本發(fā)明涉及液力機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液力耦合器葉輪及液力耦合器。

背景技術(shù)：

液力偶合器在國內(nèi)已應(yīng)用多年，被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，液力偶合器主要零部件就是葉輪，葉輪之間互不接觸，其主要的失效形式為葉輪葉片斷裂。

通常小型號的液力耦合器采用鑄造工藝，即葉輪輪轂與葉片為整體鑄造成型，葉片多為平面徑向直葉片，且葉片各處等厚，葉片頂端要么為鑄造成型，有鑄造圓??；要么為切削加工處理，為平面。

整體鑄造的葉輪相對焊接葉輪有很大的優(yōu)勢，在強度、參數(shù)性能、可靠性等方面都有大幅提升。但鑄造工藝同時也給葉輪帶來了氣孔，夾渣，疏松，成型不足，鑄造裂紋等鑄造缺陷，由于葉片的厚度與葉輪輪轂的厚度相差較大，且厚度分布不一致，在結(jié)構(gòu)上導(dǎo)致這種鑄造缺陷難以避免，特別在葉片小徑與輪轂交匯處，氣孔，夾渣，疏松，成型不足厚度不足，鑄造裂紋等鑄造缺陷與結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中情況同時出現(xiàn)，易出現(xiàn)疲勞裂紋，甚至斷裂。給生產(chǎn)、制造、應(yīng)用留下隱患。

液力偶合器的應(yīng)用任然不斷的擴展中，在一些可靠性要求較高的應(yīng)用行業(yè)，如軌道機車等，是不容許出現(xiàn)葉片斷裂這種嚴(yán)重失效的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種液力耦合器葉輪及液力耦合器，有效的克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種液力耦合器葉輪，包括輪轂和多個葉片，上述輪轂一端開口，其中部設(shè)有軸孔，多個上述葉片徑向均勻分布在上述輪轂內(nèi)，并分布在上述軸孔四周；

每個上述葉片頂端均設(shè)有切削平面和鑄造弧面，上述切削平面和鑄造弧面連續(xù)設(shè)置，且上述切削平面靠近上述軸孔設(shè)置，上述切削平面與上述輪轂的開口端齊平，上述鑄造弧面朝向輪轂內(nèi)傾斜設(shè)置，并與上述切削平面成夾角設(shè)置；

每個上述葉片的厚度均由頂端朝向根部逐漸增大，上述葉片的厚度由外徑朝向內(nèi)徑逐漸增大。

本發(fā)明的有益效果是：

1、葉片小徑機加工切削葉片頂端，可以有效切除鑄造缺陷和鑄造微裂紋，提高葉輪產(chǎn)品品質(zhì)等級，提高了葉輪的可靠性，耐用性。

2、葉片大徑頂端為鑄造成型，該區(qū)段的葉片厚度與輪轂厚度相近，鑄件工藝性能較好，表面質(zhì)量和內(nèi)部材質(zhì)致密性都較好，無應(yīng)力集中現(xiàn)象，剛度和強度有保證；且較為圓滑葉片頂端，油流阻力小，有利于發(fā)揮偶合器的“高速高效”特性。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步，上述切削平面和鑄造弧面之間的夾角為α，且170°＜α＜180°。

進一步，上述輪轂的壁厚由外徑朝向內(nèi)徑逐漸增大。

采用上述進一步方案的有益效果使得葉片的質(zhì)量和厚度分布與輪轂保持一致，即葉片的質(zhì)量和厚度分布在軸向葉片根部到頂端和徑向小徑到大徑上質(zhì)量逐漸減輕，厚度逐漸變薄，改善了鑄造工藝性，大幅降低鑄造缺陷出現(xiàn)概率，提升品質(zhì)，提升生產(chǎn)率，減小葉輪本身質(zhì)量離心力對葉片的拉伸力，改善葉片應(yīng)力分布，提高安全系數(shù)。

