CN104196956A - 一种发动机与传动系统的挠性连接装置 - Google Patents

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本发明属于发动机传动技术领域，涉及一种发动机与传动系统的挠性连接装置，包括有过渡飞轮壳（7）和过渡飞轮组件；过渡飞轮组件包括有过渡飞轮Ⅰ（3）、过渡飞轮Ⅱ（2）、飞轮法兰（6）、挠性片组（4）和过渡套（5）。本发明装置所有零件通过间隙配合定位，无需调整对中，解决了变矩器安装时对中困难的问题，安装简便。2、采用较大面积的挠性片组结构设计，具有较大的轴向柔度，能有效吸收变矩器较大的轴向位移，避免变矩器的轴向推力直接传递给曲轴，防止因持续较大的轴向推力作用而造成的曲轴抱轴、止推环磨损、拉瓦等故障出现，从而有效保护发动机。

Description

一种发动机与传动系统的挠性连接装置
技术领城
本发明属于发动机传动技术领域，主要涉及一种发动机与传动系统的挠性连接装置。
背景技术
在工程机械（如压裂车）中，发动机需要通过传动系统将动力传递到驱动轮或其他操纵机构，实现动力输出。由于压裂车需要具有压力高、排量大、变化范围大、工作可靠且能够连续运转等特点，为满足这些技术要求，压裂车大量使用液力机械传动系统。该传动系统主要包括液力传动元件（变矩器）和机械传动元件（行星齿轮变速箱），其中变矩器与发动机连接，行星齿轮变速箱与柱塞泵（动力输出机构）连接。在现行压裂车的连接方法中，发动机飞轮需连接一根较长的连接轴，连接轴末端通过挠性片连接在变矩器飞轮上；采用阶梯型结构的过渡飞轮壳，安装时通过人工调整对中保证其同轴度。该设计结构存在以下问题：1、由于底盘车尺寸有限，发动机与变矩器之间距离小，较长的连接轴和较大的结构重量，使安装变矩器时调整对中困难。2、由于发动机曲轴的轴向间隙较小，变矩器飞轮的轴向间隙较大，在变矩器传递扭矩过程中，会传递给变矩器飞轮一个较大的轴向推力，使其产生轴向位移。而所设计的挠性片面积小，刚度大，不能有效的吸收变矩器飞轮的轴向推力，因此大部分轴向推力在传递给发动机飞轮、发动机飞轮法兰等刚性原件后传递给曲轴，由于刚性原件无缓冲作用，则传递到曲轴上持续的轴向推力会造成曲轴抱轴、止推环磨损、拉瓦等故障。
发明内容
本发明为解决发动机和变矩器在安装时的诸多问题，提出了一种发动机与传动系统的挠性连接装置。
本发明通过以下技术方案完成其发明任务：
一种发动机与传动系统的挠性连接装置，包括有过渡飞轮壳和过渡飞轮组件；所述的过渡飞轮壳为环状壳体，采用阶梯型结构,大端面有一凸台，凸台外圆与发动机飞轮壳内孔间隙配合，止扣定位；在大端面上均匀布置有若干光孔，用螺栓将过渡飞轮壳与发动机飞轮壳连接；过渡飞轮壳小端面的内孔与变矩器飞轮壳端面凸台外圆间隙配合，小端面上均匀布置有若干螺纹孔，用螺栓将过渡飞轮壳与变距器飞轮壳连接；所述的过渡飞轮组件包括有过渡飞轮Ⅰ、过渡飞轮Ⅱ、飞轮法兰、挠性片组和过渡套；所述过渡飞轮Ⅰ为环状结构，在环的中间部位有一圈凸台，凸台内侧面与挠性片组外圆间隙配合；凸台内、外侧平面均分布若干螺纹孔，用螺栓将过渡飞轮Ⅰ与挠性片组和过渡飞轮Ⅱ连接；所述过渡飞轮Ⅱ为环状壳体，外形为阶梯型结构，大端面均匀分布的若干光孔，通过螺栓与过渡飞轮Ⅰ连接；小端面中心有圆孔，与变矩器飞轮前端外圆间隙配合，圆孔边缘均匀分布若干光孔，通过螺栓与变矩器飞轮连接；所述飞轮法兰是发动机上的零件，用于连接曲轴与过渡套、挠性片组，通过定位销及中心孔与发动机曲轴定位，中心孔周围均布若干光孔，通过螺栓连接到发动机曲轴；所述挠性片组由多个很薄的环状弹簧钢片重叠组成，挠性片组中心圆孔与飞轮法兰间隙配合，圆孔边缘均匀分布若干光孔，用螺栓将挠性片组与飞轮法兰和过渡套连接；所述过渡套为阶梯型结构的环状，大端内圆与飞轮法兰凸台间隙配合，压紧后与挠性片组件固定；小端中心圆孔与变矩器飞轮前端轴头间隙配合定位，起到轴系对中的作用。
