專利名稱：一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及液力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于液力緩速器空轉(zhuǎn)時潤滑的閥式結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液力機(jī)械是以流體(液體或氣體)為工作介質(zhì)與能量載體的機(jī)械設(shè)備。液力機(jī)械的工作過程是通過流體間的相互作用實現(xiàn)能量的傳遞或相互轉(zhuǎn)換，其包括液力偶合器、液力變矩器、液力緩速器等以液體為工作介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換裝置。此處以液力緩速器為例說明，液力緩速器的工作腔由帶有葉片的轉(zhuǎn)子和同樣帶有葉片的定子組成。制動是利用控制介質(zhì)(大部分車輛使用經(jīng)空氣壓縮泵增壓的氣體)作用于工作介質(zhì)并將其壓入工作腔，通過轉(zhuǎn)子的高速運轉(zhuǎn)將工作介質(zhì)加速并約束其流向從而使得工作介質(zhì)以合理角度沖擊定子葉片，通過工作介質(zhì)間的摩擦以及工作介質(zhì)與葉片間相互沖擊，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為工作介質(zhì)的熱能。在液力緩速器工作液壓回路中設(shè)有散熱器，可將熱量散發(fā)到空氣或散熱介質(zhì)中。這就實現(xiàn)了液力緩速器的持續(xù)制動作用，制動力的大小由控制緩速器控制流體壓力的比例控制閥來實現(xiàn)。由于液力傳動一般使用機(jī)油作為工作介質(zhì)，所以在液力機(jī)械工作過程中油液充入工作腔，這樣利用工作腔中的工作介質(zhì)作為液力機(jī)械的潤滑油液，但液力緩速器在不發(fā)揮制動作用時(即空轉(zhuǎn)時)工作腔中油液將流回儲油池，液力機(jī)械的旋轉(zhuǎn)件將處于缺油空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，緩速器長時間運行在這種狀態(tài)下極易造成軸承、油封缺油干磨的現(xiàn)象。現(xiàn)有解決液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑問題主要采用以下兩種做法。其一是設(shè)立獨立的潤滑循環(huán)油路，即設(shè)計獨立于工作介質(zhì)循環(huán)的潤滑回路。這種方法大多需要使?jié)櫥土鲃拥膭恿ρb置，一般需要獨立油泵或借用其他油泵來供給傳動所需的能量；這種方法需要額外的動力裝置與獨立的油路及閥控裝置，這些潤滑油道給緩速器設(shè)計、制造帶來了很高 的難度，使的緩速器殼體的腔道設(shè)計過于復(fù)雜容易產(chǎn)生鑄造缺陷。其二是利用液力機(jī)械流場特性，即合理利用液力機(jī)械空轉(zhuǎn)時攪動空氣在工作腔內(nèi)產(chǎn)生的壓差將油池中適量的潤滑油液壓入工作腔，滿足旋轉(zhuǎn)部件的潤滑需求。如果空轉(zhuǎn)潤滑的油路仍然與工作循環(huán)的油路共用，則為液力機(jī)械正常運轉(zhuǎn)而設(shè)計的管路中的液壓閥及過高的管路阻力將使得該循環(huán)很難實現(xiàn)。所以一般都需在液力機(jī)械中獨立設(shè)計一適合空轉(zhuǎn)潤滑所需的獨立管路及閥控裝置。這就造成很大的復(fù)雜設(shè)計任務(wù)。但由于這種自吸力很小，而緩速器的熱交換器阻尼過大油液不能形成良好的潤滑循環(huán)，所以需要設(shè)置一套控制油池與工作腔通斷的裝置，同時在緩速器控制閥上設(shè)置相應(yīng)的控制模塊來控制該通斷裝置的開閉。當(dāng)緩速器工作時，使工作腔與油池隔開，當(dāng)緩速器退出工作時使工作腔與油池直接連通，減小液阻使緩速器的潤滑循環(huán)能夠進(jìn)行。這種做法雖然降低了緩速器殼體的制造難度，但需要在緩速器控制閥結(jié)構(gòu)上做較大的改變，增加了控制閥的制造成本。

