CN104963959A - 一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器 - Google Patents

一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器,连接在第一传动装置和第二传动装置之间,气压多片摩擦离合器包括前段结构、后段结构和连接轴,连接轴贯穿前段结构和后段结构,前段结构包括活塞缸、活塞、压盘和复位弹簧;后段结构包括内摩擦片座、多个内摩擦片、多个外摩擦片和外摩擦片连接套;活塞缸安装在第一传动装置上,活塞缸、活塞、压盘、复位弹簧、内摩擦片座、外摩擦片连接套依次配合连接,多个内摩擦片与多个外摩擦片一一间隔排列,第二传动装置固定连接在外摩擦片连接套上。本发明提供的气压多片摩擦离合器结构紧凑、防护和散热性能较好、便于保养和维护。

Description

一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器
技术领域
[0001] 本发明涉及气压摩擦离合器,尤其涉及一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器。
背景技术
[0002] 气压离合器具有结合平稳,传递扭矩大,可高频离、合且动作迅速,不需要调整间隙,能适应自动化控制,特别是活塞缸固定式气压多片摩擦离合器还具有活塞缸不回转,转动惯量小,进气结构简单可靠,在一些通用机械和自动化设备上广泛使用。
[0003] 但现有的活塞缸固定式气压多片离合器为保证通用化、系列化,采用了整体轴套式结构便于从动力连接轴上装卸,摩擦片敞开式散热结构致使灰尘和雨水较易侵入、活塞缸用轴承独立支撑在轴套上还用止转机构与箱体止转,导致活塞的有效作用面积较小而使得整个离合器外径及长度尺寸加大,压盘及活塞之间的轴承和活塞缸支撑轴承在离合器结合时既要旋转还要承受较大的轴向力,这两处轴承的润滑仅靠生产厂家出厂时灌装的一部分润滑脂来润滑,容量有限且平时不便补充加装,故此两个轴承易发热和磨损而造成早期损坏;外摩擦片连接套一般用1-2个轴承支撑在轴套上,对换和更换摩擦片时需将轴承及外摩擦片连接套用专用工具卸下才能进行,费时且易将轴套上的轴承位损坏,影响定位精度且维护和保养成本较高。
[0004] 由于以上诸多因素影响导致现有离合器购置、保养和维修成本高,还无法在有雨水、灰尘及空间狭小和通风不良的场合如一些专用车辆的动力传动装置上使用,影响了专用车辆等一些机械装备的自动化程度,成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供一种结构紧凑、防护和散热性能较好、便于保养和维护的活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器。
[0006] 为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] 一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器,连接在第一传动装置和第二传动装置之间,所述气压多片摩擦离合器包括前段结构、后段结构和连接轴,其中所述第一传动装置通过第一支撑轴承件连接在所述连接轴的第一端,所述第二传动装置设置在所述连接轴的第二端,所述连接轴贯穿所述前段结构和所述后段结构,所述前段结构包括活塞缸、活塞、压盘和复位弹簧;所述后段结构包括内摩擦片座、多个内摩擦片、多个外摩擦片和外摩擦片连接套;
[0008] 所述活塞缸安装在所述第一传动装置上,所述活塞缸与所述连接轴之间设有间隙,所述活塞与所述活塞缸轴向可滑动且密封连接,所述压盘通过第二支撑轴承件与所述活塞连接,所述复位弹簧设置在所述压盘和所述内摩擦片座的连通的孔内,其中在所述活塞缸上设有一个控制气压接口,所述控制气压接口连通至所述活塞缸与所述活塞之间的空腔;
[0009] 所述内摩擦片座与所述连接轴配合连接,所述外摩擦片连接套通过第三支撑轴承件与所述内摩擦片座连接,所述多个内摩擦片与所述内摩擦片座配合连接,所述多个外摩擦片与所述外摩擦片连接套配合连接,所述多个内摩擦片与所述多个外摩擦片一一间隔排列,在所述连接轴的第二端上设有固定装置将所述后段结构的轴向固定,所述第二传动装置固定连接在所述外摩擦片连接套上。
[0010] 进一步的实施例中,所述第三支撑轴承件包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承与所述第二轴承的内圈之间设有第一隔套,所述第一轴承和所述第二轴套均为单面密封向心球轴承或单面密封角接触球轴承,在所述外摩擦片连接套上设有第一环形凸台,所述第一环形凸台设置在所述第一轴承与所述第二轴承之间以定位所述第一轴承和所述第二轴承,在所述第一环形凸台上设有第一圆弧槽;进一步地,在所述外摩擦片连接套上设有黄油嘴,所述黄油嘴的安装螺纹底孔与所述第一圆弧槽连通。在第一轴承和第二轴承中可在装配时添加比全密封的两个轴承更多的密封脂,提高了轴承的润滑散热能力和承载能力,并延长了其保养周期;且通过黄油嘴较方便地给两个轴承添加润滑脂,使维护和保养便利且显著延长其使用寿命。
[0011] 进一步的实施例中,所述内摩擦片座与所述第三支撑轴承件的接触面相对于所述外摩擦片连接套与所述第二传动装置的接触面内凹,其中内凹的尺寸大于或等于所述第三支撑轴承件的厚度尺寸,使得离合器的轴向尺寸进一步减小。
[0012] 进一步的实施例中,所述活塞缸的内圈的内径比所述连接轴上与所述活塞缸对应处的外花键外径大0.1〜0.25mm,在保证活塞缸固定式的基础上最大限度地缩小活塞的内径,从而最大限度增大活塞的有效作用面积。
[0013] 进一步的实施例中,所述压盘的左端面直接接触所述多个外摩擦片中的最右侧的外摩擦片;所述内摩擦片座或所述外摩擦片连接套的右端面直接接触所述多个外摩擦片中的最左侧的外摩擦片。使得在同样个摩擦面时,进一步缩短离合器的轴向尺寸。
[0014] 进一步的实施例中,在所述压盘与所述活塞之间的空腔处设有第二油封,所述第二支撑轴承件为单面密封的单列角接触球轴承或单面密封的单列向心球轴承。可以一次性添加比现有技术中的全密封的支撑轴承更多的润滑密封脂,提高了第二支撑轴承件的润滑散热能力和承载能力,且延长了其保养周期和使用寿命。
[0015] 进一步的实施例中,在所述活塞与所述内摩擦片座之间设有止转机构,所述止转机构包括在所述压盘上固定连接的多个弹簧导套,所述弹簧导套可在所述内摩擦片座的相应孔内滑动;所述复位弹簧相应设置多个,各个所述复位弹簧设置在相应的弹簧导套内。设置弹簧导套可以省略压盘端面和内摩擦片座相应端面的花键设置,从而进一步缩短离合器的轴向尺寸。
