CN105909696B - 一种花键轴及基于该花键轴的缓速器油路结构及润滑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花键轴及基于该花键轴的缓速器油路结构及润滑方法，通过设置在花键轴、第二油封、转子和定子之间的油道，使缓速器内部油封、转子、定子和花键轴等全部运动元件进行充分的润滑，而且花键轴上的内螺纹的直径和螺距越大，吸油的效果越明显，该结构在不改变主要结构、不影响缓速器性能的情况下，通过对花键轴、工作腔壳体进行局部位置改进，改变并联速器工作和空转时润滑油的循环路线，使缓速器内的部件得到了充分润滑，降低了故障率。

Description

一种花键轴及基于该花键轴的缓速器油路结构及润滑方法

技术领域

本发明属于并联液力缓速器领域，具体涉及一种花键轴及基于该花键轴的缓速器油路结构及润滑方法。

背景技术

作为车辆辅助制动装置的液力缓速器，在整车行驶过程上，不论缓速器是否处于工作状态，它内部的转子、轴、轴承等元件都在随着缓速器的驱动齿轮进行着高速旋转，因此，对这些高速旋转的元件进行充分的润湿是保证缓速器性能的前提。缓速器内部的润滑是利用其自身的工作介质(缓速器油液)进行润滑。并联缓速器随着车辆进行高速旋转时，缓速器内部用于密封缓速器油液往变速箱里泄漏的第二油封处存在着缓速器工作时润滑油液不能及时循环或缓速器空转时油液较小不能充分对此摩擦副进行润滑降温的隐患。如果出现长时间的不良润滑，会降低第二油封的密封性能，从而影响到缓速器的整体使用性能。

在现有的并联液力缓速器中，缓速器在正常工作时，工作腔内部有充足的缓速器油液对转子、轴承、花键轴等旋转元件进行润滑，且缓速器油液在持续循环更新。在第二油封处，油液从转子与花键轴结合处的花键槽内流到油封座处，再流到油封位置。转子与前端盖之间的间隙也充满油液，此时油封处的油液不利于用转子背部的间隙里流出，所以油封处的油液不能及时的循环更新，若持续工作时间过长时，可能会出现油封局部位置温度过高的问题。

缓速器在空转时，工作腔内有少量的油液对运动元件如转子、花键轴、轴承、油封等进行润滑、降温。在空转时，高速旋转的转子在离心的作用下将工作腔内部的少量油气混合物甩出工作腔壳体上方的空转润滑出油通道，同时，转子叶片的高速旋转使得定转子工作腔内形成定转子轴线区域负压，转子边缘区域正压。被甩出的油液经过油池壳流入热交换器，在热交换器内与整车冷却液进行热量交换后再经油池壳从空转润滑进油通道流入工作腔壳体，流到花键轴后端。此时油液从定子的进油槽流入定转子的工作腔内，然后再被高速旋转的转子甩出，如此持续循环。花键轴后端的部分油液从转子与花键轴结合处的三个花键槽内流至油封座处，再从油封座上的小孔流至油封位置，对该位置进行润滑降温，最后油液从转子后部背与前端盖之间的间隙流出，参与到空转时油液的循环过程中。但是，对于润滑滑油封这个过程，转子上的花键槽前后两端没有明显的压力差或轴向力，所以油液不能充分的流至油封处进行润滑油冷却。在缓速器长时间处于高转速空转状态时，油封位置不能充分进行润滑冷却，油封工作环境温度较高，从而降低了油封的性能及使用寿命。因此，在缓速器工作或空转时，都存在油封2处的润滑不良，从而影响到缓速器的使用性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种花键轴及基于该花键轴的缓速器油路结构及润滑方法，在不改变主要结构、不影响缓速器性能的情况下，通过对花键轴、工作腔壳体进行局部位置改进，改变并联缓速器工作和空转时润滑油的循环路线。

为了达到上述目的，一种花键轴，包括轴体，轴体的后端轴线上开设有过油通道，过油通道的后端开设有内螺纹，轴体上开设有若干与油封座出油孔对应的小孔，小孔与过油通道连通。

所述内螺纹为左旋。

基于一种花键轴的缓速器油路结构，包括工作腔壳体，工作腔壳体具有与花键轴后端内螺纹相配合凸台，凸台长度及直径小于内螺纹的尺寸，花键轴上套设有驱动齿轮、轴承、具有出油孔的油封座、转子和定子，油封座上套设有第一油封和第二油封；

所述花键轴上的小孔与油封座的出油孔对应设置，出油孔与第二油封相连通，第二油封具有用于将多余油液导入转子背部间隙的油道，转子背部间隙的油道与定子和转子之间的工作腔连通，转子与花键轴通过具有油道的花键连接，转子的内花键处具有花键槽油道，花键槽油道与花键轴上的小孔以及定子和转子间的空隙连通，定子和转子间的空隙连通与工作腔壳体连通。

