CN106884895A - 一种自由落体离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自由落体离合器，包括：腔体、转轴、摩擦片组及活塞，活塞可在腔体内沿转轴轴线方向运动，推力装置可推动活塞压紧摩擦片组，活塞与腔体的内壁形成密闭内腔，密闭内腔体积增大时活塞松开摩擦片组，摩擦片磨损至极限时，摩擦片组的厚度为a；摩擦片未被磨损时，摩擦片组厚度为b；若腔体内无摩擦片组时，密闭内腔体积最小时，活塞与摩擦片组支撑面的距离为c；密闭内腔体积最大时，活塞与摩擦片组支撑面的距离为d；a>c，且d>b。通过对活塞的行程的限定，使活塞在摩擦片未彻底磨损之前均可压紧摩擦片，解决了提升重物时容易打滑，需要频繁更换摩擦片的问题。

Description

一种自由落体离合器

技术领域

本发明涉及卷扬机技术领域，更具体地说，涉及一种自由落体离合器。

背景技术

自由落体卷扬机相对传统卷扬具有空钩自由下放功能，能大大缩短空钩下放时间，提高工作效率。同时，自由下放不需外加动力驱动，符合国家节能减排的发展要求，目前已在强夯机、连续墙、液压抓斗等以履带式起重机为主机的各类工程机械上得到普遍使用。

自由落体离合器作为自由落体卷扬机的核心部件之一，主要有两大功能，一是保证卷扬机正常提升重物，二是实现卷扬机具有空钩自由下放的功能。

目前，应用于强夯机上的自由落体离合器，由于离合器工作频繁，摩擦片磨损快，容易引起压紧弹簧弹力减小，在卷扬提升重物时出现打滑现象。最终导致离合器摩擦片更换周期短、摩擦片利用率低、备件成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自由落体离合器，通过增加活塞的行程，使活塞在摩擦片未彻底磨损之前均可压紧摩擦片，解决了提升重物时容易打滑，需要频繁更换摩擦片的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自由落体离合器，所述离合器包括：

腔体；

伸入所述腔体内部的转轴；与所述转轴连接的摩擦片；

与所述腔体连接的光片；

若干片所述摩擦片、若干片所述光片相间排列构成摩擦片组，所述摩擦片组一侧为活塞，所述活塞可在所述腔体内沿所述转轴轴线方向运动；

推力装置可推动活塞压紧所述摩擦片组，此时所述摩擦片组一侧为所述活塞，另一侧为摩擦片组支撑面；

所述活塞与所述腔体的内壁形成密闭内腔，所述密闭内腔体积增大时所述活塞松开所述摩擦片组；

所述摩擦片磨损至极限时，所述摩擦片组的厚度为a；所述摩擦片未被磨损时，所述摩擦片组厚度为b；若所述腔体内无所述摩擦片组时，所述密闭内腔体积最小时，所述活塞与所述摩擦片组支撑面的距离为c；所述密闭内腔体积最大时，所述活塞与所述摩擦片组支撑面的距离为d；a>c，且d>b。

优选地，所述活塞与摩擦片组接触的一侧的相对侧与活塞支撑面相连，所述活塞支撑面包括所述腔体的内壁，所述活塞支撑面厚度为e，所述活塞支撑面上有检测孔，检测器可通过所述检测孔进入所述腔体内部并接触所述活塞，所述检测器长度为f，且f-e≥d-a。

优选地，所述推力装置为碟簧。

优选地，b-a＝10～20mm。

优选地，所述腔体包括壳体及后端盖，所述后端盖与所述壳体之间有调整垫片，调整垫片数量为n，n≥1且为整数，所述调整垫片厚度为s，s＝(b-a)/(n+1)。

优选地，一片所述调整垫片由两片半环状带孔垫片组成。

优选地，所述活塞与所述腔体通过星形密封环形成密闭内腔。

优选地，所述腔体上设有进油口及出油口。

优选地，所述转轴与所述摩擦片通过轴套连接，所述摩擦片可在轴套上轴向滑动。

优选地，所述光片与所述腔体连接，所述光片可在腔体内轴向滑动。

从上述技术方案可以看出，本发明提供一种自由落体离合器，包括：腔体、转轴、摩擦片组及活塞，活塞可在腔体内沿转轴轴线方向运动，推力装置可推动活塞压紧摩擦片组，活塞与腔体的内壁形成密闭内腔，密闭内腔体积增大时活塞松开摩擦片组，摩擦片磨损至极限时，摩擦片组的厚度为a；摩擦片未被磨损时，摩擦片组厚度为b；若腔体内无摩擦片组时，密闭内腔体积最小时，活塞与摩擦片组支撑面的距离为c；密闭内腔体积最大时，活塞与摩擦片组支撑面的距离为d；a>c，且d>b。通过对活塞的行程的设定，使活塞在摩擦片未彻底磨损之前均可压紧摩擦片，解决了提升重物时容易打滑，需要频繁更换摩擦片的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明公开的一种自由落体离合器的实施例1的结构示意图；

