CN102767584B - 一种冲床的液压式离合制动装置 - Google Patents

Abstract

一种冲床的液压式离合制动装置。涉及对液压离合制动冲床液压离合制动装置结构的改进。提供一种将正、反驱动机构合二为一，进而使得整体结构简单，且能改善受力状态，进而提高零部件使用寿命的冲床的液压式离合制动装置。所述冲床包括机身、飞轮、曲轴和液压源；在所述曲轴与飞轮之间设有所述液压式离合制动装置，在所述机身上固定设置有制动环；所述液压缸与所述工作环之间通过轴向合分运动驱动机构相连；所述轴向合分运动驱动机构包括兼作回复导杆的活塞杆、活塞和回复弹簧。本发明将回复杆和活塞杆合二位一，为确保“分离”清晰，本发明的离合板与飞轮之间采取了弹簧钢板的连接形式，确保离合板与启动摩擦片有效分离。

Description

一种冲床的液压式离合制动装置

技术领域

本发明涉及对液压离合制动冲床液压离合制动装置结构的改进。

背景技术

本申请人于2008.11.17.向国家知识产权局递交了一份申请号200820161074.3，名称“液压式离合制动装置”的实用新型专利申请。该案为能使压力机迅速实现满速高速运行以及迅速实现制动，同时不易漏油。提出了以下技术方案：“将活动连接在曲轴上的飞轮的旋转运动有选择性地传递给活动连接在机身上的曲轴，它包括设置在飞轮端面上与飞轮同时运动的离合板、固定设置在曲轴上的液压缸和制动装置，所述的液压缸包括环形的活塞，活塞的外端部设有能沿曲轴轴向做往返运动的工作环，工作环的两端面分别设有与离合板、制动装置的端面摩擦接触的摩擦面。” 其工作原理是：在靠近主轴的一侧设有油腔及环形活塞，远离主轴的一侧设有回复杆；启动时，利用注入液压油的方式推动环形活塞，活塞再推动工作环；制动时，利用回复杆拉回工作环，通过工作环上的制动摩擦片实现制动。

 该案传递飞轮惯量采用了与气动干式离合-制动器类似的结构，不同的是驱动扭矩传递件轴向移动的动力改为液压驱动，能提高离合力矩和制动力矩。在工作环上设置了拉簧式弹性复位装置，在离合板上设置了由多个弹性片构成的碟簧式弹性复位装置，使离-合动作，以及制动-分离动作准确清晰，可靠性高。

但是从实施的情况来看，该技术方案存在以下的问题：一是结构复杂、零部件多；在液压缸表面上设置了若干个拉簧式弹性复位装置（回复杆）；二是环形活塞、环形活塞腔两者间轴向运动的密封弧度大，使得密封的难度极大，不可避免会出现液压油泄漏的现象；三是由于前述回复杆机构、环形活塞分别具有独立性，在零部件多的情况下，导致加工难度大，并且装配精度难以保证；四是拉簧式弹性复位装置（外）和活塞（内）不在同一圆周上，工作环在该两种不同方向、不同“力臂”作用力的作用下，容易产生疲劳损伤，降低使用寿命。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种将正、反驱动机构合二为一，进而使得整体结构简单，且能改善受力状态，进而提高零部件使用寿命的冲床的液压式离合制动装置。

本发明的技术方案为：一种冲床的液压式离合制动装置，所述冲床包括机身、飞轮、曲轴和液压源； 

在所述曲轴与飞轮之间设有所述液压式离合制动装置，所述液压式离合制动装置包括液压缸、工作环、离合板、弹簧钢板和支撑套；

所述支撑套和液压缸依次固定连接在所述曲轴上，所述液压缸和所述支撑套固定相连，所述支撑套上设有一圈大台阶圆，所述大台阶圆朝向所述液压缸的外端面与所述液压缸朝向所述支撑套的内端面之间距离固定；

