CN103974861A - 液力减速器以及用于操控液力减速器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液力减速器,-具有在制动运行中旋转的转子和在与此相反的方向上旋转的反向转子或固定的定子,转子与反向转子或定子共同构造以工作介质填充的或能以工作介质填充的工作腔;-其中转子能够利用经由传动系的驱动功率来驱动以用于制动传动系。本发明的特征在于,-蓄能装置配属于制动器或者集成在该制动器中,该蓄能装置包括机械蓄能器、蓄压器或动能存储器以及与转子连接的加速装置,其中加速装置为了使在蓄能器中储存的能量转换为转子的旋转加速度而连接在蓄能器和转子上或集成在蓄能器和转子中。
Description
技术领域
本发明涉及一种液力减速器以及一种用于操控这种详细地根据独立权利要求的前序部分所述的液力减速器的方法。
背景技术
液力减速器作为无磨损的持续制动装置长期使用在传动系中,特别是在机动车辆传动系中,后者例如使用在载重车中。在此,液力减速器的转子与对应的定子构造环状的持续地以工作介质填充的或能填充的工作腔,该液力减速器通过传动系来驱动并且由此制动传动系、特别是车辆,因为转矩通过在工作腔中的工作介质的液力循环从转子传递到定子上。替代定子也可以设置相对于转子反向转动地驱动的反向转子,以便构成所谓的反向旋转制动器。
转子以及通常因此支承转子的并且与传动系处于传动连接的转子轴减速越强,由制动器施加的制动功率就越高。因此专门对液力减速器进行改进,以便在高制动功率的意义下达到液力减速器的转子尽可能强的减速。
已知的实施方式的缺点是,即在液力减速器的非制动运行中该液力减速器经常产生所谓的空转损耗,该空转损耗不期望地制动传动系。当在非制动运行中设置有用于对液力减速器的转子机械地去耦合的分离耦合器时,则虽然使空转损耗减少到最低程度,但是在从非制动运行转变到制动运行时由于由分离耦合器施加的切换工作使液力减速器的转子的耦合是成问题的。最后存在一种使用情况,在该使用情况中应该确保液力减速器的准确的可预见的制动力矩,这在已知的实施方式中在不存在很大的附加的花费下还没有以足够的措施来实现。
发明内容
本发明的目的在于,给出一种液力减速器和用于操控液力减速器的方法,其减轻或避免所述的问题。
根据本发明的该目的通过一种具有权利要求1的特征的液力减速器以及一种具有权利要求9的特征的方法来实现。在独立权利要求中给出了本发明的有利的和特别符合目的要求的构造方案。
根据本发明的液力减速器如通常的那样具有在制动运行中旋转的转子和对此在反方向上驱动或旋转的反向转子,以便构成反转制动器,或者固定的定子。转子和定子或者转子和反向转子共同构造持续地以工作介质填充的或能填充的工作腔。转子能够利用经由传动系的驱动功率来驱动以用于制动传动系。
根据本发明,此时蓄能装置配属于液力减速器或者集成在该液力减速器中,该蓄能装置包括机械蓄能器、例如弹簧蓄能器、蓄压器或动能存储器以及与转子连接的加速装置。加速装置利用蓄能器中能量工作以用于将该能量转换为转子的旋转加速度并且进而产生液力减速器的转子的旋转加速度。
加速装置可以例如设计为液压机或气动机,与蓄能器组合作为蓄压器、特别是空气压力存储器、气体压力存储器或液压存储器。特别是考虑活塞式发动机或涡轮机、例如冲击式水轮机、空气发动机、燃气发动机、气动涡轮机、气体压力工作的涡轮机或燃气涡轮机。
按照根据本发明的实施方式,加速机设计为能够可逆地来驱动用于将能量引入蓄能器中,特别是设计为活塞式发动机或流体压缩机。可替换地或附加地,蓄能装置可以具有负载装置,该负载装置在蓄能器中将动能,特别是液力减速器的转子的动能和/或液力减速器的工作介质的压力能转换为蓄能器中的能量,特别是压力能并且将其输送给蓄能器。根据实施方式,负载装置仅仅在液力减速器的制动运行中工作并且仅仅将液力减速器的能量输送给蓄能器。
一个根据本发明的实施方式设置了,即蓄能器设计为飞轮,该飞轮借助耦合器、特别是磁耦合器能选择地接通的并且能够与液力减速器的转子处于传动连接。因此例如可以一直在制动运行中或者在液力减速器的制动运行的所选择的时间点上或者也与液力减速器的制动运行无关地将液力减速器的转动能或其他在置入液力减速器的传动系中转动的质量用于加速飞轮,并且考虑在之后的时间点上用于加速液力减速器的转子。