[0016] 进一步的实施例中,在所述压盘的径向圆周方向上设置多个导流孔,在所述内摩擦片座的外花键槽底部设置多个径向的第二通风孔,在靠近所述内摩擦片座的内花键的腹板上设置多个轴向的第三通风孔,在所述外摩擦片连接套的花键齿的外圆上设置多个第一导流筋,多个所述第一导流筋之间的空隙、多个所述导流孔、多个所述第二通风孔与多个所述第三通风孔相互贯通;通过在离合器内部各结构中设置相连通的通风孔,提高离合器的散热能力和延长其使用寿命。进一步地,在所述内摩擦片座的每个外花键槽尾部轴向设置第一通风孔,所述第一通风孔与多个所述第二通风孔相互贯通;更进一步地,在内摩擦片座的外大端面上设置有若干个沿径向圆周分布的直线形/或螺旋形的导流槽,所述导流槽与所述第一通风孔相互贯通。设置第一通风孔和导流槽更进一步增强离合器的散热能力。
[0017] 进一步的实施例中,在所述活塞缸与所述外摩擦片连接套的外圆之间设置第一导流罩,所述第一导流罩与所述活塞缸固定连接,所述第一导流罩的左端与所述外摩擦片连接套形成L形的防护接口。设置第一导流罩并与外摩擦片连接套形成L形的防护接口使得离合器具有较好的防水、防尘和排气功能。
[0018] 进一步的实施例中,在所述第一导流罩与所述活塞缸的结合处开有多个第一新风孔,在所述多个第一新风孔上设有第一滤网。设置第一新风孔进一步提高离合器的散热能力,设置第一滤网保证了在离合器结合时吸入新风用于降温和加快离合器内部热气对流排出的同时防止灰尘和异物的吸入而影响摩擦片的有效结合。
[0019] 本发明与现有技术相比的有益效果在于:
[0020] 本发明的气压多片摩擦离合器将活塞缸直接定位安装在第一传动装置的轴承孔端面上,省去了原有的活塞缸支撑轴承和活塞缸止转机构,避免了原活塞缸支撑轴承要在旋转的同时还要承受气压的反作用力和原活塞缸止转机构在安装时可能的歪斜所产生的附加力矩而引起的轴承发热及磨损;无支撑轴承的活塞缸内圈外圆直径可大大减小,从而使得活塞的有效作用面积大大增大,同现有同规格的摩擦离合器相比较,则外径更小、长度更短,使结构既简单又紧凑,并且活塞缸的安装简单且定位牢固,同时又降低了生产成本。本发明的气压多片摩擦离合器采用了前、后两段式布置,便于安装、保养和维护,降低制造和使用成本。
[0021] 在进一步的方案中,在活塞缸和外摩擦片连接套的外圆上设有第一导流罩,兼具有防护作用,可使得本发明的气压多片摩擦离合器在雨水及灰尘的环境下使用,配合外摩擦片连接套上的第一导流筋而具有导流效应再结合内摩擦片座上的导流槽以及第一通风孔、第二通风孔、第三通风孔和压盘上的导流孔的通气导流效应以吸出气压多片摩擦离合器内部的热气,提高了散热能力;而且第一防护罩可以在不拆除其他零部件的情况下方便地卸掉,以便观察内摩擦片和外摩擦片的磨损情况,并用压缩空气清理气压多片摩擦离合器内部的杂质。
[0022] 综上所述,本发明解决了现有活塞缸固定式气压多片摩擦离合器的散热与防护问题,以及外形尺寸过大和不便保养和维护的问题,以降低购置、保养、维护成本,扩大其应用领域和适用范围,更好地提升一些通用机械和一些专用机械如专用汽车等的智能化水平。
附图说明
[0023] 图1是本发明实施例一的活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器的剖面图;
[0024] 图2是本发明实施例二的活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器的剖面图。
具体实施方式
[0025] 下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
[0026] 本发明公开了一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器,连接在第一传动装置和第二传动装置之间,气压多片摩擦离合器包括前段结构、后段结构和连接轴,其中所述第一传动装置通过第一支撑轴承件连接在所述连接轴的第一端,所述第二传动装置设置在所述连接轴的第二端,所述连接轴贯穿所述前段结构和所述后段结构,所述前段结构包括活塞缸、活塞、压盘和复位弹簧;所述后段结构包括内摩擦片座、多个内摩擦片、多个外摩擦片和外摩擦片连接套;所述活塞缸安装在所述第一传动装置上,所述活塞缸与所述连接轴之间设有间隙,所述活塞与所述活塞缸轴向可滑动且密封连接,所述压盘通过第二支撑轴承件与所述活塞连接,所述复位弹簧设置在所述压盘和所述内摩擦片座的连通的孔内,其中在所述活塞缸上设有一个控制气压接口,所述控制气压接口连通至所述活塞缸与所述活塞之间的空腔;所述内摩擦片座与所述连接轴配合连接,所述外摩擦片连接套通过第三支撑轴承件与所述内摩擦片座连接,所述多个内摩擦片与所述内摩擦片座配合连接,所述多个外摩擦片与所述外摩擦片连接套配合连接,所述多个内摩擦片与所述多个外摩擦片一一间隔排列,在所述连接轴的第二端上设有固定装置将所述后段结构的轴向固定,所述第二传动装置固定连接在所述外摩擦片连接套上。
[0027] 如图1所示,是本发明实施例一的活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器的剖面图,气压多片摩擦离合器采用前、后两段式结构,包括前段结构、后段结构和连接轴3,其中前段结构包括活塞缸11、活塞12、压盘13、复位弹簧14、第一导流罩15,后段结构包括内摩擦片座21、多个内摩擦片22、多个外摩擦片23、外摩擦片连接套24 ;连接轴3通过第一传动装置的第三轴承42支撑在第一传动装置的壳体41相应的轴承孔上(第三轴承42即为第一支撑轴承件),第一传动装置可以是专用汽车的动力分配装置,连接轴3可以是第一传动装置的输入轴,也可以是输出轴。
[0028] 活塞缸11与第一传动装置的壳体41的连接关系包括:活塞缸11通过第二定位端面111、第二环形凸台112安装在第一传动装置的壳体41上相应的轴承孔和端面上,第二环形凸台112的右端面紧贴第一传动装置的第三轴承42外圈的外端面,活塞缸11上还设有加装了组合垫圈1131的螺栓113,活塞缸11通过加装了组合垫圈1131的螺栓113固定连接在壳体41上,活塞缸11还通过第一油封43支撑密封连接在连接轴3上,以保证活塞缸11的连接可靠且不漏气,简化了结构并减少了径向及轴向尺寸,减少了材料费、加工费、零件费和装配费用,降低了成本并提高了使用可靠性。活塞缸11直接安装在第一传动装置的壳体41上,而取消了原有的活塞缸支撑轴承和活塞缸止转机构,避免了原活塞缸支撑轴承要在旋转的同时还要承受气压的反作用力和原活塞缸止转机构在安装时可能的歪斜所产生的附加力矩而引起的轴承发热及磨损;同时活塞缸11的截面为U形,取消支撑轴承后可以将活塞缸11的内圈内径与连接轴3的外花键外径仅大0.1〜0.25mm,以使活塞12的有效作用面积大大增大,同时活塞缸11还具有原传动装置的油封座的功能。
