液力變扭器由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪三個(gè)基本元件以及變扭器殼體組成。
1.泵輪
它是液力變扭器的主動(dòng)元件,與變扭器殼制成(或焊接)一體,變扭器殼體總成用螺栓固定于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸后端凸緣上,隨曲軸一起旋轉(zhuǎn)。泵輪內(nèi)部有一系列徑向向后彎曲的葉片,以給工作液一個(gè)額外加速度和附加能量。葉片內(nèi)沿裝有讓變速器油平滑流動(dòng)的導(dǎo)環(huán)。
2.渦輪
渦輪是液力變扭器的從動(dòng)元件,它通過花鍵與行星齒輪變速器輸入軸連接,從運(yùn)動(dòng)的液體吸收動(dòng)能并把動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)動(dòng)能。如同泵輪一樣,渦輪也裝有許多葉片。但是:
1)渦輪葉片多于泵輪葉片,以提高傳動(dòng)效率。
2)渦輪葉片的彎曲方向與泵輪葉片彎曲方向相反,既相對(duì)于順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向而言,所有的葉片都向前彎曲。
渦輪葉片與泵輪葉片相對(duì)放置,中間有一很小的間隙。在泵輪與渦輪間,油流方向突然改變,以減少振動(dòng)損失。
3.導(dǎo)輪
它位于泵輪與渦輪之間,是液力變扭器的反應(yīng)元件。它通過單向離合器安裝在導(dǎo)輪套管(與變速器殼體相連)上。用以控制從渦輪中心回到泵輪中間的液體回流,即改變離開渦輪返回泵輪的液流方向。因?yàn)闇u輪葉片是曲線型,當(dāng)液流離開渦輪時(shí)改變方向,當(dāng)液流重新進(jìn)入泵輪中心時(shí),其方向?qū)е铝朔怕后w轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。而導(dǎo)輪改變了從渦輪返回泵輪的油流方向,使其沖擊泵輪的葉片背部,給泵輪一個(gè)額外的“助推力”,這在變扭器扭矩放大階段起了關(guān)鍵性的作用。
4.殼體
液力變扭器殼體有組裝(可拆)式和焊接(不可拆)式兩種。
組裝式殼體,即殼體做成兩半,用螺栓連接在一起,為可拆式。其維修方便,平衡精度不高,用在轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合。如重型載貨汽車用的大尺寸液力變扭器,拆檢后將會(huì)影響其平衡狀況。
原理
液力變扭器有3個(gè)工作輪,即泵輪、渦輪和導(dǎo)輪。其中泵輪和渦輪的構(gòu)造與液力耦合器基本相同;導(dǎo)輪則位于泵輪和渦輪之間,并與泵輪和渦輪保持一定的軸向間隙,通過導(dǎo)輪固定套固定于變速器殼體。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)液力變扭器的殼體和泵輪與之一同旋轉(zhuǎn),泵輪內(nèi)的液壓油在離心力的作用下,由泵輪葉片外緣沖向渦輪。并沿渦輪葉片流向?qū)л啠俳?jīng)導(dǎo)輪葉片流回泵輪葉片內(nèi)緣,形成循環(huán)的液流。導(dǎo)輪的作用是改變渦輪上的輸出扭矩。由于從渦輪葉片下緣流向?qū)л喌囊簤河腿杂邢喈?dāng)大的沖擊力,只要將泵輪、渦輪和導(dǎo)輪的葉片設(shè)計(jì)成一定的形狀和角度,就可以利用上述沖擊力來提高渦輪的輸出扭矩。
作用
液力變扭器是一種借助于液體的高速運(yùn)動(dòng)來傳遞功率的元件。它的工作特點(diǎn)是輸入端的轉(zhuǎn)速和扭矩基本恒定;或雖有變化,但變化不大。而輸出端的轉(zhuǎn)速和扭矩可以大于、等于或小于輸入端的轉(zhuǎn)速和扭矩,并且輸出轉(zhuǎn)速與輸出扭矩之間可以隨著所驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)負(fù)荷大小,自動(dòng)地連續(xù)調(diào)節(jié)變化。由于液力變扭器具有無級(jí)變速和變扭的功能,因此,它廣泛用作各種動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置。例如用作公路運(yùn)輸車輛(小汽車、公共汽車、載重卡車、坦克等)以及鐵道運(yùn)輸車輛(干線內(nèi)燃機(jī)車、高速動(dòng)車、調(diào)車機(jī)車等)的傳動(dòng)裝置。此外,還應(yīng)用在工程機(jī)械(起重機(jī)、挖掘機(jī)、裝卸機(jī)、推土機(jī)、拖拉機(jī)等)。礦山機(jī)械(石油鉆機(jī)、鉆探機(jī)、破碎機(jī)等)和大型船舶中。所以液力變扭器在現(xiàn)代工業(yè)上具有很大實(shí)用價(jià)值。特別是最近發(fā)展起來的液力換向調(diào)車機(jī)車,能做到不停車即可改變機(jī)車運(yùn)行方向,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)更是電傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車所無與倫比的