CN102913563B - 一种液粘调速离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液粘调速离合器，它包括传动机构、控制机构、主动轴透盖和被动轴透盖，控制机构包括第一、第二活塞缸。其中，在主动轴的轴向油道内设有控制油油管，控制油油管与主动轴的轴向油道互不相通；主动轴透盖的第二径向油道通过主动轴的第三径向油道与控制油油管连通，控制油油管通过主动轴的第二径向油道与第二活塞缸的工作油油腔连通；而被动轴的轴向油道通过被动轴的第二径向油道与第一活塞缸的工作油油腔连通。本发明通过改变主动轴的结构实现了双活塞双向压紧方式，进而改变控制油路，从而减轻主、被动摩擦片的偏磨问题；并且实现摩擦副之间的内力平衡且封闭，获得摩擦副间隙自动补偿能力，进而提高液粘调速离合器的输出稳定性。

Description

一种液粘调速离合器

技术领域

本发明涉及一种液粘调速离合器，可应用于电力、石化、冶金、煤炭等高能耗行业中各种风机、水泵等离合器的调速节能。

背景技术

液粘调速离合器基于牛顿内摩擦定律，依靠液体粘性，油膜剪切来传递动力，通过改变油膜间隙大小来调节传递扭矩，从而调节转速。我国是在上世纪七十年末八十年代初开始研制液体粘性传动技术，北京理工大学魏宸官教授在引进美国技术的基础上自主研发成功了基于电液比例控制技术的新型液粘调速离合器，并且成功应用于工程实践。

液粘调速离合器的摩擦副间油膜是影响其性能的核心因素。传统液粘调速离合器采用单活塞结构压紧方式，各摩擦片位移不均匀，从而造成摩擦副间油膜不均匀，进而造成摩擦片偏磨，靠近活塞一侧的摩擦片磨损严重，远离活塞一侧的摩擦片几乎无磨损。这是造成液粘调速离合器的调速性能变差、工作寿命变短的本质原因之一。并且，当负载变化时，单活塞压紧结构的液粘调速离合器的输出稳定性欠佳，不能适应负载的变化。因此，合理改进传统液粘调速离合器的控制方式及控制油路，提高液粘调速离合器的输出稳定性，提高液粘调速离合器摩擦副间油膜均匀程度是影响其可靠运行的关键技术。

到目前为止，采用液粘调速原理设计的液粘调速离合器主要有：CN86104607A公布了一种液体粘性传动调速离合器，CN200996420Y公开了一种液体粘性软启动离合器，CN201246456Y公布了一种带式输送机液体粘性无极调速离合器，CN201236906Y公开了一种基于变频控制的液粘无极调速离合器，CN102155526A公布了一种机械-液粘复合式无极调速装置，CN101782142A公开了一种液粘调速传动装置调速主机，CN101440865A公布了一种液粘行星调速离合器主机。这些中国专利文献所公开的技术方案各有其优点，也解决了一些实际工程应用中的问题，但是它们的主机结构形式、控制油路类似，均采用的是单活塞式压紧结构，各摩擦片位移不均匀，从而造成各摩擦副间油膜不均匀，在实际应用过程中仍会不可避免的出现摩擦副偏磨问题，从而影响液粘调速离合器的工作性能及使用寿命。这是现有技术存在的不足之处。

发明内容

本发明的目的是针对现有液粘调速离合器在工作过程中出现的摩擦副偏磨问题，提出一种新的液粘调速离合器，从而克服现有技术的部分或全部缺陷。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明液粘调速离合器包括传动机构、控制机构、主动轴透盖和被动轴透盖，所述传动机构包括主动轴、主动摩擦片、被动摩擦片、被动鼓、被动盘和被动轴；其特征是：所述控制机构包括第一活塞缸和第二活塞缸；所述主动摩擦片安装于主动轴上，被动摩擦片安装于被动鼓上，被动鼓与被动盘固定连接，被动盘与被动轴固定连接；所述第一活塞缸固定安装在被动轴上，第二活塞缸安装在主动轴上，第二活塞缸的支承盘能够相对于主动轴转动；所述主动轴透盖设有第一径向油道和第二径向油道，主动轴透盖的所述第一径向油道能够与外界的润滑油供油系统连通，主动轴透盖的所述第二径向油道能够与外界的控制油供油系统连通；被动轴透盖设有能够与外界的控制油供油系统连通的径向油道；所述被动轴设有第一径向油道、第二径向油道和轴向油道，被动轴的所述轴向油道通过被动轴的所述第一径向油道与被动轴透盖的所述径向油道连通，且被动轴的所述轴向油道通过被动轴的所述第二径向油道与第一活塞缸的第一工作油油腔连通；所述主动轴设有第一径向油道、第二径向油道、第三径向油道、第四径向油道、轴向油道和分油道，在主动轴的所述轴向油道内还设有控制油油管，所述控制油油管与主动轴的所述轴向油道互不相通；主动轴的所述轴向油道与被动轴的所述轴向油道互不相通，主动轴透盖的所述第二径向油道通过主动轴的所述第三径向油道与所述控制油油管连通，所述控制油油管通过主动轴的所述第二径向油道与第二活塞缸的第二工作油油腔连通；主动轴透盖的所述第一径向油道通过主动轴的所述第一径向油道与主动轴的所述轴向油道连通，主动轴的所述分油道通过主动轴的所述第四径向油道与主动轴的所述轴向油道连通，润滑油能够经主动轴的所述分油道进入主动摩擦片和被动摩擦片之间。