[0029] 活塞缸11的外圆右端的斜面上设置有一个控制气压接口 115,既便于连接气管接头又减少了轴向尺寸。
[0030] 活塞12与活塞缸11的连接关系包括:活塞12上设有第一密封圈121和第二密封圈122,活塞12的内圈和外圈分别通过第一密封圈121和第二密封圈122与活塞缸11轴向可滑动且密封连接,第一密封圈121和第二密封圈122可以选用星形密封圈,星形密封圈的内、外圈凹槽便于储存油脂,具有密封性能好、摩擦力小且不易扭曲并且使用寿命长等优点。在活塞缸11的内端面设有固定连接的2〜3个第一圆柱销114(第一圆柱销114即为第一止转机构),第一圆柱销114在活塞12的端面相应的孔内滑动,用于活塞12的止转,以防止活塞12在承受气压移动时随压盘13转动而损坏第一密封圈121和第二密封圈122及活塞缸11相应的U形截面的内侧面。
[0031] 压盘13与活塞12的连接关系包括:压盘13通过第四轴承131与活塞12连接(第四轴承131即为第二支撑轴承件),第四轴承131的内、外圈分别与压盘13的相应外圆和活塞12的相应内孔过渡配合定位连接。在压盘13和活塞12之间的空腔内还设有第二油封132,第二油封132将压盘13与活塞12之间的空腔密封以建立一个独立的储脂槽,第四轴承131可以是单面密封的单列角接触球轴承或单面密封的单列向心球轴承。采用第二油封132和单面密封的第四轴承131可以一次性添加比现有技术中的全密封的支撑轴承更多的润滑密封脂,并可在以后的维修保养过程中根据需要随时拧下螺塞134进行补充,提高了第四轴承131的润滑散热能力和承载能力,且延长了其保养周期和使用寿命。
[0032] 在压盘13的径向圆周方向设置有多个导流孔133,这些导流孔133可以是与连接轴3垂直的直线状或者螺旋状,以形成类似风扇的功能来提高导流散热能力,压盘13左端面还可以进行热处理和精加工处理来代替内摩擦片22而直接与最右侧的外摩擦片23的摩擦衬面接触,不仅节约成本还缩短了气压多片摩擦离合器的轴向尺寸。
[0033] 在内摩擦片座21的每个外花键槽尾部轴向设置了第一通风孔211,在每个外花键槽底部设置了多个径向的第二通风孔212,在内摩擦片座21的内花键附近的腹板上设置有多个轴向的第三通风孔213并与第二通风孔212贯通,还在内摩擦片座21的外大端面上设置有若干个沿径向圆周分布的直线形/或螺旋形的导流槽214,内摩擦片座21的外花键与内摩擦片22的内花键滑动连接,内摩擦片座21的外花键键槽为圆弧形便于用圆柱铣刀加工以避免其它类型的花键需要在花键尾部额外加工退刀槽而易使内摩擦片22的内花键掉入退刀槽中影响使用效果,内摩擦片座21的大内端面由于经过热处理和精加工可以代替一片内摩擦片22而直接与最左侧的一片外摩擦片23的摩擦衬面接触,又相应节约了成本还缩短了离合器的轴向尺寸。
[0034] 内摩擦片座21与连接轴3的连接关系包括:内摩擦片座21的第一定位端面215及轴承位相对于大端面217内凹而使整个零件轴向尺寸变短,其内花键与连接轴3相应的轴端外花键静连接,内花键的右端面与第二隔套216的左端面贴紧,第二隔套216的右端面与在连接轴3外花键收尾处设置的轴用弹性挡圈31的左端面贴紧,可通过使用不同厚度尺寸的第二隔套216来补偿尺寸链的累积误差,用于保证离合器前段部分和后段部分的相对位置尺寸,避免活塞12的行程过大或过小而影响摩擦副的正常结合和分离。
[0035] 内摩擦片21与压盘13的连接关系包括:在压盘13的右侧与内摩擦片相邻的端面中部还固定连接有3-6个弹簧导套135 (弹簧导套135即为第二止转机构),可在内摩擦片座21相应的孔中滑动,同时兼作压盘13相对于内摩擦片座21的止转套,以防止压盘13在摩擦副结合过程中产生不必要的滑转而引起的磨损和发热并可加快摩擦副的结合过程,复位弹簧14则装在相应的弹簧导套135内,用于压盘13在摩擦副结合的过程中减缓冲击和分离过程中的自动复位。
[0036] 外摩擦片23与外摩擦片连接套24的连接关系包括:外摩擦片23与外摩擦片连接套24滑动连接的外花键采用宽齿窄槽型矩形键槽,还在其两边摩擦衬面径向方向开有若干个直线形/或螺旋形的沟槽,类似风扇功能来导流并兼作容污槽,提高散热能力和保证摩擦片的摩擦能力;外摩擦片连接套24与外摩擦片23滑动连接的花键采用与外圆贯通的宽槽窄齿型矩形花键以使外摩擦片23的花键齿尽可能多地暴露在外而有利于摩擦片散热;在外摩擦片连接套24的花键齿外圆轴向方向设置有兼作风叶的平行/或与离合器旋向相适应的螺旋状的第一导流筋241,既加强了花键齿的强度,与第一导流罩15配合又具有较好抽吸功能再结合内摩擦片座21上的第一通风孔211、第二通风孔212、第三通风孔213和右大端面上的导流槽214及压盘13上的导流孔133以抽出离合器内部热气70和吸入外部新风60,使摩擦副部分的热交换能力和对流能力大大增强,从而进一步提高离合器的散热能力。
[0037] 外摩擦片连接套24与内摩擦片座21的连接关系包括:外摩擦片连接套24上的支撑轴承孔部分向内凸出,缩短了该零件整体的轴向尺寸,轴承孔中间设置有一个第一环形凸台242,第一轴承243和第二轴承244的外圈紧贴第一环形凸台242两端(第一轴承243和第二轴承244即为第三支撑轴承件),两轴承的内圈用第一隔套245隔开并过渡配合安装在内摩擦片座21相应的轴承位和第一定位端面215上,加大了第一轴承243和第二轴承244的储脂空间,第一轴承243和第二轴承244可以采用单面密封的密封向心球轴承或单面密封角接触球轴承,可在装配时添加比全密封的两个轴承更多的密封脂,提高了轴承的润滑散热能力和承载能力,并延长了其保养周期;实际应用中,可根据载荷的大小来改变第一隔套245的厚度以调整两个轴承的轴向预紧度,使该双轴承支撑结构在轴向尺寸最短且支撑刚度较大,以承受来自第二传动装置5的轴向及径向冲击而不需要承受活塞12的轴向推力;在第一环形凸台242上有一个圆弧槽2421与黄油嘴246的安装螺纹底孔相通,可通过黄油嘴246较方便地给两个轴承添加润滑脂,使维护和保养便利且显著延长其使用寿命。
[0038] 外摩擦片连接套24与第二传动装置5的连接关系包括:外摩擦片连接套24的外连接端面247设置有与第二传动装置5的连接接口相适应的外连接止口 2471 (/或凸台)和螺纹孔,便于直接连接各种外连接装置,第二传动装置5可以是传动轴/或联轴器。
