CN103422966A - 风扇离合器及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风扇离合器及工程机械，其中，该风扇离合器包括：风扇、回位弹簧、中心轴、与所述中心轴固定连接的主动片组件、与所述风扇刚性连接的从动片组件，所述风扇离合器还包括冷却液循环腔及容积可变的工作缸；所述工作缸包括固定部及用于推动主动片组件与从动片组件结合的活动部，所述固定部至少部分与所述冷却液循环腔的外壁叠合固定设置，所述活动部轴向可滑动安装于所述中心轴上，所述工作缸中设置有体积可变的感温介质。本发明提供的风扇离合器结构简单，能够根据发动机温度状况，自动调节风扇转速。

Description

风扇离合器及工程机械

技术领域

本发明涉及风扇调速领域，特别涉及一种风扇离合器及装设有该风扇离合器的工程机械。

背景技术

现有应用于汽车领域的风扇离合器主要可以分为两种类型，一种为电磁式，另一种为硅油式。其中，电磁式离合器，离合时冲击力大，结构复杂，容易损坏，而硅油式离合器的优点是离合时无冲击，能够实现无极变速，但结构较大，脱离和接合还不够理想。

由于结构复杂及体积较大等原因，上述两种类型的风扇离合器无法应用于空间及结构受限的工程机械，现有工程机械大多将风扇与发动机刚性连接，即风扇与发动机曲轴直接联动。在环境温度较低时，发动机刚启动时，风扇随之启动，不利于发动机迅速升温，且风扇旋转造成能源浪费；在环境温度较高时，一般为节约能量，风扇最高转速受转速比限制，不能有效地对发动机散热。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种风扇离合器及装设有该风扇离合器的工程机械，该风扇离合器结构简单，能够根据发动机温度状况，自动调节风扇转速，适用于工程机械。

一方面，本发明提供了一种风扇离合器，包括：风扇、回位弹簧、中心轴、与所述中心轴固定连接的主动片组件、与所述风扇刚性连接的从动片组件，所述风扇离合器还包括冷却液循环腔及容积可变的工作缸；所述工作缸包括固定部及用于推动主动片组件与从动片组件结合的活动部，所述固定部至少部分与所述冷却液循环腔的外壁叠合固定设置，所述活动部轴向可滑动安装于所述中心轴上，所述工作缸中设置有体积可变的感温介质。

进一步地，所述感温介质为石蜡。

进一步地，所述主动片组件包括主动片架及装设在所述主动片架上的主动片，所述主动片架固定于所述中心轴上；所述从动片组件包括从动片架及装设在所述从动片架的从动片，所述从动片架与所述风扇刚性连接，且与所述中心轴轴承连接。

进一步地，所述活动部为柱塞。

进一步地，所述活动部为活塞。

本发明风扇离合器通过感温介质受热变成液态体积增大，工作缸容积随之增大，进而对主动片产生推力直至与从动片结合，并根据感温介质体积膨胀情况控制主动片与从动片的结合力大小，从而实现风扇随发动机冷却液不同温度而产生不同转速，且结构简单，能适用于各种工程机械。

另一方面，本发明还提供一种工程机械，包括：发动机及上述的风扇离合器，所述风扇离合器的冷却液循环腔的入口连接所述发动机的出口，所述风扇离合器的中心轴连接所述发动机的曲轴。

进一步地，所述风扇离合器的感温介质与所述工程机械的节温器中的感温介质一致。

进一步地，所述感温介质为石蜡。

进一步地，所述风扇离合器的冷却液循环腔的出口连接所述工程机械的散热器。

进一步地，所述工程机械包括工程车辆。

由于工程机械包括上述风扇离合器，具有相应技术效果，不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的风扇离合器的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1为本发明实施例提供的风扇离合器的结构示意图，如图1所示，本实施例风扇离合器可以包括：冷却液循环腔1、容积可变的工作缸2、风扇6、回位弹簧7、中心轴8、与中心轴8固定连接的主动片组件、与风扇6刚性连接的从动片组件；其中，该工作缸2包括固定部及用于推动主动片组件与从动片组件结合的活动部，固定部至少部分与冷却液循环腔1的外壁叠合固定设置，活动部（可以为柱塞3或活塞等）轴向可滑动安装于中心轴8上，工作缸2中设置有体积可变的感温介质（如石蜡及海波等）。

具体操作时，主动片组件可以包括主动片架41及装设在主动片架41上的主动片42，主动片架41固定于中心轴8上，与中心轴8同时运动；从动片组件包括从动片架51及装设在从动片架51的从动片52，从动片架41与风扇6刚性连接，且与中心轴8轴承连接使得从动片架52的旋转不受中心轴8控制。

