專利名稱：具有速度保護(hù)功能的液力耦合器以及渦輪復(fù)合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液力耦合器(hydrodynamic coupling)，特別是用于渦輪復(fù)合系統(tǒng)的液力耦合器，尤其涉及具有液力耦合器的渦輪復(fù)合系統(tǒng)(turbocompound system)。
這種渦輪復(fù)合系統(tǒng)中的液力耦合器被用于從布置在內(nèi)燃機(jī)的廢氣流中的廢氣利用渦輪(exhaust gas utilization turbine)向內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的曲軸傳遞扭矩，以提高傳動系統(tǒng)的效率。由于曲軸由廢氣利用渦輪通過液力耦合器驅(qū)動，因此自然地存在一個廢氣利用渦輪扭矩承載部，其防止廢氣利用渦輪的任何非受控的加速旋轉(zhuǎn)。如果出于任何原因(例如由于耦合循環(huán)中的充填損失)導(dǎo)致所述扭矩承載部受到限制或截斷，則存在一種可能性，即廢氣利用渦輪會到達(dá)過速范圍并且受損。
耦合循環(huán)中的充填損失，指的是液力耦合器的工作介質(zhì)中循環(huán)出現(xiàn)的工作介質(zhì)的損失，其可能因例如材料缺陷或操作錯誤導(dǎo)致的耦合器外殼(破裂等)損壞而引起。即使可采取措施使得在出現(xiàn)這樣的損壞時防止耦合器完全損失，但這樣的損壞仍會導(dǎo)致渦輪復(fù)合系統(tǒng)出現(xiàn)廢氣利用渦輪的所述過速并損壞渦輪。為了避免這種情況，傳統(tǒng)上提供了廢氣利用渦輪的速度監(jiān)視，在確定出現(xiàn)過速時啟動適當(dāng)?shù)拇胧缜袚Q圍繞廢氣利用渦輪的旁通路線，這是因為其它措施例如切斷用于驅(qū)動廢氣利用渦輪的廢氣流(只能通過關(guān)閉發(fā)動機(jī)才能實現(xiàn))是不實用的。
還可以發(fā)現(xiàn)另一項缺點，也就是，主動速度監(jiān)視需要外部動力。
本發(fā)明基于下述目的，即提供一種液力耦合器，特別是具有根據(jù)本發(fā)明的液力耦合器的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，該液力耦合器相比現(xiàn)有技術(shù)得到改進(jìn)，特別是提供了自動過速保護(hù)而不需要外部動力。
該目的通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的液力耦合器和具有權(quán)利要求10所述特征的渦輪復(fù)合系統(tǒng)而達(dá)到。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的特別有利的實施例。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力耦合器包括常用部件，例如共同形成工作腔的泵輪和渦輪葉輪。所述工作腔充填或者可以充填工作介質(zhì)。提供工作介質(zhì)循環(huán)，用于從工作腔和向工作腔供應(yīng)并排放工作介質(zhì)，該循環(huán)也稱為耦合循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明，液力耦合器包括能夠以扭轉(zhuǎn)剛性的方式將泵輪與渦輪葉輪相互鎖定的鎖定裝置。