進一步，上述切削平面的徑向垂直高度與上述鑄造弧面的徑向垂直高度之比為1:1。

采用上述進一步方案的有益效果是分布合理，確保葉片強度。

還提供一種液力耦合器，包括同軸設(shè)置的從動軸、主動軸、外殼和兩個上述的液力耦合器葉輪，其中一個上述液力耦合器葉輪為主動輪，另外一個液力耦合器葉輪為從動輪，上述外殼安裝在上述從動軸的一端端部，且上述外殼背離從動軸的一端開口，上述從動輪的開口端與上述外殼的開口端密封連接固定，上述主動輪設(shè)置在上述外殼內(nèi)，且其開口端靠近上述從動輪設(shè)置，上述主動軸與上述主動輪連接固定，上述主動輪的輪轂與上述從動輪的輪轂共同形成一個環(huán)形的工作腔，上述工作腔內(nèi)填充有工作介質(zhì)。

其有益效果是整個夜里耦合器使用過程中穩(wěn)定性較好。

進一步，上述從動輪的開口端外周上設(shè)置有連接法蘭，上述連接法蘭與上述外殼的開口端密封連接固定。

采用上述進一步方案的有益效果是便于從動輪與外殼的連接固定。

進一步，上述主動輪與上述從動輪內(nèi)的上述葉片數(shù)量差值為1或3或5，且上述主動輪內(nèi)葉片多于上述從動輪內(nèi)葉片。

采用上述進一步方案的有益效果是利于從動輪通過介質(zhì)帶動主動輪轉(zhuǎn)動。

進一步，上述工作介質(zhì)為油或水。

采用上述進一步方案的有益效果是利于取材，使用方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的液力耦合器葉輪的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的液力耦合器葉輪正投影局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的液力耦合器葉輪中葉片的A-A面徑向截面示意圖；

圖4為本發(fā)明的液力耦合器葉輪中鑄造弧面的B-B面軸向截面示意圖；

圖5為本發(fā)明的液力耦合器葉輪中切削平面的C-C面軸向截面示意圖；

圖6為本發(fā)明的液力耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、輪轂，2、葉片，3、從動軸，4、主動軸，5、外殼，6、連接法蘭，11、軸孔，21、切削平面，22、鑄造弧面。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實施例：如圖1至5所示，本實施例的液力耦合器葉輪包括輪轂1和多個葉片2，上述輪轂1一端開口，其中部設(shè)有軸孔11，多個上述葉片徑向均勻分布在上述輪轂1內(nèi)，并分布在上述軸孔11四周；

每個上述葉片2頂端均設(shè)有切削平面21和鑄造弧面22，上述切削平面21和鑄造弧面22連續(xù)設(shè)置，且上述切削平面21靠近上述軸孔11設(shè)置，上述切削平面21與上述輪轂1的開口端齊平，上述鑄造弧面22朝向輪轂1內(nèi)傾斜設(shè)置，并與上述切削平面21成夾角設(shè)置；

每個上述葉片2的厚度均由頂端朝向根部逐漸增大，上述葉片2的厚度由外徑朝向內(nèi)徑逐漸增大。

上述切削平面21和鑄造弧面22之間的夾角為α，且170°＜α＜180°。

上述輪轂1的壁厚由外徑朝向內(nèi)徑逐漸增大。

上述葉片2的厚度由外徑朝向內(nèi)徑逐漸增大。

上述切削平面21的徑向垂直高度與上述鑄造弧面22的徑向垂直高度之比為1:1。

如圖1所示，圖中S為輪轂的軸心線，D為外徑，d為內(nèi)徑，切削平面21的徑向垂直高度為h，鑄造弧面22的徑向垂直高度為H，圖中A-A面為葉片2在徑向所選取的基準(zhǔn)平面，B-B面為鑄造弧面在軸向所選取的基準(zhǔn)平面，C-C為切削平面在軸向所選取的基準(zhǔn)平面，圖3～5分別以A-A面、B-B面、C-C面截取得到。

為了保證偶合器的性能，葉片2的厚度一般為設(shè)計為等厚且很薄，同時為了保證偶合器葉輪的剛度和強度，輪轂1又設(shè)計的比較厚實，自大徑到小徑逐漸增厚。

由此造成的輪轂1小徑的壁厚與葉輪2小徑的壁厚相差較大，極易在此處形成氣孔、夾渣、葉形不實、鑄造微裂紋等鑄造缺陷，增加了葉輪生產(chǎn)的鑄造生產(chǎn)難度，給最終的葉輪產(chǎn)品埋下了強度不足的隱患，葉片斷裂成為其最終的失效形式。

