CN103174771B

CN103174771B - 一种多盘式磁流变液离合器

Info

Publication number: CN103174771B
Application number: CN201210269440.8A
Authority: CN
Inventors: 刘秀梅; 高丽霞; 贺杰; 刘新华; 龙正
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: CN103174771A

Abstract

本发明公开了一种多盘式磁流变液离合器，属于磁流变液离合器领域，包括线圈、线圈挡板、右侧外壳通风孔、密封圈、右侧外壳、端盖、左侧外壳、主动轴、从动轴、主传动盘、辅助传动盘、从传动盘、主传动盘挡圈、从传动盘挡圈、右导磁侧板、外隔磁环、左导磁侧板、与主动轴一体的传动侧板和与传动侧板连接的内隔磁环，还包括设在内隔磁环内部的散热器和设在主动轴内侧与传动侧板连接的风扇叶片，散热器固定在主动轴与辅助传动盘之间，传动侧板和左侧外壳在与左导磁侧板上的扇形孔对应的位置处设有与之相通的扇形孔，热管的吸热端深入主动盘内部，热管的散热端装有散热翅。有益效果是散热效果良好，可长时间工作在滑差状态下。

Description

一种多盘式磁流变液离合器

技术领域

本发明涉及一种多盘式磁流变液离合器，属于磁流变液离合器领域。

背景技术

传统的液体粘性传动是一种利用存在于主被动摩擦片之间的油膜剪切作用来传递动力，能够长期在打滑情况下工作、进行无级调速，并且可以实现主被动轴之间的同步传动，并通过改变油膜的厚度来控制传递转矩的大小。优点是调速快，稳定性好，可实现无极调速。其缺点是需要庞大的供油系统和复杂的控制系统，体积庞大且成本较高。

磁流变液是一种新型智能材料，由于其在磁场中具有优良的磁流变效应，近十几年里在振动控制方面具有成熟的应用，并在传动工程领域也有了较大的发展。其在离合器中也得到了广泛地应用，比如：1998年10月20日公开的美国专利“一种多盘式磁流变液离合器”（申请号：US 862914，公开号：US5823309），包括线圈、线圈挡板、密封圈、右侧外壳、端盖、左侧外壳、主动轴、从动轴、主传动盘、辅助传动盘、从传动盘、主传动盘挡圈、从传动盘挡圈、右导磁侧板、外隔磁环、左导磁侧板、与主动轴一体的传动侧板和与传动侧板连接的内隔磁环等，其克服了原有离合器的缺点，在确保稳定性的前提下，系统简单，能耗低，在较弱的磁场下可产生较大的剪切屈服强度，使用寿命长。但其在散热方面考虑较少，散热特性一般较差，不能长时间工作在滑差状态下。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种多盘式磁流变液离合器，其散热效果良好，可长时间工作在滑差状态下。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多盘式磁流变液离合器，包括线圈、线圈挡板、密封圈、右侧外壳、端盖、左侧外壳、主动轴、从动轴、主传动盘、辅助传动盘、从传动盘、主传动盘挡圈、从传动盘挡圈、右导磁侧板、外隔磁环、左导磁侧板、与主动轴一体的传动侧板和与传动侧板连接的内隔磁环，传动侧板通过螺钉与内隔磁环相连，内隔磁环上装有由主传动盘挡圈均匀隔开的主传动盘和辅助传动盘，主传动盘通过内端部的凹槽与内隔磁环相连接，从动轴与右导磁侧板相连，并通过外隔磁环与左导磁侧板相连，外隔磁环上的从传动盘由从传动盘挡圈均匀隔开，并且从传动盘外端通过凹槽与外隔磁环相连接，主传动盘与从传动盘交错排列，且两者之间的空隙充满磁流变液，由密封圈进行密封，左侧外壳内部顶端置有线圈,还包括热管、散热翅、设在内隔磁环内部的散热器和设在主动轴内侧与传动侧板连接的风扇叶片，散热器固定在主动轴与辅助传动盘之间，左导磁侧板靠近主动轴的一端有均匀分布的扇形孔，且通过轴承与主动轴连接，传动侧板和左侧外壳在与左导磁侧板上的扇形孔对应的位置处设有与之相通的扇形孔，热管的吸热端深入主动盘内部，热管的散热端装有散热翅，并且散热翅成弧形等间距排列置于内隔磁环内部。

散热翅位于左侧通风口，且散热器为两个对称部分，最内端的散热翅机械强度较大，嵌入到左端的传动侧板及右端的辅助传动盘内。

风扇叶片的右端设有通风狭缝。

内隔磁环由相同的6个内隔磁环组件装配而成，主动盘也由相同的6个主动盘组件装配而成，且在主动盘的每一主动盘组件中心都有一个安装热管的孔，且相邻的主动盘内的热管是交错排列的。