所述鎖定裝置與耦合器的承載工作介質(zhì)的一部分連接，例如位于泵輪與渦輪葉輪之間，特別是泵輪的外殼與渦輪葉輪之間，泵輪的外殼在其后側(cè)包圍渦輪葉輪，以至于所述鎖定裝置在工作腔的充填度低于預(yù)定值時關(guān)閉，而充填度對于引導(dǎo)工作介質(zhì)的那部分的(部分)充填或排放具有影響。在本發(fā)明中術(shù)語“關(guān)閉”是指將泵輪和渦輪葉輪相互扭轉(zhuǎn)剛性地鎖定。有利的是，關(guān)閉以自動的方式進(jìn)行(這意味著不需要從耦合器的外部提供任何手動驅(qū)動)，特別是在液力耦合器的操作中必然會產(chǎn)生的離心力的影響下自動進(jìn)行。機(jī)械鎖定裝置有利地構(gòu)造成鎖定離合器的形式，該鎖定離合器特別是在操作過程中必然會產(chǎn)生的離心力的影響下自動接合和分離。
機(jī)械鎖定裝置可以這樣按照特別有利的方式布置，即，除了對于工作腔充填度的監(jiān)視功能之外，其同時表現(xiàn)出對于液力耦合器的過速保護(hù)。在該情況下(例如通過提供離心力元件，即具有預(yù)定質(zhì)量并且在超過預(yù)定速度時通過離心力徑向移位至外部的元件)，鎖定裝置以這樣的方式布置，即，鎖定裝置在泵輪或渦輪葉輪超過預(yù)定速度時關(guān)閉。此外，在該情況下，鎖定裝置有利地布置為鎖定離合器，其關(guān)閉特別是自動地進(jìn)行，這意味著鎖定離合器在操作過程中必然會產(chǎn)生的離心力的影響下自動接合和分離。
特別是在渦輪復(fù)合系統(tǒng)中使用根據(jù)本發(fā)明的液力耦合器時，鎖定裝置的鎖定將導(dǎo)致如下結(jié)果，即可靠地保護(hù)廢氣利用渦輪的部件免遭過速的損壞，這種鎖定意味著將廢氣利用渦輪速度與曲軸速度機(jī)械耦合。在廢氣利用渦輪速度與曲軸速度之間的液力耦合器失效的情況下，機(jī)械連接代替液力耦合器。這可以是耦合器的外部部件即泵輪的外殼與內(nèi)部葉輪即渦輪葉輪之間的連接。
耦合器外殼通過與泵輪的連接而以泵速旋轉(zhuǎn)，耦合器外殼可以例如經(jīng)由齒輪傳動裝置(通常為齒輪)與廢氣利用渦輪連接，而內(nèi)部葉輪(為渦輪葉輪)經(jīng)由齒輪傳動裝置(通常為齒輪)與曲軸連接?？梢匝刂詈掀鞯膹较蛞莆坏逆i栓可以布置在耦合器外殼與內(nèi)部葉輪之間，并且鎖栓與一開口對準(zhǔn)。當(dāng)機(jī)械鎖定裝置關(guān)閉時，鎖栓在第一鎖定位置中接合在所述開口中或者通過所述開口。在鎖定裝置的第二位置即打開位置中，鎖栓完全位于所述開口的外部。鎖栓是否接合在所述開口中的問題由工作腔中的充填度以這樣的方式確定，即，在鎖定裝置為打開的情況下，工作介質(zhì)將對鎖栓施加位移力，使鎖栓移位到所述開口外部。在鎖定裝置為關(guān)閉的情況下，在引導(dǎo)工作介質(zhì)的各部分中不存在所述的使工作介質(zhì)移位，并且鎖栓由合適的壓力裝置例如壓力彈簧壓入所述開口或者通過所述開口。
在操作中特別是如下力作用于鎖栓上●離心力FZ＝mω2r其中m質(zhì)量(kg)ω角速度(1/s)
r圓形路徑半徑(m)；●彈簧力(恢復(fù)力)FR＝-kx其中k彈簧常數(shù)(N/m)x偏移量(m)；●由鎖栓的徑向外表面上的旋轉(zhuǎn)壓力引起的力FP＝ABolzenρ/2ω2(rwirk2-rFR2)(N)其中ABolzen鎖栓的徑向外表面(m2)ρ工作介質(zhì)的密度(kg/m3)ω角速度(1/s)rwirk2支承鎖栓徑向外表面的半徑(m)rFR工作腔中液環(huán)的內(nèi)徑(m)●抬升力(旋轉(zhuǎn)空間中)FA·rot＝ρa(bǔ)rotV其中ρ工作介質(zhì)的密度(kg/m3)arot＝ω2r離心加速度(m/s2)V由鎖栓移位的工作介質(zhì)的體積(m3)。