另一个然而也可以附加地设置的实施方式设置了,即蓄能器设计为蓄压器或弹簧蓄能器,并且加速装置具有用于将平移转换为转动的装置,借助该装置将蓄压器的能量转换为用于液力减速器的转子的驱动能量。转换装置可以包括例如活塞螺杆或者活塞齿条,该活塞螺杆支承液力减速器的转子并且在该活塞螺杆移动时实引起转子的旋转运动,该活塞齿条相应地与和转子存在传动连接的齿轮或支承在该活塞齿条上的齿轮啮合并且因此同样通过该活塞齿条的移动来引起转子的旋转。
液力减速器或布置有液力减速器的传动系的功率分支、例如机动车辆传动机构或传动系的驱动电动机的辅助驱动可以具有用于机械地使液力减速器的转子去耦合的机械式分离耦合器,并且由于液力减速器的转子的加速在分离耦合器闭合时,加速装置则设置用于使分离耦合器自动地进行同步。自动地在此是指,即通过制动器或分离耦合器自身特别是通过相应的机械的有效连接实现对加速装置的操控。除了自动的加速也考虑由控制制动器的制动器控制装置用于加速转子。例如控制制动器或该制动器的制动力矩的制动器控制装置也考虑借助根据本发明的加速装置用于控制分离耦合器的同步。不仅考虑借助加速装置使分离耦合器完全地进行同步,而且考虑使使分离耦合器部分地进行同步。
分离耦合器理解为上述任何部件,该部件在第一运行状态中建立了功率传递、特别是机械的功率传递并且在第二运行状态中中断,因此例如是同步部件、摩擦离合器以及其他的部件。
如所述地,本发明的实施方式设置了,即具有加速装置的蓄能装置用于使能机械地去耦合的液力减速器的分离耦合器进行同步,从而由此降低分离耦合器的切换工作。然而可替换地也考虑,使不可去耦合的液力减速器的转子加速,例如从而特别准确地通过转子的或多或少强度的驱动来调节所要求的制动力矩。最后根据本发明的蓄能装置可以用于在非制动运行中通过液力减速器的转子的驱动来降低空转损耗。
一种用于操控根据发明的液力减速器的方法设置了,即在从液力减速器的非制动运行转变到液力减速器的制动运行时,在制动运行中或在非制动运行中利用来自蓄能器的能量借助加速装置来使转子加速。当分离耦合器设置用于使转子机械地去耦合时,然而特别是考虑在非制动运行转变到制动运行时进行加速。
特别是在上述的情况中可以设置,即考虑蓄能装置仅仅在从非制动运行转变到制动运行时用于加速转子,并且在这个转变之外,即在制动运行中,液力减速器的转子仅仅通过来自传动系、例如机动车辆传动系的驱动功率来驱动。
此外可以设置,即在制动运行中或者仅仅在液力减速器的制动运行中蓄能器借助制动器的动能或制动器的压力能来加载,制动器的动能或制动器的压力能特别是通过加速装置或负载装置提供或转换的。
附图说明
下面要根据实施例和附图本发明示例性地来说明本发明。
附图示出:
图1是具有飞轮蓄能器的、在次级侧与车辆传动机构连接的液力减速器;
图2是具有蓄压器的液力减速器的实施方式。
具体实施方式
在图1中示出机动车辆的传动系,该传动系具有驱动电动机1、传动机构2以及在次级侧与传动机构2连接的液力减速器3。驱动电动机1通过传动机构2驱动机动车辆的驱动齿轮4。
液力减速器3包括转子5和定子6,该转子和该定子共同构造环状的工作腔。转子5能够借助分离耦合器7从传动系去耦合。
此外飞轮8对应于转子5,该飞轮能够借助耦合器、特别是磁耦合器9可选择地与转子5以传动连接接通或者从该转子去耦合。
因此可能的是,在适当的运行状态中、例如在液力减速器3的制动运行中将驱动功率从转子5传递到飞轮8上,并且一直到那时,即当有利于加速转子5时,将驱动功率从飞轮8传递到转子5、例如在从非制动运行转变到制动运行时使分离耦合器7同步。
在图2中再次示出具有转子5和定子6的液力减速器3。转子5再次借助分离耦合器7从传动系去耦合,该传动系应该通过分离耦合器7来制动。工作介质从外部的工作介质循环(未示出)经过进口11被导入液力减速器的工作腔10并且经过出口12被导出,从而可以在外部的工作介质循环中冷却该工作腔。如所示出的,例如通过围绕周边的环形通道和继续通过一个或多个在定子中的孔来实现这种导入。相应地可以仅仅反向于穿流的顺序实现这种导出。
除了导出口12以外设置了用于在液力减速器3上的工作腔10的工作介质的压力接口13,通过该压力接口可以在液力减速器3运行中将加压的工作介质输送到蓄压器14中。为此,可以设置阀15、特别是止回阀,该阀调节蓄压器14的加载。
此外,蓄压器14具有通常带阀17的减压装置(Druckableitung)16,为了使转子5加速,该阀门将加压的工作介质特别是经过在此示出的喷嘴18引导到转子5的背侧的叶片组19上。