在应用上述风扇离合器时，将风扇离合器的中心轴8连接发动机的曲轴，冷却液循环腔1的入口11连接发动机的出口；这样，当发动机的出口流出的冷却液温度达到上述感温介质的熔点时，感温介质开始融化，工作缸2的容积开始变大，柱塞3沿着中心轴8向左移动，随着工作缸2的容积不断增大，主动片42与从动片52结合且结合力逐步增加，风扇6转速逐步提升；当发动机的出口流出的冷却液温度低于或等于上述感温介质的凝固点时，感温介质凝固，回位弹簧7推动柱塞3回至初始位置，主动片42与从动片52分离，风扇6成自由状态，不受发动机曲轴转速控制。

本实施例通过感温介质受热成液态体积增大，工作缸容积随之增大，进而对离合器主动片产生推力直至与从动片结合，并根据感温介质体积膨胀情况控制主动片与从动片的结合力大小，从而实现风扇随发动机冷却液不同温度而产生不同转速，且结构简单，能适用于各种工程机械。

在未示出的一个实施例中，本发明还提供了一种工程机械的实施例，其包括发动机及上述风扇离合器，风扇离合器的冷却液循环腔1的入口11连接发动机的出口，中心轴8连接发动机的曲轴。

优选地，上述感温介质与工程机械的节温器中的感温介质（以石蜡为例进行解释说明）一致。由于节温器中石蜡的状态变化由发动机中的冷却液控制，故在工作缸2中的感温介质与节温器中的石蜡一致时，工作缸2和节温器的容积变化步调可以保持一致；当冷却液使节温器中的石蜡开始融化时，节温器开启，工作缸2中的石蜡也开始逐渐转化为液态，工作缸2体积增加，即推动柱塞3，让主动片42与从动片52开始结合，风扇6开始旋转，随着温度的不断上升，石蜡体积不断增大，主动片42与从动片52结合力逐步增加，风扇6转速即逐步提升，当节温器全开时，工作缸2中的石蜡体积达到最大，主动片42与从动片52的结合力达到最大，此时，风扇6转速与中心轴转速相同；当冷却液温度低于或达到石蜡凝固点时，即低于节温器开启温度时，节温器关闭，工作缸2中的石蜡成固态，回位弹簧7推动柱塞3回至初始位置，主动片42与从动片52分离，风扇6成自由状态，不受发动机曲轴转速控制。

优选地，风扇离合器的冷却液循环腔1的出口12连接工程机械的散热器，便于利用散热器进行散热以及冷却液的循环利用（现有发动机冷却液一般流入散热器中散热后循环利用，本实施例中，冷却液自发动机出口流出后，同时流至冷却液循环腔1与散热器入口）。

具体操作时，上述工程机械可以包括工程车辆。

本实施例中，工作缸中的石蜡与节温器内的石蜡相同，二者的状态均受发动机冷却液的控制，即可做到节温器开启时，风扇旋转，节温器全开时，风扇达到最高转速，即风扇旋转启动至转速最高这一过程与节温器开启至全开的过程步调一致，实现风扇的转速根据发动机温度状况自动调节，能有效对发动机散热，避免能源浪费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风扇离合器，包括：风扇（6）、回位弹簧（7）、中心轴（8）、与所述中心轴（8）固定连接的主动片组件、与所述风扇（6）刚性连接的从动片组件，其特征在于，所述风扇离合器还包括冷却液循环腔（1）及容积可变的工作缸（2）；所述工作缸（2）包括固定部及用于推动所述主动片组件与从动片组件结合的活动部，所述固定部至少部分与所述冷却液循环腔（1）的外壁叠合固定设置，所述活动部轴向可滑动安装于所述中心轴（8）上，所述工作缸（2）中设置有体积可变的感温介质。

2.根据权利要求1所述的风扇离合器，其特征在于，所述感温介质为石蜡。

3.根据权利要求1或2所述的风扇离合器，其特征在于，所述主动片组件包括主动片架（41）及装设在所述主动片架（41）上的主动片（42），所述主动片架（41）固定于所述中心轴（8）上；所述从动片组件包括从动片架（51）及装设在所述从动片架（51）的从动片（52），所述从动片架（41）与所述风扇（6）刚性连接，且与所述中心轴（8）轴承连接。

4.根据权利要求3所述的风扇离合器，其特征在于，所述活动部为柱塞（3）。

5.根据权利要求3所述的风扇离合器，其特征在于，所述活动部为活塞。

6.一种工程机械，包括发动机，其特征在于，还包括有权利要求1、3-5中任一项所述的风扇离合器，所述风扇离合器的冷却液循环腔（1）的入口（11）连接所述发动机的出口，所述风扇离合器的中心轴（8）连接所述发动机的曲轴。

7.根据权利要求6所述的工程机械，其特征在于，所述风扇离合器的感温介质与所述工程机械的节温器中的感温介质一致。

8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述感温介质为石蜡。

9.根据上述权利要求6-8中任一项所述的工程机械，其特征在于，所述风扇离合器的冷却液循环腔（1）的出口（12）连接所述工程机械的散热器。

10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械包括工程车辆。