在正常操作中，即在廢氣利用渦輪或液力耦合器的操作臨界點外部，如下不等式成立FZ＜FR+FP+FA，rot因此，在每一正常操作速度中，鎖栓可靠地保持在其脫離與所述開口的接合的設(shè)定位置中。
當(dāng)耦合器的充填度下降時，旋轉(zhuǎn)壓力FP和/或抬升力減小，鎖栓上的力的關(guān)系因此改變FZ＞FR+FP+FA，rot因此，離心力FZ高于與其相反的力，這導(dǎo)致如下結(jié)果，即，鎖栓滑入所述開口中，并將泵輪與渦輪以扭轉(zhuǎn)剛性的方式彼此鎖定。此時抬升力仍然存在，但是離心力FZ因為過速而升高到克服與其相反的力的程度，盡管還存在相對較高的抬升力，鎖栓也會出現(xiàn)上述運動。
當(dāng)在渦輪復(fù)合系統(tǒng)中使用液力耦合器時，在曲軸與廢氣利用渦輪之間產(chǎn)生機(jī)械連接。
為了簡單起見，在上面等式中是采用作用壓力彈簧力進(jìn)行的計算?？梢岳斫?，可以使用能夠逆著離心力對鎖栓施加力的任何壓力裝置。當(dāng)使用這種壓力彈簧時，有利的是以這樣的方式構(gòu)造彈簧，即，當(dāng)渦輪處于低速狀態(tài)時(例如，在啟動過程中)鎖栓保持在徑向內(nèi)部位置，而在過速情況下，即使在充填循環(huán)的情況下鎖栓也將徑向滑動到外部，以便保護(hù)渦輪不會以所述過速狀態(tài)操作較長時間。
根據(jù)一個實施例，鎖栓在進(jìn)入所述開口之后進(jìn)行接合，以便于產(chǎn)生曲軸與廢氣利用渦輪之間的緊急同步，這種同步保持到再次手動解開鎖栓。根據(jù)另一個實施例，在發(fā)動機(jī)停止在其初始位置即其徑向內(nèi)部位置時，鎖栓自動返回。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，在耦合器外殼與內(nèi)部葉輪之間沒有布置“浮動”鎖栓，而是設(shè)置有“浮動”搖臂。所述搖臂可以根據(jù)鎖栓的前述作用原理工作，即，其可以占據(jù)第一位置和第二位置，在第一位置，渦輪葉輪可以相對于泵輪或者內(nèi)部葉輪相對于耦合器外殼旋轉(zhuǎn)；在第二位置，搖臂將泵輪與渦輪葉輪或者內(nèi)部葉輪與耦合器外殼以扭轉(zhuǎn)剛性的方式彼此鎖定。
搖臂及其配合件，例如搖臂所接合的開口形式的配合件，可以像上述鎖栓一樣設(shè)置在耦合器外殼與渦輪葉輪的后側(cè)之間的區(qū)域中?？梢岳斫?，這種搖臂也可以布置在兩個相互面對的耦合輪之間，通常即主輪(泵輪)與次輪(渦輪葉輪)，并且布置為將兩者鎖定在預(yù)定狀態(tài)中。搖臂的位置有利地通過耦合器的充填度、搖臂上的離心力、搖臂上的彈簧力以及搖臂上的旋轉(zhuǎn)壓力根據(jù)鎖栓的布置而設(shè)定。
現(xiàn)在參照實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中

圖1示出了渦輪復(fù)合系統(tǒng)中的液力耦合器；圖2示出了處于打開狀態(tài)(圖2a)和關(guān)閉(鎖定)狀態(tài)(圖2b)的圖1所示根據(jù)本發(fā)明布置的液力耦合器的細(xì)節(jié)；圖3示出了處于打開狀態(tài)(圖3a)和關(guān)閉(鎖定)狀態(tài)(圖3b)的根據(jù)本發(fā)明布置的另一種液力耦合器。
