CN103486157B

CN103486157B - 一种弹性阻力离合器

Info

Publication number: CN103486157B
Application number: CN201310422502.9A
Authority: CN
Inventors: 张海筹
Original assignee: Hunan University of Humanities Science and Technology
Current assignee: Hunan University of Humanities Science and Technology
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: CN103486157A

Abstract

本发明提供一种弹性阻力离合器，它包括有机壳、行星传动系统、棘齿圈、棘齿轮和操纵机构。其中，机壳顶部通过机盖密封；输入轴装配在行星架一侧，行星架另一侧与机壳上的输出轴连接；太阳轮套装在行星架内的输入轴上，并与安装在行星架内的行星齿轮相啮合，行星齿轮与内齿圈相啮合，棘齿轮装配在内齿圈上；棘齿圈套装在棘齿轮外围，棘齿圈两端与安装座两端连接，安装座与控制装置连接；本发明的优点在于：能够实现双向无级调速、软启动、软停车、适应范围广、安全可靠、性价比高、操作简单、无易损件、维护方便。

Description

一种弹性阻力离合器

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，尤其是指一种弹性阻力离合器。

背景技术

目前市场上的普通离合器有三大类，即机械摩擦离合器、液力偶合器和电磁离合器，这些离合器在不同的机器、不同场合发挥了一定的作用，也显示出各自的不足。机械摩擦离合器在半离合状态摩擦烧蚀损害严重。液力偶合器不仅结构复杂，制造精度要求高，油液温升快，而且低速时失效不能工作。电磁离合器对使用场地要求高，适应功率有限。大功率机车现在主要是用液粘技术和变频技术来解决软启动问题，而这两类产品也有各自的缺点，液粘离合器不仅昂贵，且油液升温快，启动电流大，维护难度大；变频技术的电子元件功率越大越昂贵，发热量大，防爆技术不过关。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使用功率从0~10000KW，双向无级调速，且具有软启动、软停车、过载自动保护、多点驱动的线性加速的通用离合器。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种弹性阻力离合器，它包括有机壳、行星传动系统、棘齿圈、棘齿轮、输出轴，其中，机壳顶部通过机盖密封；行星传动系统装配在机壳内，所述的行星传动系统包括有输入轴、内齿圈、行星架、太阳轮、行星齿轮，其中，输入轴装配在行星架一侧，行星架另一侧与机壳上的输出轴连接；太阳轮套装在输入轴上，并与安装在行星架内的行星齿轮相啮合，行星齿轮与内齿圈相啮合，棘齿轮装配在内齿圈上；棘齿圈包覆在棘齿轮外围，棘齿圈两端分别设有一锁紧支座，锁紧支座与控制装置连接；棘齿圈上设有限位块，该限位块卡装在机壳的限位槽内；机壳的机腔内注有润滑油。

所述的控制装置包括有偏心锁紧装置、定位齿牙板、操纵手，其中，偏心锁紧装置的花键轴装配在轴套内，轴套通过压盖和螺钉固装在机盖上，轴套和压盖之间设有油封；偏心锁紧装置内端与锁紧支座连接；偏心锁紧装置外端与操纵手连接，操纵手端部设有齿牙，机盖上设有与该齿牙相配合的定位齿牙板。

所述的控制装置由双向液压缸、液压油路、安装座构成，其中，安装座与锁紧支座连接，双向液压缸安装在安装座上，并连接由比例阀控制的液压油路。

所述的棘齿圈包括有限位块、钢带外圈、橡胶棘齿圈、压板、螺钉、螺母，锁紧支座，其中，橡胶棘齿圈通过压板、螺钉、螺母固装在钢带外圈内，钢带外圈外环底部设限位块，钢带外圈两端的锁紧支座与偏心锁紧装置相连接。

所述的棘齿圈由弹簧钢片、弹片、左锁紧支座、右锁紧支座构成,其中，弹簧钢片为一圆弧形机构，弹簧钢片内侧冲切有均匀分布的多个弹片，弹片分为左旋和右旋，右旋的弹片向右倾，左旋的弹片向左倾；弹簧钢片的两端分别设有左锁紧支座、右锁紧支座；左锁紧支座、右锁紧支座分别与安装座两端相连接。

