一種設有液力緩速裝置的掛車車橋系統的製作方法

2024-03-11 12:49:15 1

本發明涉及車輛工程領域，具體的說是一種設有液力緩速裝置的掛車車橋系統。

背景技術：

隨著我國汽車工業的迅猛發展，公路交通運輸在路上運輸的比例逐年增大，已經成為我國主要的路上運輸方式。在資源豐富的山區和繁忙的碼頭，貨物的運送基本依靠中型載運汽車來實現。載運掛車具有實載率高、承載能力強、駕駛員配置少、人工費用低、物流成本低、高度集約化等優點，使得載運掛車在貨物的長途運輸中佔舉足輕重的地位。

但是隨著載運掛車數量在貨物運送中的增加，其在公路上發生的交通事故也隨之增加。載運掛車承載重，體積大，慣性大，一旦發生車禍，則往往造成重大的人員生命和財產損失。在這些交通事故中，由於載運掛車的制動失靈而引起的車禍佔很大比例。載運掛車在長途運輸過程中經常遭遇到長下坡，駕駛員需要頻繁地踩制動踏板，制動蹄和制動鼓頻發摩擦，溫度升高，磨損增加。如果制動蹄和制動鼓經常在這種環境中工作，載運掛車的制動系統很容易產生制動失靈。單純依靠制動蹄和制動鼓之間的摩擦並不能滿足載運掛車安全降低速度的要求，所以要想載運掛車在長下坡時安全降速就必須採用緩速輔助制動裝置。

現有技術中的液力緩速器的緩速效能比發動機緩速裝置高，能以較高速度下坡行駛；尺寸和質量小，可與變速器連成一體；工作時不產生磨損；工作液產生的熱易於傳出和消散，且在下長坡時可保持發動機的正常工作溫度；低速時制動轉矩趨於零，在滑路制動時車輪不會產生滑移。但是液力緩速器的接合和分離滯後時間長，不工作時有功率損失，用於機械傳動汽車特別是用於載貨掛車時結構複雜。普遍的，液力緩速器可以安裝於發動機與變速器之間，也可以安裝於變速器的後邊，上述兩種結構的緩速器需要專用變速箱與其匹配使用，不僅影響整車的布置，而且會對發動機的後懸置產生影響，可靠性和耐用性較差。對於載貨掛車來說，由於其車身較長自重較大，以上兩種形式在緊急制動時會降低車輛的行駛穩定性，並不是最好的選擇。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種設置於掛車的兩個非驅動車橋之間並通過兩個非驅動車橋之間的相互作用產生較大的緩速制動力矩的掛車車橋系統。

為了解決以上技術問題，本發明採用的技術方案為：一種設有液力緩速裝置的掛車車橋系統，包括掛車上的兩個非驅動車橋以及設置在兩個非驅動車橋之間的雙轉子式液力緩速裝置，所述兩個非驅動車橋中的主減速器分別通過各自的傳動機構連接在雙轉子式液力緩速裝置的兩側，所述雙轉子式液力緩速裝置包括一個雙轉子式液力耦合器以及對稱設置在雙轉子式液力耦合器兩側的兩個增速降扭機構和兩個離合機構，所述雙轉子式液力耦合器包括環形油腔以及相對設置在所述環形油腔中的兩個轉子，所述環形油腔中設有緩衝油且環形油腔連接有供緩衝油降溫的熱交換器，所述兩個轉子的中軸分別與各自相應的增速降扭機構相連，兩個增速降扭機構分別通過所述離合機構與各自相應的傳動機構相連。

優選的，所述傳動機構包括傳動軸以及與所述離合機構相連的輸入軸，所述傳動軸的一端通過錐齒輪組與同側非驅動車橋內主減速器中的半軸相連，另一端通過萬向聯軸器與同側的輸入軸相連。

優選的，位於所述雙轉子式液力緩速裝置其中一側的輸入軸與對應的萬向聯軸器之間通過花鍵軸以及花鍵套筒相連。

優選的，所述離合機構包括銜鐵、摩擦副、磁軛以及輸出軸，所述銜鐵以及摩擦副中的主動盤固定在輸入軸上，所述磁軛以及摩擦副中的從動盤固定在所述輸出軸上，在磁軛和摩擦副之間設有電磁線圈，所述電磁線圈通過設置在駕駛室內的開關控制通斷電。

優選的，位於所述雙轉子式液力耦合器兩側的兩個離合機構中的兩組電磁線圈通過同一個開關聯動通斷電。

優選的，所述銜鐵以及摩擦副中的主動盤通過花鍵安裝在輸入軸上，所述磁軛以及摩擦副中的從動盤通過花鍵安裝在輸出軸上，所述磁軛通過螺栓與所述增速降扭機構連接，。

優選的，所述雙轉子式液力緩速裝置包括一個機殼，所述雙轉子式液力耦合器設置在機殼內的中部，所述兩個離合機構和兩個增速降扭機構分別對稱設置在機殼內位於雙轉子式液力耦合器的兩側。