圖1示出了液力耦合器13，其布置在內(nèi)燃機(jī)11驅(qū)動的曲軸與充有內(nèi)燃機(jī)11的廢氣的廢氣利用渦輪10之間的驅(qū)動連接部中。液力耦合器13包括泵輪1和渦輪葉輪2。泵輪1通過齒輪傳動裝置7與廢氣利用渦輪10驅(qū)動連接。渦輪葉輪2通過齒輪傳動裝置8與曲軸12驅(qū)動連接。
附圖標(biāo)記9表示廢氣流的引導(dǎo)裝置。
泵輪1和渦輪葉輪2共同形成工作腔4，工作介質(zhì)3沿著箭頭所示的循環(huán)方向在工作腔4中循環(huán)。工作介質(zhì)3由泵輪1徑向加速至外部并且由渦輪葉輪2徑向減速至內(nèi)部。通過工作介質(zhì)3從泵輪1到渦輪葉輪2的循環(huán)流動傳遞扭矩。
工作介質(zhì)3在例如工作介質(zhì)循環(huán)裝置(未示出)的中心或中心附近進(jìn)行供應(yīng)，并且從工作腔4向外部徑向排放到一區(qū)域，該區(qū)域位于渦輪葉輪2的后側(cè)(即，與工作腔4相對的一側(cè))與外殼1.1之間，外殼1.1與泵輪1以扭轉(zhuǎn)剛性的方式連接并且包圍渦輪葉輪2。當(dāng)存在工作腔4的部分或完全排放時總能實現(xiàn)這種排放。即使等量的工作介質(zhì)3位于工作腔4中，在渦輪葉輪2與外殼1.1之間的該區(qū)域中也可以獲得工作介質(zhì)的各個液位。
圖2示出了其中布置有根據(jù)本發(fā)明的鎖定裝置的圖1中的局部的示意性放大圖。液力耦合器的旋轉(zhuǎn)軸線6在圖1和圖2中都由點劃線表示。
圖2清楚地示出了機(jī)械鎖定裝置5的區(qū)域中工作介質(zhì)3的液位，在圖2a中顯示的是“正常操作”的狀態(tài)，圖2b中顯示的是出于某些原因工作介質(zhì)已經(jīng)從液力耦合器中意外泄漏的操作狀態(tài)。
在圖2a中，由于彈簧5.3的力、施加于鎖栓5.1的徑向外表面上的旋轉(zhuǎn)壓力(力FP)以及工作介質(zhì)3的抬升力，鎖栓位于孔5.2的徑向內(nèi)部位置，也就是孔5.2的外部，鎖栓的軸5.1.2幾乎完全浸入工作介質(zhì)中，其中只有旋轉(zhuǎn)力FZ的方向與這些力的方向相反。在泵輪1與渦輪葉輪2之間可以獲得相對的旋轉(zhuǎn)速度(耦合器的滑移)。
然而，根據(jù)圖2，由于工作介質(zhì)的液位背離圖2a中所示的操作狀態(tài)徑向移動到外部，抬升力以及鎖栓5.1的徑向外表面上的旋轉(zhuǎn)壓力消失。離心力FZ克服彈簧5.3的彈簧力并且將鎖栓5.1的徑向外端推入孔5.2。在外殼1.1與渦輪葉輪2之間并因此在泵輪1與渦輪葉輪2之間產(chǎn)生機(jī)械鎖定。結(jié)果，廢氣利用渦輪10(指廢氣利用渦輪10的葉輪)在速度方面與曲軸12機(jī)械連接，從而曲軸12根據(jù)置于中間的齒輪傳動裝置7和8的傳動比獲得廢氣利用渦輪10的絕對速度。
如圖2所示，根據(jù)圖中所示的實施例，將孔5.2引入形成于渦輪葉輪2后側(cè)的凸出部5.5中。鎖栓5.1的圓柱軸5.1.2在沿著圓周方向包圍軸5.1.2的導(dǎo)向裝置5.4內(nèi)部滑動。增大的頭部5.1.1(指該頭部具有較大的直徑)與軸5.1.2的內(nèi)部徑向連接。由于頭部5.1.1在軸5.1.2之上伸出的那部分，臺肩5.1.3徑向形成于頭部5.1.1的外部，彈簧5.3的徑向內(nèi)軸端作用于臺肩上。彈簧5.3的相反的徑向外軸端與導(dǎo)向裝置5.4接合。因為彈簧5.3布置為壓力彈簧，因此其朝向內(nèi)部沿著徑向施力于鎖栓5.1上。
