结构组成

变矩器的结构如图1的左上半部和K向、H向视图及图2所示。支承壳体13一端与柴油机飞轮壳相连接，另一端与变速箱箱体4固定。两端分别用纸垫21和密封圈9密封。泵轮16与罩轮25一起组成变矩器旋转壳体(轴端支承在飞轮孔中)，通过弹性板28与飞轮22连接，并与柴油机一起同速旋转。涡轮组由T1涡轮18和T2涡轮19组成。T1涡轮18用弹性销17与涡轮罩23固定并铆接在涡轮毂26上。两个涡轮分别以花键与输入一、二级齿轮5和8相连，它们绕共同的轴线各自分别旋转。导轮座10与支承壳体13固定，导轮座10作为泵轮的右端支承，其花键部位装有导轮27，并用弹簧挡圈限位。齿轮14与泵轮16联成一体用以驱动各个油泵。齿轮14与不转动的导轮座10之间装有密封环12，工作时这里可能有少量泄油，但仍能保持一定压力。油封环7和密封环11的作用也相同。铜垫圈6用以将相对运动的齿轮5和8隔开。

图1总成结构图

图2 变矩器分解图

工作原理

以ZL50型轮式装载机双涡轮液力变矩器为例，该变矩器由四个工作轮组成，其中一个泵轮B，两个涡轮T1及T2和一个导轮D，其组成如图3所示。

图3ZL50型轮式装载机双涡轮变矩器工作原理简图

泵轮B与罩轮组成一体，其他工作轮都装在这密封的壳体中，里面充满工作油。柴油机带动泵轮B以同一转速nB旋转，将机械能转换为油液的动能，并使壳体内的油液按图示的箭头方向高速冲击涡轮。两个涡轮T1和T2吸收液流的动能，将之还原为机械能，分别使T1以转速nT1和T2以转速nT2旋转，并将动力经齿轮Z1和Z3输出，传给超越离合器上的两只齿轮Z2和Z4。导轮D是不旋转的。从涡轮T2流出的还有一定动能的液流通过导轮的弯曲叶片时，在叶片上产生冲击力和反击力形成的扭矩就作用在固定机座上，这扭矩是与涡轮利用反击力增加的扭矩和泵轮利用冲击力减少的输入扭矩之和相当，这就使涡轮的输出扭矩有可能大于泵轮的输入扭矩。四个工作轮的叶片各有一定的形状和进、出口角度，使液流按规定的流道和方向进、出各个叶轮。但由于泵轮的转速nB将随油门的大小而有高低，涡轮的转速nT1和nT2将随加于输出轴上的外载荷(通过驱动桥和变速箱反馈)而或快或慢甚至不旋转(如起步和制动工况，车轮不动时，nT为零)，这样使液流在进入各个工作轮的速度和相对冲角都在不断地变化，泵轮的输入扭矩和作用在导轮上的扭矩也在变化，液流由泵轮射击在涡轮上产生的冲击力引起的扭矩(正向)和液流射向导轮时在涡轮上产生的反击力引起的扭矩，还有液流从导轮流出作用在泵轮上的冲击力引起的扭矩(有正向或反向)的代数和也将随之发生变化。

向心式涡轮T2吸收从涡轮T1射出的液流中的功能，并将之转换成机械能，这部分动力可通过相互啮合的一对齿轮Z3、Z4直接从输出轴输出给变速箱，这种动力单独、直接从Z4输出轴输出的方式主要用于高速轻载工况，即一个涡轮T2(也叫2涡轮)单独工作的工况。

轴流式涡轮T1吸收由泵轮提供的液流动能的一部分，这部分动力由齿轮Z1传给齿轮Z2。值得注意的是这部分动力必须通过大超越离合器在输出轴与齿轮Z2楔紧成一体的情况下才能从输出轴输出。

超越离合器的外环和齿轮Z2固定在一起，其内环和齿轮Z4及输出轴固定在一起。内环上铣有斜面齿槽，故称内环凸轮，齿槽中放有滚柱，在弹簧的作用下与内环斜面齿槽、外环的滚道面相接触。若带齿内环和齿轮Z4一起沿箭头方向转动，并且内环转速n2大于外环(外环和齿轮Z2一起)的转速n1时，大超越离合器中的滚柱与外环的接触点作用一摩擦力，该力企图使滚柱沿图1中滚柱上箭头A的方向转动，同时在滚柱与内环斜齿面的接触点处亦有摩擦力，该力企图阻止滚柱的转动，这样滚柱就朝着压缩弹簧的方向滚动而离开楔紧面，内外环之间不能传递扭矩，此时从涡轮T1经齿轮Z1传给Z2的扭矩无法传给输出轴。此时只有涡轮T2将动力经齿轮Z3传给Z4，从输出轴输出。这相当于装载机处于高速(内环转速n2较大)轻载的工况。

当外载荷逐渐增加时，迫使涡轮T2转速降低以增大扭矩来适应，若内、外环转速相等而T2的扭矩仍然不足以克服外载荷时，在涡轮T1的转速n1将大于n2的瞬间，外环作用在滚柱上摩擦力开始企图使滚柱沿图中滚柱上箭头B的方向转动，与此同时，在滚柱与内环斜齿面的接触点处仍有阻止滚柱转动的摩擦力，这样滚柱就朝弹簧伸长、张开的方向滚动，并楔入外环与内环的斜面之间直到楔紧。楔紧后，涡轮T1、T2同时向输出轴输出动力。这相当于装载机传动系统处于低速(转速n2较小)重载的工况。

应当指出，随着输出轴转速的逐渐降低，涡轮T1作用的扭矩愈来愈大，涡轮T2作用的扭矩愈来愈小，到达制动工况时，几乎只有涡轮T1的扭矩通过齿轮Z1及Z2减速(扭矩增大)后传给输出轴。

由此可见，涡轮T1和T2是否共同工作是随着外载荷的变化使大超越离合器的接合和脱开自动进行而不需人为控制的。这就是双涡轮液力机械传动特别适合装载机行驶时的高速轻载及作业时的低速重载工况。

预防双涡轮液力变矩器弹性板撕裂的措施

（1）增加一片变矩器弹性板，以加强弹性板的整体强度，同时消除螺栓在旋紧后与弹性板间的间隙。

（2）在装配变矩器弹性板时，涂以防松锁固胶。

（3）按规定的拧紧扭矩安装螺母，以保证机器在长期使用过程中螺母不会由于机器振动而松动。

通过以上的原因分析和采取的预防变矩器弹性板撕裂的措施，有效地控制了弹性板的制造和安配质量。一年多来，经过用户的质量信息反馈，得到了满意的效果。