實用新型內(nèi)容[0006]本實用新型的目的是提供一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，用于解決液力機(jī)械的空轉(zhuǎn)潤滑問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，包括閥體、閥片、彈簧和閥座；閥座固定安裝于閥體的尾部，閥座上設(shè)有貫通其上端面和下端面的第一通孔；閥座與閥體之間形成閥體工作腔，彈簧安裝于閥座上，閥片位于閥體工作腔內(nèi)；閥體頭部設(shè)有連通閥體工作腔的第二通孔；彈簧位于自由狀態(tài)時，接觸彈簧上端的閥片下端面高于閥座上端面，閥片上端面未封堵第二通孔。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述閥片四周均布有若干圓弧形過油道。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:第一通孔通過閥體工作腔連通第二通孔。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:閥體的頭部設(shè)有外螺紋，液力機(jī)械工作腔的殼體上設(shè)有螺紋通孔，閥體的頭部螺紋連接于液力機(jī)械工作腔的殼體上，并通過第二通孔連通液力機(jī)械工作腔；第一通孔連通液力機(jī)械的油池上腔；油池的出油口通過第一管路連通液力機(jī)械工作腔的入油口。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:液力機(jī)械工作腔的出油口通過第二管路連通油池的回油口 ；第二管路上設(shè)有熱交換器；油池的上腔通過氣管和比例壓力控制閥連通控制介質(zhì)容器。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:閥片的上端面和下端面上設(shè)有橡膠密封層。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:閥座與閥體過盈配合，閥座的尾部設(shè)有內(nèi)六方孔，閥座與閥體的尾 部焊接在一起。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:閥片與閥體工作腔內(nèi)壁間隙配合。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述液力機(jī)械為液力偶合器、液力變矩器或液力緩速器。本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:閥片上端面壓力大于下端面壓力與彈簧彈力之和，閥片封堵第一通孔；或者閥片上端面壓力小于下端面壓力時，閥片封堵第二通孔。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，用于解決液力機(jī)械的空轉(zhuǎn)潤滑問題；在不對液力機(jī)械整體結(jié)構(gòu)做過多改動的情況下，此閥可通過液壓力與彈簧力的關(guān)系決定閥片位置，從而決定工作腔是否與油池相連通；這樣可以充分利用液力機(jī)械旋轉(zhuǎn)時流場產(chǎn)生的壓差將潤滑油從油池壓入工作腔內(nèi)，潤滑旋轉(zhuǎn)部件，無需加裝強(qiáng)制潤滑裝置，進(jìn)而減少復(fù)雜的潤滑部件的設(shè)計與加工，降低成本與維修難度。

圖1為本實用新型工作原理圖；圖2為空轉(zhuǎn)潤滑閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為空轉(zhuǎn)潤滑閥閥片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3b為圖3a的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0023]如圖1所示:工作腔由轉(zhuǎn)子I及定子3所組成。為了便于緩速器工作時提供工作介質(zhì)，并提供建立工作介質(zhì)壓力的空間，緩速器設(shè)有一個存儲工作介質(zhì)的油池9，油池9的下腔與工作腔之間通過通道10相連。為了將工作介質(zhì)所吸收的制動熱量帶走并散發(fā)到空氣中，緩速器還設(shè)有一個熱交換器4，熱交換器4入口通過管路2與工作腔相通，熱交換器4出口通過管路5與油池9相通。在上述管路中設(shè)計有控制液體壓力與方向的節(jié)流閥與方向閥組，其作用為滿足液力機(jī)械正常工作所需，在此不做贅述。以上所述為大多數(shù)液力緩速器工作回路的組成形式。為了使工作介質(zhì)能快速注入、排出工作腔以及保持液力機(jī)械工作過程中的管路壓力，需提供一控制介質(zhì)容器13，控制介質(zhì)容器13通過管路與比例壓力控制閥12的入口相連，比例壓力控制閥12的出口通過氣管11與油池9的上腔相通，比例壓力控制閥12中含有比例電磁鐵，依靠電磁力、氣壓力與彈簧力間的平衡關(guān)系來滿足提供穩(wěn)定控制氣壓的需求，該控制氣壓作于油池9的工作介質(zhì)表面，提供工作初始所需的動力及工作過程中的背壓。