圖3示出了與圖1和圖2相比進(jìn)行了修改的鎖定機(jī)構(gòu)，一個顯示處于打開狀態(tài)(圖3a)，一個顯示處于鎖定狀態(tài)(圖3b)。圖3示出了大致通過圖1和圖2所示鎖栓的縱向軸線的位置獲得的徑向剖視圖中的兩個剖視圖，但是很顯然在根據(jù)圖3的實施例中沒有設(shè)置鎖栓。
在該剖視圖中只能看到與外殼1.1的內(nèi)部連接的搖臂5.11(作為泵輪1的部件)以及通過徑向外部區(qū)域中的外殼1.1的徑向交接面的截面。
只顯示了通過渦輪葉輪2的軸向凸出部5.5的剖視圖以及渦輪葉輪2的外部形狀，在該凸出部中開口5.12形成為搖臂的配合件。
如圖所示，搖臂5.11與泵輪1連接而非鎖栓與泵輪連接，搖臂可以圍繞與耦合器的旋轉(zhuǎn)軸線平行的軸線徑向樞軸轉(zhuǎn)動至外部。搖臂5.11通過工作介質(zhì)(參見圖示的液位)的抬升力克服離心力和壓力彈簧的力而保持在圖3a所示的位置中。
當(dāng)充填度降低時，引起圖示的液位徑向轉(zhuǎn)移到外部并且作用于搖臂5.11上的抬升力減小，搖臂5.11因為壓力彈簧5.13的力而運動至圖3b所示的第二位置中。
在泵輪1的高速引起高離心力的情況下(該情況尤其是因為耦合器基本上或者完全排放工作介質(zhì)而尤其以這樣的方式出現(xiàn)，即渦輪葉輪2不傳遞制動力矩)，離心力也將使搖臂5.11朝著渦輪葉輪2中或者設(shè)置在渦輪葉輪2上的凸出部中的凹陷部或開口部的方向徑向向外傾斜。搖臂5.11接合在所述開口5.12中，使得泵輪1帶動渦輪葉輪2，泵輪朝著箭頭所示的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
可以理解，也可以只由液位(因此由耦合器的充填度)確定搖臂5.11的位置，當(dāng)搖臂具有這種較輕的構(gòu)造時，離心力的影響可以忽略。
下面以計算的方式分析本發(fā)明的一種可能的實施例，該實施例有利地為圖2所示的形式。
例如，鋁制重物(特別是上述鎖栓5.1的形式)可以具有10mm的直徑和200mm的長度。本說明書中的所有尺寸都應(yīng)該認(rèn)為是優(yōu)選值，應(yīng)該有利地近似保持這些優(yōu)選值。當(dāng)液力耦合器處于名義狀態(tài)，即液位不低于預(yù)定的充填度時，鋁制重物在工作介質(zhì)中浸沒75％?？梢越柚诤线m的彈簧將系統(tǒng)調(diào)節(jié)為這樣，即，在例如8586轉(zhuǎn)每分鐘的速度處活塞將延伸，這意味著機(jī)械鎖定裝置將關(guān)閉。于是將避免超過8586轉(zhuǎn)每分鐘的過速。然而，如果耦合器中工作腔的充填度降低，那么減小的抬升力(因此只有施加于鎖栓的彈簧力)逆著作用于鎖栓上的離心力而作用。因此，機(jī)械鎖定裝置的關(guān)閉發(fā)生在較早的時間，例如在液力耦合器的正常操作范圍內(nèi)(是指當(dāng)耦合器被充填或者耦合器的工作腔具有預(yù)定的充填度時所允許的速度范圍)。
在為鎖定裝置或鎖栓使用的鋁的密度為0.00265g/mm3時，在900轉(zhuǎn)每秒鐘的角速度處獲得作用于鎖栓上的56.1牛頓的抬升力。由工作介質(zhì)中的旋轉(zhuǎn)壓力引起的鎖栓上的恢復(fù)力為74.8牛頓。在該實施例中，離心力為236牛頓并且彈簧力特別為105.1牛頓。這導(dǎo)致鎖定裝置在8586轉(zhuǎn)每分鐘的速度(對應(yīng)于所提到的900轉(zhuǎn)每秒鐘的角速度)之上關(guān)閉。
然而，在油損失的情況下，抬升力和恢復(fù)力因為旋轉(zhuǎn)壓力而等于零。這導(dǎo)致4730轉(zhuǎn)每分鐘的切換速度。因此可靠地避免渦輪過速。
