本發(fā)明涉及軌道車領(lǐng)域的傳動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于液力傳動具有運行平穩(wěn)、可靠、隔振、過載保護、維護成本低等顯著優(yōu)點，很受鐵路運用部門歡迎。目前國內(nèi)軌道車輛的液力傳動裝置大多采用液力變矩器加液力變矩器結(jié)構(gòu)，中小功率等級高速軌道車用液力傳動裝置，采用了液力變矩器加液力偶合器結(jié)構(gòu)，液力傳動裝置傳動效率顯著提高可以達到93％以上。

目前，由于鐵路不斷的發(fā)展，軌道車及內(nèi)燃動車組運行速度會不斷提高，國內(nèi)現(xiàn)有中小功率等級液力傳動裝置沒有適應(yīng)車速達到160公里/小時及以上臥式并且能夠?qū)崿F(xiàn)車下安裝、帶有液力制動功能的液力傳動裝置。個別軌道車制造廠家需采用小功率雙動力機組液力傳動裝置才可以運行到160公里/小時，車速160公里/小時及以上軌道車及內(nèi)燃動車組沒有相匹配液力傳動裝置。車速的增加，車輛動能也顯著增加，為了增加運用的可靠性及安全性，要求一種具有液力制動功能的液力傳動裝置應(yīng)用在該速度及以上速度等級車輛中?，F(xiàn)在，國內(nèi)現(xiàn)有的液力傳動內(nèi)燃機車制動系統(tǒng)大多采用傳統(tǒng)摩擦片式或輪緣踏面結(jié)構(gòu)進行車輛制動，這種單一制動模式已不能滿足高速軌道車、內(nèi)燃動車組需要，急需一種制動力大、尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、制動平穩(wěn)的液力傳動裝置，以適應(yīng)更高速度、高可靠性、高安全性的高速度軌道車、內(nèi)燃動車組領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的課題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：

一種帶有偶合器和制動器的液力傳動單元，其特征在于：輸入軸為空心結(jié)構(gòu)，其一端設(shè)有輸入齒輪并被軸承iii與軸承iv支撐在殼體內(nèi)。輸入軸另一端與偶合器泵輪固定連接。偶合器泵輪安裝在渦輪和背殼形成的腔體內(nèi)。進油套位于渦輪外側(cè)并固定在殼體上。進油套設(shè)有偶合器進油油道。工作油入口位于偶合器泵輪小徑處。實心的輸出軸的一側(cè)穿過輸入軸的空腔，并在頭部固定有軸套。軸套與輸出軸過盈連接。該軸套一端被軸承v支撐，另一端與液力偶合器 渦輪固定連接，偶合器渦輪與背殼固定連接。輸出軸的另一側(cè)分別設(shè)有制動器轉(zhuǎn)子及輸出齒輪，并被軸承i、軸承ii支撐在殼體內(nèi)。制動器轉(zhuǎn)子與輸出齒輪均與輸出軸過盈連接。制動器定子及制動器蓋固定在殼體上，其內(nèi)孔分別設(shè)有帶有梳狀溝槽油封i、油封ii。油封i內(nèi)孔與制動器轉(zhuǎn)子一側(cè)軸面外徑相密封，油封ii與制動器轉(zhuǎn)子另一側(cè)軸面外徑相密封。油封i、油封ii外徑分別與制動器定子、制動器蓋內(nèi)孔過盈連接。輸入軸和輸出軸被軸承i，軸承ii，軸承iii，軸承iv，軸承v支撐在同一軸線上。輸入軸的空腔與輸出軸之間為滑動配合間隙。制動器定子及轉(zhuǎn)子葉片的前傾角α角度為30°～60°。最佳角度為45°。制動器定子葉片上設(shè)有與葉片相同傾角進油孔，均勻分布在相隔葉片上；葉片根部設(shè)有排油孔，均勻分布在相隔葉片根部。偶合器泵輪和偶合器渦輪、制動器轉(zhuǎn)子、制動器定子結(jié)構(gòu)為整體鑄造。

本發(fā)明的偶合器牽引液力單元和制動器制動液力單元設(shè)置在同一軸上，輸入軸與輸出軸為非接觸連接，動力傳遞采用液力方式，具有使用壽命長，工作效率高的優(yōu)勢。它既可以承擔(dān)軌道車或內(nèi)燃動車組用液力傳動箱更高速度擋牽引工況，增加了其速度范圍，又可以承擔(dān)其制動工況，制動方式迅速可靠，特別適合車輛長距離下坡時勻速運行或車輛高速運行時進行制動，可以減緩車輛基礎(chǔ)制動摩擦片的磨損，為液力傳動裝置提供一種平穩(wěn)的制動方式，從而極大地提高了整個制動系統(tǒng)的安全性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種帶有偶合器和制動器的液力傳動單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A剖面。

圖3為圖2的B-B剖面

圖4為圖1的Ⅰ部放大圖

圖中：1、軸套，2、偶合器背殼，3、偶合器泵輪，4、偶合器渦輪，5、進油套，6、輸入軸，7、輸出軸，8、制動器定子，8.1、進油孔，8.2、排油孔，9、油封i，10、制動器轉(zhuǎn)子，10.1、制動器轉(zhuǎn)子一側(cè)，10.2、制動器轉(zhuǎn)子另一側(cè)，11、制動器蓋，12、油封ii，13、輸出齒輪，14、殼體。15、輸入齒輪，16、軸承i，17、軸承ii，18、軸承iii，19、軸承iv，20、軸承v。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。

