[發明專利]一種液力變矩器渦輪結構

在審

• 申請號: 201811075645.6
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN108980297A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 李淑萍
• 申請（專利權）人: 天津工程機械研究院有限公司
• 主分類號: F16H41/24
• 分類號: F16H41/24;F16H41/26
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 范建良

本發明公開了一種液力變矩器渦輪結構，屬于液力變矩器技術領域，包括內環、外環、及葉片；內環和外環形成近似圓形結構的循環圓空間腔，循環圓空間腔自外旋轉中心環形布置，液流沿循環圓空間腔自外中心向外流動；內環的外環弧面由兩個相切的圓弧形成；外環的內環弧面由兩個相切的圓弧形成；葉片包括葉片本體，葉片本體沿液流方向自外向旋轉中心成空間三維流線型結構；本結構因采用近似圓形循環圓及空間三維流線形葉片結構，大大減小了流道中的液流沖擊和紊流以及進出口端的液流偏離，顯著提高了液力變矩器的傳動效率及整體工作性能，通過與整機性能的合理匹配，有效地降低了整機的燃油率，提高了整機的工作效率，達到了預期的節能效果。

技術領域

本發明涉及一種液力變矩器渦輪結構，尤其是具有輪循環圓及空間三維流線形葉片結構的液力變矩器新型渦輪結構。

背景技術

液力變矩器渦輪是在泵輪傳遞過來的動能和壓能的驅動下旋轉，同時渦輪在旋轉過程中將傳遞過來的液能轉化為機械能，通過液力變矩器的輸出軸傳遞給后面連接的變速器等傳動裝置。從渦輪流出的工作油一部分進入液力變矩器的循環系統散熱，一部分工作油經固定不轉的導輪，將一部分壓力能轉換成動能，旋轉程度增加后再回到泵輪入口。工作油在液力變矩器循環圓空間腔內如此循環流動，就形成了液力變矩器的正常工作。

液力變矩器渦輪因進出口角度相差較大，所以葉片空間三維扭曲程度較大，在設計和制造上存在一定的難度。目前國內液力變矩器為改善渦輪葉片的扭曲程度，循環圓形式各異，空間三維葉片結構差異也較大。圓形、蛋形、半蛋形、長方形等各種形式的循環圓都有。為適應各種循環圓，葉片設計成近似流線形的圓柱形葉片、扭曲程度較小的等厚葉片等，完全流線形的葉片較少。在同一葉片進出口角度下，由于液力變矩器循環圓及空間三維葉片結構的不同，液力變矩器性能水平的差異較大，特別是傳動效率影響最為明顯。在所有結構中以圓形循環圓、近似流線形葉片結構的液力變矩器的性能最好，整個工況過渡平穩，高效范圍寬，高效點速比和發動機的額定工況匹配最好，但加工制造難度提高。其余結構因采用圓柱形葉片，整體性能都有所下降，個別液力變矩器最高效率雖有所提升，但高效點后移，高效范圍變窄，對整個作業工況都有性能要求的整機不太適合，對帶有偶合工況的機型比較適用。本發明是在結合液力變矩器的實際使用工況，并考慮葉片模具的仿真制造加工和葉片鑄造分模時的難度，而研發的一種近似圓形的循環圓結構和空間三維流線形葉片結構，并經多次優化設計及試驗驗證，對液力變矩器整體傳動效率提高顯著，特別是整體傳動性能從制動工況到高速工況變化趨勢平穩，高效范圍寬，高效點速比和整機的額定工況匹配完好。此液力變矩器性能在國內應屬于領先的水平。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種液力變矩器渦輪結構。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種液力變矩器渦輪結構，所述液力變矩器渦輪包括靠近循環圓中心的內環、外環、及內環和外環相聯結的26個均布的相同葉片；上述的內環和外環形成近似圓形結構的循環圓空間腔，所述循環圓空間腔自外旋轉中心環形布置，液流沿循環圓空間腔自外中心向外流動；所述數個葉片在循環圓空間腔內在360°圓周方向均勻布置；

所述內環的外環弧面由兩個半徑R24.3mm、R15.8mm的圓弧相切，并沿中心軸線回轉形成近似的外環弧面，R24.3mm圓弧中心設計在循環圓中心線上，R15.8mm偏離循環圓中心線7mm與R 24.3mm相切；

所述外環的內環弧面由兩個半徑R51mm、R42mm的圓弧相切，并沿中心軸線回轉形成近似的內環弧面，R51mm圓弧中心設計在循環圓中心線上，R42mm偏離循環圓中心線9.2mm與R51mm相切；

所述內環和外環的設計流線相對半徑rT1＝0.998，rT2＝0.6452，此參數是與泵輪相對半徑rB2＝1時相對應的；相對軸面面積aB1＝0.6793，aB2＝0.8324。