本发明装置具有以下特点：1、所有零件通过间隙配合定位，无需调整对中，解决了变矩器安装时对中困难的问题，安装简便。2、采用较大面积的挠性片组结构设计，具有较大的轴向柔度，能有效吸收变矩器较大的轴向位移，避免变矩器的轴向推力直接传递给曲轴，防止因持续较大的轴向推力作用而造成的曲轴抱轴、止推环磨损、拉瓦等故障出现， 从而有效保护发动机。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、发动机飞轮壳，2、过渡飞轮Ⅱ，3、过渡飞轮Ⅰ，4、挠性片组，5、过渡套，6、飞轮法兰，7、过渡飞轮壳，8、变矩器飞轮壳，9、变矩器飞轮。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明的作进一步说明：
如图所示1，一种发动机与传动系统的挠性连接装置，包括有过渡飞轮壳和过渡飞轮组件；所述的过渡飞轮壳7为环状壳体，采用阶梯型结构,大端面有一凸台，凸台外圆与发动机飞轮壳1内孔间隙配合，在大端面上均匀布置有若干光孔，用螺栓将过渡飞轮壳7与发动机飞轮壳1连接；过渡飞轮壳7小端面的内孔与变矩器飞轮壳8端面凸台外圆间隙配合，小端面上均匀布置有若干螺纹孔，用螺栓将过渡飞轮壳7与变速距飞轮壳8连接。所述的过渡飞轮组件包括有过渡飞轮Ⅰ3、过渡飞轮Ⅱ2、飞轮法兰6、挠性片组4和过渡套5；所述过渡飞轮Ⅰ3为环状结构，在环的一侧端面中间部位有一圈凸台，凸台内侧面与挠性片组4外圆间隙配合，凸台的两侧平面均分布若干螺纹孔，用螺栓将过渡飞轮Ⅰ3与挠性片组4和过渡飞轮Ⅱ2连接。所述过渡飞轮Ⅱ2为环状壳体，外形为阶梯型结构，大端面均匀分布的若干光孔，通过螺栓与过渡飞轮Ⅰ3连接；小端面中心圆孔与变矩器飞轮9前端外圆间隙配合，小端面上均匀分布若干光孔，通过螺栓与变矩器飞轮9连接；所述飞轮法兰6是发动机上的零件，用于连接曲轴与过渡套5、挠性片组4，通过定位销及中心孔与发动机曲轴定位，中心孔周围均布若干光孔，通过螺栓连接到发动机曲轴；所述挠性片组4由多个很薄的环状弹簧钢片重叠组成，挠性片组4中心圆孔与飞轮法兰6间隙配合，圆孔边缘均匀分布若干光孔，用螺栓将挠性片组4与飞轮法兰6和过渡套5连接。所述过渡套5为阶梯型结构的环状，大端内圆与飞轮法兰6凸台间隙配合，压紧后与挠性片组件4固定；小端中心圆孔与变矩器飞轮9前端轴头间隙配合定位，起到轴系对中的作用。
如图1所示，在发动机与传动系统中变矩器的装配过程中，接口直径不同的发动机飞轮壳1和变矩器飞轮壳8以及连接两个飞轮壳的过渡飞轮壳(7)，三者之间通过间隙配合定位；飞轮法兰6与发动机曲轴直接连接；在飞轮法兰6与过渡飞轮Ⅰ3之间设置有挠性片组4，挠性片组4和过渡飞轮Ⅰ3通过间隙配合定位；过渡飞轮Ⅱ2与变矩器飞轮9连接并通过间隙配合定位；过渡飞轮Ⅰ3和过渡飞轮Ⅱ2之间通过螺栓固定，过渡套5一端通过螺栓与挠性片组4和飞轮法兰6固定并通过间隙配合定位，另一端的孔套在变矩器飞轮9的轴头上，通过间隙配合定位，过渡套5小端面与变矩器飞轮9端面存在较大间隙，此间隙大于变矩器飞轮9的轴向位移。轴系的对中通过过渡套5小端中心圆孔与变矩器飞轮9前端轴头的间隙配合保证，不需要进行调整；安装过渡飞轮、过渡飞轮壳时，均通过间隙配合定位，保证了装配精度，降低了安装调整的难度。
一种发动机与传动系统的挠性连接方法：在发动机运行过程中，传动系统中的变矩器向外传递扭矩，在此过程中，会传递给变矩器飞轮9一个较大的轴向推力，由于变矩器飞轮9端面与过渡套5小端面之间存在较大间隙，则该轴向推力将依次推动变矩器飞轮9、过渡飞轮Ⅰ3和过渡飞轮Ⅱ2沿轴线向发动机方向产生轴向位移；由于在飞轮法兰6和过渡飞轮Ⅰ3之间设置了挠性片组4，变矩器飞轮9、过渡飞轮Ⅰ3和过渡飞轮Ⅱ2产生的轴向位移使挠性片组4产生较大变形；由于挠性片组4面积较大且具有较大的轴向柔度，所以挠性片组4的变形吸收了上述零件的轴向位移，起到缓冲的作用。由于飞轮法兰6与发动机曲轴直接连接，则通过飞轮法兰6传递到曲轴上的轴向推力最终转变为挠性片组4轴向变形产生的弹力，该弹力远远小于变矩器飞轮所受的轴向推力，从而起到保护发动机曲轴的作用，防止因持续较大的轴向推力作用而造成的曲轴抱轴、止推环磨损、拉瓦等故障出现。