进一步地，本发明所述第一活塞缸包括所述被动盘、第一活塞顶盘、第一活塞和第一预压弹簧；第一活塞顶盘与所述被动轴固定连接，在被动盘和第一活塞顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第一活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第一弹簧位移容腔和所述第一工作油油腔，其中，在第一活塞和被动盘之间形成的是第一弹簧位移容腔，第一活塞和第一活塞顶盘之间形成的是第一工作油油腔；所述第一预压弹簧设于第一弹簧位移容腔内，第一预压弹簧的一端与第一活塞的一个端面固定连接，第一预压弹簧的另一端与被动盘固定连接，第一活塞的另一个端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

作为另一种实施方式，本发明所述第一活塞缸包括所述被动盘、第一弹簧顶盘、第一活塞和第一弹簧；第一弹簧顶盘与所述被动轴固定连接，在被动盘和第一弹簧顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第一活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第一弹簧位移容腔和所述第一工作油油腔，其中，在第一活塞和被动盘之间形成的是第一工作油油腔，第一活塞和第一弹簧顶盘之间形成的是第一弹簧位移容腔；所述第一弹簧设于第一弹簧位移容腔内，第一弹簧的一端与第一弹簧顶盘固定连接，第一弹簧的另一端与第一活塞的一个端面固定连接，第一活塞的所述端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

进一步地，本发明所述第二活塞缸包括所述支承盘、第二活塞顶盘、第二活塞和第二预压弹簧；所述支承盘与所述主动轴动密封连接，第二活塞顶盘与主动轴固定连接，在支承盘和第二活塞顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第二活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第二弹簧位移容腔和所述第二工作油油腔，其中，在第二活塞和支承盘之间形成的是第二弹簧位移容腔，第二活塞和第二活塞顶盘之间形成的是第二工作油油腔；所述第二预压弹簧设于第二弹簧位移容腔内，第二预压弹簧的一端与第二活塞的一个端面固定连接，第二预压弹簧的另一端与支承盘固定连接，第二活塞的另一个端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

作为另一种实施方式，本发明所述第二活塞缸包括所述支承盘、第二弹簧顶盘、第二活塞和第二弹簧；所述支承盘与所述主动轴动密封连接，第二弹簧顶盘与主动轴固定连接，在支承盘和第二弹簧顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第二活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第二弹簧位移容腔和所述第二工作油油腔，其中，在第二活塞和支承盘之间形成的是第二工作油油腔，第二活塞和第二弹簧顶盘之间形成的是第二弹簧位移容腔；所述第二弹簧设于第二弹簧位移容腔内，第二弹簧的一端与第二弹簧顶盘固定连接，第二弹簧的另一端与第二活塞的一个端面固定连接，第二活塞的所述端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）一方面，本发明通过改变主动轴的结构实现了双活塞双向压紧方式，进而改变控制油路，从而使摩擦副的位移方式由单向位移变为双向位移，位移均匀度提高2倍以上，由此，油膜的均匀程度相应提高2倍以上，大大减轻了主、被动摩擦片的偏磨问题，从而改善离合器的调速性能，延长其使用寿命，提高其工作可靠性。（2）另一方面，本发明巧妙地通过采用双活塞双向压紧结构，实现摩擦副之间的内力平衡且封闭，由此获得摩擦副间隙自动补偿能力，进而提高液粘调速装置的输出稳定性。（3）此外，本发明通过在主动轴上增设径向控制油道，并且在轴向油道中设置控制油油管，实现在润滑油油道内通控制油，其构思独特，解决了在主动轴上不易增设控制油路的难题，并且使得整体结构更为合理紧凑。