[0039] 其中:外摩擦片连接套24与第二传动装置5的接触的外连接端面247到内摩擦片座21的大端面217的距离为11〜19mm,即为第二传动装置5与外摩擦片连接套24连接的螺纹的深度加外摩擦片连接套24与内摩擦片座21的大端面217的间隙距离(0.5mm-1mm),最大限度节约离合器的轴向尺寸;另外,内摩擦片座21与第一轴承243的接触的第一定位端面215的距离相对于内摩擦片座21的大端面217内凹,内凹的尺寸为一个多第一轴承243的厚度,相应使得外摩擦片连接套24的轴承孔内端也向内凹相应的距离,使得又进一步减少离合器的轴向尺寸。综上,也即内摩擦片座的第一定位端面215相对外摩擦片连接套24的外连接端面247内凹,内凹的尺寸大于或等于第三支撑轴承的厚度尺寸,即大于或等于第一轴承243、第一隔套245和第二轴承244的厚度之和,使得第一轴承243和第二轴承244设置在外摩擦片连接套24的外连接端面247以内,即外摩擦片连接套24的第三支撑轴承件相对于其外连接端面247内凹安装,从而进一步较少离合器的轴向尺寸。
[0040] 连接轴3与后段结构的连接关系包括:在连接轴3的轴端外螺纹处锁固有锁紧螺母32,锁紧螺母32的右大端面紧贴第一轴承243的内圈外端面,使第一轴承243和第二轴承244的内圈在内摩擦片座21上的轴向固定和内摩擦片座21在连接轴3上的轴向固定的刚性好又可靠,保证了内、外摩擦片结合的稳定性以免产生不必要的磨损和发热,提高了摩擦片的使用寿命和可靠性;同时还减少零件、加工和装配成本,缩短了轴向尺寸,并避免与第二传动装置5的内凹面干涉。
[0041] 在活塞缸11外圆左端加装了卡扣式方式连接的第一导流罩15兼作防护罩,避免了用小型螺钉连接因螺纹锈死或螺钉头部损坏等原因引起的拆卸困难,圆筒状的第一导流罩15的左端部与外摩擦片连接套24外圆的相应部分呈外斜L形的防护接口 151,使其具备了较好的防水、防尘和排气功能。在第一导流罩15和活塞缸11结合处开了若干个第一新风孔116并相应设置了第一滤网152,保证在离合器结合时吸入新风60用于降温和加快离合器内部热气70对流排出的同时防止灰尘和异物的吸入而影响摩擦片的有效结合。
[0042] 第一导流罩15还可在不拆除第二传动装置5的情况下方便地卸掉,以便观察摩擦片磨损情况并用压缩空气清理离合器内部及第一滤网152上的杂质,若观察发现摩擦片有一定的磨损,则可先卸掉第二传动装置5,再卸下离合器的锁紧螺母32,然后从连接轴3外花键上轻轻卸下内摩擦片座21,此时离合器后段部分与前段部分已分离,内摩擦片22和外摩擦片23则可按要求及时进行彻底清理和对换,这样延长了摩擦片的使用寿命,也大大降低了离合器的使用维护成本,若此时发现摩擦片有磨损严重的则可及时给予更换,避免了对使用功能的影响,同时还可进一步对离合器前段部分进行检查、清洗,及时对压盘13与活塞12间空腔的润滑脂以及第一密封圈121和第二密封圈122凹槽中的润滑脂进行补充,可显著延长第四轴承131、第一密封圈121和第二密封圈122的使用寿命,若发现第四轴承131、第二油封132、第一密封圈121或第二密封圈122磨损严重,则可及时更换,由此保养和维修的便利化带来的有益效果是提高了离合器的整体使用寿命和可靠性,同时降低了使用成本。
[0043] 本发明实施例一的离合器在结合时的工作过程是:由离合器控制气阀接通的压缩空气经控制气压接口 115进入到活塞缸11内与活塞12密闭的空腔后产生的轴向力推动活塞12向左移动,活塞12克服其上第一密封圈121和第二密封圈122及外圆和内孔与活塞缸11相应内孔、外圆间的摩擦力再通过第四轴承131将轴向力传递到压盘13上,压盘13压缩复位弹簧14的同时并依次轴向压紧右边第一片外摩擦片一右边第一片内摩擦片一右边第二片外摩擦片一右边第二片内摩擦片……,直至压紧到最左边一片外摩擦片到内摩擦片座21大内端面上,直此η个内摩擦片与η-1个外摩擦片全部压紧,使得与连接轴3固定连接且与内摩擦片22的内花键滑动连接的内摩擦片座21和与外摩擦片23花键滑动连接的外摩擦片连接套24结合在一起,从而使连接轴3上的动力传递到与外摩擦片连接套24相连接的第二传动装置5,以带动其它工作装置或传动装置。
[0044] 在摩擦副刚开始结合的过程中由于滑摩功的存在而产生较多的热量,一部分通过内摩擦片座21上的第一通风孔211、第二通风孔212和第三通风孔213等通道由具有风扇效应的右大端面217上的导流槽214及压盘13上的导流孔133导流到外摩擦片连接套24的第一导流筋241与第一导流罩15之间的空腔处,另一部分则通过外摩擦片23两边的摩擦衬面径向方向设置的多个具有风扇功能的直线形/或螺旋形的沟槽导流并通过外摩擦片连接套24外圆上的键槽排至该处,然后在第一导流筋241联合第一导流罩15的作用下从第一新风孔116吸入外部新风60的同时并将上述两处的热气和摩擦片组在外摩擦片连接套24外圈处的热气一并导流至防护接口 151处并排出,吸入的外部新风60可以迅速对摩擦副部分进行降温并可加强第一导流筋241的对流能力,至此离合器内部热气70已大部分排出,余下的部分热量则靠外摩擦片连接套24、摩擦片组合、内摩擦片座21等零件储存下来并通过周围空气逐步散发出去。采用以上技术后摩擦副部分的热交换能力和对流能力大大增强,从而进一步提高离合器的散热能力。在摩擦片结合同步后的散热效果则更佳。同时由于对外摩擦片连接套24的支撑轴承即第一轴承243和第二轴承244以及压盘13和活塞12之间的第四轴承131都额外增加了润滑脂的储脂量,提高了轴承的润滑能力并降低了轴承的发热,另外活塞缸11直接安装在第一传动装置的壳体41上而具有较好的热传导效应,同样有助于离合器的散热。
[0045] 本发明实施例一的离合器在分离时的工作过程是:离合器控制气阀断开由储气罐来的压缩空气后,活塞缸11与活塞12密闭的腔体内的压缩空气经控制气压接口 115快速回流到控制气阀与大气连通的排气口并向外排空,活塞12右端的轴向推力瞬间消失,压盘13与内摩擦片座21之间的复位弹簧14在失去压力后依靠自身弹力使压盘13向右移动,压盘13再通过第四轴承131 —活塞12并克服活塞上第一密封圈121和第二密封圈122及外圆、内孔与活塞缸11相应内孔、外圆间的摩擦力向右移动到与活塞缸11内端面接触为止,原先依次轴向压紧的内摩擦片22、外摩擦片23快速松开而分离,使得与连接轴3固定连接且与内摩擦片22的内花键滑动连接的内摩擦片座21和与外摩擦片23的花键滑动连接的外摩擦片连接套24之间无动力传递,从而使连接轴3上的动力与外摩擦片连接套24相连接的第二传动装置5断开,以分离与之相连接的其它工作或传动装置。在离合器分离状态时,内、外摩擦片之间尽管有一定的间隙但因有相对转动且属于干摩擦而形成的摩擦力矩较小的滑动摩擦而发热,此时外摩擦片连接套24外圆上的第一导流筋241与第一导流罩15因无相对转动而失去导流效应,但仍可依靠继续旋转的内摩擦片座21上的第一通风孔211、第二通风孔212、第三通风孔213和导流槽214和压盘13上的导流孔133发挥导流排气和其它零件的蓄热能力而达到良好的散热效果。
