一种带独立冷却机构的液力缓速器的制作方法

1.本实用新型属于液力缓速器技术领域，特别涉及一种带独立冷却机构的液力缓速器。


背景技术：

2.重型商用车由于重量大，在长时间制动时，主动排气制动由于过热极易发生失灵，加装淋水器，冷热不均刹车又极易发生损坏，在寒冷地区也无法应用，加装液力缓速器成为目前的主流方式。液力缓速器是一种辅助制动装置，体积小质量轻，制动效率高，减少了驾驶员刹车操作，减少排气制动的使用率，大幅节省成本，也能有效的提高行车安全率。
3.在搭载液力缓速器的汽车制动过程中，液力缓速器进行工作，汽车动能消耗于缓速器工作液的摩擦和对定子的冲击而转换为热能，使工作液温度升高，工作液的热量通过冷却系统散出。高效且可靠的冷却系统是液力缓速器长时间正常工作的重要保障。
4.常规液力缓速器的冷却系统与发动机集成，需要依靠中间介质冷却水换热，且缓速器工作时产生的热量极大，发动机冷却系统很难承担如此大的热量交换，从而使液力缓速器的工作性能大打折扣。多数液力缓速器只能发挥最大制动性能的二分之一左右。液力缓速器的冷却系统通常与发动机和变速箱共用一套冷却系统，通常为发动机水循环的水对缓速器油进行降温，发动机的散热系统进行散热。在液力缓速器长时间工作时，对冷却系统冷却速度要求极高，发动机冷却系统常常无法保证对液力缓速器进行有效冷却，导致缓速器的制动效率明显下降。
5.与变速箱共用冷却系统限制了缓速器的安装位置，无法将缓速器安装在距离发动机较远的位置。重型牵引车大部分运载重量集中在位于靠后位置的挂车上，挂车轮胎承受的压力远远比车头的轮胎强度大，因此在挂车的传统制动器工作时往往产生高温以及热衰减，造成轮胎起火，甚至是爆胎甩尾。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种带独立冷却机构的液力缓速器，其能够液力缓速器的长时间的工作制动性能，提高液力缓速器的使用寿命。
7.本实用新型还有一个目的是能够将缓速器与发动机分离设置，避免车辆的运载重量集中，提高车辆的安全性。
8.本实用新型提供的技术方案为：
9.一种带独立冷却机构的液力缓速器，包括：
10.定子，其固定设置在液力缓速器的工作腔内；
11.转子，其设置在液力缓速器的工作腔内，并与汽车的传动机构连接；
12.储油腔，其用于容纳缓速器油，并为所述工作腔提供缓速器油；
13.连通室，其用于接收所述工作腔中排出的缓速器油；
14.换热器，其内部具有换热腔；所述换热腔的进液口与所述连通室连通，出液口与所
述储油腔连通；
15.冷却液管道，其内部具有冷却介质；
16.压缩机，其入口端与所述冷却液管道的一端连通；
17.冷凝器，其入口端与所述压缩机的出口端连通；
18.膨胀阀，其入口端与所述冷凝器的出口端连通，出口端与所述冷却液管道的另一端连通。
19.优选的是，所述的带独立冷却机构的液力缓速器，还包括：
20.冷却风扇，其安装在所述冷凝器上，用于为所述冷凝器降温。
21.优选的是，所述连通室与所述工作腔之间通过第一管路连接，并且所述第一管路上设置有单向阀。
22.优选的是，所述储油腔包括油腔和气腔，所述油腔和气腔由缓速器油面分隔开；还包括：
23.气源，其与所述气腔之间通过第二管路连通，用于向所述气腔中泵入高压气体，将所述油腔中的缓速器油压入所述工作腔。
24.优选的是，所述第二管路上设置有进排气阀组。
25.优选的是，所述冷却液管道为蛇形通道。
26.优选的是，所述的带独立冷却机构的液力缓速器，还包括：
27.温度传感器，其设置在所述工作腔内，用于检测所述工作腔内的缓速器油的温度。
28.优选的是，所述的带独立冷却机构的液力缓速器，还包括：
29.缓速器ecu，其与所述温度传感器、所述压缩机及所述冷却风扇分别电联。