本實用新型一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥為空轉(zhuǎn)潤滑閥7，空轉(zhuǎn)潤滑閥7安裝在油池上腔，空轉(zhuǎn)潤滑閥7前端通過通道6與工作腔相通，后端通過通道8直接與油池9上腔相通。請參閱圖2所示，空轉(zhuǎn)潤滑閥7由以下4部分構(gòu)成:閥體14、閥片15、彈簧16、閥座17。在空轉(zhuǎn)閥閥體14頭部套有螺紋，在緩速器工作腔的殼體100上也設(shè)置相應(yīng)大小的螺紋通孔，將空轉(zhuǎn)閥閥體14通過此螺紋安裝在緩速器工作腔的殼體100上，空轉(zhuǎn)閥閥體14頭部有一通孔，使得其前端與緩速器工作腔直接相通。閥座底部同樣有一通孔，使得其后端與緩速器油池9上腔連通。彈簧16裝于閥座17內(nèi)部，彈簧16處于自由狀態(tài)時，彈簧16上端與閥片15的接觸面高于閥座17上表面，閥片15四周均布有四個圓弧形過油道150 (其形狀如圖3所示)，這樣有利于液力機(jī)械在空轉(zhuǎn)時通過閥片15四周的縫隙使得工作腔與油池9實現(xiàn)連通，保證空轉(zhuǎn)潤滑所需要的管路阻力小的要求。當(dāng)緩速器空轉(zhuǎn)時，由于液力機(jī)械的流場特性，使工作腔內(nèi)外產(chǎn)生壓差，將油池9中少量工作介質(zhì)壓入工作腔，工作腔內(nèi)外壓差的大小與工作葉片的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高工作腔內(nèi)外壓差越大。工作腔中葉片的攪動將工作介質(zhì)帶動到各旋轉(zhuǎn)部件，這樣就起到潤滑各旋轉(zhuǎn)部件的作用。而后工作介質(zhì)通過空轉(zhuǎn)閥閥體14上的通孔，閥片15的四個圓弧形節(jié)流口及閥座17上的通孔返回油池，形成潤滑循環(huán)。由于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速越高工作腔內(nèi)外壓差越大，吸入工作腔內(nèi)部的工作介質(zhì)也就越多，這種特性正好滿足了液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的需求。此空轉(zhuǎn)潤滑壓力閥可充分利用這一特性，使液力機(jī)械潤滑介質(zhì)的流量滿足不同轉(zhuǎn)速下的潤滑要求當(dāng)緩速器開始工作時，緩速器油池9上腔通控制介質(zhì)，同時將閥片15向上頂起，閥片15被壓在閥體14內(nèi)腔上表面，此時工作腔將與油池9封閉，使得工作介質(zhì)能夠順利進(jìn)入工作腔。工作介質(zhì)進(jìn)入工作腔后由于轉(zhuǎn)子與定子的攪動及甩動，工作腔內(nèi)的壓力將迅速增高，最終將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油池上腔控制介質(zhì)的壓力。當(dāng)工作腔內(nèi)壓力大于油池上腔控制介質(zhì)壓力與彈簧彈力之和時，閥片將迅速向下運動，彈簧17被壓縮，閥片15被緊緊壓緊在閥座17的下表面上，并最終將工作腔將與油池隔開，保證緩速器向外界提供持續(xù)的制動力矩。當(dāng)緩速器停止時，利用彈簧16彈力將閥片15頂開，重新將緩速器工作腔與油池連通。本實用新型僅用簡單的力學(xué)原理及精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)這一需求，節(jié)約成本及維修難度。[0029]閥片15能夠在閥體14中自由滑動且不被卡死，閥片15使用密度較小的材料(如鋁合金或陶瓷)，上下端面可鑲嵌橡膠以利于密封。閥座17與閥體14為過盈配合，組裝時先將閥片15裝入閥體14內(nèi)部，而后直接將閥座17和彈簧16壓入閥體14，壓裝到位后閥座與閥體形成的空間為空轉(zhuǎn)閥的工作腔，閥片15處于空轉(zhuǎn)閥的工作腔內(nèi)，與彈簧上表面接觸。彈簧16在該閥內(nèi)具有至關(guān)重要的作用，彈簧15在自由狀態(tài)下其高度必須確保閥片15處于合理位置，保證閥片15與閥座17的相互配合面有合理的間隙，使得液力機(jī)械空轉(zhuǎn)時有足夠的液流過流面積，最大限度減小空轉(zhuǎn)潤滑管路阻力，確?？辙D(zhuǎn)潤滑正常進(jìn)行。彈簧16的剛度也需經(jīng)過詳細(xì)計算與驗證，必須保證液力機(jī)械在正常工作時工作腔的壓力能迅速克服彈簧所能產(chǎn)生的最大彈力，使得閥片15能迅速與閥座17的結(jié)合面緊密結(jié)合，迅速封閉工作腔，保證液力循環(huán)能夠正常進(jìn)行；同時空轉(zhuǎn)時工作腔產(chǎn)生的壓力將使彈簧壓縮造成的空轉(zhuǎn)潤滑油道面積減小，彈簧16的剛度還必須應(yīng)保證彈簧最大壓縮量時的過流面積仍能滿足潤滑要求。