附图说明

图1是本发明液粘调速离合器的第二种实施方式的结构示意图；

图2是现有技术中的普通液粘调速离合器的主动轴的结构示意图；

图3是本发明第一、第二种实施方式的润滑油路、控制油路示意图；

图4是图3及图11中的主动轴的D-D剖视图；

图5是现有技术中的普通液粘调速离合器的单活塞的结构示意图；

图6是本发明液粘调速离合器的第二种实施方式的活塞与其他部件的连接示意图；

图7是图6的B部放大视图；

图8是图7的E部放大视图；

图9是本发明液粘调速离合器的第一种实施方式的活塞与其他部件的连接示意图；

图10是本发明液粘调速离合器的主动轴的结构示意图；

图11是图10的F-F剖视图。

图中：1—主动轴；1a—主动轴的第一径向油道；1b—主动轴的轴向油道；1c—主动轴的第二径向油道；1d—主动轴的第三径向油道；1e—主动轴的第四径向油道；1f—主动轴的分油道；2—轴承；3—轴承；4—第二活塞缸的支承盘；5— 螺堵；6—螺钉；7—第二活塞顶盘；8—主动摩擦片；9—被动摩擦片；10—第二预压弹簧；11—第二活塞；11a—第二活塞的一端端面； 11 b—第二活塞的另一端端面；12—上箱体；13—被动鼓；14—第一预压弹簧；15—密封圈；16—被动盘； 17—第一活塞；17a—第一活塞的一端端面； 17b—第一活塞的另一端端面； 18—第一活塞顶盘；19—锁紧螺母；20—螺钉；21— 轴承；22— 被动轴； 22a—被动轴的第一径向油道；22b—被动轴的轴向油道；22c—被动轴的第二径向油道；23—被动轴透盖；23a—被动轴透盖的径向油道；24— 销轴；25—下箱体；26—密封圈；27—控制油油管的第一支管；28—控制油油管的第二支管；29—主动轴透盖；29a—主动轴透盖的第一径向油道；29b—主动轴透盖的第二径向油道；30—控制油油管的第三支管；31—第一工作油油腔；32—第一弹簧位移容腔；33—第二工作油油腔；34— 第二弹簧位移容腔；35—主动轴；36—主动轴35上的第二径向油道； 37—主动轴35上的分油道； 38—主动轴35上的轴向油道； 39—主动轴35上的第一径向油道；40—第一活塞缸的被动盘；41—第一活塞缸的第一活塞；41a—第一活塞的右端面的上部；41b—第一活塞的右端面的下部；42—第一活塞缸的第一弹簧；43—第一活塞缸的第一弹簧顶盘；44—密封圈；45—被动摩擦片；46—第一活塞缸的第一工作油油腔； 47—第一活塞缸的第一弹簧位移容腔；48—第二活塞缸的第二工作油油腔；49—第二活塞缸的支承盘；50—第二活塞缸的第二弹簧顶盘；51—第二活塞缸的第二活塞；52—第二活塞缸的第二弹簧；53—第二活塞缸的第二弹簧位移容腔。

具体实施方式

 下面结合附图和具体实例对本发明作进一步的描述：

参见图1、图3，本发明液粘调速离合器主要由传动机构、控制机构、主动轴透盖和被动轴透盖构成。其中，传动机构由主动轴1、主动摩擦片8、被动摩擦片9、被动鼓13、被动盘16和被动轴22等构成；控制机构主要由第一活塞缸和第二活塞缸构成。主动摩擦片8安装于主动轴1上，被动摩擦片9安装于被动鼓13上，被动鼓13与被动盘16固定连接，被动盘16通过螺钉20、销轴24与被动轴22连接。第一活塞缸固定安装在被动轴22上，第二活塞缸安装在主动轴1上，第二活塞缸的支承盘能够相对于主动轴1进行转动。

如图3所示，主动轴透盖29设有第一径向油道29a和第二径向油道29b，主动轴透盖29的第一径向油道29a能够与外界的润滑油供油系统连通，主动轴透盖的第二径向油道29b能够与外界的控制油供油系统连通，主动轴透盖29与主动轴1动密封连接。被动轴透盖23设有能够与外界的控制油供油系统连通的径向油道23a，被动轴透盖23与被动轴动密封连接。被动轴22设有第一径向油道22a、第二径向油道22c和轴向油道22b，被动轴22的轴向油道22b通过被动轴的第一径向油道22a与被动轴透盖23的径向油道23a连通，且被动轴22的轴向油道22b通过被动轴22的第二径向油道22c与第一活塞缸的工作油油腔连通。