[0046] 采用了本实施例的结构后,由于活塞缸11直接定位安装在第一传动装置的壳体41的轴承孔端面上,省去了原有活塞缸的支撑轴承和第一传动装置的油封座,避免了原支撑轴承要承受较大的活塞反向推力和活塞缸止转机构的歪斜对支撑轴承额外的承载力矩而引起的发热和磨损,还使得U形截面的活塞缸11内圈外圆直径D2可以做的更小,从而使得活塞12的有效作用面积更大,同原有同规格的摩擦离合器相比较则外径更小、长度更短,使结构既简单又紧凑,并且活塞缸11的安装简单且定位牢固,同时又降低了生产成本。由于增加了具有导流兼防护装置的第一导流罩15,可在有雨水及灰尘的环境下使用,既提高了环境适应能力又提高了散热能力,第一导流罩15还可在不拆除其他结构的情况下方便地卸掉,以便观察摩擦片磨损情况并用压缩空气清理离合器内部及滤网上的杂质。由于加大了几个轴承的润滑脂存储空间且可根据需要及时方便地补充,有效提高了轴承的润滑能力,减少了发热量,同时也提高了其承载能力和使用寿命。压盘13、外摩擦片23、外摩擦片连接套24以及内摩擦片座21都采取了有效的导风排热措施,配合第一导流罩15和其上的第一新风孔116,离合器的散热能力大大提高,同时也提高了其整体的使用寿命及可靠性。采用前、后两段式布置,便于安装、保养和维护,降低了制造和使用成本,以主要技术参数动扭矩为600N.m、额定转速为2000rpm和气源压力为0.6MPa的国外某品牌的活塞缸旋转气压摩擦离合器为例,其外径Dl = 168mm,长度L= 138mm (不包含传动装置的轴承盖),重量约为15kg,而本发明的同规格技术参数的活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器的外径Dl = 140mm,长度L = 81mm(已包含第一传动装置的轴承盖),重量约为9kg,相比较而言本发明的离合器外形尺寸特别是长度和质量显著的减少,使离合器对连接轴的悬伸量减少同时对第一传动装置的相应支撑轴承的附加载荷也减少而降低其发热和磨损并提高使用寿命,相应的离合器从动端的转动惯量也减少,有利于减少离合器结合时的滑摩功,减少摩擦片的磨损和发热,还可加快结合速度,同时提高摩擦片的使用寿命。综合以上特点,本发明的离合器具有结构紧凑、散热及防护性能好,购置、保养和维护成本低,适应范围广,具有较好的性能优势和良好的经济效益。
[0047] 如图2所示,是本发明实施例二的活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器的剖面图,气压多片摩擦离合器采用前、后两段式结构,包括前段结构、后段结构和连接轴3,其中前段结构包括活塞缸11、活塞12、压盘13、复位弹簧14、第一导流罩15、第二导流罩16,后段结构包括内摩擦片座21、多个内摩擦片22、多个外摩擦片23、外摩擦片连接套24 ;连接轴3通过第一传动装置的第三轴承42支撑在第一传动装置的壳体41相应的轴承孔上(第三轴承42即为第一支撑轴承件),连接轴3可以是第一传动装置的输入轴,也可以是输出轴。
[0048] 活塞缸11与第一传动装置的连接关系包括:活塞缸11通过第二环形止口 117和第六定位端面118安装在油封座44相应的环形凸台和端面上,在油封座44与活塞缸11的第六定位端面118相对应的端面上设置有2-3个固定连接的第二圆柱销441并与活塞缸11相应的孔过渡配合连接,以保证活塞缸11的轴向和圆周方向定位可靠。对第一传动装置的变动较小并减少了轴向尺寸,安装也较方便,减少了材料费、加工费、零件费和装配费用,降低了成本并提高了使用可靠性。活塞缸11由于取消了支撑轴承,避免了原支撑轴承要在旋转的同时还要承受气压的反作用力和原活塞缸止转机构在安装时可能的歪斜所产生的附加力矩而引起的轴承发热及磨损,同时活塞缸11的截面为U形以避免原活塞及其密封圈外露且使活塞有效作用面积最大。
[0049] 活塞缸11的外圆右端的斜面上设置有一个控制气压接口 115,既便于连接气管接头又减少了轴向尺寸。
[0050] 活塞12与活塞缸11的连接关系包括:活塞12上设有第一密封圈121和第二密封圈122,活塞12的内圈和外圈分别通过第一密封圈121和第二密封圈122与活塞缸11滑动密封连接,第一密封圈121和第二密封圈122可以选用O型密封圈,其成本低且便于维修更换。在活塞缸11的内端面设有固定连接的2-3个第一圆柱销114(第一圆柱销114即为第一止转机构),第一圆柱销114在活塞12的端面相应的孔内滑动,用于活塞12的止转,以防活塞12在承受气压移动时随压盘13转动而损坏第一密封圈121和第二密封圈122及活塞缸11相应的U形截面的内侧面。
[0051 ] 压盘13与活塞12的连接关系包括:压盘13通过第四轴承131与活塞12连接(第四轴承131即为第二支撑轴承件),第四轴承131的内、外圈分别与压盘13的相应外圆和活塞12的相应内孔过渡配合定位连接,第四轴承131为双面密封单列角接触球轴承,以便在旋转的同时承受来自活塞12的轴向压力,可以在出厂时加注了一定量的润滑脂,需要在保养周期内由专业人员采用专用工具从油封唇口处补充,以保证第四轴承131的润滑散热能力、承载能力和使用寿命。
[0052] 在压盘13的径向圆周方向设置有若干个导流孔133,这些导流孔133可以是与连接轴3垂直的直线状或者螺旋状,以形成类似风扇的功能来提高导流散热能力,压盘13的左端面还可以进行热处理和精加工来代替内摩擦片22而直接与最右边的外摩擦片23的摩擦衬面动接触,节约了成本还缩短了离合器的轴向尺寸。
[0053] 在内摩擦片座21的每个外花键槽底部增设置了若干个径向的第二通风孔212,在内摩擦片座21的内花键附近的腹板上设置有若干个轴向的第三通风孔213并与第二通风孔212贯通,内摩擦片座21的外花键与内摩擦片22的内花键滑动连接,内摩擦片座21的外花键为矩形花键便于用标准的花键滚刀加工以提高加工效率和精度,同时便于花键槽底部的第二通风孔212的钻削,避免其它类型的花键由于齿槽较窄在加工第二通风孔212时将花键齿面划伤产生毛刺不便清理而影响内摩擦片22在其上的滑动,同时还避免了钻花在加工时易断裂的现象,节约了加工成本提高了使用可靠性。
[0054] 内摩擦片座21与连接轴3的连接关系包括:内摩擦片座21的第一定位端面215及轴承位相对于大端面内凹而使整个零件轴向尺寸变短,其内花键与连接轴3相应的轴端外花键静连接,内花键的右端面与第二隔套216的左端面贴紧,第二隔套216的右端面与连接轴3轴端外花键收尾处的第五定位端面33贴紧,可通过使用不同厚度尺寸的第二隔套216来补偿尺寸链的累积误差,用于保证离合器前段部分和后段部分的相对位置尺寸,避免活塞12的行程过大或过小而影响摩擦片的正常结合和分离。