图2为本发明公开的一种自由落体离合器的检测器的放大图；

图3为本发明公开的一种自由落体离合器的一种调整垫片的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明提供的一种自由落体离合器的结构示意图，此种离合器包括：

腔体1；为保证转轴2及摩擦片3的转动，腔体1采用圆筒结构最佳。

伸入腔体1内部的转轴2；转轴2由腔体1一端面伸入，通过轴承可与腔体1发生相对转动。轴承可利用腔体1本身结构及卡簧定位。

与转轴2连接的摩擦片3；转轴2穿过若干片摩擦片3，摩擦片3与转轴2可通过与转轴2轴线方向相同的键连接，因此摩擦片3可相对于转轴2做轴向运动，不可相对于转轴2做径向转动。

与腔体1连接的光片4；光片4可通过与转轴2轴线方向相同的键与腔体1连接，因此光片4可相对于腔体1做轴向运动，不可相对于腔体1做径向转动。

若干片摩擦片3、若干片光片4相间排列构成摩擦片组，摩擦片组一侧为活塞6，活塞6可在腔体1内沿转轴2轴线方向运动。

推力装置8可推动活塞6压紧摩擦片组，此时摩擦片组一侧为活塞6，另一侧为摩擦片组支撑面。

活塞6与腔体1的内壁形成密闭内腔7，密闭内腔7体积增大时活塞6松开摩擦片组；活塞6可通过密封件与腔体1的内壁形成密闭内腔7，可通过在腔体1上设置输入孔，通过输入介质的方式使密闭内腔7体1积增大，从而使活塞6松开摩擦片组。

摩擦片3磨损至极限时，摩擦片组的厚度为a；摩擦片3未被磨损时，摩擦片组厚度为b；若腔体1内无摩擦片组时，密闭内腔7体积最小时，活塞6与摩擦片组支撑面的距离为c；密闭内腔7体积最大时，活塞6与摩擦片组支撑面的距离为d；a>c，且d>b。

摩擦片3粉层厚度为0时，可认为摩擦片3已被彻底磨损，此时摩擦片组厚度为a；腔体1内无摩擦片组时，密闭内腔7体积最小，则活塞6会受到推力装置8的作用力运动到其一极限位置，此时，活塞6与摩擦片组支撑面的距离为c，摩擦片组支撑面为摩擦片组不与活塞6接触的一侧接触的面；a>c，则在摩擦片3未彻底磨损前，活塞6都会受到推力装置8的作用力，压紧摩擦片组。若摩擦片3未被磨损，此时的摩擦片组厚度为b；密闭内腔7体积最大时，可认为活塞6运动到另一极限位置，此时活塞6与摩擦片组支撑面的距离为d；d>b，则说明活塞6可彻底松开摩擦片组。

本装置的工作原理为：卷扬时，推力装置8推动活塞6压紧摩擦片组，此时摩擦片组受摩擦力，使转轴2无法相对于腔体1转动，可卷扬重物。自由下放时，朝密闭内腔7输入介质，增大密闭内腔7体积，使活塞6松开摩擦片组，此时转轴2受外力转动，摩擦片组内光片4、摩擦片3相互脱离，实现了转轴2的自由转动，重物可自由下放。

综上所述，从上述技术方案可以看出，本发明提供一种自由落体离合器，包括：腔体1、转轴2、摩擦片组及活塞6，活塞6可在腔体1内沿转轴2轴线方向运动，推力装置8可推动活塞6压紧摩擦片组，活塞6与腔体1的内壁形成密闭内腔7，密闭内腔7体积增大时活塞6松开摩擦片组，摩擦片3磨损极限时，摩擦片组的厚度为a；摩擦片3未被磨损时，摩擦片组厚度为b；若腔体1内无摩擦片组时，密闭内腔7体积最小时，活塞6与摩擦片组支撑面的距离为c；密闭内腔7体积最大时，活塞6与摩擦片组支撑面的距离为d；a>c，且d>b。通过对活塞6的行程的限定，使活塞6在摩擦片3未彻底磨损之前均可压紧摩擦片3，解决了提升重物时容易打滑，需要频繁更换摩擦片3的问题。

如图1及图2所示，为本发明在实施例1的基础上提出的另一种实施方式，活塞6与摩擦片组接触的一侧的相对侧与活塞支撑面相连，活塞支撑面包括腔体1的内壁，需要注意的时，此处的活塞支撑面不只是包括腔体1的内壁，因活塞6不一定是直接与腔体1内壁接触，所以还可能包括其他构件，如垫片及垫圈等零件，活塞支撑面厚度为e，活塞支撑面上有检测孔14，检测器15可通过检测孔14进入腔体1内部并接触活塞6，检测器15长度为f，且f-e≥d-a。检测器15可直接安装在检测孔14上，如图2所示即为检测器15直接安装在检测孔14上，检测器15也可不安装在检测孔14上，当需要使用使再插入检测孔14。f-e即为检测器15可伸入腔体1内部的长度，d-a即为摩擦片3彻底磨损时，活塞6与活塞支撑面的距离，f-e≥d-a则说明当摩擦片3彻底磨损后，检测器15仍可接触到活塞6。工作人员可通过检测器15插入箱体的深度判断摩擦片3的磨损情况，避免离合器打滑出现意外。