所述工作环和离合板依次活动套接在所述支撑套上； 

在所述机身上固定设置有制动环，所述制动环位于所述液压缸与所述工作环之间，在所述液压缸与制动环之间、所述制动环与工作环之间分别设有制动摩擦片；

在所述工作环与离合板之间、所述离合板与所述大台阶圆之间分别设有启动摩擦片；

所述工作环上均布有处于同一圆周线上的若干通孔；

所述离合板连接所述飞轮；

所述液压缸与所述工作环之间通过轴向合分运动驱动机构相连；

所述轴向合分运动驱动机构包括兼作回复导杆的活塞杆、活塞和回复弹簧；

所述液压缸朝向所述工作环的端面设有缸腔，所述缸腔的底面设有与所述工作环上的若干通孔一一对应的复位通孔；

所述活塞液密封连接在所述缸腔内，所述活塞杆连接所述活塞；所述活塞杆的外端通过所述复位通孔伸出所述液压缸外；所述回复弹簧通过紧固件连接在所述伸出液压缸外的活塞杆上；所述活塞的头端朝向所述工作环。

所述活塞为圆柱形活塞，所述液压缸上的缸腔为处于同一圆周线上的若干圆形缸腔；所述圆柱形活塞活动连接在所述圆形缸腔内；各所述复位通孔一一对应地开设在各所述圆形缸腔的底面。

所述活塞为环形活塞，所述液压缸上的缸腔为与所述环形活塞形状适配的环形缸腔；所述若干复位通孔开设在所述环形缸腔的底面；在所述环形缸腔的口部还设有环形盖，所述环形盖上开设有与所述复位通孔一一对应的盖孔；所述活塞杆的内端贯穿所述活塞、通过所述盖孔，通过台阶结构和紧固件连接所述工作环。

所述曲轴内设有油道，所述油道与所述液压缸内的缸腔相连；所述油道连接所述液压源。

所述离合板通过环形弹簧钢板连接所述飞轮；以实现所述离合板相对于所述飞轮的轴向位置变动。

本发明首先将回复杆和活塞杆合二位一，有以下效果：一是大大减少了液压缸的加工工序、简化了液压缸的加工工艺，使得液压缸的整体结构大幅简化。二是改善了整体的受力关系，尤其是工作环的受力状态由原先的两个圆周、不同方向，改变为在同一圆周上正反方向，避免了该零部件在两种不同方向、不同“力臂”作用力的作用下发生疲劳损伤。

其次，本发明的活塞结构由环形整体式活塞结构和若干个小活塞结构。前者的优点是液压力大；后者的优势是便于密封，避免发生泄漏。

最后，为确保“分离”清晰，本发明的离合板与飞轮之间采取了弹簧钢板的连接形式，作用是使离合板相对于飞轮“回弹”，效果是确保离合板与启动摩擦片有效分离。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的A-A向剖视图，

图3是本发明液压缸第一种实施方式的结构示意图，

图4是图3的左视图，

图5是图3的右视图，

图6是图1中B处局部放大图一，

图7是图1中B处局部放大图二，

图8是本发明液压缸第二种实施方式的结构示意图，

图9是图8的左视图，

图10是图8的右视图，

图11是本发明液压缸第二种实施方式中环形盖的剖视图，

图12是图11的左视图，

图13是图11的右视图，

图14是图1中B处局部放大图三，

图15是本发明中工作环的剖视图，

图16是图15的左视图，

图17是图15的右视图，

图18是本发明中弹簧钢板的结构示意图；

图中1是曲轴，2是液压缸，21是圆形缸腔，22是环形缸腔，211是复位通孔，3是活塞杆，31是油道，32是台阶结构，4是弹簧，5是活塞，6是启动摩擦片，60是间隙三，61是间隙二，7是制动摩擦片，70是间隙一，8是制动环，9是工作环，91是通孔，10是离合板，11是夹板，12是弹簧钢板，13是飞轮，14是支撑套，141是紧固螺栓，15是涨紧套，16是机身,17是环形盖，171是盖孔。

具体实施方式

本发明如图1-18所示，一种冲床的液压式离合制动装置，所述冲床包括机身16、飞轮13、曲轴1和液压源； 

在所述曲轴1与飞轮13之间设有所述液压式离合制动装置，所述液压式离合制动装置包括液压缸2、工作环9、离合板10、弹簧钢板12和支撑套14；

所述支撑套14和液压缸2依次固定连接在所述曲轴1上，所述液压缸2和所述支撑套14固定相连，所述支撑套14上设有一圈大台阶圆，所述大台阶圆朝向所述液压缸2的外端面与所述液压缸2朝向所述支撑套14的内端面之间距离固定；