如图3、图10所示，主动轴1设有第一径向油道1a、第二径向油道1c、第三径向油道1d、第四径向油道1e、轴向油道1b和分油道1f。在主动轴1的轴向油道1b内还设有控制油油管。出于加工工艺方便的考虑，控制油油管可由第一支管27、第二支管28和第三支管30共同组成，第一支管27通过第二支管28与第三支管30连通。而整个控制油油管与主动轴1的轴向油道1b互不连通。主动轴透盖29的第二径向油道29b通过主动轴1的第三径向油道1d与控制油油管连通，控制油油管通过主动轴1的第二径向油道1c与第二活塞缸的工作油油腔33连通。主动轴透盖29的第一径向油道29a通过主动轴1的第一径向油道1a与主动轴1的轴向油道1b连通，主动轴1的分油道1f通过主动轴的第四径向油道1e与主动轴1的轴向油道1b连通，润滑油能够经主动轴1的分油道1f进入主动摩擦片8和被动摩擦片9之间。

主动轴1和被动轴22的中心轴线重合。主动轴1的轴向油道1b与被动轴22的轴向油道22b互不相通。如图1所示，可通过设于主动轴1的输出端端部的螺堵5以及设于被动轴22输入端端部的螺堵（图中未示）将轴向油道1b和轴向油道22b分隔。主动轴1、被动轴22通过轴承2、轴承3支承在上箱体12和下箱体25之间。

控制机构采用的是双活塞结构。作为本发明的第一种实施方式，控制机构的两个活塞缸（即第一活塞缸及第二活塞缸）的内部结构分别与图5所示的现有的普通液粘调速离合器的单活塞缸相同。如图9所示，第一活塞缸主要由被动盘40、第一弹簧顶盘43、第一活塞41和第一弹簧42构成。第一活塞缸的被动盘40通过螺钉20与被动轴22固定连接，第一弹簧顶盘43通过轴承21及锁紧螺母19与被动轴22固定连接，由此在被动盘40和第一弹簧顶盘43之间形成一个活塞缸缸体，第一活塞41置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第一弹簧位移容腔47和第一工作油油腔46。其中，在第一活塞41和被动盘40之间形成的是第一工作油油腔46，第一活塞41和第一弹簧顶盘43之间形成的是第一弹簧位移容腔47，并且，第一工作油油腔46与被动轴22上的第二径向油道22c连通。为确保第一弹簧位移容腔47和第一工作油油腔46互不相通，可以在第一活塞41与被动盘40、第一弹簧顶盘43的接触面上分别使用密封圈44进行密封。第一弹簧位移容腔47内设有第一弹簧42，第一弹簧42的一端与第一弹簧顶盘43固定连接，第一弹簧42的另一端与第一活塞41的右端面的下部41b固定连接；第一活塞41的右端面的上部41a与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。当活塞缸进压力油时，第一活塞41带动被动摩擦片45朝远离被动盘40的方向移动（即朝着图9中的“g向”移动），从而实现主动摩擦片和被动摩擦片的压紧。当活塞缸压力油压减小时，第一活塞41带动被动摩擦片45朝被动盘40所在的方向移动（即朝着图9所示的与“g向”相反的方向），从而实现主动摩擦片和被动摩擦片的相互分离。

如图9所示，在本发明的第一种实施方式中，第二活塞缸相对于第一活塞缸，两者成左右对称关系。第二活塞缸主要由支承盘49、第二弹簧顶盘50、第二活塞51和第二弹簧52构成；其中，支承盘49与主动轴1动密封连接，第二弹簧顶盘50与主动轴1固定连接，在支承盘49和第二弹簧顶盘50之间形成一个活塞缸缸体，第二活塞51置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第二弹簧位移容腔53和第二工作油油腔48。其中，在第二活塞51和支承盘49之间形成的是第二工作油油腔48，在第二活塞51和第二弹簧顶盘50之间形成的是第二弹簧位移容腔53。第二弹簧52设于第二弹簧位移容腔53内，第二弹簧52的左端与第二弹簧顶盘50固定连接，第二弹簧52的右端与第二活塞51的左端面固定连接，且第二活塞51的左端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