[0055] 内摩擦片21与压盘13的连接关系包括:在压盘13的右侧与内摩擦片相邻的端面上还设置有便于插削加工的矩形内花键136,可在内摩擦片座21相应的外花键上滑动(内花键136和内摩擦片座21相应的外花键即为第二止转机构),用作压盘13相对于内摩擦片座21的止转机构,具有止转可靠以防止压盘13在摩擦片结合过程中产生不必要的滑转而引起的磨损和发热并可加快摩擦片的结合过程,复位弹簧14则装在压盘13和内摩擦片座21的相应孔内,用于压盘13在摩擦片结合的过程中减缓冲击和分离过程中的自动复位。
[0056] 外摩擦片23与外摩擦片连接套24的连接关系包括:外摩擦片23与外摩擦片连接套24滑动连接的外花键采用宽齿窄槽型矩形键槽,还在其两边摩擦衬面径向方向开有若干个直形/或螺旋形的沟槽,类似风扇功能来导流并兼作容污槽,提高散热能力和保证摩擦片的摩擦能力;外摩擦片连接套24与外摩擦片23滑动连接的花键采用与外圆贯通的宽槽窄齿型矩形花键以使外摩擦片23的花键齿尽可能多的暴露在外而有利于摩擦片的散热,外摩擦片连接套24的内大端面经过精加工便于与外摩擦片23的摩擦衬面直接静止接触,还在外摩擦片连接套24的花键齿外圆轴向方向设置有兼作风叶的平行/或螺旋状的第一导流筋241,既加强了花键齿的强度,与第一导流罩15形成较好的强制导流效应再结合内摩擦片座21上的第二通风孔212、第三通风孔213及压盘13上的导流孔133以吸出离合器内部的热气70,使摩擦副部分的热交换能力和对流能力大大增强,从而进一步提高离合器的散热能力。
[0057] 外摩擦片连接套24与内摩擦片座21的连接关系包括:外摩擦片连接套24上的支撑轴承孔部分向内凸出,缩短了该零件整体的轴向尺寸,在轴承孔中间设置有一个孔用弹性挡圈248,第一轴承243和第二轴承244的外圈的相应端面紧贴孔用弹性挡圈248两端(第一轴承243和第二轴承244即为第三支撑轴承件),在外摩擦片连接套24的轴承孔内端面设置了一个环形挡边249,第二轴承244外圈的右端面紧贴环形挡边249的左端面,以便两个轴承可以同时承受来自外摩擦片连接套24的大内端面向左的轴向力,两轴承的内圈用第一隔套245隔开并过渡配合安装在内摩擦片座21相应的轴承位和第一定位端面215上,加大了第一轴承243和第二轴承244的储脂空间,第一轴承243和第二轴承244可以采用单面密封的密封向心球轴承或单面密封角接触球轴承,可在装配时添加比全密封的两个轴承更多的密封脂,提高了轴承的润滑散热能力和承载能力,并适当延长了其保养周期,还可在保养周期内由专业人员采用专用工具从轴承密封圈唇口处补充,以保证这两个轴承的润滑散热能力、承载能力和使用寿命;实际应用中,可根据载荷的大小来改变第一隔套245的厚度以调整两个轴承的轴向预紧度,使该双轴承支撑结构在轴向尺寸最短且支撑刚度较大,以承受来自第二外连接装置5的轴向及径向力和来自活塞12的轴向推力。
[0058] 外摩擦片连接套24与第二传动装置5的连接关系包括:外摩擦片连接套24的外连接端面247设置有与第二外连接装置5的连接接口相适应的外连接止口 2471 (/或凸台)和螺纹孔,便于直接连接各种外连接装置,第二外连接装置5可以是皮带轮/或链轮/或齿轮。
[0059] 其中:外摩擦片连接套24与第二传动装置5的接触的外连接端面247到内摩擦片座21的大端面的距离为11〜19mm,即为第二传动装置5与外摩擦片连接套24连接的螺纹的深度加外摩擦片连接套24与内摩擦片座21的大端面的间隙距离(0.5mm-1mm),最大限度节约离合器的轴向尺寸;另外,内摩擦片座21与第一轴承243的接触的第一定位端面215的距离相对于内摩擦片座21的大端面内凹,内凹的尺寸为一个多第一轴承243的厚度,相应使得外摩擦片连接套24的轴承孔内端也向内凹相应的距离,使得又进一步减少离合器的轴向尺寸。综上,也即内摩擦片座的第一定位端面215相对外摩擦片连接套24的外连接端面247内凹,内凹的尺寸大于或等于第三支撑轴承的厚度尺寸,即大于或等于第一轴承243、第一隔套245和第二轴承244的厚度之和,使得第一轴承243和第二轴承244设置在外摩擦片连接套24的外连接端面247以内,即外摩擦片连接套24的第三支撑轴承件相对于其外连接端面247内凹安装,从而进一步较少离合器的轴向尺寸。
[0060] 连接轴3与后段结构的连接关系包括:在连接轴3的轴端外螺纹处通过挡圈33、螺母34及其相应的弹簧垫圈(图中未示)来进行锁固,挡圈33的右大端面紧贴第一轴承243的内圈外端面,使第一轴承243和第二轴承244的内圈在内摩擦片座21上的轴向固定和内摩擦片座21在连接轴3上的轴向固定的刚性好又可靠,保证了内、外摩擦片结合的稳定性以免产生不必要的磨损和发热,提高了摩擦片的使用寿命和可靠性;同时零件加工工艺性好和成本低。
[0061] 在活塞缸11外圆左端加装了螺钉方式连接的第一导流罩15兼作防护罩,圆筒状的第一导流罩15的左端部与外摩擦片连接套24外圆的相应部分呈内直L形的间隙接口的防护接口 151,使第一导流罩15的加工工艺性好、成本低且具备了较好的防水、防尘和排气功能。
[0062] 在第二传动装置5的右大端面设置了若干个第三导流筋51,还在其轮辐板左端设置了若干个第二导流筋53兼加强筋和若干个第四通风孔52,在第三导流筋51和活塞缸11右端外圆之间设置了一个第二导流罩16,第二导流罩16用若干个第一螺钉163固定连接在活塞缸11右端外圆上还在其右端还设置了若干个第二新风孔162,在每个第二新风孔162上加装了焊接/或粘接/或铆接的第二滤网161。
[0063] 第一导流罩15在拆除第二传动装置5以后可方便地卸掉,以便观察摩擦片磨损情况并用压缩空气清理离合器内部的杂质,若观察发现摩擦片有一定的磨损,则可卸下离合器的螺母34、挡圈33和相应的弹簧垫圈,然后从连接轴3外花键上轻轻卸下内摩擦片座21,此时离合器后段部分与前段部分已分离,内摩擦片22和外摩擦片23则可按要求及时进行彻底清理和对换,这样延长了摩擦片的使用寿命,也大大降低了离合器的使用维护成本,若此时发现摩擦片有磨损严重的则可及时给予更换,避免了对使用功能的影响,同时还可进一步对离合器前段部分进行检查、清洗,及时对压盘13与活塞12之间的第四轴承131以及第一密封圈121和第二密封圈122的安装槽进行润滑脂补充,可有效保证第四轴承131、第一密封圈121和第二密封圈122的使用寿命,若发现第四轴承131、第一密封圈121或第二密封圈122磨损严重,则可及时更换,由此保养和维修的便利化带来的效果是提高了离合器的整体使用寿命和可靠性,同时降低了使用成本。