優選的，所述增速降扭機構包括固定在所述轉子的中軸上的太陽輪以及固定在所述磁軛上的行星架，行星架上設置有多個行星輪，行星輪的內緣與太陽輪嚙合連接，行星輪的外緣與沿周向設置在所述機殼內的內齒圈嚙合連接。

優選的，所述機殼固定在掛車的車架上。

優選的，所述環形油腔通過兩條管路與所述熱交換器相連通，其中一條管路與環形油腔的接口與其中一個轉子相對，另外一條管路與環形油腔的接口與兩個轉子之間的混合區相對。

有益效果

本發明設置在掛車的兩個非驅動車橋之間，節省空間，方便檢修，有效利用了掛車兩個非驅動車橋之間的空間，提高了掛車行駛的穩定性，並能夠產生較大的緩速制動力矩。

本發明將掛車上兩個非驅動車橋的動力通過離合機構傳遞至同一個雙轉子式液力耦合器中相對設置的兩個轉子上，在掛車正常行駛過程中離合機構斷開，動力無損，不影響正常行駛。在觀察下坡過程中離合機構接合，使兩個轉子攪動其環形油腔內的緩衝油，緩衝油產生離心力，離心力迫使緩衝油在兩個轉子之間相互衝擊，這樣就形成了阻力矩，阻礙兩個轉子的相互轉動，動能消耗於緩衝油的摩擦，從而可以對兩個非驅動車橋同時緩速制動。而本發明中，由於液力耦合器設置在連個非驅動車橋之間，所以其兩個轉子的旋轉方向相反，可以產生更大的制動力矩，從而利用兩個非驅動車橋之間的相互作用大大提高了緩速制動的效果。

本發明還設置在兩個轉子和離合機構之間還設置有增速降扭機構，掛車的非驅動車橋在相同的轉速下使雙轉子轉速增加，從而進一步增大制動力矩，提高緩速制動效果，提高其使用壽命及穩定性。

本發明的傳動機構中的傳動軸和輸入軸之間通過萬向聯軸器相連，在其中一個輸入軸和相應的萬向聯軸器之間通過花鍵套筒相連，能夠有效的解決掛車的兩個非驅動車橋在行駛過程中產生的軸向以及徑向移動問題。

在本發明進一步的優選實施中，離合機構具有高速響應的特性，能夠有效改善現有技術的液力緩速器中的接合與分離滯後時間過長的不足。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的雙轉子液力緩速裝置部分的局部放大剖面示意圖；

圖3為本發明的雙轉子液力耦合器部分的局部放大剖面示意圖；

圖4為本發明的其中一個萬向聯軸器和相應的輸入軸之間的連接示意圖；

圖中標記：1、非驅動車橋，2、雙轉子式液力緩速裝置，201、機殼，3、傳動機構，301、傳動軸，302、輸入軸，303、萬向聯軸器，304、花鍵軸，305、花鍵套筒，4、雙轉子式液力耦合器，401、環形油腔，402、轉子，403、中軸，5、增速降扭機構，501、太陽輪，502、行星架，503、行星輪，504、內齒圈，6、離合機構，601、銜鐵，602、摩擦副，603、磁軛，604、輸出軸，605、電磁線圈，7、熱交換器。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，本發明的一種設有液力緩速裝置的掛車車橋系統，包括掛車上的兩個非驅動車橋1以及設置在兩個非驅動車橋1之間的雙轉子式液力緩速裝置2，能夠有效利用兩個非驅動車橋1之間的空間，而不影響其承載掛車重量的作用。兩個非驅動車橋1中主減速器分別通過傳動機構3連接在雙轉子式液力緩速裝置2的兩側，將非驅動車橋1中半軸的動力傳送到雙轉子式液力緩速裝置2中，從而將兩個非驅動車橋1組成一個雙聯橋，利用兩個非驅動車橋1之間的相互作用達到緩速制動的效果。本實施例中的傳動機構3包括傳動軸301以及輸入軸302，傳動軸301的一端通過錐齒輪組與非驅動車橋1內的主減速器中的半軸相連，另一端通過萬向聯軸器303連接有輸入軸302，由輸入軸302將車橋內半軸的動力傳遞至雙轉子式液力緩速裝置2。而由於雙轉子式液力緩速裝置2設置在兩個驅動車橋1之間，所以兩根傳遞動力的輸入軸302的旋轉方向是相反的。本實施例中萬向聯軸器303的設置，可以避免掛車行駛過程中兩個非驅動車橋1相對位置變化而使兩個輸入軸302之間產生徑向位移帶來的影響。兩根輸入軸302的其中一根在遠離雙轉子式液力緩速裝置2的一端設有花鍵，與之相應的一個萬向聯軸器303上設有花鍵軸304，花鍵軸304和輸入軸302上設有花鍵的一端通過一個花鍵套筒305相連接，且花鍵軸304和輸入軸302上設有花鍵的一端留有間隙，均可在花鍵套筒305內沿軸向滑動，可以避免掛車行駛過程中兩個非驅動車橋1相對位置變化而使兩個輸入軸302之間產生軸向位移帶來的影響。