所述工作环9和离合板10依次活动套接在所述支撑套14上； 

在所述机身上固定设置有制动环8，所述制动环8位于所述液压缸2与所述工作环9之间，在所述液压缸2与制动环8之间、所述制动环8与工作环9之间分别设有制动摩擦片7；

在所述工作环9与离合板10之间、所述离合板10与所述大台阶圆之间分别设有启动摩擦片6；

所述工作环9上均布有处于同一圆周线上的若干通孔；

所述离合板10连接所述飞轮13；

所述液压缸2与所述工作环9之间通过轴向合分运动驱动机构相连；

所述轴向合分运动驱动机构包括兼作回复导杆的活塞杆3、活塞5和回复弹簧4；

所述液压缸2朝向所述工作环9的端面设有缸腔，所述缸腔的底面设有与所述工作环9上的若干通孔91一一对应的复位通孔211；

所述活塞5液密封连接在所述缸腔21内，所述活塞杆3连接所述活塞5；所述活塞杆3的外端通过所述复位通孔211伸出所述液压缸2外；所述回复弹簧4通过紧固件连接在所述伸出液压缸2外的活塞杆3上；所述活塞5的头端朝向所述工作环9。

本发明液压缸的第一种实施方式，如图3-5所示，所述活塞5为圆柱形活塞，所述液压缸2上的缸腔为处于同一圆周线上的若干圆形缸腔21；所述圆柱形活塞5活动连接在所述圆形缸腔21内；各所述复位通孔211一一对应地开设在各所述圆形缸腔21的底面。

本发明的第一种实施方式的工作原理如图6、7所示，启动时，飞轮13带动离合板10与夹板11旋转，油道31进油，推动圆形活塞5轴向运动，活塞5推动工作环9，挣脱弹簧4束缚朝向飞轮13的方向运动，同时，工作环9上的制动摩擦片7与制动环8分离，产生间隙一70；工作环9移动到其内圈工作面，使得启动摩擦片6与离合板10相接触，并推动离合板10挣脱弹簧钢板12的束缚继续轴向移动，直至与支撑套14的台阶圆端面上的启动摩擦片6接触；飞轮13将动力传递至支撑套14，支撑套14与液压缸2通过紧固螺栓141相连为一整体，它们与曲轴1通过键销或涨紧套15连接，支撑套14接受了离合板10的旋转运动后，通过涨紧套15带动曲轴1旋转，使得曲轴1工作；

制动时，液压缸2卸荷，离合板10在弹簧钢板12产生的f作用下复位，产生间隙二61；工作环9在弹簧4产生的F作用下回位，离合板10与工作环9上的启动摩擦片6分离，产生间隙三60，使得离合板10停止向支撑套14传递动力。同时，工作环9、液压缸2与机身16上的制动环8通过制动摩擦片7接触，实现制动。

本发明液压缸的第二种实施方式，如图8-13所示，所述活塞5为环形活塞，所述液压缸2上的缸腔为与所述环形活塞5形状适配的环形缸腔22；所述若干复位通孔211开设在所述环形缸腔22的底面；在所述环形缸腔22的口部还设有环形盖17，所述环形盖17上开设有与所述复位通孔211一一对应的盖孔171；所述活塞杆3的内端贯穿所述活塞5、通过所述盖孔171，通过台阶结构32和紧固件连接所述工作环9。

所述曲轴1内设有油道31，所述油道31与所述液压缸2内的缸腔相连；所述油道31连接所述液压源。

本发明的第二种实施方式的工作原理如图14所示，启动时，飞轮13带动离合板10与夹板11旋转，油道31进油，推动环形活塞5轴向运动，活塞5推动环形盖17，环形盖17通过台阶结构32与紧固件推动工作环9，使其挣脱弹簧4束缚朝向飞轮13的方向运动，同时，工作环9上的制动摩擦片7与制动环8分离；工作环9移动到其内圈工作面，使得启动摩擦片6与离合板10相接触，并推动离合板10挣脱弹簧钢板12的束缚继续轴向移动，直至与支撑套14的台阶圆端面上的启动摩擦片6接触；飞轮13将动力传递至支撑套14，支撑套14与液压缸2通过紧固螺栓141相连为一整体，它们与曲轴1通过键销或涨紧套15连接，支撑套14接受了离合板10的旋转运动后，通过涨紧套15带动曲轴1旋转，使得曲轴1工作；

