CN103790998B - 一种双片式液粘调速离合器 - Google Patents

Abstract

一种双片式液粘调速离合器，包括输入装置、输出装置以及箱体，箱体包括上箱盖和下箱盖，上箱盖和下箱盖之间通过凸缘处的固定螺钉连接；输入装置包括输入轴和第一透盖，第一透盖固定在上箱盖和下箱盖的壁面上，输入轴位于第一透盖内，输入轴位于箱体内腔的轴端处分别设有油缸、活塞、主动片、弹簧挡座，输入轴上开有输油孔；输出装置包括输出轴和第二透盖，输出轴位于第二透盖内，输出轴位于箱体内腔的轴端处分别设有被动片、被动片支座，输出轴上开有输油孔。与传统的液粘调速离合器相比，本发明具有结构简单、安全可靠、控制简便、检测容易，易于实现自动化控制等优点。

Description

一种双片式液粘调速离合器

技术领域

本发明涉及一种液粘调速离合器，特别是指一种双片式液粘调速离合器。

背景技术

随着社会的不断发展，节能降耗成为当今世界的重大主题之一。在工农业生产中，机械设备引入液粘调速离合器进行调速和柔性启动，具有获得显著节能效果的潜力，因此获得了国内外专家的广泛关注。

液体粘性传动是利用液体的粘性或剪切力传递动力的一种新型流体传动形式，简称液粘传动。液粘传动技术应用于调速离合器开发出了液粘调速离合器，液粘调速离合器是一种以液体为工作介质，通过改变摩擦副间油膜的厚度调节输出转速和扭矩并兼有离合功能的传动装置，其最大特点是调速灵敏度高、稳定性好、输出转速可以实现0~100%范围内无级调节，是实现机械设备节能降耗的有效手段。

液粘传动技术经过近30年的发展，在理论研究方面取得了较大的成果，但在试验研究方面存在一定的不足，原因是缺少操作方便、结构简单、易于检测的试验装置。在以往的发明专利中，关于液粘调速离合器多采用多片式，在试验中液粘调速离合器的结构较复杂、控制变量多而使其应用具有很大的局限性；浙江大学黄家海于2011年4月在《液粘调速离合器流体剪切传动机理研究》一书的第106-108页，公开了一种手动调节式液粘调速离合器，依靠输入轴上的锁紧螺母和固定螺钉手动调节主、被动片间的距离，在每次调整主被动片之间的距离时必须要拆开箱体，调整完毕后，再进行箱体的安装，存在操作不便、费时费力等缺点。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种结构简单、安全可靠、便于检测、易于实现自动化控制的双片式液粘调速离合器。

本发明的技术方案是：

一种双片式液粘调速离合器，包括输入装置、输出装置以及箱体， 包括：

箱体包括上箱盖和下箱盖，上箱盖和下箱盖之间通过凸缘处的固定螺钉连接；输入装置包括输入轴和第一透盖，第一透盖固定在上箱盖和下箱盖的壁面上；输入轴位于第一透盖内，输入轴位于箱体内腔的轴端处分别设有油缸、活塞、主动片、弹簧挡座；油缸采用普通平键固定连接在箱体内腔的轴端处；活塞在油缸的腔内做轴向运动并与油缸之间用传动销连接；主动片通过摩擦片固定螺钉固定在活塞上面；弹簧挡座通过紧定螺钉固定在输入轴靠近主动片一侧；所述活塞与弹簧挡座之间放置复位弹簧；输入轴上开有输油孔，所述输油孔用来将第一管接口的控制油液传送到所述油缸内；输出装置包括输出轴和第二透盖，第二透盖固定在上箱盖和下箱盖的壁面上；输出轴位于第二透盖内，输出轴位于箱体内腔的轴端处分别设有被动片、被动片支座；被动片支座通过支座固定螺钉固定在输出轴上；被动片在被动片支座上加工阶梯面进行定位并通过摩擦片固定螺钉进行安装固定；输出轴上开有输油孔，输油孔用来将第二管接口的润滑油液传送到主动片和被动片之间。

本发明的有益效果：本发明有控制油路和润滑油路两个油路，且摩擦片为双片式，与传统的液粘调速离合器相比，输入轴位于第一透盖内，输入轴位于箱体内腔的轴端处分别设有油缸、活塞、主动片、弹簧挡座，具有结构简单，控制简便的特点，输入轴上开有输油孔，输油孔用来将第一管接口的控制油液传送到所述油缸内；同时，输出轴位于箱体内腔的轴端处分别设有被动片、被动片支座，输出轴上开有输油孔，输油孔用来将第二管接口的润滑油液传送到主动片和被动片之间，安全可靠，易于实现自动化控制。上箱盖和下箱盖之间通过凸缘处的固定螺钉连接，具有结构简单，便于检测等优点，综上所述，本发明结构简单、安全可靠、便于检测、易于实现自动化控制。