雙轉子式液力緩速裝置2包括一個固定在掛車車架上的機殼201、一個設置在機殼201內中間部位的雙轉子式液力耦合器4以及對稱設置在雙轉子式液力耦合器4兩側的兩個增速降扭機構5和兩個離合機構6。所述雙轉子式液力耦合器4包括環形油腔401以及相對設置在所述環形油腔401中的兩個轉子402。環形油腔401中設有緩衝油且環形油腔401連接有供緩衝油降溫的熱交換器7。本實施例中，所述環形油腔401通過兩條管路與所述熱交換器7相連通，其中一條管路與環形油腔401的接口與其中一個轉子402相對，另外一條管路與環形油腔401的接口與兩個轉子402之間的混合區相對。緩衝油在運動過程中形成進出口壓力差，緩衝油循環流動，產生的熱量被熱交換系統帶走。在制動緩速過程中，由兩個非驅動車橋1傳遞來的動力分別驅動兩個轉子402旋轉，使環形油腔401中的緩衝油產生離心力，離心力迫使緩衝油在兩個轉子402之間相互衝擊，這樣就形成了阻力矩，阻礙兩個轉子402的相互轉動，動能消耗於緩衝油的摩擦，從而可以對兩個非驅動車橋1同時緩速制動。而本發明中，由於液力耦合器設置在兩個非驅動車橋1之間，所以其兩個轉子402的旋轉方向相反，可以產生更大的制動力矩，從而利用兩個非驅動車橋1之間的相互作用大大提高了緩速制動的效果。所述兩個轉子402的中軸403分別與對應的增速降扭機構5相連，兩個增速降扭機構5分別通過所述離合機構6與對應的輸入軸302相連。

本實施例中的離合機構6包括銜鐵601、摩擦副602、磁軛603以及輸出軸604，所述銜鐵601以及摩擦副602中的主動盤通過花鍵方式固定在輸入軸302上，所述磁軛603以及摩擦副602中的從動盤通過花鍵方式固定在所述輸出軸604上，所述磁軛603通過螺栓與所述增速降扭機構5連接，在磁軛603和摩擦副602之間設有電磁線圈605，兩個離合機構6中的兩個電磁線圈605通過設置在駕駛室內的一個開關聯動控制通斷電。

本實施例中的增速降扭機構5包括固定在所述轉子402的中軸403上的太陽輪501以及固定在所述磁軛603上的行星架502，行星架502上設置有多個行星輪503，行星輪503的內緣與太陽輪501嚙合連接，行星輪503的外緣與沿周向設置在所述機殼201內的內齒圈504嚙合連接。該增速降扭機構5使掛車的非驅動車橋1在相同的轉速下驅動雙轉子402的轉速增加，從而進一步增大制動力矩，提高緩速制動效果，提高其使用壽命及穩定性。

當載貨掛車下長坡時，駕駛員打開電磁線圈605的開關，電磁線圈605通電產生磁力，在電磁力的作用下，使銜鐵601的彈簧片產生變形，摩擦副中的主動盤及從動盤組與銜鐵601吸合在一起，離合器處於接合狀態，非驅動車橋1動力帶動輸入軸302轉動，繼而帶動離合機構6的輸出軸604轉動，輸出軸604帶動行星架502轉動，行星架502上的行星輪503帶動太陽輪501轉動，最後由太陽輪501帶動雙轉子式液力耦合器4的轉子402轉動，雙轉子式液力耦合器4的環形油腔401中充滿了緩衝油，兩個轉子402攪動工作腔中的油液產生離心力。離心力迫使油液在兩個轉子402之間相互衝擊，動能消耗於工作液的摩擦，這樣就形成了阻力矩，阻礙兩轉子402的相互轉動，最終將機械能轉化為熱能，熱能通過熱交換器7散發出去，實現緩速制動的作用。當載貨掛車不需要緩速制動時，電磁線圈605斷電，磁力消失，銜鐵601在彈簧片彈力的作用下彈回，離合機構6處於分離狀態，液力緩速裝置不工作，從而不影響掛車的動力消耗。