外隔磁环、从传动盘挡圈及主动盘挡圈均由两个对称的半圆形结构组成。

本发明的有益效果是：因热管的吸热端深入主传动盘内部，即热管的吸热端位于热源产生的地方，并且在热管的散热端装有散热翅，主动轴快速转动时，风扇叶片的快速转动带动离合器内部空气的快速流动，气流通过离合器左侧各个零件的扇形孔与外界流通，将散热翅上的热量及时散发出去，保证了离合器良好的散热；而且风扇叶片右端设有狭缝，对离合器内部空气顺畅的流通起到良好的辅助作用，从而保证了良好的散热效果；将内隔磁环与主动盘分别设计为相同的6部分，6部分装配在一起形成完整的环状结构，并且在主动盘的每一部分中心都有一个安装热管的孔，并且相邻的传动盘内的热管是交错排列的，外隔磁环、从传动盘挡圈及主动盘挡圈均由两个对称的半圆形结构组成，便于安装拆卸。此外，当线圈中通入电流时，在线圈产生的磁场作用下传动盘间磁流变液发生流变效应并产生剪切屈服应力，主动轴可以带动从动轴快速转动。当磁场强度足够大时，从动轴与主动轴同步转动，可以实现大功率传动；当扭矩大小不足时，可通过增加传动盘组中主传动盘和从传动盘的数目，实现较大的连续可调的扭矩传递，同时也可通过增大电流及线圈的匝数来实现大功率的传动，使其适用于大功率、大扭矩的场合，因其散热性良好，确保在大功率、大扭矩的场合下也可及时散热，长时间工作。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是本发明的内隔磁环的结构示意图；

图3是本发明的内隔磁环组件的主视图；

图4是本发明的主动轴的右视图；

图5是本发明的散热器的结构示意图；

图6是本发明的主动传动盘的结构示意图；

图7是本发明的主动传动盘组件的结构示意图；

图8是本发明的空气流通通道示意图。

图中：1、线圈，2、线圈挡板，3、通风孔，4、从传动盘挡圈，5、主传动盘，50、主传动盘组件，6、磁流变液，7、密封圈，8、右侧外壳，9、辅助传动盘，10、端盖，11、从动轴，12、外隔磁环，13、左侧外壳，14、从传动盘，15、左导磁侧板，16、内隔磁环，160、内隔磁环组件，17、热管，18、散热翅，19、风扇叶片，20、主动轴，21、传动侧板，22、主传动盘挡圈，23、右导磁侧板，24、散热器，25、通风狭缝，26、扇形孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示，本发明包括线圈1、线圈挡板2、密封圈7、右侧外壳8、端盖10、左侧外壳13、主动轴20、从动轴11、主传动盘5、辅助传动盘9、从传动盘14、主传动盘挡圈22、从传动盘挡圈4、右导磁侧板23、外隔磁环12、左导磁侧板15、与主动轴20一体的传动侧板21和与传动侧板21连接的内隔磁环16，传动侧板21通过螺钉与内隔磁环16相连，内隔磁环16上装有由主传动盘挡圈22均匀隔开的主传动盘5和辅助传动盘9，主传动盘5通过内端部的凹槽与内隔磁环16相连接，从动轴11与右导磁侧板23相连，并通过外隔磁环12与左导磁侧板15相连，外隔磁环12上的从传动盘14由从传动盘挡圈4均匀隔开，并且从传动盘14外端通过凹槽与外隔磁环12相连接，主传动盘5与从传动盘14交错排列，且两者之间的空隙充满磁流变液6，由密封圈7进行密封，左侧外壳13内部顶端置有线圈1,还包括热管17、散热翅18、设在内隔磁环16内部的散热器24和设在主动轴20内侧与传动侧板21连接的风扇叶片19，散热器24固定在主动轴20与辅助传动盘9之间，左导磁侧板15靠近主动轴20的一端有均匀分布的扇形孔，且通过轴承与主动轴20连接，传动侧板21和左侧外壳13在与左导磁侧板15上的扇形孔对应的位置处设有与之相通的扇形孔26，热管17的吸热端深入主动盘5内部，热管17的散热端装有散热翅18，并且散热翅18成弧形等间距排列置于内隔磁环16内部。

使用时，因热管17的吸热端深入主传动盘内部，即热管17的吸热端位于热源产生的地方，并且在热管17的散热端装有散热翅18，主动轴20快速转动时，风扇叶片19的快速转动带动离合器内部空气的快速流动，气流通过离合器左侧各个零件的扇形孔与外界流通，将散热翅18上的热量及时散发出去，保证了离合器良好的散热。

