一种高效液力制动装置及运行方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于液力制动装置，具体涉及一种高效液力制动装置及运行方法。该装置包括液压油泵、液压系统控制器、油箱、换热器、散热器、实现共轴反转的齿轮轴系、箱体、反向叶轮、正向叶轮等。该运行方法通过共轴反向运动，形成柔性制动。本发明专利技术采用液力制动，避免了传统闸阀式制动器的磨损和长时间制动可能出现摩擦部件温度升高造成的制动失效。该柔性制动，起到缓冲作用，可以减小电机和发动机等动力源和传动系统零件因快速减速所产生的冲击力，保护电机和发动机等动力源和传动系统的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种高效液力制动装置及运行方法
本专利技术属于液力制动装置，具体涉及一种高效液力制动装置及运行方法。
技术介绍
现有的制动装置较多，例如，摩擦式制动器、闸瓦式制动器、液力式制动器、液压鼓式制动器、电磁式制动器、发动机排气式制动器、电涡流式制动器等。一般，存在制动困难的设备除了主要的制动方式外，为了稳定运行和增强制动效果，还另外设置辅助制动装置。特别地，在长下坡路况行驶的机车车辆，下坡时为了控制车速，需要频繁使用闸瓦制动器，长时间使用导致闸瓦磨损严重，而且会产生大量的热量，使闸瓦式制动器失效，对机车车辆的安全行驶非常不利，为了保证良好的制动性能，除闸瓦制动器外，机车车辆还需要配备辅助制动方式。另外，其他含有高速旋转部件的设备，特别是大型和重型的含有旋转部件的设备，在需要制动时，所需要的制动力矩通常很大，制动时间较长，如果是重型高速旋转部件，则制动时间会更长。此外，传统闸阀式制动器会产生大量的摩擦热，会造成制动器失效或加速制动器中摩擦件的磨损。为了解决以上问题，本专利技术设计了一款高效液力制动装置，可以产生巨大的柔性制动力矩，以实现高效制动或辅助制动。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有制动器结构复杂，不适合长时间制动，制动力矩较小、制动部件磨损较快、制动效果不突出的技术问题，本专利技术提供了一种高效液力制动装置及运行方法。技术方案：一种高效液力制动装置，包括液压油泵、液压系统控制器、油箱、换热器、散热器，液压系统控制器与液压油泵连接，液压系统控制器控制液压油泵，液压油泵与油箱连接，油箱与换热器连接，换热器分别与散热器和箱体连接，第一轴与液压油泵连接，反向叶轮和正向叶轮安装在箱体中，正向叶轮套装在第一轴上，第一轴上套有无油轴承，反向叶轮套在无油轴承上的第四轴上，第一轴上设有主动传动齿轮，主动传动齿轮与第二轴上的第一转向齿轮啮合，第一转向齿轮与第三轴上的第二转向齿轮啮合，第二转向齿轮通过第三轴与从动传动齿轮同轴转动，从动传动齿轮与设置在第四轴上的反向转动齿轮啮合。进一步的，第一轴上从液压油泵一侧依次安装有正向叶轮和主动传动齿轮；第一轴的中空输油通道的进油口与液压油泵连接，中空输油通道的出油口设置在反向叶轮和正向叶轮所围成的叶轮腔体中，正向叶轮通过花键与第一轴连接，反向叶轮通过花键连接并套装在第四轴上，第四轴套装在无油轴承上，无油轴承套装在第一轴上，无油轴承设置在主动传动齿轮和正向叶轮之间。进一步的，弹簧套在第四轴上，设置在反向叶轮和反向转动齿轮之间，反向转动齿轮两端通过挡圈固定。进一步的，主动传动齿轮与第二转向齿轮、从动传动齿轮的转动方向相同，与反向转动齿轮转动方向相反。进一步的，箱体的一侧为敞开式两腔体式安装结构，箱体的另一侧为叶轮箱体内室；密闭的叶轮箱体内室设有叶轮箱体内室出油口、叶轮箱体内室卸油口和第一轴安装孔；安装结构的外侧设有三个用于安装第一轴、第三轴和第二轴的安装轴承孔，内侧板设有与外侧板对应的三个孔，正向叶轮和反向叶轮设置在叶轮箱体内室中，叶轮箱体内室与第一轴的轴向两端通过安装孔连接，叶轮箱体内室上方设有叶轮箱体内室出油口，叶轮箱体内室出油口与换热器连接；叶轮箱体内室下方设有叶轮箱体内室卸油口，叶轮箱体内室卸油口与油箱连接。