图9所示的左右对称的双活塞压紧结构与图5所示的单活塞压紧结构方式相比，不仅仅只是简单的增加了一套活塞缸，还在于相应的控制油路发生了根本改变。在现有液粘调速离合器中，润滑油路与控制油路两者之间一般是相互独立的，控制油路设在被动轴一侧，润滑油路设在主动轴一侧，即被动轴内仅设控制油路，主动轴内仅设润滑油路而不设控制油路。而本发明突破常规，在主动轴上同时设有润滑油路和控制油路。需要说明的是，由于主动轴上已经开有较大的径向和轴向润滑油油道，再增设一条完整的控制油油路不易实现。因此，在主动轴一侧再增加一套活塞缸，相应的控制油路如何布置成为一个难点。而本发明通过在其主动轴1上增设第二径向油道1c及第三径向油道1d，在主动轴透盖上相应增设了第二径向油道29b，并且通过在主动轴1的轴向油道1b内设置控制油油管，从而巧妙地将完整的控制油路设于主动轴的用于通润滑油的轴向油道1b内。

具体的说，为了给第二活塞缸提供控制压力油，图10所示的主动轴1与图2所示的现有普通液粘调速离合器的主动轴35相比，两者的不同之处主要在于：主动轴1增设了用作通控制油的第二径向油道1c、第三径向油道1d，并且在主动轴1的轴向油道1b内还设有控制油油管。在图1、3、4、10和11所示的实施例中，控制油油管由第一支管27、第二支管28和第三支管30共同组成，第一支管27通过第二支管28与第三支管30连通。在主动轴1上间隔地设有第一径向油道1a、第二径向油道1c、第三径向油道1d和第四径向油道1e，并设有轴向油道1b和分油道1f。此外，主动轴透盖29间隔地设有第一径向油道29a和第二径向油道29b（此处所谓的“径向”是相对于主动轴1而言）。其中，第一径向油道1a和第四径向油道1e分别与轴向油道1b连通，且主动轴1的第一径向油道1a与主动轴透盖29的第一径向油道29a连通，主动轴1的第三径向油道1d与主动轴透盖的第二径向油道29b连通；主动轴1的第四径向油道1e与主动轴1的分油道1f连通；润滑油能够经主动轴1的分油道1f进入主动摩擦片8和被动摩擦片9之间。第一支管27两端的端口各自与主动轴1的一个第二径向油道1c连通，以使第一支管27的两端各自通过主动轴的一个第二径向油道1c与第二活塞缸的第二工作油油腔33连通，并且，第一支管27的各端口与对应的第二径向油道1c密封连接，从而避免主动轴1的轴向油道1b中的润滑油进入第一支管27，使得轴向油道1b中的润滑油能够由第一支管27两侧的通道                                               、通道进入第四径向油道1e。第二支管28通过第三支管30与主动轴1的第三径向油道1d连通，且第三支管30与第三径向油道1d密封连接，从而避免主动轴1的轴向油道1b中的润滑油进入第三支管30，使得轴向油道1b中的润滑油能够由第三支管30两侧的通道、通道进入第四径向油道1e。第一支管27通过第二支管28与第三支管30连通，且第二支管28的两端分别与第一支管27、第三支管30密封连接，从而避免第二支管28中的控制油进入主动轴1的轴向油道1b。由此，第二活塞缸的控制油从主动轴透盖29上的第二径向油道29b进入主动轴1的第三径向油道1d，后经第三支管30进入第二支管28，然后再经第一支管27进入主动轴1上的第二径向油道1c，此路控制压力油通往第二活塞缸的第二工作油油腔33，从而推动第二活塞11运动，进而控制被动摩擦片的位移，最终调节主动轴1传递到被动轴22的动力大小。

综上，本发明第一种实施方式的液粘调速离合器的控制油路以及调速方式为：一路控制油从被动轴透盖23的径向油道23a经被动轴22的第二径向油道22c进入第一活塞缸的第一工作油油腔46；另一路控制油从主动轴透盖29的第二径向油道29b依次经过主动轴1的第三径向油道1d、第三支管30、第二支管28、第一支管27、主动轴1的第二径向油道1c进入第二活塞缸的第二工作油油腔48，由以上两路控制油相向推动主动摩擦片和被动摩擦片，从而实现主动摩擦片和被动摩擦片之间的压紧。通过改变控制油压力大小可以调整弹簧的压缩量，从而改变主、被动摩擦副的油膜厚度大小，实现调速目的。