与现有技术相比，本发明的技术效果：

第一、应用了新的力学原理：用弹性阻力代替摩擦力、电磁力及液压力，为离合器高性能、低成本的设计发现了一个新的力学原理。

第二、适应范围广：本发明既能适应中小机器上动力传递的离合装置，又能满足大功率机车的无级调速软启动的需要，能够普遍应用在各种机器上。

第三、安全可靠：本发明的调速是依靠多个棘齿啮合所产生的弹性阻力来进行的，没有冲击、突变、失效的可能，使用过程安全可靠。

第四、性价比高：本发明具有无级调速、软启动、软停车、过载自动保护、多点驱动功率平衡的功能，且造价约为液力偶合器的三分之一。

第五、操作简单、维护方便：本发明的操作跟摩擦离合器一样简单，而又无烧蚀，快速磨损等现象，无易损件，维护极为方便。

附图说明

图1为本发明的手动控制结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明的控制示意图。

图4为本发明的双向液压缸驱动调速结构示意图。

图5为本发明的棘齿圈为橡胶组合圈的结构示意图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：

实施例1

参见附图1至附图3、附图5，本实施例所述的弹性阻力离合器包括有行星传动系统、机壳1、棘齿圈3、棘齿轮5、输出轴19，其中，机壳1顶部通过机盖13密封；行星传动系统装配在机壳1内，所述的行星传动系统包括有输入轴4、内齿圈6、行星架7、太阳轮8、行星齿轮9，其中，输入轴4装配在行星架7一侧，行星架7另一侧与机壳1上的输出轴19连接；太阳轮8套装在行星架7内的输入轴4上，并与安装在行星架7内的行星齿轮9相啮合，行星齿轮9与内齿圈6相啮合，所述的行星齿轮9为三个，均布在太阳轮8外围。棘齿轮5装配在内齿圈6上；棘齿圈3包覆在棘齿轮5外围。本实施例的棘齿圈3包括有限位块3.1、钢带外圈3.2、橡胶棘齿圈3.3、压板3.4、螺钉3.5、螺母3.6，锁紧支座3.7，其中，橡胶棘齿圈3.3通过压板3.4、螺钉3.5、螺母3.6固装在钢带外圈3.2内，钢带外圈3.2外环底部设限位块3.1，机壳1内腔底部设有限位槽2，限位块3.1卡装在限位槽2内，钢带外圈3.2两端分别设有锁紧支座3.7，锁紧支座3.7与偏心锁紧装置10相连接。偏心锁紧装置10装配在轴套11内，轴套11通过压盖14和螺钉15固装在机盖13上，轴套11和压盖14之间设有油封12；偏心锁紧装置10内端与锁紧支座3.7连接；偏心锁紧装置10外端与操纵手17连接，操纵手17端部设有齿牙，机盖13上设有与该齿牙相配合的定位齿牙板16。棘齿圈3上设有限位块，该限位块卡装在机壳1的限位槽2内；机壳1的机腔内注有润滑油18。工作时，动力源连接输入轴，输出轴19连接行星架7，由于行星架7上有负载，行星内齿圈6空转而行星架7不转动。调整手动操纵手17，逐渐增加棘齿圈3上的棘齿与棘齿轮5上的棘齿的啮合量，使行星内齿圈6逐渐减速，行星架7逐渐加速，直至行星内齿圈6停转，负载正常运转。停机时，逐渐减少棘齿的啮合量，内齿圈6逐渐增速，行星架7减速，直至负载完全停止运转。这样就可实现双向无级调速，软启动、软停车功能。

