CN101126425B - 离合制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种离合制动器，由离合装置与制动装置组合构成，所述离合装置包括顺序联接的离合驱动器、推力杆、传力盘、离合摩擦片，该离合摩擦片固定布置在离合对象上；所述制动装置包括制动摩擦片、制动弹簧，该制动摩擦片固定在制动对象上；所述制动弹簧采用碟形弹簧，该碟形弹簧套在离合对象的输入轴上，一端顶住离合对象，另一端顶住传力盘。所述离合摩擦片与离合对象之间设有承力盘，该承力盘固定在离合对象上，其根部与离合对象的输入轴轴承接触。所述离合摩擦片、制动摩擦片用粉末冶金摩擦材料制成。优点是：结构刚性高、摩擦系数高、扭矩传递效果好、相应速度快。

Description

离合制动器

技术领域

本发明涉及一种离合制动器。

背景技术

对一些需要准确控制时间、位置状态的运动机械，通常采用离合制动器传动。当机械需运动时，离合器结合，将驱动器的驱动力传递给机械，使之运动；当机械需停止时，离合器分离而制动器结合，克服机械的运动惯性，使之立即停止。离合器的扭矩传递效果，直接影响机械的功率传递效率；制动器的制动力和响应速度，直接影响机械运动的时间、位置控制精度，成为该机械装置的重要技术指标。例如：切纸机离合器的扭矩传递效果，关系到切刀的裁切力，如果离合器摩擦片的摩擦力不足，扭矩传递差，离合器打滑，切刀的裁切力下降，不能将纸墩切透，将导致产品报废；如果制动器的制动力不足，或响应速度慢，切纸机刀床不能立即停止运动，将危及设备和人身安全。

离合器的扭矩传递效果由以下两个因素决定：1.离合摩擦片的摩擦系数；2.离合摩擦片的有效接触面积。制动器的制动力由以下三个因素决定：1.制动摩擦片的摩擦系数；2.制动摩擦片的有效接触面积；3.制动驱动装置提供的制动力。制动器的响应速度由制动摩擦副的间隙决定。

图1示出现有离合制动器的结构，其由多个圆柱螺旋弹簧20提供制动力，该弹簧20围绕输入轴70周向分布，布置在皮带轮60的侧面上，环形结构的离合摩擦片50位于弹簧20的外围。由于弹簧20占据了很大面积，故离合摩擦片50的内径很大，相应地，与离合摩擦片50配合的传力盘30的直径也很大，这就带来如下问题：由离合驱动器提供的离合器结合推力，通过推力杆10传递给传力盘30，作用于摩擦片50上，因传力盘30的直径大，承受很大的弯矩，发生弹性变形，结构刚性降低，离合器结合时，传力盘30与摩擦片50不能立即全面接触，而是一个由线接触过渡到面接触的动态过程，其接触周线由内向外发散，地毯式推进。其不利效果是：一方面，因传力盘弹性变形，使离合器结合推力下降，离合驱动器需提供更大功率才能满足结合推力，能量损耗大；另一方面，因传力盘30与摩擦片50渐进接触，有效接触面积不足，扭矩传递效果差，接触之初要打滑，摩擦片磨损快，需要经常调试或更换摩擦片，维修量大，运行成本高。且为保证有效接触面积，不得不加大传力盘30、摩擦片50的直径，导致离合器体积大，成本高。再一方面，因传力盘30与摩擦片50渐进接触，响应速度慢，有滞后效应，不能用于对时间控制精度要求很高的机械。

此外，离合摩擦片50固定在皮带轮60的侧面上，当离合器结合时，摩擦片50受到的推力作用于皮带轮60上，由于皮带轮是铸铁材料，抗弯能力不足，加上该受力部位受结构和尺寸限制，无法提高强度，如果皮带轮60与其轴承80之间直接承载轴向推力，势必造成皮带轮接触部位这个薄弱环节的变形，这样将会加剧传力盘30与摩擦片50内径根部接触的问题，会严重影响扭矩传递。因而要求离合器有很高的结构刚性，如果增加皮带轮60与其轴承80之间的接触强度，将会增加体积，使离合器的结构复杂，设计、加工难度大，成本高。

再有，离合摩擦片50、制动摩擦片40都用传统的摩擦材料制成，摩擦系数低，磨损快，故其厚度设计得较大，磨损后需经常调整摩擦副的间隙，维修量大，且摩擦副的间隙时常处于较大状态，离合、制动响应速度慢。

发明内容

本发明的目的，是为了解决上述问题，提供一种结构刚性高、扭矩传递效果好、相应速度快、摩擦系数高的离合制动器。

本发明的技术解决方案是：

一种离合制动器，由离合装置与制动装置组合构成，所述离合装置包括顺序联接的离合驱动器、推力杆、传力盘、离合摩擦片，该离合摩擦片固定布置在离合对象上；所述制动装置包括制动摩擦片、制动弹簧，该制动摩擦片固定在制动对象上；所述制动弹簧采用碟形弹簧，该碟形弹簧套在离合对象的输入轴上，所述碟形弹簧一端顶住离合对象，另一端顶住传力盘。