进一步地，作为本发明的第二种实施方式，其传动机构、主动轴结构与第一种实施方式相同，控制机构亦仍采用双活塞结构，但两个活塞缸（即第一活塞缸、第二活塞缸）采用的是图1和图6所示的结构，由此可获得更优的技术效果。具体地说， 如图1、图6至图8所示，被动盘16、第一活塞顶盘18分别与被动轴22固定连接，由此在被动盘16和第一活塞顶盘18之间形成一个活塞缸缸体，第一活塞17置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第一弹簧位移容腔32和第一工作油油腔31。其中，在第一活塞17和被动盘16之间形成的是第一弹簧位移容腔32，第一活塞17和第一活塞顶盘18之间形成的是第一工作油油腔31，并且，第一工作油油腔31与被动轴22上的第二径向油道22c连通。为使第一弹簧位移容腔32和第一工作油油腔31互不相通，可以在第一活塞17与被动盘16、第一活塞顶盘18的接触面上分别使用密封圈26、15进行密封。第一弹簧位移容腔32内设有第一预压弹簧14，第一预压弹簧14的一端与被动盘16固定连接，第一预压弹簧14的另一端与第一活塞17的一个端面17a固定连接；第一活塞17的另一端面17b与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。当活塞缸进压力油时，第一活塞17带动被动摩擦片9朝被动盘16所在的方向移动（即图7中的“c向”），从而实现主动摩擦片和被动摩擦片的分离。当第一活塞缸的压力油压减小时，第一活塞17带动被动摩擦片9朝远离被动盘16所在的方向移动（即图7中与“c向”相反的方向），从而实现主动摩擦片和被动摩擦片的相互压紧。

在本发明的第二种实施方式中，第二活塞缸相对于第一活塞缸，两者成左右对称关系，且第二活塞缸的内部结构与第一活塞缸相同，在此只作概要描述。第二活塞缸主要由支承盘4、第二活塞顶盘7、第二预压弹簧10和第二活塞11构成。其中，如图1、图6所示，支承盘4与主动轴1动密封连接，第二活塞顶盘7通过螺钉6与主动轴1固定连接，由此在支承盘4和第二活塞顶盘7之间形成一个活塞缸缸体，第二活塞11置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第二弹簧位移容腔34和第二工作油油腔33。其中，在第二活塞11和支承盘4之间形成的是第二弹簧位移容腔34，第二活塞11和第二活塞顶盘7之间形成的是第二工作油油腔33，并且，第二工作油油腔33与主动轴1上的第二径向油道1c连通。为使第二弹簧位移容腔34和第二工作油油腔33互不相通，可以在第二活塞11与支承盘4、第二活塞顶盘7的接触面上分别使用密封圈进行密封。第二弹簧位移容腔34内设有第二预压弹簧10，第二预压弹簧10的一端与支承盘4固定连接，第二预压弹簧10的另一端与第二活塞11的一个端面11a固定连接；第二活塞11的另一端面11b与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片9固定连接。当第二活塞缸进压力油时，第二活塞11带动被动摩擦片9朝支承盘4的方向移动（即朝着图6中的“b向”移动），从而实现主动摩擦片和被动摩擦片的分离。当第二活塞缸的压力油压减小时，第二活塞11带动被动摩擦片9朝远离支承盘4的方向移动（即图6中的“a向”，它与“b向”相反），从而实现主动摩擦片和被动摩擦片的相互压紧。

如图1所示，本发明第二种实施方式的调速过程为：当供油系统无控制压力油时，主、被动摩擦片同时由第一预压弹簧14、第二预压弹簧10完全压紧，主、被动轴同步旋转；当需要调速时，控制油从被动轴22的第二径向油道22c及主动轴1的第二径向油道1c别进入第一、第二活塞缸，通过改变控制油压力大小可同时调整第一预压弹簧14、第二预压弹簧10的压缩量，从而双向改变主、被动摩擦副间的油膜厚度大小，实现调速目的。当控制油压增大时，第一、第二活塞受控制系统油压的作用，克服预压弹簧力而运动使主、被动摩擦片的间隙增大，即油膜厚度增加；继续增大控制油压到足以克服第一预压弹簧14、第二预压弹簧10的压紧力时，主、被动摩擦片分离。

本发明的第二种实施方式的动力传递过程与本发明的第一种实施方式的动力传递过程相同，但由于两种实施方式所采用的活塞缸结构不同，使得两者的调速方法不同。在本发明的第一种实施方式中，当第一、第二活塞缸里进油时实现的是主、被动摩擦片间的压紧，当第一、第二活塞缸里没有油压时实现的是主、被动摩擦片间的分离。而在本发明的第二种实施方式中，第一、第二活塞缸里进油时实现的是主、被动摩擦片的分离，没有油压时实现的是主、被动摩擦片的相互压紧。本发明的第二种实施方式的这种调速方式具有第一种实施方式所不具备的如下优点：