附图说明

图1为本发明实施例的一种双片式液粘调速离合器的结构示意图；

图2为本发明实施例的透盖的轴向剖视图；

图3为本发明实施例的输入和输出轴油孔结构剖视图。

图中：1、底板；2、筋板；3、下箱盖；4、第一透盖；5、防尘密封垫圈；6、轴承端盖固定螺钉；7、O型密封垫圈；8、输入轴；9、锁紧螺母；10、第一圆珠滚子球轴承；11、螺堵；12、第一轴承端盖；13、油缸；14、活塞；15、复位弹簧；16、密封垫圈；17、传动销；18、透视孔盖板固定螺钉；19、透视孔；20、上箱盖；21、主动片；22、被动片；23、摩擦片固定螺钉；24、被动片支座；25、弹簧挡座；26、紧定螺钉；27、支座固定螺钉；28、输出轴；29、普通平键；30、泄油孔；31、固定螺钉；32、第一油孔；33、环形油槽；34、径向油孔；35、轴向油孔；36、第一段曲面；37、第二段曲面；38、第二圆珠滚子球轴承；39、第二轴承端盖；40、第二透盖；41、第一管接口；42、第二管接口；43、第二油孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的一种双片式液粘调速离合器的结构如图1至图3所示，包括底板1、筋板2、下箱盖3、第一透盖4、防尘密封垫圈5、轴承端盖固定螺钉6、O型密封垫圈7、输入轴8、锁紧螺母9、第一圆珠滚子球轴承10、螺堵11、第一轴承端盖12、油缸13、活塞14、复位弹簧15、密封垫圈16、传动销17、透孔盖板固定螺钉18、透视孔19、上箱盖20、主动片21、被动片22、摩擦片固定螺钉23、被动片支座24、弹簧挡座25、紧定螺钉26、支座固定螺钉27、输出轴28、普通平键29、泄油孔30、固定螺钉31、第一油孔32、环形油槽33、径向油孔34、轴向油孔35、第一段曲面36、第二段曲面37、第二圆珠滚子球轴承38、第二轴承端盖39、第二透盖40、第一管接口41、第二管接口42、第二油孔43。

输入装置包括输入轴8和第一透盖4，第一透盖4固定在上箱盖20和下箱盖3的壁面上，输入轴8位于第一透盖4内，输入轴8位于箱体内腔的轴端处分别设有油缸13、活塞14、主动片21、弹簧挡座25；输入轴8通过两个第一圆珠滚子球轴承10安装在第一透盖4内，第一圆珠滚子球轴承10放置在第一透盖4侧面的沉头孔内腔中，在靠近第一轴承端盖12一侧的第一圆珠滚子球轴承10的外圈通过第一透盖4的一阶梯面来定位，内圈通过锁紧螺母9定位；另一个第一圆珠滚子球轴承10通过靠近油缸13的输入轴8的轴肩来定位；在靠近油缸13的输入轴8的轴肩还对油缸13进行定位；油缸13采用限制其周向运动的普通平键29固定连接在箱体内腔的轴端处，油缸13的轴向定位是通过左端的轴肩及右端的弹簧挡座25来完成；活塞14在其与油缸13形成的环形油腔内油液压力作用下，向两边做轴向运动并与油缸13之间用传动销17连接，其传动销17的个数为4个，呈轴向放置且周向均匀分布，因此，活塞14仅可以做沿油缸13内腔壁的轴向滑动运动而不会产生相对油缸13的周向滑动，同时在活塞14与油缸13接触的壁面采用用于防止工作油液泄露的密封垫圈16；主动片21采用在活塞14端面加工阶梯面进行定位并通过周向均匀布置的8个摩擦片固定螺钉23固定；弹簧挡座25通过紧定螺钉26固定在输入轴8靠近主动片21一侧，活塞14与弹簧挡座25之间放置放置4个周向均匀布置的复位弹簧15，复位弹簧15的固定则采用在活塞14、弹簧挡座25上加工弹簧座孔的方式来完成，该复位弹簧15用于使活塞14在控制油液的压力小于复位弹簧15的弹力时向左运动并回到初始位置；以上第一轴承端盖12、防尘密封垫圈5、第一透盖4通过轴承端盖固定螺钉6固定在具有一定壁厚的上箱盖20和下箱盖3上。