實踐表明，葉片2鑄造缺陷多發(fā)生在葉片2頂端，葉片2鑄造裂紋多發(fā)生在葉片2小徑與輪轂1交匯處區(qū)域，本實施例采用的從小徑d至D-d/3或D-d2/3處，采用機加工切削的葉片頂端處理方法，可以有效切除鑄造缺陷和鑄造微裂紋，提高葉輪產(chǎn)品品質(zhì)等級，消除了強度不足的隱患，提高了葉輪的可靠性，耐用性，從D-d2/3或D-d/3處到葉片2大徑D，葉片2頂端為鑄造成型，該區(qū)段的葉片2的厚度與輪轂1的壁厚相近，鑄件工藝性能較好，表面質(zhì)量和內(nèi)部材質(zhì)致密性都較好，無應(yīng)力集中現(xiàn)象，剛度和強度有保證；且較為圓滑葉片2的頂端，油流阻力小，有利于偶合器性能參數(shù)。

本實施例的葉片2的厚度分布方法，在軸向上，自葉片2的根部到頂部由厚逐漸變薄，改善了鑄造工藝性，有利于拔模；同時提高了葉片2的剛度和強度，加強了葉片2與輪轂1的剛性關(guān)聯(lián)；在徑向上，自葉片2小徑到大徑，由厚逐漸變薄，與輪轂1的厚度分布一直，在葉片2的小徑與輪轂1交匯區(qū)域厚度相近，在葉片2的大徑與輪轂1的交匯處厚度相近，極大的改善了鑄造工藝性，利于成形，改善了應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免了鑄造應(yīng)力集中導(dǎo)致的裂紋，提高了葉輪品質(zhì)，提高了可靠性和耐用性。

在同等材料和工藝的前提下，本實施例所指的葉片具有更高的鑄件品質(zhì)，更高的強度，更高的可靠性、耐用性。

一種液力耦合器，包括同軸設(shè)置的從動軸3、主動軸4、外殼5和兩個如權(quán)利要求1至4任一項上述的液力耦合器葉輪，其中一個上述液力耦合器葉輪為主動輪，另外一個液力耦合器葉輪為從動輪，上述外殼5安裝在上述從動軸3的一端端部，且上述外殼5背離從動軸3的一端開口，上述從動輪的開口端與上述外殼5的開口端密封連接固定，上述主動輪設(shè)置在上述外殼5內(nèi)，且其開口端靠近上述從動輪設(shè)置，上述主動軸4與上述主動輪連接固定，上述主動輪的輪轂1與上述從動輪的輪轂1共同形成一個環(huán)形的工作腔，上述工作腔內(nèi)填充有工作介質(zhì)，工作過程中，主動軸3轉(zhuǎn)動帶動主動輪轉(zhuǎn)動，主動輪通過工作介質(zhì)帶動從動輪轉(zhuǎn)動，進而同步帶動與從動輪連接的外殼5及與外殼5連接的從動軸3同步轉(zhuǎn)動，上述過程中，主動輪與從動輪通過介質(zhì)實現(xiàn)傳動，兩者轉(zhuǎn)速會存在不同，很好的實現(xiàn)了該液力耦合器的傳動效果。

上述主動輪的軸孔小于從動輪的軸孔，便于主動軸4的連接固定，設(shè)計時，從動輪的軸孔尺寸(直徑)較主動軸尺(直徑)寸大，利于主動軸4的穿過，主動輪的軸孔尺寸與從動軸匹配，主動軸在連接時，穿過上述從動輪的軸孔并伸入至主動輪的軸孔處與主動輪同軸連接固定。

上述主動輪與上述從動輪內(nèi)的上述葉片2數(shù)量差值為1或3或5，且上述主動輪內(nèi)葉片2多于上述從動輪內(nèi)葉片2。

上述工作介質(zhì)為油或水。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。