[0064] 本发明实施例二的离合器在结合时的工作过程是;由离合器控制气阀接通的压缩空气经控制气压接口 115进入到活塞缸11内与活塞密闭的空腔后产生的轴向力推动活塞12向左移动,活塞12克服其上第一密封圈121和第二密封圈122及外圆和内孔与活塞缸11相应内孔、外圆间的摩擦力再通过第四轴承131将轴向力传递到压盘13上,压盘13压缩复位弹簧14的同时并依次轴向压紧右边第一片外摩擦片一右边第一片内摩擦片一右边第二片外摩擦片一右边第二片内摩擦片……,直至压紧到最左边一片外摩擦片到外摩擦片连接套24大内端面上,直此η个内摩擦片与η-1个外摩擦片全部压紧,使得与连接轴3固定连接且与内摩擦片22的内花键滑动连接的内摩擦片座21和与外摩擦片23花键滑动连接的外摩擦片连接套24结合在一起,从而使连接轴3上的动力传递到与外摩擦片连接套24相连接的第二传动装置5,以带动其它工作装置或传动装置。在摩擦副刚开始结合的过程中由于滑摩功的存在而产生较多的热量,一部分通过内摩擦片座21上的第二通风孔212和第三通风孔213等通道由具有风扇效应的压盘13上的导流孔133导流到外摩擦片连接套24的第一导流筋241与第一导流罩15之间的空腔处,另一部分则通过外摩擦片23两边的摩擦衬面径向方向设置的多个具有风扇功能的直线形/或螺旋形的沟槽导流并通过外摩擦片连接套24外圆上的键槽排至该处,然后在第一导流筋241联合第一导流罩15的作用下将上述两处的热气和摩擦片组在外摩擦片连接套24外圈处的热气一并导流至防护接口 151处并排出,与此同时第二传动装置5上的第三导流筋51与活塞缸11右端外圆固定连接的第二导流罩16所形成的导流效应从第二新风孔162处吸入新风60 —部分用于第二传动装置5自身的散热,另一部分从离合器表面通过后使其表面降温,同时又将从防护接口 151处排出的离合器内部热气70以加快对流的方式再通过第二传动装置5轮辐板上的第二导流筋53的导流作用进一步通过第四通风孔52排出热气70,至此离合器内部热气70已大部分排出,余下的部分热量则靠外摩擦片连接套24、摩擦片组合、内摩擦片座21等零件储存下来并通过周围空气逐步散发出去。采用以上技术后摩擦副部分的热交换能力和对流能力大大增强,从而进一步提高离合器的散热能力。第二新风孔162上加装的第二滤网161用于保证新风60吸入的同时阻止灰尘和异物的吸入,以保证摩擦片的正常使用;在摩擦片结合同步后的散热效果则更佳。同时由于对外摩擦片连接套24的支撑轴承即第一轴承243和第二轴承244额外增加了润滑脂的储脂量,提高了轴承的润滑能力并降低了轴承的发热,另外活塞缸11直接与传动装置的油封座44相接触而具有较好的热传导效应,以便借助于传动装置的蓄热和辐射功能来辅助离合器的散热。
[0065] 本发明实施例二的离合器在分离时的工作过程是:离合器控制气阀断开由储气罐来的压缩空气后,活塞缸11与活塞12密闭的腔体内的压缩空气经控制气压接口 115快速回流到控制气阀与大气连通的排气口并向外排空,活塞12右端的轴向推力瞬间消失,压盘12与内摩擦片座21之间的复位弹簧14在失去压力后依靠自身弹力使压盘13向右移动,压盘13再通过第四轴承131 —活塞12并克服活塞上第一密封圈121和第二密封圈122及外圆、内孔与活塞缸11相应内孔、外圆间的摩擦力向右移动到与活塞缸11内端面接触为止,原先依次轴向压紧的内摩擦片22、外摩擦片23快速松开而分离,使得与连接轴3固定连接且与内摩擦片22的内花键滑动连接的内摩擦片座21和与外摩擦片23的花键滑动连接的外摩擦片连接套24之间无动力传递,从而使连接轴3上的动力与外摩擦片连接套24相连接的第二传动装置5断开,以分离与之相连接的其它工作或传动装置。在离合器分离状态时,内、外摩擦片之间尽管有一定的间隙但因有相对转动且属于干摩擦而形成的摩擦力矩较小的滑动摩擦而发热,此时外摩擦片连接套24外圆上的第一导流筋241与第一导流罩15因无相对转动而失去强制导流效应,但仍可依靠继续旋转的内摩擦片座21上的第二通风孔212、第三通风孔213和压盘13上的导流孔133发挥导流排气和其它零件的蓄热能力而达到良好的散热效果。
[0066] 本发明实施例一与实施例二的区别在于:
[0067] 1.实施例二中的外摩擦片连接套24与第一导流罩15左端之间的防护接口 151为内直L形间隙接口,而实施例一中的防护接口 151为外斜L形间隙接口,实施例一中的防护接口 151在离合器上半部分防护效果和整体排风效果更好一些。
[0068] 2.实施例二中的第一轴承243和第二轴承244的外圈在外摩擦片连接套24轴承孔内的轴向定位是用一个孔用弹性挡圈248和环形挡边249来实现的,而实施例一中的第一轴承243和第二轴承244的外圈在外摩擦片连接套24轴承孔内的轴向定位是通过外摩擦片连接套24上设有的第一环形凸台242来实现的,实施例二中的工艺性更好,两个轴承可同时承受向左的较大的轴向动、静载荷,但承受向右的轴向动、静载荷能力不及实施例一,适用于内摩擦片座无左端大台阶且外连接装置为皮带轮/或齿轮/或链轮的场合,而实施例一中的凸台定位刚性更好,可承受一定的双向轴向动、静载荷,更适合于外连接装置为传动轴或联轴器的场合。
[0069] 3.实施例一中在外摩擦片连接套24上设有黄油嘴246,以方便于平时定期给第一轴承243和第二轴承244添加润滑脂,给保养和维修带来更大的方便,而实施例二中未设置该结构。
[0070] 4.实施例二中设有第二导流罩16,第二导流罩16为直桶状,由第二传动装置5上的第三导流筋51与活塞缸11右端外圆固定连接的第二导流罩16所形成的导流效应从第二新风孔162处吸入新风一部分用于第二传动装置5自身的散热,另一部分从离合器表面通过后使其降温,同时又将从防护接口 151处排出的离合器内部热气70以加快对流的方式再通过第二传动装置5轮辐板上的第二导流筋51的导流作用进一步通过第四通风孔52排出,第二新风孔162上加装的第二滤网161用于保证新风吸入的同时阻止灰尘和异物的吸入,以保证摩擦片的正常使用,最适用于第二传动装置是皮带轮、链轮或齿轮的场合,但结构较复杂;而实施例一中未设有第二导流罩,最适用于连接传动轴也可适用于皮带轮、链轮或齿轮的场合,但对皮带轮、链轮或齿轮的散热效果不及实施例二。
[0071] 5.实施例二中的第一轴承243内圈外端面的定位采用挡圈33、弹簧垫圈(图中未示)和螺母34并锁固在连接轴3的相应外螺纹处,而实施例一中第一轴承243内圈外端面的定位采用锁紧螺母32,实施例二的结构具有工艺性好成本低等优点,但是没有实施例一的结构简单可靠。
[0072] 6.实施例二中的内摩擦片座21无大台阶后其自身结构简单工艺性好,但最左一片的外摩擦片23的摩擦衬面直接与外摩擦片连接套24的大内端面静接触,需要对外摩擦片连接套24的大内端面进行精加工,增加了外摩擦片连接套24的工艺成本;而实施例一中的内摩擦片座21有大台阶,并对其大内端面进行热处理和精加工以代替一片内摩擦片22的摩擦衬面接触,实施例一中相对于实施例二增加了一个摩擦面,使得其扭矩的传递能力更好;另实施例一中相对于实施例二的内摩擦片座21增加了端面上的导流槽214,通风散热效果要相对更好一些。
