內表面滾道D上，兩者轉速差最大可達700轉/分以上，滾柱19與外環齒輪15滾道面相互摩擦發熱，如果潤滑條件不足，極易造成滾柱19或外環齒輪15滾道面的磨損失效，微小的磨損就會破壞自鎖角而使超越離合器失效。

第二，過定位結構。外環齒輪15與中間軸齒輪17通過兩個深溝球軸承定位，同時在低速重載工況時，外環齒輪15與中間軸齒輪17又通過滾柱19剛性鎖止，這就造成外環齒輪15與中間軸齒輪17之間存在三個定位點，這種過定位方式對于制造精度提出了非常嚴格的要求，也是不合理的。

第三，制造精度要求高。不同滾柱19通過帶有分度槽的隔離環18分開，并定位在內星輪16的凸輪面上，如果隔離環18分度槽、內星輪16的凸輪面分度精度不能滿足要求，就會導致只有部分滾柱19參與承載，容易造成磨損失效。

表1雙渦輪液力變矩器超越離合器轉速規律

發明內容

本發明的目的就是針對上述現有技術的不足，提供一種雙渦輪液力變矩器匯流機構超越離合器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

雙渦輪液力變矩器匯流機構超越離合器，凸輪面9設在外環齒輪7內孔中，內星輪6的外表面為圓柱面11，滾柱2安裝在外環齒輪7的凸輪面9與內星輪6的外圓柱面11形成的腔體內，滾柱2一端安裝有彈簧8，推動滾柱2保持在腔體的楔緊邊，由外環齒輪7、內星輪6和滾柱2組成自鎖機構，內星輪6相對于外環齒輪7只能一個方向轉動，反方向鎖止。

內星輪6的外圓柱面11直徑為165～168mm滾柱2直徑φ＝15～18mm，外環齒輪7的凸輪面9的半徑R＝97～102mm的圓弧面，圓弧圓心位于直徑d＝20～24mm的凸輪面圓心軌跡10上。

外環齒輪7與支撐板3剛性配合連接，并通過支撐板3內孔中設有的深溝球軸承4定位在中間軸齒輪5上。

內星輪6的內孔與中間軸齒輪5剛性配合連接，內星輪6的外圓柱面11是超越離合器自鎖結構的內表面。