附圖標(biāo)記列表1泵輪1.1外殼2渦輪葉輪3工作介質(zhì)4工作腔5機(jī)械鎖定裝置5.1鎖栓5.1.1頭部5.1.2軸5.1.3臺肩5.2孔5.3壓力彈簧5.4導(dǎo)向裝置5.5凸出部5.11搖臂5.12開口5.13壓力彈簧6耦合器的旋轉(zhuǎn)軸線7齒輪傳動裝置8齒輪傳動裝置9廢氣引導(dǎo)裝置10廢氣利用渦輪11內(nèi)燃機(jī)12曲軸13液力耦合器
權(quán)利要求
1.一種液力耦合器(13)，特別用于渦輪復(fù)合系統(tǒng)，包括1.1泵輪(1)；1.2渦輪葉輪(2)，其與泵輪(1)形成工作腔(4)，工作腔(4)中可以充填工作介質(zhì)(3)；其特征在于，1.3設(shè)置有機(jī)械鎖定裝置(5)，其用于以扭轉(zhuǎn)剛性的方式連接泵輪(1)和渦輪葉輪(2)，所述鎖定裝置與引導(dǎo)工作介質(zhì)的耦合器(13)的一部分連接，并且在工作腔(4)的充填度低于預(yù)定值時關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力耦合器(13)，其特征在于，鎖定裝置(5)以這樣的方式布置，其還在泵輪(1)或渦輪葉輪(2)超過預(yù)定速度時關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力耦合器(13)，其特征在于，3.1機(jī)械鎖定裝置(5)包括可以沿著耦合器的徑向移位的鎖栓(5.1)和可以與鎖栓(5.1)接合的開口(5.2)；3.2鎖栓(5.1)與兩個葉輪(1，2)之一、特別是泵輪(1)以扭轉(zhuǎn)剛性的方式連接，開口(5.2)布置在葉輪(1，2)的另一個，特別是渦輪葉輪(2)中；3.3當(dāng)工作介質(zhì)(3)的充填度達(dá)到和超出預(yù)定值時，鎖栓(5.1)以這樣的方式浸入，其至少在工作介質(zhì)(3)的抬升力(FA)的作用下被壓出開口(5.2)；3.4設(shè)置有壓力裝置，特別是壓力彈簧(5.3)，其逆著工作介質(zhì)(3)的抬升力(FA)作用于鎖栓(5.1)上，使得充填度低于預(yù)定值時鎖栓(5.1)接合在開口(5.2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液力耦合器(13)，其特征在于，鎖栓(5.1)具有圓柱形狀并且其縱向軸線與耦合器(13)的旋轉(zhuǎn)軸線(6)垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的液力耦合器(13)，其特征在于，泵輪(1)包括外殼(1.1)，該外殼在其背離工作腔(4)的一側(cè)包圍渦輪葉輪(2)，使得機(jī)械鎖定裝置(5)布置在外殼(1.1)與渦輪葉輪(2)之間的空間中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液力耦合器(13)，其特征在于，鎖栓(5.1)在引導(dǎo)裝置(5.4)中滑動，該引導(dǎo)裝置固定于外殼(1.1)并且與外殼(1.1)一體地布置，使得開口(5.2)布置在渦輪葉輪(2)上的凸出部(5.5)中，特別是與引導(dǎo)裝置(5.4)對準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液力耦合器(13)，其特征在于，鎖栓(5.1)在其徑向內(nèi)端設(shè)置有頭部(5.1.1)，該頭部的外徑相對于鎖栓(5.1)的位于徑向外部的相鄰軸(5.1.2)加大，使得形成臺肩(5.1.3)，并且作為壓力裝置設(shè)置的壓力彈簧(5.3)靠著所述臺肩(5.1.3)并且與引導(dǎo)裝置(5.4)徑向相對。