制动时，液压缸2卸荷，离合板10在弹簧钢板12产生的f作用下复位，工作环9在弹簧4产生的F作用下回位，离合板10与工作环9上的启动摩擦片6分离，使得离合板10停止向支撑套14传递动力。同时，工作环9、液压缸2与机身16上的制动环8通过制动摩擦片7接触，实现制动。

上述两种活塞结构中，活塞杆3与活塞5之间的连接关系可以是固定连接也可以是活动连接，活动连接时，需在活塞杆3与活塞5之间进行密封处理。其中第二种实施方式活塞杆3与活塞5必须固定连接，利用活塞驱动活塞杆轴向运动，再利用活塞杆上的台阶结构32来驱动工作环9朝向飞轮13方向轴向运动。

为了防止离合板10“分离不清”，所述离合板10通过环形弹簧钢板12连接所述飞轮13；以实现所述离合板10相对于所述飞轮13的轴向位置变动。具体实施时，在安装弹簧钢板12时，保证其与飞轮侧的制动摩擦片6之间留出间隙二61。

本发明改进了一种液压离合制动冲床的液压装置，将其活塞与回复杆相结合，简化了液压缸的加工工艺，降低了加工成本，同时大大增加了其密封性和受力状态。

Claims (4)

1.一种冲床的液压式离合制动装置，所述冲床包括机身、飞轮、曲轴和液压源；

在所述曲轴与飞轮之间设有所述液压式离合制动装置，所述液压式离合制动装置包括液压缸、工作环、离合板、弹簧钢板和支撑套；所述支撑套和液压缸依次固定连接在所述曲轴上，所述液压缸和所述支撑套固定相连，所述支撑套上设有一圈大台阶圆，所述大台阶圆朝向所述液压缸的外端面与所述液压缸朝向所述支撑套的内端面之间距离固定；

所述工作环和离合板依次活动套接在所述支撑套上；

在所述机身上固定设置有制动环，所述制动环位于所述液压缸与所述工作环之间，在所述液压缸与制动环之间、所述制动环与工作环之间分别设有制动摩擦片；

在所述工作环与离合板之间、所述离合板与所述大台阶圆之间分别设有启动摩擦片；

所述工作环上均布有处于同一圆周线上的若干通孔；

所述离合板连接所述飞轮；

其特征在于，

所述液压缸与所述工作环之间通过轴向合分运动驱动机构相连；

所述轴向合分运动驱动机构包括兼作回复导杆的活塞杆、活塞和回复弹簧；

所述液压缸朝向所述工作环的端面设有缸腔，所述缸腔的底面设有与所述工作环上的若干通孔一一对应的复位通孔；

所述活塞液密封连接在所述缸腔内，所述活塞杆连接所述活塞；所述活塞杆的外端通过所述复位通孔伸出所述液压缸外；所述回复弹簧通过紧固件连接在所述伸出液压缸外的活塞杆上；所述活塞的头端朝向所述工作环；

所述离合板通过环形弹簧钢板连接所述飞轮；以实现所述离合板相对于所述飞轮的轴向位置变动。

2.根据权利要求1所述的液压式离合制动装置，其特征在于，所述活塞为圆柱形活塞，所述液压缸上的缸腔为处于同一圆周线上的若干圆形缸腔；所述圆柱形活塞活动连接在所述圆形缸腔内；各所述复位通孔一一对应地开设在各所述圆形缸腔的底面。

3.根据权利要求1所述的液压式离合制动装置，其特征在于，所述活塞为环形活塞，所述液压缸上的缸腔为与所述环形活塞形状适配的环形缸腔；所述若干复位通孔开设在所述环形缸腔的底面；在所述环形缸腔的口部还设有环形盖，所述环形盖上开设有与所述复位通孔一一对应的盖孔；所述活塞杆的内端贯穿所述活塞、通过所述盖孔，通过台阶结构和紧固件连接所述工作环。

4.根据权利要求1、2或3所述的液压式离合制动装置，其特征在于，所述曲轴内设有油道，所述油道与所述液压缸内的缸腔相连；所述油道连接所述液压源。