構造
液力變扭器由泵輪、渦輪、導輪三個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動機曲軸後端凸緣上,随曲軸一起旋轉。泵輪内部有一系列徑向向後彎曲的葉片,以給工作液一個額外加速度和附加能量。葉片内沿裝有讓變速器油平滑流動的導環。
2.渦輪
渦輪是液力變扭器的從動元件,它通過花鍵與行星齒輪變速器輸入軸連接,從運動的液體吸收動能并把動能轉變為旋轉動能。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,既相對于順時針轉動的方向而言,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,以減少振動損失。
3.導輪
它位于泵輪與渦輪之間,是液力變扭器的反應元件。它通過單向離合器安裝在導輪套管(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。因為渦輪葉片是曲線型,當液流離開渦輪時改變方向,當液流重新進入泵輪中心時,其方向導緻了放慢液體轉動的趨勢。而導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,給泵輪一個額外的“助推力”,這在變扭器扭矩放大階段起了關鍵性的作用。
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,用在轉速較低的場合。如重型載貨汽車用的大尺寸液力變扭器,拆檢後将會影響其平衡狀況。
原理
液力變扭器有3個工作輪,即泵輪、渦輪和導輪。其中泵輪和渦輪的構造與液力耦合器基本相同;導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,通過導輪固定套固定于變速器殼體。發動機運轉時帶動液力變扭器的殼體和泵輪與之一同旋轉,泵輪内的液壓油在離心力的作用下,由泵輪葉片外緣沖向渦輪。并沿渦輪葉片流向導輪,再經導輪葉片流回泵輪葉片内緣,形成循環的液流。導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導輪的液壓油仍有相當大的沖擊力,隻要将泵輪、渦輪和導輪的葉片設計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動來傳遞功率的元件。它的工作特點是輸入端的轉速和扭矩基本恒定;或雖有變化,但變化不大。而輸出端的轉速和扭矩可以大于、等于或小于輸入端的轉速和扭矩,并且輸出轉速與輸出扭矩之間可以随着所驅動的工作機負荷大小,自動地連續調節變化。由于液力變扭器具有無級變速和變扭的功能,因此,它廣泛用作各種動力機與工作機之間的傳動裝置。例如用作公路運輸車輛(小汽車、公共汽車、載重卡車、坦克等)以及鐵道運輸車輛(幹線内燃機車、高速動車、調車機車等)的傳動裝置。此外,還應用在工程機械(起重機、挖掘機、裝卸機、推土機、拖拉機等)。礦山機械(石油鑽機、鑽探機、破碎機等)和大型船舶中。所以液力變扭器在現代工業上具有很大實用價值。特别是最近發展起來的液力換向調車機車,能做到不停車即可改變機車運行方向,這個優點更是電傳動和機械傳動内燃機車所無與倫比的。
檢查
1.檢查液力變扭器外部有無損壞和裂紋、軸套外徑有無磨損、驅動油泵的軸套缺口有無損傷。如有異常,應更換液力變扭器。
2.将液力變扭器安裝在發動機飛輪上,用千分表檢查變扭器軸套的偏擺量。如果在飛輪轉動一周的過程中,千分表指針偏擺大于0.03mm,應采用轉換一個角度重新安裝的方法予以校正,并在校正後的位置上作一記号,以保證安裝正确。若無法校正,應更換液力變扭器。
3.檢查導輪的單向超越離合器:将單向超越離合器内座圈驅動杆(專用工具)插入變扭器中;将單向離合器外座圈固定器(專用工具)插人變扭器中,并卡在軸套上的油泵驅動缺口内。轉動驅動杆,檢查單向超越離合器工作是否正常。在逆時針方向上單向超越離合器應鎖止,順時針方向上應能自由轉動。如有異常,說明單向超越離合器損壞,應更換液力變扭器。
應用
液力變矩器具有的優良特性,自動适應性、無級變速、良好穩定的低速性能、減振隔振及無機械磨損等,是其它傳動元件無可替代的。曆經百年的發展,液力變矩器的應用不斷擴大,從汽車、工程機械、軍用車輛到石油、化工、礦山、冶金機械等領域都得到了廣泛的應用。液力變矩器的流場理論、設計和制造、實驗等研究工作,近年來,也得到了突飛猛進的發展。國内外已普遍将液力傳動用于轎車、公共汽車、豪華型大客車、重型汽車、某些牽引車及工程機械和軍用車輛等。