如圖1所示的一種帶有偶合器和制動器液力傳動單元，包括動力輸入軸6、輸出軸7、液力偶合器、液力制動器、軸套1、殼體14、進油套5、油封i-9、油封ii-12、輸出齒輪13。液力偶合器包括偶合器泵輪3、偶合器渦輪4、偶合器背殼2。液力制動器包括制動器轉(zhuǎn)子10、制動器定子8、制動器蓋11、油封。輸入軸6和輸出軸7分別被殼體14內(nèi)的軸承i-16，軸承ii-17，軸承iii-18，軸承iv-19，軸承v-20支撐在同一軸線上。輸入軸6的空腔與輸出軸7之間為滑動配合間隙。輸入軸6上設(shè)有齒輪或過盈連接或與輸入軸6制成一體結(jié)構(gòu)。輸入軸6為空心結(jié)構(gòu)，套裝在輸出軸7上。輸入軸6一端與偶合器泵輪3固定連接。偶合器泵輪3安裝在渦輪4和背殼2形成的腔體內(nèi)。偶合器進油套5位于渦輪4外側(cè)并固定在殼體14上，其上設(shè)有偶合器進油油道，工作油入口位于偶合器泵輪3小徑處。輸出軸上設(shè)有軸套1，軸套1與輸出軸7過盈連接。軸套1一端與液力偶合器渦輪4固定連接，偶合器渦輪4與背殼2固定連接。輸出軸7的另外一側(cè)分別設(shè)有制動器轉(zhuǎn)子10及輸出齒輪13。所述的制動器轉(zhuǎn)子10與輸出齒輪13均與輸出軸7過盈連接。

制動器定子8及制動器蓋11固定在殼體14上，為了減少制動器內(nèi)部工作油泄漏。其內(nèi)孔分別設(shè)有帶有梳狀溝槽油封i-9、油封ii-12。油封i-9內(nèi)孔與制動器轉(zhuǎn)子一側(cè)10.1軸面外徑相密封，油封ii-12與制動器轉(zhuǎn)子另一側(cè)10.2軸面外徑相密封。油封i-9、油封ii-12外徑分別與制動器定子8、制動器蓋11內(nèi)孔過盈連接。

如圖2所示的液力制動器葉輪結(jié)構(gòu)簡圖，其特征在于所述的制動器定子8及轉(zhuǎn)子10葉片前傾角角度為30°～60°，最佳角度為45°。

由于制動器定子葉片與轉(zhuǎn)子葉片為傾斜一定角度斜葉片結(jié)構(gòu)，其能容系數(shù)比相同腔型液力偶合器大3-10倍，可以實現(xiàn)較小尺寸即可產(chǎn)生很大的制動能力。

制動器定子8葉片上設(shè)有與葉片相同傾角進油孔8.1，均勻分布在相隔葉片上；葉片根部設(shè)有排油孔8.2，均勻分布在相隔葉片根部，使得充排油迅速、平穩(wěn)。

偶合器泵輪3和偶合器渦輪4、制動器轉(zhuǎn)子10、制動器定子8均為整體鑄造結(jié)構(gòu)。加工工藝簡單、結(jié)構(gòu)緊湊，在后續(xù)的批量生產(chǎn)中可以保證結(jié)構(gòu)尺寸及性能的穩(wěn)定性，同時降低生產(chǎn)成本。

由于本實施方案采用偶合器和制動器液力傳動單元結(jié)構(gòu)，液力偶合器可以在液力傳動裝置高速擋時工作。當(dāng)車輛在下坡運行或者要實施液力制動時，牽 引液力單元不充油工作，此時與輸出齒輪13相嚙合的動力輸入軸6將能量傳遞給輸出軸7，再傳遞給制動器轉(zhuǎn)子10，由于定子8固定在殼體上14，能夠承受制動器轉(zhuǎn)子10吸收的全部制動力矩，這時制動器液體動能全部轉(zhuǎn)化成熱量，通過外設(shè)冷卻器對工作油進行循環(huán)冷卻。這種制動方式迅速可靠，特別適合車輛長距離下坡時勻速運行或車輛高速運行時進行制動，可以減緩車輛基礎(chǔ)制動摩擦片的磨損，極大地提高了整個制動系統(tǒng)的安全性、可靠性。

由于液力偶合器及制動器設(shè)置在同一軸線上，結(jié)構(gòu)緊湊，能更好的適應(yīng)車下布置臥式液力傳動裝置。本發(fā)明為偶合器牽引液力單元和制動器液力制動單元組成使用，動力傳遞采用液力傳動方式，具有使用壽命長，工作效率高的特點。本方案的實施，使得裝用此結(jié)構(gòu)的液力傳動裝置即可以承擔(dān)軌道車或內(nèi)燃動車組用液力傳動裝置高速擋牽引工況，也可以承擔(dān)其制動工況，提高了其速度范圍，為液力傳動裝置提供了一種平穩(wěn)的制動方式。