（1）当控制系统出现故障，如电液比例溢流阀卡死导致系统建立不起压力时，由于主、被动轴仍处于同步旋转状态，且主、被动摩擦片相互压紧，由此可实现不停机维修，并在故障排除后恢复调速，具有突出的应急能力。而现有的普通液体调速离合器控制系统出现故障时，主、被动摩擦片分离，被动轴停止转动。需解除故障后才能重新开机运行。（2）由于主、被动轴长期处于同步旋转的工况，主、被动摩擦片亦由预压弹簧压紧进行同步传动，因而供油系统中的润滑油泵和控制油泵不需工作，可以节省供油系统的电能，尤其适用于经常满负荷工作的风机、水泵。（3）由于本发明离合器处于同步或调速运行工况时，主、被动摩擦片的压紧力由预压弹簧提供，因此供油系统控制油压力较小，有利于防止漏油。

如图3所示，本发明以上两种实施方式的液粘调速离合器的控制油路如下：第一活塞缸的控制油从被动轴透盖23上的径向油道23a进入被动轴22的第一径向油道22a，后经被动轴22上的轴向油道22b进入第二径向油道22c，此路控制压力油通往第一活塞缸的第一工作油油腔。第二活塞缸的控制油从主动轴透盖29上的第二径向油道29b进入主动轴1的第三径向油道1d，后经第三支管30进入第二支管28，然后再经第一支管27进入主动轴1上的第二径向油道1c，此路控制压力油通往第二活塞缸的第二工作油油腔。

本发明以上两种实施方式的动力传递过程均为：风机、水泵等工作机从主动轴1传入动力，主动轴1旋转带动其上的主动摩擦片8，主动摩擦片8通过主、被动摩擦片间油膜的剪切作用带动被动摩擦片9旋转，被动摩擦片9将动力传递给被动鼓13，被动鼓13通过被动盘16将动力最终传递给被动轴22输出。

如图3所示，本发明以上两种实施方式的液粘调速离合器的润滑油路均为：润滑油从主动轴透盖29的第一径向油道29a进入主动轴1的第一径向油道1a，然后经过主动轴1的轴向油道1b进入主动轴1的第四径向油道1e，在油压的挤压作用下，再由主动轴1的第四径向油道1e经由主动轴1的分油道1f上的小孔进入主动摩擦片8、被动摩擦片9之间。

综上所述，本发明通过改变主动轴的结构实现了双活塞双向压紧方式，进而改变控制油路，从而使摩擦副的位移方式由单向位移变为双向位移，位移均匀度提高2倍以上，由此，油膜的均匀程度相应提高2倍以上，大大减轻了主、被动摩擦片的偏磨问题。并且，由于本发明液粘调速离合器第二种实施方式的调速方式发生了改变，当控制系统出现故障，本发明第二种实施方式由于且主、被动摩擦片相互压紧，并且主、被动轴仍处于同步旋转状态，由此可实现不停机维修，并在故障排除后恢复调速，具有突出的应急能力，对于液粘调速离合器的使用与推广有着十分重要的意义。

需要说明的是，在本发明液粘调速离合器中，双活塞结构可以是由图5所示的活塞缸（可作为第一活塞缸或第二活塞缸）与图7所示的活塞缸（可作为第一活塞缸或第二活塞缸）组合构成。本说明书陈述的内容只是对发明构思的实现形式的例举，本发明的保护范围不应当被视为只局限于实施例所示的具体方式，而应当涉及于本领域技术人员根据本发明构思所能够思考到的等同技术方案。

Claims (5)

1. 一种液粘调速离合器，包括传动机构、控制机构、主动轴透盖和被动轴透盖，所述传动机构包括主动轴、主动摩擦片、被动摩擦片、被动鼓、被动盘和被动轴；其特征是：所述控制机构包括第一活塞缸和第二活塞缸；

所述主动摩擦片安装于主动轴上，被动摩擦片安装于被动鼓上，被动鼓与被动盘固定连接，被动盘与被动轴固定连接；

所述第一活塞缸固定安装在被动轴上，第二活塞缸安装在主动轴上，第二活塞缸的支承盘能够相对于主动轴转动；

所述主动轴透盖设有第一径向油道和第二径向油道，主动轴透盖的所述第一径向油道能够与外界的润滑油供油系统连通，主动轴透盖的所述第二径向油道能够与外界的控制油供油系统连通；被动轴透盖设有能够与外界的控制油供油系统连通的径向油道；

