CN101968110A - 一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置 - Google Patents

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Inventor
李晓东
罗静
舒瑞龙
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Guizhou Winstar Hydraulic Transmission Machinery Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置，它由变矩器放油球阀和变矩器供油控制阀两部分所构成。本发明不改变传统单级两相三元件液力变矩器的基本结构，通过新增的控制元件相互配合工作来对变矩器充放油进行控制，能使液力变速器起步换档后，变矩器传递力矩逐渐增大，实现车辆起步换档无冲击、平稳起步的应用效果。本发明结构简单、操作方便、车辆起步缓冲效果明显。

Description

一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置
技术领域
本发明涉及机械传动领域，属于一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置。
背景技术
液力变速器一般由液力变矩器和机械行星齿轮变速箱所构成，它已成为现代车辆中的主要传动装置，广泛应用于汽车、拖拉机、装载机、铲运车、挖掘机、坦克、自行火炮、装甲运输车、铁路轨道车、石油钻探机械以及矿山机械等领域。液力变速器具有良好的自适应性能，能满足车辆牵引工况和运输工况的要求，使车辆自动调节运行状态；液力变速器的换档操纵比机械变速器简单、省力，提高了安全性和舒适性，减轻了驾驶员的劳动强度；液力元件不仅可以吸收和减少振动、冲击，提高车辆乘坐的舒适性，还能对发动机曲轴的扭转振动起到阻尼作用，降低来自车辆行走***或传动***中的动负载，提高车辆传动***的使用寿命。但是一直以来在实际应用过程中由于液力变速器起步换档时产生的瞬间输出扭矩较大，导致装有液力变速器的车辆(特别是铁路轨道车)启动瞬间的加速度有较大的阶跃变化，从而造成了车辆起步换档冲击比较大，这会严重影响工作机的工作性能、使用寿命以及乘坐的舒适度，容易造成车辆所载物品的损坏。为了克服装有液力变速器的铁路轨道车在实际应用过程中的这一缺陷，目前铁路轨道车用液力变速器起步缓冲是通过变速器内各档位缓冲阀适当延长各档离合器或制动器的接合时间来减少冲击，但变速器内离合器或制动器的接合时间不能过长(离合器或制动器的接合时间一般在0.5秒内)，否则离合器或制动器的摩擦片会严重磨损，从而大大降低液力变速器的使用寿命。
发明内容：
本发明解决的技术问题：为克服装有液力变速器的铁路轨道车起步换档冲击大这一缺陷，提高液力变速器的使用寿命，提供一种结构简单、性能可靠、操作方便的铁路轨道车用液力变速器缓冲装置。
本发明的技术方案：在不改变传统单级两相三元件液力变矩器基本结构的基础上，增加两个控制变矩器充放油的控制元件。通过这两个控制元件相互配合工作来对变矩器充放油进行控制，实现液力变矩器工作状态的变化，进而控制了液力变矩器的输出力矩，使装有液力变速器的铁路轨道车在起步换档时实现缓冲，把起步换档冲击造成的影响降到最低。
附图说明
图1一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置的结构简图
图2变矩器放油球阀的结构简图
图3安装本发明前后从空档换入前进一档时液力变矩器输出力矩状态比较图
图中：1.变矩器放油球阀，2.变矩器供油控制阀，3.阀座，4.调节垫片，5.弹簧，6.密封圈，7.钢球
本发明具体实施方式：
本发明铁路轨道车用液力变速器缓冲装置由变矩器放油球阀(1)和变矩器供油控制阀(2)两部分构成，它们是用于控制液力变矩器充放油的两个控制元件，其结构如图1、图2中所示，发动机与泵轮相连接，变矩器放油球阀(1)被安置在变矩器泵轮最大外圆上被加工出的放油孔处，它是一个离心单向阀，由阀座(3)、调节垫片(4)、弹簧(5)、密封圈(6)、钢球(7)所组成，它的打开及关闭由对应的发动机转速所控制；变矩器供油控制阀(2)被安置在变矩器供油路上，它是一个标准的常开电磁开关阀，通过连接线与液力变速器的换档器相连接，通电后即自动关闭。液力变速器的换档器档位信号控制了变矩器供油控制阀(2)的通电及断电，进而控制了变矩器供油控制阀(2)关闭及打开的状态。当液力变速器处于空档时，变矩器供油控制阀(2)受换档器空档信号控制通电后自动关闭；当液力变速器处于其它档位时，则变矩器供油控制阀(2)受换档器非空档信号控制断电后处于打开状态。
在液力变速器运行过程中，变矩器放油球阀(1)和变矩器供油控制阀(2)相互配合工作，通过对变矩器的充放油进行控制，实现液力变矩器工作状态的变化，进而控制液力变矩器的输出力矩，使铁路轨道车起步换档达到无冲击的效果。当液力变速器处于空档，发动机为怠速(一般为700～900转/分钟)时，因发动机转速较低，变矩器放油球阀(1)内钢球(7)的离心力小于弹簧(5)的弹力，钢球(7)与阀座(3)相分离，变矩器放油球阀(1)自动打开，变矩器开始放掉变矩器内部的循环油，被放出的油汇集到变矩器壳体底部后经回油泵被抽回到液力变速器的油箱里，与此同时变矩器供油控制阀(2)受变速器的换档器空档信号控制通电后关闭，停止给变矩器供油，变矩器内的循环油放完后，变矩器涡轮输入轴不转动，无动力输出；当车辆开始起步，液力变速器从空档换入前进一档后，逐步提高发动机转速，变矩器放油球阀(1)内钢球(7)的离心力也会随之增大。当发动机转速大于某一设定值(一般设定为1100转/分钟)时，钢球(7)的离心力大于弹簧(5)的弹力，钢球(7)与阀座(3)相接触，变矩器放油球阀(1)自动关闭，与此同时变矩器供油控制阀(2)受变速器的换档器非空档信号控制断电后处于打开状态，变矩器开始充油，变矩器传递力矩随着变矩器内油量的增加而逐渐增大，从而实现了铁路轨道车的平稳起步。
在实际应用过程中，可以通过增减调节垫片(4)的数量来改变弹簧(3)的弹力，进而调节变矩器放油球阀(1)自动打开、关闭对应的发动机转速。
图3是传统的单级两相三元件液力变矩器安装本发明缓冲装置前后从空档换入前进一档时输出力矩的状态比较图：传统的单级两相三元件液力变矩器，在0.1～0.2秒内变矩器输出力矩就从0达到试验加载力矩，冲击较大；加装本发明缓冲装置后的液力变矩器，在5秒内变矩器输出力矩从0逐渐平稳地达到试验加载力矩，车辆起步无冲击，平稳换档，效果明显。