实施例2

参见附图4，本实施例与实施例1所不同的是：控制装置由安装座、双向液压缸A10、液压油路A11构成，其中，双向液压缸A10安装安装座上，并连接由比例阀控制的液压油路A11。棘齿圈3由弹簧钢片A7.2、弹片A7.1、左锁紧支座A7.3、右锁紧支座A7.4构成,其中，弹簧钢片A7.2为一圆弧形机构，弹簧钢片A7.2上冲切有均匀分布的多个弹片A7.1，弹片A7.1有左右旋向之分，右旋的弹片向右倾，左旋的弹片向左倾；弹簧钢片A7.2的两端分别设有左锁紧支座A7.3、右锁紧支座A7.4；左锁紧支座A7.3、右锁紧支座A7.4分别与安装座两端相连接。本实施例的结构适用于大功率设备，离合器由比例阀控制的液压缸提供离合动力。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种弹性阻力离合器，其特征在于：它包括有行星传动系统、机壳（1）、棘齿圈（3）、棘齿轮（5）、输出轴（19），其中，机壳（1）顶部通过机盖（13）密封；行星传动系统装配在机壳（1）内，所述的行星传动系统包括有输入轴（4）、内齿圈（6）、行星架（7）、太阳轮（8）、行星齿轮（9），其中，输入轴（4）装配在行星架（7）一侧，行星架（7）另一侧与机壳（1）上的输出轴（19）连接；太阳轮（8）套装在输入轴（4）上，并与安装在行星架（7）内的行星齿轮（9）相啮合，行星齿轮（9）与内齿圈（6）相啮合，棘齿轮（5）装配在内齿圈（6）上；棘齿圈（3）包覆在棘齿轮（5）外围，棘齿圈（3）两端分别设有一锁紧支座（3.7），锁紧支座（3.7）与控制装置连接；棘齿圈（3）上设有限位块（3.1），该限位块（3.1）卡装在机壳（1）的限位槽（2）内；机壳（1）的机腔内注有润滑油（18）。

2.根据权利要求1所述的一种弹性阻力离合器，其特征在于：控制装置包括有偏心锁紧装置（10）、定位齿牙板（16）、操纵手（17），其中，偏心锁紧装置（10）的花键轴装配在轴套（11）内，轴套（11）通过压盖（14）和螺钉（15）固装在机盖（13）上，轴套（11）和压盖（14）之间设有油封（12）；偏心锁紧装置（10）内端与锁紧支座（3.7）连接；偏心锁紧装置（10）外端与操纵手（17）连接，操纵手（17）端部设有齿牙，机盖（13）上设有与该齿牙相配合的定位齿牙板（16）。

3.根据权利要求1所述的一种弹性阻力离合器，其特征在于：控制装置由双向液压缸（A10）、液压油路（A11）、安装座构成，其中，安装座与锁紧支座（3.7）连接，双向液压缸（A10）安装在安装座上，并连接由比例阀控制的液压油路（A11）。

4.根据权利要求2所述的一种弹性阻力离合器，其特征在于：棘齿圈（3）包括有限位块（3.1）、钢带外圈（3.2）、橡胶棘齿圈（3.3）、压板（3.4）、螺钉（3.5）、螺母（3.6），锁紧支座（3.7），其中，橡胶棘齿圈（3.3）通过压板（3.4）、螺钉（3.5）、螺母（3.6）固装在钢带外圈（3.2）内，钢带外圈（3.2）外环底部设限位块（3.1），钢带外圈（3.2）两端的锁紧支座（3.7）与偏心锁紧装置（10）相连接。

5.根据权利要求3所述的一种弹性阻力离合器，其特征在于：棘齿圈（3）由弹簧钢片（A7.2）、弹片（A7.1）、左锁紧支座（A7.3）、右锁紧支座（A7.4）构成,其中，弹簧钢片（A7.2）为一圆弧形机构，弹簧钢片（A7.2）内侧冲切有均匀分布的多个弹片（A7.1），弹片（A7.1）分为左旋和右旋，右旋的弹片向右倾，左旋的弹片向左倾；弹簧钢片（A7.2）两端分别设有左锁紧支座（A7.3）、右锁紧支座（A7.4）；左锁紧支座（A7.3）、右锁紧支座（A7.4）分别与安装座两端相连接。