为进一步优化本技术方案，如图1所示，推力装置8可采用碟簧。碟簧可为多组碟簧，整体刚度系数小，在压缩量有较大减小的情况下仍可提供足够的弹力使活塞6压紧摩擦片组。

为进一步优化本技术方案，b-a＝10～20mm，此范围值即为装有摩擦片组的腔体1内活塞6的行程。

除上述改进外，本发明提供的自由落体离合器还包括调整垫片11。腔体1可由壳体9及后端盖10组成，其中后端盖10包括了活塞支撑面，后端盖10与壳体9可通过螺纹连接。后端盖10及壳体9的连接处可设置调整垫片11。当摩擦片3磨损到一定程度，可能出现推力装置8提供的力不够的情况，此时活塞6无法压紧摩擦片组，离合器可能出现打滑的情况。此时，取出调整垫片11，可再次增大碟簧压缩量，使摩擦片组再次被压紧，避免了更换摩擦片3，降低了设备的运行成本。

上述调整垫片11可采用如图3所示的两片半环状带孔垫片组成。当需要拆卸调整垫片11时，只需将一片半环状带孔垫片的螺栓全部拧出，另一片半环状带孔垫片的螺栓拧出2～5mm，用钳子即可将前一片半环状带孔垫片取出；然后在取出调整垫片11的后端盖10上装上螺栓，不要拧紧，螺栓与后端盖10留2～5mm间隙，再将后一片半环状带孔垫片的螺栓完全拧出，取出半环状带孔垫片，最后装上螺栓，所有螺栓拧紧即可，维护方便快捷。同时，采用分瓣式调整垫片11，可以不用退出后端盖10，保护了后端盖10与壳体9上的密封圈，防止漏油发生。

可采用多片调整垫片11，且调整垫片11总厚度小于b-a，这样可便于多次对活塞6的压紧力进行调整。

为进一步优化本技术方案活塞6与腔体1通过星形密封环12形成密闭内腔7。因密闭内腔7的体积变化使，活塞6与腔体1间的密封件会受到轴向摩擦力，星形密封环12耐轴向摩擦力好，增加了设备的使用寿命。

为进一步优化本技术方案，腔体1上设有进油口及出油口，在离合器工作时，其内部的温度较高的润滑油从出油口流出，外部温度较低的润滑油从进油口流入，避免离合器内部过热。

另外，转轴2与摩擦片3还可通过轴套13连接，这样便于转轴2的更换。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自由落体离合器，其特征在于，所述离合器包括：

腔体；

伸入所述腔体内部的转轴；与所述转轴连接的摩擦片；

与所述腔体连接的光片；

若干片所述摩擦片、若干片所述光片相间排列构成摩擦片组，所述摩擦片组一侧为活塞，所述活塞可在所述腔体内沿所述转轴轴线方向运动；

推力装置可推动活塞压紧所述摩擦片组，此时所述摩擦片组一侧为所述活塞，另一侧为摩擦片组支撑面；

所述活塞与所述腔体的内壁形成密闭内腔，所述密闭内腔体积增大时所述活塞松开所述摩擦片组；

所述摩擦片磨损至极限时，所述摩擦片组的厚度为a；所述摩擦片未被磨损时，所述摩擦片组厚度为b；若所述腔体内无所述摩擦片组时，所述密闭内腔体积最小时，所述活塞与所述摩擦片组支撑面的距离为c；所述密闭内腔体积最大时，所述活塞与所述摩擦片组支撑面的距离为d；a>c，且d>b。

2.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述活塞与摩擦片组接触的一侧的相对侧与活塞支撑面相连，所述活塞支撑面包括所述腔体的内壁，所述活塞支撑面厚度为e，所述活塞支撑面上有检测孔，检测器可通过所述检测孔进入所述腔体内部并接触所述活塞，所述检测器长度为f，且f-e≥d-a。

3.如权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述推力装置为碟簧。

4.如权利要求1-3任一项所述的离合器，其特征在于，b-a＝10～20mm。

5.如权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述腔体包括壳体及后端盖，所述后端盖与所述壳体之间有调整垫片，调整垫片数量为n，n≥1且为整数，所述调整垫片厚度为s，s＝(b-a)/(n+1)。

6.如权利要求5所述的离合器，其特征在于，一片所述调整垫片由两片半环状带孔垫片组成。

7.如权利要求6所述的离合器，其特征在于，所述活塞与所述腔体通过星形密封环形成密闭内腔。

8.如权利要求7所述的离合器，其特征在于，所述腔体上设有进油口及出油口。

9.如权利要求8所述的离合器，其特征在于，所述转轴与所述摩擦片通过轴套连接，所述摩擦片可在轴套上轴向滑动。

10.如权利要求9所述的离合器，其特征在于，所述光片与所述腔体连接，所述光片可在腔体内轴向滑动。