30.本实用新型的有益效果是：
31.(1)本实用新型提供的带独立冷却机构的液力缓速器，能够保证液力缓速器的长时间工作性能，提高液力缓速器的使用寿命；并且避免了传统液力缓速器冷却方式对发动机性能的影响。
32.(2)本实用新型提供的带独立冷却机构的液力缓速器，能够将缓速器与发动机分离设置，有效避免意外事故的发生。
33.(3)本实用新型提供的带独立冷却机构的液力缓速器，能够简化液力缓速器安装操作，独立的冷却机构方便适配不同的液力缓速器，降低了缓速器研发成本。
附图说明
34.图1为本实用新型所述的带独立冷却机构的液力缓速器的总体结构示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
36.如图1所示，本实用新型提供了一种带独立冷却机构的液力缓速器，包括：缓速器ecu1、工作腔2、温度传感器3、转子4、定子5、单向阀6、缓速器工作腔进油管路7、连通室8、换热器进油管路9、换热器10、膨胀阀11、冷却风扇12、冷凝器13、压缩机14、换热器出油管路15、缓速器外部环境16、进排气阀组17、气源18、储油腔19。
37.缓速器的工作腔2安装于变速箱的后端或者挂车车桥上，定子5固定设置在液力缓速器的工作腔2内；转子4可转动的设置在液力缓速器的工作腔2内，从变速箱中、变速箱输出端或挂车车桥取力作为转子4的输入。转子4和定子5分别带有叶片，汽车的传动机构将动能传递至转子4，缓速器工作时，转子4高速旋转，将工作腔内的缓速器油打在定子5上，定子5对缓速器油产生反作用力，即制动力，产生大量热量，使工作腔2内的缓速器油被加热。通过转子4与定子5的作用，将动能转化为缓速器油的热能。
38.储油腔19用于容纳缓速器油，并为工作腔2提供缓速器油。其中，储油腔19与工作腔2通过缓速器工作腔进油管路7连接，储油腔19中的缓速器油通过缓速器工作腔进油管路7进入工作腔2中。
39.连通室8用于接收工作腔2中排出的热缓速器油；连通室8通过第一管路与工作腔2连接，所述第一管路上设置有单向阀6，使热缓速器油只能由工作腔2流向连通室8，而连通室8内的缓速器油无法倒流回工作腔2。
40.在一种实施例中，储油腔19位于缓速器工作腔2后端，储油腔19被缓速器油面1901分隔为油腔和气腔，油腔装有缓速器油，缓速器油面1901的上方为气腔。储油腔19的油腔通过缓速器工作腔进油管路7与缓速器工作腔2连接。
41.气源18采用车载气源，气源18与储油腔19的气腔之间通过第二管路连通，用于向所述气腔中泵入高压气体。通过气源18向将所述气腔中泵入高压气体，将所述油腔中的缓速器油通过缓速器工作腔进油管路7压入工作腔2。
42.作为一种优选，所述第二管路上设置有进排气阀组17，通过进排气阀组17可以实现将气源18的高压气体排入储油腔19的气腔，以及将储油腔19中的气体排出到缓速器外部环境的功能。进排气阀组17与缓速器ecu1电联，通过缓速器ecu1控制进排气阀组17的进排气功能切换。
43.换热器10内部具有换热腔(空腔)；所述换热腔的进液口通过换热器进油管路9与连通室8连通，将连通室8中的热缓速器油传输至换热器10的换热腔中。所述换热腔中设置有冷却液管道10a，其内部具有冷却液；换热腔中的热缓速器油与冷却液管道10a中的冷却介质(冷却液)进行热交换，使冷却液管道10a内的冷却液蒸发(成为低温低压的冷却液蒸气)吸收换热器10内缓速器油的热量，实现缓速器油的降温。所述换热腔的出液口通过换热器出油管路15与储油腔19连通，将经换热器10冷却后的缓速器油排回到储油腔19。
44.作为进一步的优选，冷却液管道10a设置为弯曲的蛇形通道，以增大冷却管道与缓速器油的接触面积，提高缓速器油的冷却速度。