如上所述，空轉(zhuǎn)閥閥體14與閥座17為過盈配合，為了方便空轉(zhuǎn)閥小總成的安裝，閥座后設(shè)計一內(nèi)六方孔?？辙D(zhuǎn)閥小總成裝配完成后將閥座周圍進(jìn)行點焊，將閥座17與閥體14焊接在一起，保證空轉(zhuǎn)閥擰緊時閥座與閥體不出現(xiàn)相對滑動的現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，包括閥體(14)、閥片(15)、彈簧(16)和閥座(17);閥座(17)固定安裝于閥體(14)的尾部，閥座(17)上設(shè)有貫通其上端面和下端面的第一通孔；閥座(17)與閥體(14)之間形成閥體工作腔，彈簧(16)安裝于閥座(17)上，閥片(15)位于閥體工作腔內(nèi)；閥體(14)頭部設(shè)有連通閥體工作腔的第二通孔；彈簧(16)位于自由狀態(tài)時，接觸彈簧(16)上端的閥片(15)下端面高于閥座(17)上端面，閥片(15)上端面未封堵第二通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，所述閥片(15)四周均布有若干圓弧形過油道(150)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，第一通孔通過閥體工作腔連通第二通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，閥體(14)的頭部設(shè)有外螺紋，液力機(jī)械工作腔的殼體(100)上設(shè)有螺紋通孔，閥體(14)的頭部螺紋連接于液力機(jī)械工作腔的殼體(100)上，并通過第二通孔連通液力機(jī)械工作腔；第一通孔連通液力機(jī)械的油池(9)上腔；油池(9)的出油口通過第一管路連通液力機(jī)械工作腔的入油口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，液力機(jī)械工作腔的出油口通過第二管路連通油池(9)的回油口 ；第二管路上設(shè)有熱交換器(4);油池(9)的上腔通過氣管(11)和比例壓力控制閥(12)連通控制介質(zhì)容器(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，閥片(15)的上端面和下端面上設(shè)有橡膠密封層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，閥座(17)與閥體(14)過盈配合，閥座(17)的尾部設(shè)有內(nèi)六方孔，閥座(17)與閥體(14)的尾部焊接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，閥片(15)與閥體工作腔內(nèi)壁間隙配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，所述液力機(jī)械為液力偶合器、液力變矩器或液力緩速器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，其特征在于，閥片(15)上端面壓力大于下端面壓力與彈簧彈力之和，閥片(15)封堵第一通孔；或者閥片(15)上端面壓力小于下端面壓力，閥片(15)封堵第二通孔。
專利摘要本實用新型提供一種用于液力機(jī)械空轉(zhuǎn)潤滑的壓力閥，包括閥體、閥片、彈簧和閥座；閥座固定安裝于閥體的尾部，閥座上設(shè)有貫通其上端面和下端面的第一通孔；閥座與閥體之間形成閥體工作腔，彈簧安裝于閥座上，閥片位于閥體工作腔內(nèi)；閥體頭部設(shè)有連通閥體工作腔的第二通孔；彈簧位于自由狀態(tài)時，接觸彈簧上端的閥片下端面高于閥座上端面，閥片上端面未封堵第二通孔。本實用新型可通過液壓力與彈簧力的關(guān)系決定閥片位置，從而決定工作腔是否與油池相連通；這樣可以充分利用液力機(jī)械旋轉(zhuǎn)時流場產(chǎn)生的壓差將潤滑油從油池壓入工作腔內(nèi)，潤滑軸承、油封等旋轉(zhuǎn)部件，無需加裝強(qiáng)制潤滑裝置，進(jìn)而減少復(fù)雜的潤滑部件的設(shè)計與加工，降低成本與維修難度。
文檔編號F16N23/00GK202946896SQ20122056003
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者王偉健, 孫博, 王凱峰, 付鳳吉 申請人:陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司