基于一种花键轴的缓速器油路结构的润滑方法，在缓速器工作时，润滑方法包括以下步骤：

步骤一，在缓速器工作时，花键轴旋转，花键轴上的内螺纹与工作腔壳体中的圆柱凸台相配合，内螺纹与圆柱凸台的相对运动把花键轴后端的油液旋到花键轴轴线上的过油通道内；

步骤二，油液再通过花键轴上的小孔和油封座上的四个小孔，最终流至第二油封处，对第二油封和油封座的相对运动进行润滑和降温；

步骤三，润滑降温后的油液经转子背面的间隙流出；

步骤四，花键轴油道内多于的油液经转子与花键轴配合的花键槽流至定子背部，再进入至定子和转子之间进行循环。

当缓速器空转时，润滑方法包括以下步骤：

步骤一，高速旋转的转子在离心的作用下将工作腔壳体内部的油气混合物甩出工作腔壳体上方的空转润滑出油通道，同时，转子叶片的高速旋转使得定子和转子工作腔内形成定转子轴线区域负压，转子边缘区域正压；

步骤二，被甩出的油液经过油池壳流入热交换器，在热交换器内与整车冷却液进行热量交换后再经油池壳流空转润滑进油通道流到花键轴后端；

步骤三，由于花键轴轴线上的内螺纹与工作腔壳体上凸台的相对运动，使得花键轴后端的油液被泵入花键轴中心的过油通道内，并从出油小孔流出，经油封座上的小孔后流至第二油封处，对第二油封和油封座的相对运动进行润滑和降温；

步骤四，最后从转子背部的间隙流出至定转子之间的工作腔，再从工作腔壳体的出油通道中流出；

步骤五，被花键轴内螺纹泵入的多于油液经转子与花键轴配合的花键槽流至定子背部，再进入定子和转子之间进行循环。

所述花键轴顺时针旋转，内螺纹为左旋。

与现有技术相比，本发明的花键轴开设有过油通道，通过内螺纹将润滑油旋到过油通道内，过油通道通过小孔使润滑油流出至需要润滑的部位，能够避免现有由于花键轴没有油道而产生润滑不良的问题。

本发明是基于一种花键轴的缓速器油路结构，通过设置在花键轴、第二油封、转子和定子之间的油道，使缓速器内部油封、转子、定子和花键轴等全部运动元件进行充分的润滑，而且花键轴上的内螺纹的直径和螺距越大，吸油的效果越明显，该结构在不改变主要结构、不影响缓速器性能的情况下，通过对花键轴、工作腔壳体进行局部位置改进，改变并联速器工作和空转时润滑油的循环路线，使缓速器内的部件得到了充分润滑，降低了故障率。

本发明是基于一种花键轴的缓速器油路结构的润滑方法，通过缓速器工作时以及缓速器空转时两种工作状态的润滑步骤，使缓速器内部油封、转子、定子和花键轴等全部运动元件进行充分的润滑，降低了油封的故障率，提高的缓速器的使用寿命。

附图说明

图1为现有缓速器的结构示意图；

图2为本发明基于一种花键轴的缓速器油路结构示意图；

图3为本发明花键轴的结构示意图；

其中，1——驱动齿轮；2——花键轴；3——轴承；4——前端盖；5——第一油封；6——第二油封；7——转子；8——定子；9——工作腔壳体；10——油封座；11——轴体；12——过油通道；13——内螺纹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图2和图3，一种花键轴，包括轴体11，轴体11的后端轴线上开设有过油通道12，过油通道12的后端开设有内螺纹13，内螺纹为左旋，轴体11上开设有若干与油封座出油孔对应的小孔，小孔与过油通道12连通。

基于一种花键轴的缓速器油路结构，包括工作腔壳体9，工作腔壳体9具有与花键轴2后端内螺纹13相配合凸台，凸台长度及直径小于内螺纹13的尺寸，花键轴2上套设有驱动齿轮1、轴承3、具有出油孔的油封座10、转子7和定子8，油封座10上套设有第一油封5和第二油封6；

花键轴2上的小孔与油封座10的出油孔对应设置，出油孔与第二油封6相连通，第二油封6具有用于将多余油液导入转子7背部间隙的油道，转子7背部间隙的油道与定子8和转子7之间的工作腔连通，转子7与花键轴2通过具有油道的花键连接，转子的内花键处具有花键槽油道，花键槽油道与花键轴2上的小孔以及定子8和转子7间的空隙连通，定子8和转子7间的空隙连通与工作腔壳体9连通。

基于一种花键轴的缓速器油路结构的润滑方法，在缓速器工作时，润滑方法包括以下步骤：

步骤一，在缓速器工作时，花键轴2顺时针旋转，花键轴上的为左旋内螺纹13与工作腔壳体9中的圆柱凸台相配合，内螺纹13与圆柱凸台的相对运动把花键轴2后端的油液旋到花键轴轴线上的过油通道12内；