所述离合摩擦片与离合对象之间设有承力盘，该承力盘固定在离合对象上，其根部与离合对象的输入轴轴承接触。

所述离合摩擦片、制动摩擦片用粉末冶金摩擦材料制成。

所述离合驱动器采用电磁铁/液压缸/气缸/电动凸轮，该离合驱动器联接推力杆。

上述构造的离合制动器，具有如下优点：

1.由于碟形弹簧的直径小，布置在其外围的离合摩擦片的内径也就小，与离合摩擦片配合的传力盘的内径相应变小，承受的弯矩变小，受推力后不易变形，离合器结合时，传力盘和摩擦片立即全面接触，扭矩传递效果、相应速度大幅度提高，同时也降低了离合驱动器的功耗。

2.由于增设了钢材制作的承力盘，其根部顶住离合对象的输入轴轴承，离合器的结构刚性提高；承力盘与推力盘等强度设计，受力后发生同步弹性变形，几乎不影响摩擦接触面积，可确保扭矩传递效率，同时也可降低离合器的加工、装配精度要求，减少成本。

3.由于离合摩擦片、制动摩擦片用粉末冶金摩擦材料制成，摩擦系数大，硬度高，耐磨损，使用寿命长，摩擦副间隙小，相应速度快，且间隙尺寸稳定，长期使用，不用调整。

附图说明

图1是现有离合制动器的结构图

图2是本发明离合制动器的结构图

具体实施方式

参见图2：本发明的离合制动器，由离合装置与制动装置组合构成，其详细结构分述如下。

离合装置包括顺序联接的离合驱动器(图中未示出)、推力杆2、传力盘5、离合摩擦片6。

推力杆2由销4与传力盘5连接，传力盘5的摩擦面与离合摩擦片6配合，而离合摩擦片6则固定在皮带轮10上，二者之间设有承力盘7，承力盘7的根部顶住轴承11的端面，这样，当离合器结合时，摩擦片6所受的推力经承力盘7传递，作用于轴承11上，皮带轮10不受推力。而轴承11由锁紧螺母13锁紧，轴承11与输入轴12也不会发生轴向相对位移。离合装置的结构刚性高，扭矩传递效果好，相应速度快。

离合驱动器可采用任何一种，例如电磁铁、液压缸、气缸、电动凸轮等，将其布置在推力杆2的另一端，固定连接，启动驱动器，即可驱动推力杆2往复运动。

制动装置包括制动摩擦盘3、制动弹簧8、推力环9。制动摩擦盘3固定在传动箱的壳体1上，其摩擦面对应传力盘5的制动摩擦面。推力环9套在输入轴12根部，并顶住轴承11的内圈。制动弹簧8采用碟形弹簧，位于传力盘5的空腔内，套在输入轴12上，碟形弹簧的一端顶住传力盘5，另一端顶住推力环9的端面。这样，当运转机械运行时，离合器结合，弹簧8被压缩，存储弹力。当运转机械停机时，离合器分离，弹簧8自动复位，其弹力释放，驱动传力盘5后退，与制动摩擦盘3接触，产生摩擦，运转机械被制动。

本发明的突出特点是：制动弹簧8采用碟形弹簧，由于碟形弹簧的直径小，布置在其外围的离合摩擦片6的内径也就小，与离合摩擦片6配合的传力盘5的内径相应变小，承受的弯矩变小，受推力后不易变形，离合器结合时，传力盘5和摩擦片6立即全面接触，扭矩传递效果、响应速度大幅度提高，同时也降低了离合驱动器的功耗。

本发明的另一特点是：由于增设了承力盘7，其根部顶住离合对象的输入轴轴承11，离合器的结构刚性提高，承力盘7受到的推力几乎完全作用于输入轴轴承11，皮带轮10不再承受推力。承力盘7与传力盘5为等强度设计，受力后同步变形，几乎不影响摩擦接触面积，可确保扭矩传递效率，同时也可降低离合器的加工、装配精度要求，减少成本。

本发明的再一特点是：离合摩擦片6、制动摩擦盘3都用粉末冶金摩擦材料制成，摩擦系数大，硬度高，耐磨损，使用寿命长，摩擦片的厚度、直径小，用料少，且摩擦副的间隙也小，改进以前为0.1～0.6mm，现在为0.05～0.15mm，故离合、制动的相应速度快，且间隙尺寸稳定，长期使用，变化很小，几乎不用调整，大大减少了维修量。

Claims (3)

1.一种离合制动器，由离合装置与制动装置组合构成，所述离合装置包括顺序联接的离合驱动器、推力杆、传力盘、离合摩擦片，该离合摩擦片固定布置在离合对象上；所述制动装置包括制动摩擦片、制动弹簧，该制动摩擦片固定在制动对象上；其特征在于：所述制动弹簧采用碟形弹簧，该碟形弹簧套在离合对象的输入轴上，所述碟形弹簧一端顶住离合对象、另一端顶住传力盘；所述离合摩擦片与离合对象之间设有承力盘，该承力盘固定在离合对象上，其根部与离合对象的输入轴轴承接触。

2.根据权利要求1所述的离合制动器，其特征在于：所述离合摩擦片、制动摩擦片用粉末冶金摩擦材料制成。

3.根据权利要求1所述的离合制动器，其特征在于：所述离合驱动器采用电磁铁/液压缸/气缸/电动凸轮，该离合驱动器联接推力杆。

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