45.压缩机14的冷却通道入口端与冷却液管道10a的一端连通；冷凝器13的入口端与压缩机14的冷却通道出口端连通。通过压缩机14将换热器10的冷却液管道10a中排出的低温低压的冷却液蒸气压缩为高温高压的冷却液蒸气后，排入冷凝器13。冷凝器13的内部通有弯曲盘旋的冷却液管道，并且冷凝器13上装有冷却风扇12，给冷凝器13中通过的高温高压冷却液蒸气降温并液化为液态冷却液。
46.膨胀阀11的入口端与冷凝器13的出口端连通，膨胀阀11的出口端与冷却液管道10a的另一端连通。膨胀阀11将冷凝器13中排出的液态冷却液转化为低温低压的雾状冷却液，低温低压的雾状冷却液经膨胀阀11的出口端流回冷却液管道10a中，进入下一个循环。
47.作为进一步的优选，所述的带独立冷却机构的液力缓速器还包括温度传感器3，其
设置在工作腔2内，用于检测工作腔2内的缓速器油的温度。
48.缓速器ecu1与温度传感器3、压缩机14、进排气阀组17及冷却风扇12分别电联。ecu1控制压缩机14、冷却风扇12、进排气阀组17，进排气阀组17的工作状态，温度传感器3检测缓速器内油液温度，传送至缓速器ecu1。
49.缓速器ecu1(缓速器电子控制单元)接收温度传感器3获取的缓速器油温度，检测到温度升高时，ecu1控制增加压缩机14工作功率，增大冷却风扇12的转速，对缓速器油进行降温。温度传感器3检测到缓速器油液温度下降至最佳工作温度以下时，ecu1控制减小压缩机14功率，降低冷却风扇12转速。若温度传感器3长时间检测到缓速器油液温度过高(缓速器油的温度高于温度阈值的时间超过设定的时间阈值)，无法进行有效降温时，ecu1控制进排气阀组17进行排气，降低制动功率，保护缓速器。
50.所述的带独立冷却机构的液力缓速器的工作原理为：
51.需要缓速器辅助制动时，缓速器ecu1控制进排气阀组17进气开启，向储油腔19左侧中通入高压气体，将储油腔19中的缓速器油通过缓速器工作腔进油管路7压入到缓速器工作腔2中，此时转子4旋转将缓速器油从转子4边缘甩向定子5边缘，缓速器油冲击定子5并从定子5的中心回到转子4的中心，缓速器油不断产生此循环过程，将转子的机械能转化为缓速器油的热能，对旋转的转子4产生制动力矩，进而传递到前端的传动部分，实现辅助制动，达到所需缓速器油油量后，进排气阀组17关闭，转子充当泵的功能，继续从储油腔19吸入缓速器油，并通过设有单向阀6的第一管路将高温的缓速器油从缓速器的工作腔2排到连通室8，继续通过换热器进油管路9传递至换热器10中进行冷却，冷却后通过换热器出油管路15进入储油腔19中，继续进行循环。
52.当不需要缓速器辅助制动时，缓速器ecu1控制进排气阀组17中的排气开启，将高压气体排出到缓速器外部环境16中，缓速器工作腔2内的缓速器油在转子的转动下通过设置有单向阀6的第一个管路甩回到连通室8中。
53.缓速器工作后缓速器油的油温升高，连通室8内的缓速器油进入到换热器10中，换热器10冷却液管道中低温低压的雾状冷却液吸收缓速器油的温度蒸发为常温低压蒸气，使缓速器油的温度降低并通过换热器出油管路15排回到储油腔19中。温度传感器3时刻检测缓速器油的温度，并将该信号传递给缓速器ecu1，缓速器ecu1根据此信号控制压缩机14和冷却风扇12的工作功率，形成闭环控制。压缩机14将换热器10中冷却液管道排出的高温低压的冷却液蒸气变为高温高压的蒸气输送到冷凝器13，经过压缩的高温高压的冷却液蒸气在冷凝器13中冷却液化为液态冷却液，放出热量，这部分热量被冷却风扇12排出，液态冷却液后经过膨胀阀11减压后变为低温低压的雾状冷却液，最后回到换热器10给高温缓速器油降温。
54.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。