步骤二，油液再通过花键轴2上的小孔和油封座5上的四个小孔，最终流至第二油封6处，对第二油封6和油封座10的相对运动进行润滑和降温；

步骤三，润滑降温后的油液经转子7背面的间隙流出；

步骤四，花键轴2油道内多于的油液经转子7与花键轴2配合的花键槽流至定子8背部，再进入至定子8和转子7之间进行循环。

当缓速器空转时，润滑方法包括以下步骤：

步骤一，高速旋转的转子7在离心的作用下将工作腔壳体9内部的油气混合物甩出工作腔壳体9上方的空转润滑出油通道，同时，转子7叶片的高速旋转使得定子8和转子7工作腔内形成定转子轴线区域负压，转子边缘区域正压；

步骤二，被甩出的油液经过油池壳流入热交换器，在热交换器内与整车冷却液进行热量交换后再经油池壳流，从空转润滑进油通道流到花键轴2后端；

步骤三，由于花键轴2轴线上的为左旋内螺纹13与工作腔壳体9上凸台的相对运动，使得花键轴2后端的油液被泵入花键轴2中心的过油通道12内，并从出油小孔流出，经油封座10上的小孔后流至第二油封6处，对第二油封6和油封座10的相对运动进行润滑和降温；

步骤四，最后从转子7背部的间隙流出至定转子之间的工作腔，再从工作腔壳体9的出油通道中流出；

步骤五，被花键轴2内螺纹13泵入的多于油液经转子7与花键轴2配合的花键槽流至定子8背部，再进入定子8和转子7之间进行循环。

Claims (3)

1.一种花键轴的缓速器油路结构，其特征在于，包括工作腔壳体(9)和花键轴(2)，花键轴(2)包括轴体(11)，轴体(11)的后端轴线上开设有过油通道(12)，过油通道(12)的后端开设有内螺纹(13)，轴体(11)上开设有若干与油封座出油孔对应的小孔，小孔与过油通道(12)连通；工作腔壳体(9)具有与花键轴(2)后端内螺纹(13)相配合凸台，凸台长度及直径小于内螺纹(13)的尺寸，花键轴(2)上套设有驱动齿轮(1)、轴承(3)、具有出油孔的油封座(10)、转子(7)和定子(8)，油封座(10)上套设有第一油封(5)和第二油封(6)；

所述花键轴(2)上的小孔与油封座(10)的出油孔对应设置，出油孔与第二油封(6)相连通，第二油封(6)具有用于将多余油液导入转子(7)背部间隙的油道，转子(7)背部间隙的油道与定子(8)和转子(7)之间工作腔连通，转子(7)与花键轴(2)通过具有油道的花键连接，转子的内花键处具有花键槽油道，花键槽油道与花键轴(2)上的小孔以及定子(8)和转子(7)间的空隙连通，定子(8)和转子(7)间的空隙与工作腔壳体(9)的油道连通；

所述内螺纹(13)为左旋。

2.权利要求1所述的基于一种花键轴的缓速器油路结构的润滑方法，其特征在于，在缓速器工作时，润滑方法包括以下步骤：

步骤一，在缓速器工作时，花键轴(2)旋转，花键轴上的内螺纹(13)与工作腔壳体(9)中的圆柱凸台相配合，内螺纹(13)与圆柱凸台的相对运动把花键轴(2)后端的油液旋到花键轴轴线上的过油通道(12)内；

步骤二，油液再通过花键轴(2)上的小孔和油封座(5)上的四个小孔，最终流至第二油封(6)处，对第二油封(6)和油封座(10)的相对运动进行润滑和降温；

步骤三，润滑降温后的油液经转子(7)背面的间隙流出；

步骤四，花键轴(2)油道内多于的油液经转子(7)与花键轴(2)配合的花键槽流至定子(8)背部，再进入至定子(8)和转子(7)之间进行循环；

当缓速器空转时，润滑方法包括以下步骤：

步骤一，高速旋转的转子(7)在离心的作用下将工作腔壳体(9)内部的油气混合物甩出工作腔壳体(9)上方的空转润滑出油通道，同时，转子(7)叶片的高速旋转使得定子(8)和转子(7)工作腔内形成定转子轴线区域负压，转子边缘区域正压；

步骤二，被甩出的油液经过油池壳流入热交换器，在热交换器内与整车冷却液进行热量交换后再经油池壳从空转润滑进油通道流到花键轴(2)后端；

步骤三，由于花键轴(2)轴线上的内螺纹(13)与工作腔壳体(9)上凸台的相对运动，使得花键轴(2)后端的油液被泵入花键轴(2)中心的过油通道(12)内，并从出油小孔流出，经油封座(10)上的小孔后流至第二油封(6)处，对第二油封(6)和油封座(10)的相对运动进行润滑和降温；

步骤四，最后从转子(7)背部的间隙流出至定转子之间，再从工作腔壳体(9)的出油通道中流出；

步骤五，被花键轴(2)内螺纹(13)泵入的多于油液经转子(7)与花键轴(2)配合的花键槽流至定子(8)背部，再进入定子(8)和转子(7)之间进行循环。

3.根据权利要求2所述的基于一种花键轴的缓速器油路结构的润滑方法，其特征在于，所述花键轴(2)顺时针旋转，内螺纹(13)为左旋。