[0073] 7.实施例二中的内摩擦片座21在连接轴3上的定位是通过第二隔套216贴紧连接轴3的外花键尾部的第五定位端面33来实现的,而实施例一中的内摩擦片21在连接轴3上的定位是通过第二隔套216贴紧套合在连接轴3上的轴用弹性挡圈31来实现的,实施例一中的结构可以使得与活塞缸11相对应的连接轴3的直径相比实施例二可以更小,使得活塞缸11的内圈相比实施例二更小,也使得活塞缸11的内腔截面相比实施例二更大,从而使实施例一中的结构对扭矩的传递能力比实施例二更强。
[0074] 8.实施例一中压盘13与内摩擦片座21之间的止转采用弹簧导套135作为止转套,而实施例二中压盘13与内摩擦片座21之间的止转采用在压盘13上设置的内花键与内摩擦片座21相应的外花键连接来实现,实施例一中的结构相比实施例二工艺更简单且轴向尺寸更进一步缩短。
[0075] 9.实施例一中压盘13与活塞12之间设置有第二油封132,而实施例二中未设置该结构,实施例二在离合器结合时要承受较大的来自活塞轴向力的第四轴承131的润滑仅靠出厂时添加的一定量的润滑脂来实现,而实施例一还可以在第二油封132中存储润滑月旨,故实施例一相比实施例二,其散热效果、承载能力、使用寿命和可维护性都更佳。
[0076] 10.实施例一中活塞缸11通过第二定位端面111、第二环形凸台112安装在第一传动装置的壳体41上相应的轴承孔和端面上并用加装了组合垫圈1131的螺栓113止转,实施例二中活塞缸11通过第二环形止口 117和第六定位端面118与第一传动装置的轴承盖定位连接并用几个固连在轴承盖上的第二圆柱销441止转,实施例二相比实施例一中没有了与第一传动装置的壳体41直接连接的螺栓密封问题,但实施例一比实施例二的结构更加简单和可靠。
[0077] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种活塞缸固定式的气压多片摩擦离合器,连接在第一传动装置和第二传动装置之间,其特征在于,包括前段结构、后段结构和连接轴,其中所述第一传动装置通过第一支撑轴承件连接在所述连接轴的第一端,所述第二传动装置设置在所述连接轴的第二端,所述连接轴贯穿所述前段结构和所述后段结构,所述前段结构包括活塞缸、活塞、压盘和复位弹簧;所述后段结构包括内摩擦片座、多个内摩擦片、多个外摩擦片和外摩擦片连接套; 所述活塞缸安装在所述第一传动装置上,所述活塞缸与所述连接轴之间设有间隙,所述活塞与所述活塞缸轴向可滑动且密封连接,所述压盘通过第二支撑轴承件与所述活塞连接,所述复位弹簧设置在所述压盘和所述内摩擦片座的连通的孔内,其中在所述活塞缸上设有一个控制气压接口,所述控制气压接口连通至所述活塞缸与所述活塞之间的空腔; 所述内摩擦片座与所述连接轴配合连接,所述外摩擦片连接套通过第三支撑轴承件与所述内摩擦片座连接,所述多个内摩擦片与所述内摩擦片座配合连接,所述多个外摩擦片与所述外摩擦片连接套配合连接,所述多个内摩擦片与所述多个外摩擦片一一间隔排列,在所述连接轴的第二端上设有固定装置将所述后段结构的轴向固定,所述第二传动装置固定连接在所述外摩擦片连接套上。
2.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,所述第三支撑轴承件包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承与所述第二轴承的内圈之间设有第一隔套,所述第一轴承和所述第二轴承均为单面密封向心球轴承或单面密封角接触球轴承,在所述外摩擦片连接套上设有第一环形凸台,所述第一环形凸台设置在所述第一轴承与所述第二轴承之间以定位所述第一轴承和所述第二轴承,在所述第一环形凸台上设有第一圆弧槽;进一步地,在所述外摩擦片连接套上设有黄油嘴,所述黄油嘴的安装螺纹底孔与所述第一圆弧槽连通。
3.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,所述内摩擦片座与所述第三支撑轴承件的接触面相对于所述外摩擦片连接套与所述第二传动装置的接触面内凹,其中内凹的尺寸大于或等于所述第三支撑轴承件的厚度尺寸。
4.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,所述活塞缸的内圈的内径比所述连接轴上与所述活塞缸对应处的外花键外径大0.1〜0.25mm。
5.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,所述压盘的端面直接接触所述多个外摩擦片中的第一侧的外摩擦片;所述内摩擦片座或所述外摩擦片连接套的端面直接接触所述多个外摩擦片中的第二侧的外摩擦片。
6.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,在所述压盘与所述活塞之间的空腔处设有第二油封,所述第二支撑轴承件为单面密封的单列角接触球轴承或单面密封的单列向心球轴承。
7.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,在所述活塞与所述内摩擦片座之间设有止转机构,所述止转机构包括在所述压盘上固定连接的多个弹簧导套,所述弹簧导套可在所述内摩擦片座的相应孔内滑动;所述复位弹簧相应设置多个,各个所述复位弹簧设置在相应的弹簧导套内。
8.根据权利要求1所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,在所述压盘的径向圆周方向上设置多个导流孔,在所述内摩擦片座的外花键槽底部设置多个径向的第二通风孔,在靠近所述内摩擦片座的内花键的腹板上设置多个轴向的第三通风孔,在所述外摩擦片连接套的花键齿的外圆上设置多个第一导流筋,多个所述第一导流筋之间的空隙、多个所述导流孔、多个所述第二通风孔与多个所述第三通风孔相互贯通;进一步地,在所述内摩擦片座的每个外花键槽尾部轴向设置第一通风孔,所述第一通风孔与多个所述第二通风孔相互贯通;更进一步地,在内摩擦片座的外大端面上设置有若干个沿径向圆周分布的直线形/或螺旋形的导流槽,所述导流槽与所述第一通风孔相互贯通。
9.根据权利要求1至8任一项所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,在所述活塞缸与所述外摩擦片连接套的外圆之间设置第一导流罩,所述第一导流罩与所述活塞缸固定连接,所述第一导流罩与所述外摩擦片连接套形成L形的防护接口。
10.根据权利要求9所述的气压多片摩擦离合器,其特征在于,在所述第一导流罩与所述活塞缸的结合处开有多个第一新风孔,在所述多个第一新风孔上设有第一滤网。
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