此外，输入轴8上开有输油孔，输油孔用来将第一管接口41的控制油液传送到油缸13内；在第一管接口41的控制油液进入输入轴前，需要第一透盖4上开有第一油孔32，该第一油孔32位于第一透盖4的第一段曲面36和第二段曲面37处，呈一个倒立的“T”字形油孔连通一个径向油孔；第一油孔32在第二段曲面37处的径向油孔延伸到第一透盖4内腔的环形油槽33处；上述第一油孔32与输入轴8上的输油孔贯通。输入轴8上的输油孔分为径向输油孔34和轴向输油孔35，径向输油孔34在输入轴8的轴截面上呈“十”字形，轴向输油孔35位于径向输油孔34的中心位置；“十”字形的输油孔分别位于第一透盖4内腔环形油槽33的轴段处以及油缸13与活塞14形成油腔的轴段处，此外，油缸 13与活塞14形成油腔轴段处的油缸13壁面相应有一通孔，便于控制油液从输入轴8的输油孔进入油缸13中。

输出装置包括输出轴28和第二透盖40，第二透盖40固定在上箱盖20和下箱盖3的壁面上；输出轴28位于第二透盖40内，输出轴28位于箱体内腔的轴端处分别设有被动片22、被动片支座24；被动片支座24通过支座固定螺钉27固定在输出轴28上，该支座固定螺钉27使被动片支座24随输出轴28仅做周向旋转运动而不做轴向的直线运动；被动片22在被动片支座24上加工阶梯面进行定位并通过摩擦片固定螺钉23进行安装固定；上述输出轴28是通过两个第二圆珠滚子球轴承38安装在所述第二透盖40内，第二圆珠滚子球轴承38放置在第二透盖40侧面加工的沉头孔内腔中，靠近第二轴承端盖39一侧的第二圆珠滚子球轴承38外圈通过第二透盖40的一阶梯面来定位，内圈通过锁紧螺母9定位；另一个第二圆珠滚子球轴承38通过靠近被动片支座24一侧输入轴8的轴肩来定位；此外，输出轴28上开有输油孔，第二透盖40上开有第二油孔43，此油孔和第一油孔32结构相同，与输出轴28上的输油孔相贯通，第二透盖40内腔环形油槽处的轴段也有一个“十”字形输油孔，该输油孔用来将第二管接口42的润滑油液传送到主动片21和被动片22之间。

当主机工作时，控制油液经第一管接口41进入透盖4上的油孔32和环形油槽33并经输入轴8的径向油孔34、轴向油孔35进入油缸13与活塞14形成的环形油腔内；工作时，控制油液进入油缸13与活塞14形成的环形油腔内；当油液压力大于复位弹簧15的弹力时，活塞14带动主动片21向右运动，从而使主动片21和被动片22之间的距离减小；此外，当控制油液的压力小于复位弹簧15的弹力时，活塞14带动主动片21向左运动，从而使主动片21和被动片22之间的距离增大；同理，润滑油液通过第二管接口42经第二透盖40上的第二油孔43进入环形油槽并经过输出轴28上的径向油孔、轴向油孔进入主动片21和被动片22之间，用于保证摩擦片之间形成油膜。上述输入装置和输出装置中，输入轴8靠近所述主动片21的轴中心处、第一油孔32靠近第一段曲面36和第二段曲面37的外表面处、第二油孔43和第一油孔32相对应处分别安装螺堵11，以防止润滑油液泄露；第一透盖4和第二透盖40内腔环形油槽33两侧分别有一个用于放置O型密封垫圈7的槽，该O型密封垫圈的目的主要是防止在工作时环形油槽内的油液泄露。

在安装时，输入轴8、输出轴28及其安装在其上的零件通过轴承端盖固定螺钉27安装固定在具有一定壁厚的上箱盖20、下箱盖3的壁面，其中，上箱盖20、下箱盖3均为采用铸造工艺加工具有凸缘的零件；在安装时，上箱盖20、下箱盖3通过凸缘处的的固定螺钉固定而形成一个箱体；在上箱盖20的上部有一便于观察主动片21和被动片22之间距离的透视孔19，同时，在下箱盖3的下部有一用于放出工作油的泄油孔30，用于在不工作的情况下放出下箱盖3内腔的油液，保持液粘调速离合器的清洁。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双片式液粘调速离合器，包括输入装置、输出装置以及箱体，其特征在于：

所述箱体包括上箱盖（20）和下箱盖（3），所述上箱盖（20）和下箱盖（3）之间通过凸缘处的固定螺钉连接；

所述输入装置包括输入轴（8）和第一透盖（4），所述第一透盖（4）固定在所述上箱盖（20）和下箱盖（3）的壁面上；所述输入轴（8）位于所述第一透盖（4）内，所述输入轴（8）位于所述箱体内腔的轴端处分别设有油缸（13）、活塞（14）、主动片（21）、弹簧挡座（25）；所述油缸（13）采用普通平键（29）固定连接在箱体内腔的轴端处；所述活塞（14）在油缸（13）的腔内做轴向运动并与油缸（13）之间用传动销（17）连接；所述主动片（21）通过摩擦片固定螺钉（23）固定在活塞（14）一侧阶梯面上；所述弹簧挡座（25）通过紧定螺钉（26）固定在输入轴（8）靠近主动片（21）一侧；所述活塞（14）与弹簧挡座（25）之间放置复位弹簧（15）；所述输入轴（8）上开有输油孔，所述输油孔用来将第一管接口（41）的控制油液传送到所述油缸（13）内；