所述被动轴设有第一径向油道、第二径向油道和轴向油道，被动轴的所述轴向油道通过被动轴的所述第一径向油道与被动轴透盖的所述径向油道连通，且被动轴的所述轴向油道通过被动轴的所述第二径向油道与第一活塞缸的第一工作油油腔连通；

所述主动轴设有第一径向油道、第二径向油道、第三径向油道、第四径向油道、轴向油道和分油道，在主动轴的所述轴向油道内还设有控制油油管，所述控制油油管与主动轴的所述轴向油道互不相通；

主动轴的所述轴向油道与被动轴的所述轴向油道互不相通，主动轴透盖的所述第二径向油道通过主动轴的所述第三径向油道与所述控制油油管连通，所述控制油油管通过主动轴的所述第二径向油道与第二活塞缸的第二工作油油腔连通；

主动轴透盖的所述第一径向油道通过主动轴的所述第一径向油道与主动轴的所述轴向油道连通，主动轴的所述分油道通过主动轴的所述第四径向油道与主动轴的所述轴向油道连通，润滑油能够经主动轴的所述分油道进入主动摩擦片和被动摩擦片之间。

2. 根据权利要求1所述的液粘调速离合器，其特征是：所述第一活塞缸包括所述被动盘、第一活塞顶盘、第一活塞和第一预压弹簧；第一活塞顶盘与所述被动轴固定连接，在被动盘和第一活塞顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第一活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第一弹簧位移容腔和所述第一工作油油腔，其中，在第一活塞和被动盘之间形成的是第一弹簧位移容腔，第一活塞和第一活塞顶盘之间形成的是第一工作油油腔；所述第一预压弹簧设于第一弹簧位移容腔内，第一预压弹簧的一端与第一活塞的一个端面固定连接，第一预压弹簧的另一端与被动盘固定连接，第一活塞的另一个端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

3. 根据权利要求1所述的液粘调速离合器，其特征是：所述第一活塞缸包括所述被动盘、第一弹簧顶盘、第一活塞和第一弹簧；第一弹簧顶盘与所述被动轴固定连接，在被动盘和第一弹簧顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第一活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第一弹簧位移容腔和所述第一工作油油腔，其中，在第一活塞和被动盘之间形成的是第一工作油油腔，第一活塞和第一弹簧顶盘之间形成的是第一弹簧位移容腔；所述第一弹簧设于第一弹簧位移容腔内，第一弹簧的一端与第一弹簧顶盘固定连接，第一弹簧的另一端与第一活塞的一个端面固定连接，第一活塞的所述端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

4. 根据权利要求1、2或3所述的液粘调速离合器，其特征是：所述第二活塞缸包括所述支承盘、第二活塞顶盘、第二活塞和第二预压弹簧；所述支承盘与所述主动轴动密封连接，第二活塞顶盘与主动轴固定连接，在支承盘和第二活塞顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第二活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第二弹簧位移容腔和所述第二工作油油腔，其中，在第二活塞和支承盘之间形成的是第二弹簧位移容腔，第二活塞和第二活塞顶盘之间形成的是第二工作油油腔；所述第二预压弹簧设于第二弹簧位移容腔内，第二预压弹簧的一端与第二活塞的一个端面固定连接，第二预压弹簧的另一端与支承盘固定连接，第二活塞的另一个端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。

5. 根据权利要求1、2或3所述的液粘调速离合器，其特征是：所述第二活塞缸包括所述支承盘、第二弹簧顶盘、第二活塞和第二弹簧；所述支承盘与所述主动轴动密封连接，第二弹簧顶盘与主动轴固定连接，在支承盘和第二弹簧顶盘之间形成一个活塞缸缸体；第二活塞置于该活塞缸缸体内并将该活塞缸缸体分隔成互不相通的第二弹簧位移容腔和所述第二工作油油腔，其中，在第二活塞和支承盘之间形成的是第二工作油油腔，第二活塞和第二弹簧顶盘之间形成的是第二弹簧位移容腔；所述第二弹簧设于第二弹簧位移容腔内，第二弹簧的一端与第二弹簧顶盘固定连接，第二弹簧的另一端与第二活塞的一个端面固定连接，第二活塞的所述端面与被动摩擦片组中最靠近的一片被动摩擦片固定连接。