进一步的，液压油泵进口连接油箱，出口连接第一轴的进油口，第一轴内部设有为叶轮腔体供油的中空输油通道，第一轴的出油口连接叶轮腔体；油箱分别与液压油泵和换热器连接；换热器分别与油箱和散热器相连；由液压系统控制器控制的压力调节阀设置在液压油泵的出口和油箱之间的管道上；由液压系统控制器控制的卸荷阀设置在叶轮箱体内室卸油口和油箱之间的卸荷油管上。进一步的，叶轮箱体内室下方的叶轮箱体内室卸油口连通有卸荷油管，卸荷油管上设置有卸荷阀，卸荷油管将叶轮箱体内室与油箱连接。进一步的，正向叶轮和反向叶轮之间留有缝隙。一种高效液力制动装置的运行方法，该方法包括：需要制动时，液压系统控制器控制压力调节阀的压力，关闭卸荷阀，开启液压油泵，液压油泵向第一轴中输入油，带动第一轴和正向叶轮旋转，主动传动齿轮转动，与主动传动齿轮啮合的第一转向齿轮转动，带动与第一转向齿轮啮合的第二转向齿轮转动，第二转向齿轮转动方向与主动传动齿轮同向，与第二转向齿轮同轴的从动传动齿轮转动，与从动传动齿轮啮合的反向转动齿轮形成与主动传动齿轮的反向转动，进而带动反向叶轮反向转动。不需制动时，液压系统控制器关闭液压油泵，打开卸荷阀，正向叶轮和反向叶轮所围叶轮腔体中的液压油进行泄油，通过叶轮箱体内室卸油口和卸荷油管回到油箱，正向叶轮和反向叶轮处于空转状态，不产生相互阻尼扭矩。优点及效果：本专利技术具有以下优点和有益效果：（1）本专利技术装置制动效果根据液压油泵输入的压力变化，输入的压力越高制动能力越强，制动扭矩越大，特别适用于带有旋转部件的制动。（2）本专利技术采用液力制动，属于柔性制动，可以起到制动缓冲作用，对电机、发动机等动力源和齿轮机构等制动传动链上的元件都具备缓冲和保护作用。（3）本专利技术结构紧凑，其占地面积小，结构简单，便于安装。其主要是通过齿轮共轴反向旋转带动反向泵轮和主动泵轮产生相对反向旋转运动以产生相互液力阻尼对主动传动齿轮产生反向的力，实现制动。（4）本专利技术的液力制动装置利用两个泵轮的反向旋转产生反向液力阻尼达到制动目的，避免了传统接触式制动器的摩擦键磨损，采用了对制动液体的冷却降温避免了制动部件的温度升高可能产生的制动失效的问题。附图说明图1为本专利技术传动机构内部拆分示意图；图2为内部与连接示意图；图3为传动机构的剖视图；图4为带有箱体的剖视图；图5为带有箱体的整体传动机构示意图；图6为图5的箱体侧的示意图；图7为箱体轴向立体图；图8为箱体右侧立体图；图9为箱体示意图；图10为主轴立体示意图；图11为主轴正视图；图12为主动传动齿轮和正向叶轮所在轴系（第一轴系）示意图；图13为图12的主动传动齿轮和正向叶轮所在轴系（第一轴系）剖视示意图；图14为正向叶轮内部叶片的示意图；图15为图16的叶轮内部叶片剖视图；图16为反向叶轮所在轴系的（第四轴系）剖视图；图17为反向叶轮所在轴系的（第四轴系）的正视图；图18为反向叶轮所在轴系的（第四轴系）的立体图；图19为第二转向齿轮所在轴系（第三轴系）的剖视图；图20为第二转向齿轮所在轴系（第三轴系）的立体图；图21为第一转向齿轮所在轴系（第二轴系）的立体图；图22为第一转向齿轮所在轴系（第二轴系）的剖视图；图23为第一转向齿轮所在轴系（第二轴系）的正视图；图24为反向叶轮的立体图；图25为反向叶轮的侧视图；图26为反向叶轮的叶片示意图。附图标记：1.主动传动齿轮，2.第一转向齿轮，3.第二转向齿轮，4.从动传动齿轮，5.