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的液力耦合器(13)，其特征在于，壓力彈簧(5.3)具有這樣的彈簧力(FR)并且鎖栓(5.1)具有這樣的質(zhì)量(m)，即機(jī)械鎖定裝置(5)在速度超出預(yù)定值時關(guān)閉，而與工作腔(4)的充填度無關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力耦合器(13)，其特征在于，9.1機(jī)械鎖定裝置(5)包括可以沿著耦合器的徑向樞軸轉(zhuǎn)動的搖臂(5.11)和可以與搖臂(5.11)接合的開口(5.12)；9.2搖臂(5.11)與兩個葉輪(1，2)之一、特別是泵輪(1)以靜止方式連接，開口(5.12)布置在葉輪(1，2)的另一個，特別是渦輪葉輪(2)中；9.3當(dāng)充填度達(dá)到和超出預(yù)定值時，搖臂(5.11)以這樣的方式浸入工作介質(zhì)(3)中，其至少在工作介質(zhì)(3)的抬升力(FA)的作用下被壓出開口(5.12)；9.4設(shè)置有壓力裝置，特別是壓力彈簧(5.3)，其逆著工作介質(zhì)(3)的抬升力(FA)作用于搖臂(5.1)上，使得充填度低于預(yù)定值時搖臂(5.11)接合在開口(5.12)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的液力耦合器(13)，其特征在于，機(jī)械鎖定裝置(5)設(shè)置有一保持裝置，該保持裝置在鎖定裝置(5)關(guān)閉之后保持鎖定裝置(5)關(guān)閉直到手動致動為止。
11.一種帶有廢氣利用渦輪(10)的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，廢氣利用渦輪(10)布置在內(nèi)燃機(jī)(11)的廢氣流(9)中，其中，11.1內(nèi)燃機(jī)(11)驅(qū)動曲軸(12)，并且11.2廢氣利用渦輪(10)切換為或可以切換為與曲軸(12)驅(qū)動連接；11.3根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的液力耦合器(13)設(shè)置在所述驅(qū)動連接之中，耦合器的泵輪(1)與廢氣利用渦輪(10)驅(qū)動連接，耦合器的渦輪葉輪(2)與曲軸(12)驅(qū)動連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液力耦合器，特別是用于渦輪復(fù)合系統(tǒng)的液力耦合器，包括泵輪；渦輪葉輪，其與泵輪形成工作腔，工作腔中可以充填工作介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的液力耦合器的特征在于，設(shè)置有機(jī)械鎖定裝置，其用于以扭轉(zhuǎn)剛性的方式連接泵輪和渦輪葉輪，所述鎖定裝置與引導(dǎo)工作介質(zhì)的耦合器的一部分連接，并且在工作腔的充填度低于預(yù)定值時關(guān)閉。
文檔編號F16D47/06GK1985101SQ200580019737
公開日2007年6月20日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者庫爾特·阿德勒夫 申請人:福伊特渦輪機(jī)兩合公司