所述输出装置包括输出轴（28）和第二透盖（40），所述第二透盖（40）固定在所述上箱盖（20）和下箱盖（3）的壁面上；所述输出轴（28）位于所述第二透盖（40）内，所述输出轴（28）位于所述箱体内腔的轴端处分别设有被动片（22）、被动片支座（24）；所述被动片支座（24）通过支座固定螺钉（27）固定在输出轴（28）上；所述被动片（22）在被动片支座（24）上加工阶梯面进行定位并通过摩擦片固定螺钉（23）进行安装固定；所述输出轴（28）上开有输油孔，所述输油孔用来将第二管接口（42）的润滑油液传送到所述主动片（21）和被动片（22）之间。

2.根据权利要求1所述的一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述输入轴（8）通过两个第一圆珠滚子球轴承（10）安装在所述第一透盖（4）内，所述第一圆珠滚子球轴承（10）放置在第一透盖（4）侧面的沉头孔内腔中，靠近第一轴承端盖（12）一侧的第一圆珠滚子球轴承（10）的外圈通过第一透盖（4）的阶梯面来定位，内圈通过锁紧螺母（9）定位；另一个第一圆珠滚子球轴承（10）通过靠近油缸（13）的输入轴（8）的轴肩来定位；所述油缸（13）的轴向定位则是通过靠近油缸（13）的输入轴（8）的轴肩及弹簧挡座（25）来完成；所述复位弹簧（15）的固定则是采用在活塞（14）、弹簧挡座（25）上开有的弹簧座孔来完成；所述第一透盖（4）上开有第一油孔（32），所述第一油孔（32）与所述输入轴（8）上的输油孔贯通。

3.根据权利要求2所述的一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述输出轴（28）通过两个第二圆珠滚子球轴承（38）安装在所述第二透盖（40）内，所述第二圆珠滚子球轴承（38）放置在第二透盖（40）侧面加工的沉头孔内腔中，靠近第二轴承端盖（39）一侧的第二圆珠滚子球轴承（38）外圈通过第二透盖（40）的阶梯面来定位，内圈通过锁紧螺母（9）定位；另一个第二圆珠滚子球轴承（38）通过靠近被动片支座（24）一侧输入轴（8）的轴肩来定位；所述第二透盖（40）上开有第二油孔（43），所述第二油孔（43）与所述输出轴（28）上的输油孔贯通。

4.根据权利要求1所述的一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述活塞（14）与油缸（13）之间的传动销（17）有4个，呈轴向放置且周向均匀分布；所述活塞（14）与弹簧挡座（25）之间的复位弹簧（15）为4个，呈周向均匀布置。

5.根据权利要求3所述的一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述第一油孔（32）位于所述第一透盖（4）的第一段曲面（36）和第二段曲面（37）处，呈一个倒立的“T”字形油孔连通一个径向油孔；所述第一油孔（32）在所述第二段曲面（37）处的径向油孔延伸到所述第一透盖（4）内腔的环形油槽（33）处；所述第二油孔（43）和所述第一油孔（32）结构相同。

6.根据权利要求5所述的一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述输入轴（8）靠近所述主动片（21）的轴中心处、所述第一油孔（32）靠近所述第一段曲面（36）和所述第二段曲面（37）的外表面处、所述第二油孔（43）和所述第一油孔（32）相对应处分别安装螺堵（11）；所述活塞（14）与所述油缸（13）的接触壁面安装有密封垫圈（16）；所述第一透盖（4）和所述第二透盖（40）内腔环形油槽（33）两侧分别有一个用于放置O型密封垫圈（7）的槽。

7.根据权利要求1-5之一所述的任意一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述输入轴（8）上的输油孔分为径向输油孔（34）和轴向输油孔（35），所述径向输油孔（34）在所述输入轴（8）的轴截面上呈“十”字形，所述轴向输油孔（35）位于所述径向输油孔（34）的中心位置；所述“十”字形的输油孔分别位于第一透盖（4）内腔环形油槽（33）的轴段处以及油缸（13）与活塞（14）形成油腔的轴段处；所述油缸 （13）与活塞（14）形成油腔轴段处的油缸（13）壁面相应有一通孔。

8.根据权利要求1-5之一所述的任意一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述第二透盖（40）内腔环形油槽（33）处的轴段有一个“十”字形输油孔。

9.根据权利要求1所述的一种双片式液粘调速离合器，其特征在于：所述上箱盖（20）上壁面有一透视孔（19）；所述下箱盖（3）的一侧面有一泄油孔（30）。