当在线圈1中通入电流时，传动盘组（主传动盘5和从传动盘14）间的磁流变液6发生流变效应，主动轴20可以带动从动轴11快速转动，当电流产生的磁场强度足够强时，从动轴11能够与主动轴20同步转动，可以实现大功率传动，并且具有良好的可控性。可通过增加传动盘组（主传动盘5和从传动盘14）中主传动盘5和从传动盘14的数目，实现较大的连续可调的扭矩传递，同时也可通过增大电流及线圈的匝数来实现大功率的传动，使其适用于大功率、大扭矩的场合。

优选的，散热翅18位于左侧通风口，且散热器24为两个对称部分，最内端的散热翅机械强度较大，嵌入到左端的传动侧板21及右端的辅助传动盘9内，可进一步提高散热性。

优选的，风扇叶片19的右端设有通风狭缝25，在主动轴20快速转动的时候，可保证离合器内部空气流通更加顺畅。

优选的，如图2和图3所示，内隔磁环16由相同的6个内隔磁环组件160装配而成；如图6和图7所示，主动盘5也由相同的6个主动盘组件50装配而成；便于安装拆卸，在主动盘5的每一主动盘组件50中心均设有一个安装热管的孔，且相邻的主传动盘5内的热管是交错排列的，利于进一步散热。

优选的，外隔磁环12、从传动盘挡圈4及主动盘挡圈22均由两个对称的半圆形结构组成，便于拆卸安装。

此外，辅助传动盘9、内隔磁环16、外隔磁环12和主动轴20可采用非导磁材料，确保较少磁路中的漏磁，右侧外壳8和左侧外壳13上位于线圈1的下端设有通风孔3，保证线圈1产生的热量及时散发到空气中。

Claims

1.一种多盘式磁流变液离合器，包括线圈(1)、线圈挡板(2)、密封圈(7)、右侧外壳(8)、端盖(10)、左侧外壳(13)、主动轴(20)、从动轴(11)、主传动盘(5)、辅助传动盘(9)、从传动盘(14)、主传动盘挡圈(22)、从传动盘挡圈(4)、右导磁侧板(23)、外隔磁环(12)、左导磁侧板(15)、与主动轴(20)一体的传动侧板(21)和与传动侧板(21)连接的内隔磁环(16)，传动侧板(21)通过螺钉与内隔磁环(16)相连，内隔磁环(16)上装有由主传动盘挡圈(22)均匀隔开的主传动盘(5)和辅助传动盘(9)，主传动盘(5)通过内端部的凹槽与内隔磁环(16)相连接，从动轴(11)与右导磁侧板(23)相连，并且右导磁侧板(23)通过外隔磁环(12)与左导磁侧板(15)相连，外隔磁环(12)上的从传动盘(14)由从传动盘挡圈(4)均匀隔开，并且从传动盘(14)外端通过凹槽与外隔磁环(12)相连接，主传动盘(5)与从传动盘(14)交错排列，且两者之间的空隙充满磁流变液(6)，由密封圈(7)进行密封，左侧外壳(13)内部顶端置有线圈(1),其特征在于,还包括热管(17)、散热翅(18)、设在内隔磁环(16)内部的散热器(24)和设在主动轴(20)内侧与传动侧板(21)连接的风扇叶片(19)，散热器(24)固定在主动轴(20)与辅助传动盘(9)之间，左导磁侧板(15)靠近主动轴(20)的一端有均匀分布的扇形孔，且通过轴承与主动轴(20)连接，传动侧板(21)和左侧外壳(13)在与左导磁侧板(15)上的扇形孔对应的位置处设有与之相通的扇形孔(26)，热管(17)的吸热端深入主动盘(5)内部，热管(17)的散热端装有散热翅(18)，并且散热翅(18)成弧形等间距排列置于内隔磁环(16)内部；所述的散热翅(18)位于左侧通风口，且散热器(24)为两个对称部分，最内端的散热翅(18)机械强度较大，嵌入到左端的传动侧板(21)及右端的辅助传动盘(9)内；所述的风扇叶片(19)的右端设有通风狭缝(25)。

2.根据权利要求1所述的一种多盘式磁流变液离合器，其特征在于，所述的内隔磁环(16)由相同的6个内隔磁环组件(160)装配而成，主动盘(5)也由相同的6个主动盘组件(50)装配而成，且在主动盘(5)的每一主动盘组件(50)中心都有一个安装热管的孔，且相邻的主动盘(5)内的热管是交错排列的。

3.根据权利要求1所述的一种多盘式磁流变液离合器，其特征在于,所述的外隔磁环(12)、从传动盘挡圈(4)及主动盘挡圈(22)均由两个对称的半圆形结构组成。