Claims (4)

1.一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置，由变矩器放油球阀(1)和变矩器供油控制阀(2)两部分构成，变矩器放油球阀(1)被安置在变矩器泵轮最大外圆上被加工出的放油孔处，变矩器供油控制阀(2)被安置在变矩器供油路上。其特征在于：不改变传统液力变矩器的基本结构，通过增加两个控制液力变矩器充放油的控制元件，可实现液力变矩器工作状态的变化，进而控制了液力变矩器的输出力矩。
2.根据权利要求1所述的一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置，其特征在于：变矩器放油球阀(1)由阀座(3)、调节垫片(4)、弹簧(5)、密封圈(6)、钢球(7)所组成，变矩器放油球阀(1)的打开及关闭由对应的发动机转速所控制。
3.根据权利要求1所述的一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置，其特征在于：变矩器供油控制阀(2)为标准的常开电磁开关阀，通过连接线与变速器的换档器相连接，通电后即自动关闭；液力变速器的换档器档位信号控制了变矩器供油控制阀(2)的通电与断电，进而控制了变矩器供油控制阀(2)关闭及打开的状态。
4.根据权利要求1所述的一种铁路轨道车用液力变速器缓冲装置，其特征在于：在液力变速器的运行过程中，变矩器放油球阀(1)和变矩器供油控制阀(2)相互配合工作对变矩器充放油进行控制，当液力变速器位于空档，发动机为怠速(一般为700～900转/分钟)时，变矩器放油球阀(1)自动打开，且变矩器供油控制阀(2)关闭停止供油，变矩器开始放油；当液力变速器从空档换入前进一档，发动机转速大于某一设定值(一般设定为1100转/分钟)时，变矩器放油球阀(1)自动关闭，且变矩器供油控制阀(2)处于打开状态，变矩器开始充油。
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