反向转动齿轮，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效液力制动装置，包括液压油泵（12）、液压系统控制器（13）、油箱（23）、换热器（14）、散热器（15），液压系统控制器（13）与液压油泵（12）连接，液压系统控制器控制液压油泵（12），液压油泵（12）与油箱（23）连接，油箱（23）与换热器（14）连接，换热器（14）分别与散热器（15）和箱体（20）连接，其特征在于：第一轴（6）与液压油泵（12）连接，反向叶轮（10）和正向叶轮（11）安装在箱体（20）中，正向叶轮（11）套装在第一轴（6）上，第一轴（6）上套有无油轴承（16），反向叶轮（10）套在无油轴承（16）上的第四轴（17）上，第一轴（6）上设有主动传动齿轮（1），主动传动齿轮（1）与第二轴（8）上的第一转向齿轮（2）啮合，第一转向齿轮（2）与第三轴（7）上的第二转向齿轮（3）啮合，第二转向齿轮（3）通过第三轴（7）与从动传动齿轮（4）同轴转动，从动传动齿轮（4）与设置在第四轴（7）上的反向转动齿轮（5）啮合。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效液力制动装置，包括液压油泵（12）、液压系统控制器（13）、油箱（23）、换热器（14）、散热器（15），液压系统控制器（13）与液压油泵（12）连接，液压系统控制器控制液压油泵（12），液压油泵（12）与油箱（23）连接，油箱（23）与换热器（14）连接，换热器（14）分别与散热器（15）和箱体（20）连接，其特征在于：第一轴（6）与液压油泵（12）连接，反向叶轮（10）和正向叶轮（11）安装在箱体（20）中，正向叶轮（11）套装在第一轴（6）上，第一轴（6）上套有无油轴承（16），反向叶轮（10）套在无油轴承（16）上的第四轴（17）上，第一轴（6）上设有主动传动齿轮（1），主动传动齿轮（1）与第二轴（8）上的第一转向齿轮（2）啮合，第一转向齿轮（2）与第三轴（7）上的第二转向齿轮（3）啮合，第二转向齿轮（3）通过第三轴（7）与从动传动齿轮（4）同轴转动，从动传动齿轮（4）与设置在第四轴（7）上的反向转动齿轮（5）啮合。


2.根据权利要求1所述的一种高效液力制动装置，其特征在于：第一轴（6）上从液压油泵（12）一侧依次安装有正向叶轮（11）和主动传动齿轮（1）；第一轴（6）的中空输油通道（18）的进油口与液压油泵（12）连接，中空输油通道（18）的出油口设置在反向叶轮和正向叶轮所围成的叶轮腔体中，正向叶轮（11）通过花键与第一轴（6）连接，反向叶轮10通过花键连接并套装在第四轴（17）上，第四轴（17）套装在无油轴承（16）上，无油轴承（16）套装在第一轴（6）上，无油轴承（16）设置在主动传动齿轮（1）和正向叶轮（11）之间。


3.根据权利要求1或2所述的一种高效液力制动装置，其特征在于：弹簧（9）套在第四轴（17）上，设置在反向叶轮（10）和反向转动齿轮（5）之间，反向转动齿轮（5）两端通过挡圈固定。


4.根据权利要求1所述的一种高效液力制动装置，其特征在于：主动传动齿轮（1）与第二转向齿轮（3）、从动传动齿轮（4）的转动方向相同，与反向转动齿轮（5）转动方向相反。


5.根据权利要求1所述的一种高效液力制动装置，其特征在于：箱体（20）的一侧为敞开式两腔体式安装结构（21），箱体（20）的另一侧为叶轮箱体内室（22）；密闭的叶轮箱体内室（22）设有叶轮箱体内室出油口（26）、叶轮箱体内室卸油口（27）和第一轴安装孔；安装结构（21）的外侧设有三个用于安装第一轴（6）、第三轴（7）和第二轴（8）的安装轴承孔，内侧板设有与外侧板对应的三个孔，正向叶轮（11）和反向叶轮（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，赵海峰，许增金，吴昊，范丽华，谢宝玲，江远鹏，刘翀，刘达京，刘一达，孙博，李福宝，刘波，刘长军，邓立营，于诗涵，李欣迪，徐宏天，桂世昌，林文帅，王海运，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21