[发明专利]一种带有仿生缝隙的能容可调式液力变矩器

说明书

本发明涉及一种带有仿生缝隙的能容可调式液力变矩器，解决液力变矩器难以与发动机不同工况进行可调匹配，现有的液力变矩器调节控制方式结构复杂，技术实现和使用成本高的问题。本装置在导轮叶片中部设置仿生间隙，导轮叶片在仿生间隙的前后分别形成固定的主叶片和活动的尾叶片，通过电磁铁组件控制尾叶片在不同工况下进行摆动，从而改变尾叶片与前后方向的交角以及仿生间隙的宽度，从而使液力变矩器实现能容可调控，与发动机完成动态高效匹配，使其工作点随着作业工况的改变始终工作在最优区域，充分发挥发动机的输出功率，提高整车的动力性和经济性，实现节能减排任务。

技术领域

本发明属于液力传动技术领域，涉及一种液力变矩器，特别涉及一种带有仿生缝隙的能容可调式液力变矩器。

背景技术

液力变矩器是依靠液体能来传递动力的柔性转矩变换器，主要由泵轮、涡轮、导轮构成。安装在发动机和变速器之间，被广泛应用于轿车、客车、工程机械等车辆传动系统中。以液压油为工作介质，当液力变矩器进行工作时，循环腔内充满油液，油液沿着泵轮、涡轮、导轮的叶片间流道循环流动，从而实现能量转换。

液力变矩器作为一种传动装置，具有自适应、无级变速、减震隔振等特点，但其传动效率比齿轮传动效率等机械传动效率低，限制了液力变矩器的使用范围。2014年3月出版的吉林大学学报（工学版）第44卷第2期中的文章《仿生缝翼的增升作用》中的研究表明，仿生缝翼的仿生多段翼型，能够提高翼面压力面升力，抑制边界层湍流脱离，提高传动效率。另外，中国专利CN109185416A也公开了一种基于开槽的液力变矩器空化抑制方法，将导轮叶片的头部加工通槽，在液力变矩器中实践了导轮叶片上开设仿生缝隙的结构，并取得了良好的效果。

同时，在液力传动系统中发动机和液力变矩器的匹配也是影响传动效率的重要因素。对于传统的液力变矩器，叶栅系统为固定结构，液力变矩器的性能固定，如中国专利CN204061793U、CN204878583U即为两种叶栅系统固定的液力变矩器，只能与对应设计工况匹配。因此液力变矩器选型一般只能与发动机的特定工况进行匹配，尽可能发挥发动机的有效功率。而当工况发生变换时，液力变矩器与发动机匹配性变差，发动机的功率不能得到有效的利用。

如中国专利CN104141784A、CN102434646A中所记载，研究者们针对多工况下发动机与液力变矩器高效匹配，提出了变矩器闭锁、能容可调等技术，但上述技术结构复杂，技术实现和使用成本较高，而且会导致液力变矩器本身的制造成本和空间布置需求增高，限制了其应用前景。

发明内容

本发明主要是解决液力变矩器难以与发动机不同工况进行可调匹配，现有的液力变矩器调节控制方式结构复杂，技术实现和使用成本高的问题，提供一种带有仿生缝隙的能容可调式液力变矩器，既能保留原有液力变矩器的优点，又能根据各工况变化实现液力变矩器的性能可调，以牵引车用为例，当牵引车的作业工况发生变化时，通过改变液力变矩器的性能与发动机保持良好的匹配关系，满足当前工况作业需求，实现发动机的动态匹配要求，提高整车的动力性和经济性，实现节能减排任务，保证日趋严格的排放标准。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种带有仿生缝隙的能容可调式液力变矩器，包括机体，所述机体包括组成工作腔的泵轮组件、涡轮组件、导轮组件，工作腔为回转体，工作腔的截面为环形，工作腔内装有油液；输入轴连接并带动泵轮组件转动，涡轮组件通过涡轮法兰连接输出轴；油液在工作腔的环形截面内沿泵轮组件、涡轮组件、导轮组件顺序循环流动；