Claims (1)

1.一种发动机与传动系统的挠性连接装置，其特征在于：包括有过渡飞轮壳（7）和过渡飞轮组件；所述的过渡飞轮壳（7）为环状壳体，采用阶梯型结构,大端面有一凸台，凸台外圆与发动机飞轮壳内孔间隙配合，在大端面上均匀布置有若干光孔，用螺栓将过渡飞轮壳（7）与发动机飞轮壳（1）连接；过渡飞轮壳（7）小端面的内孔与变矩器飞轮壳端面凸台外圆间隙配合，小端面上均匀布置有若干螺纹孔，用螺栓将过渡飞轮壳与变距器飞轮壳（8）连接；所述的过渡飞轮组件包括有过渡飞轮Ⅰ（3）、过渡飞轮Ⅱ（2）、飞轮法兰（6）、挠性片组（4）和过渡套（5）；所述过渡飞轮Ⅰ（3）为环状结构，在环的中间部位有一圈凸台，凸台内侧面与挠性片组外圆间隙配合；凸台的两侧平面均分布若干螺纹孔，用螺栓将过渡飞轮Ⅰ（3）与挠性片组（4）和过渡飞轮Ⅱ（2）连接；所述过渡飞轮Ⅱ（2）为环状壳体，外形为阶梯型结构，大端面均匀分布的若干光孔，通过螺栓与过渡飞轮Ⅰ（3）连接；小端面中心有圆孔，与变矩器飞轮前端外圆间隙配合，小端面上均匀分布若干光孔，通过螺栓与变矩器飞轮（9）连接；所述飞轮法兰（6）是发动机上的零件，用于连接曲轴与过渡套（5）、挠性片组（4），通过定位销及中心孔与发动机曲轴定位，中心孔周围均布若干光孔，通过螺栓连接到发动机曲轴；所述挠性片组（4）由多个很薄的环状弹簧钢片重叠组成，挠性片组中心圆孔与飞轮法兰（6）间隙配合，圆孔边缘均匀分布若干光孔，用螺栓将挠性片组（4）与飞轮法兰（6）和过渡套（5）连接；所述过渡套（5）为阶梯型结构的环状，大端内圆与飞轮法兰（6）凸台间隙配合，压紧后与挠性片组件（4）固定；小端中心圆孔与变矩器飞轮前端轴头间隙配合定位，起到轴系对中的作用。
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