因此可以考虑由制动器3自身产生的能量随后用于加速转子5,例如以便使分离耦合器7同步。
Claims (11)
1.一种液力减速器(3),
1.1具有在制动运行中旋转的转子(5)和在与此相反的方向上旋转的反向转子或固定的定子(6),所述转子与所述反向转子或所述定子共同构造以工作介质填充的或能以工作介质填充的工作腔(10);
1.2其中所述转子(5)能够利用经由传动系的驱动功率来驱动以用于制动所述传动系;
其特征在于,
1.3蓄能装置配属于所述制动器(3)或者集成在所述制动器中,所述蓄能装置包括机械蓄能器、蓄压器(15)或动能存储器以及与所述转子(5)连接的加速装置,其中所述加速装置为了使在所述蓄能器中储存的能量转换为所述转子(5)的旋转加速度而连接在所述蓄能器和所述转子(5)上或集成在所述蓄能器和所述转子中。
2.根据权利要求1所述的液力减速器(3),其特征在于,所述加速装置设计为液压机,特别是活塞式发动机或涡轮机,例如冲击式水轮机。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的液力减速器(3),其特征在于,所述加速装置能够可逆地来驱动以用于使能量引入所述蓄能器中,并且所述加速装置特别是设计为活塞式发动机或流体压缩机。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的液力减速器(3),其特征在于,所述蓄能装置此外包括负载装置,在所述液力减速器(3)的所述转子(5)运行中,所述负载装置特别是仅使在所述液力减速器(3)的制动运行中的动能和/或所述液力减速器(3)的所述工作介质的压力能储存在所述蓄能器中,所述动能特别是所述液力减速器(3)的所述转子(5)的动能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液力减速器(3),其特征在于,所述蓄能器设计为飞轮(8),所述飞轮能够借助耦合器、特别是磁耦合器(9)以能接通的方式与所述液力减速器(3)的所述转子(5)处于传动连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液力减速器(3),其特征在于,所述蓄能器设计为蓄压器(14)或弹簧蓄能器,并且所述加速装置具有用于将平移转换为转动的装置、特别是支承所述转子(5)的活塞螺杆或者活塞齿条,所述活塞齿条与和所述转子(5)存在传动连接的齿轮啮合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液力减速器(3),其特征在于,分离耦合器(7)配属于所述液力减速器(3)以用于机械地对所述转子(5)去耦合,并且所述加速装置设置用于在所述分离耦合器(7)闭合时,通过所述转子(5)的加速自动地或者由控制所述制动器(3)的制动器控制装置驱控地部分或完全地同步所述分离耦合器(7)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液力减速器(3),其特征在于,所述蓄能器设计为空气压力存储器或气体压力存储器,并且所述加速装置设计为空气发动机、燃气发动机、气动涡轮机、气体压力工作的涡轮机或燃气涡轮机。
9.一种用于操控根据权利要求1至8中任一项所述的液力减速器(3)的方法,其特征在于,在从所述液力减速器(3)的非制动运行转变到所述液力减速器(3)的制动运行时,在制动运行中和/或在非制动运行中利用来自所述蓄能器的能量借助所述加速装置来使所述转子(5)加速。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,仅仅在所述制动器(3)从非制动运行转变到制动运行时,利用来自所述蓄能器的能量借助所述加速装置来使所述转子(5)加速,并且接着在制动运行中所述转子(5)仅仅通过来自传动系、特别是机动车辆传动系的驱动功率来驱动以用于制动所述传动系、特别是制动所述机动车辆。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的方法,其特征在于,在所述液力减速器(3)的制动运行中所述蓄能器借助所述制动器(3)的动能或所述制动器(3)的压力能来加载,所述制动器的动能或所述制动器的压力能特别是通过所述加速装置或所述负载装置来提供或转换的。
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