CN107366692A - 一种手调式高精度透明液粘调速离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手调式高精度透明液粘调速离合器，包括主动轴组件、被动轴组件、箱体组件、调距装置和锁紧装置等。主动轴组件中支撑套筒密封固定在下箱体上，主动轴轴端固定有透明主动片；被动轴组件中支撑座固定在位移台台面上，被动轴轴端固定有被动片；箱体组件中上下箱体均由透明材料制成；调距装置中微分头与位移台底面刚性连接，转动微分头调节摩擦片间隙大小，调节精度为0.01mm；锁紧装置中上下外接板分别与支撑座和位移台底面刚性连接，通过锁紧螺栓锁紧。本发明适用于液粘传动特性的实验研究，结构简单可靠、调节快速方便、精度高、可多角度观察等优点。

Description

一种手调式高精度透明液粘调速离合器

技术领域

本发明涉及一种调速离合器，尤其是一种手调式高精度透明液粘调速离合器，特别适合用于液体粘性传动特性的实验研究。

背景技术

液粘调速离合器是根据液体的粘性传动和油膜剪切作用原理而设计的一种无级调速传动设备，该设备安装在电机和工作机之问，可对工作机进行无级调速和软启动，在大功率风机和水泵的调速节能领域已得到广泛应用。节能是社会发展永恒的主题，因此，液体粘性调速离合器有着广阔的应用与发展的前景。

液粘调速离合器在发展的同时，也在不断的改进和更新，因此，需要对其结构、控制和检测系统等各方面进行理论与试验研究，以进一步改进其性能。目前液粘调速离合器在实验研究方面仍然存在不足，实验装置存在结构不合理、不便于操作与检测等缺点。浙江大学姜剑勇于2006年8月在《液体粘性调速离合器试验系统的研制》一书的第18-36页，公开了一种液粘实验装置，该实验装置采用变频调速电机对主机进行驱动，并在电机和主机之间加入一个变速装置，来实现摩擦片间输入转速在0～100％额定转速间的无级调速，但其未设置观察孔，不能观察摩擦片间油膜的情况。北京理工大学胡继斌于2012年1月在《Experimental Research on Drag Torque for Single-plate Wet Clutch》一文中公开了一种单板湿式离合器实验台，该实验台主机外箱与摩擦片采用透明材料，可观察摩擦片间油膜情况，但其被动端固定，不能检测输出转矩与调节摩擦片间的间隙大小。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种手调式高精度透明液粘调速离合器，具有结构简单可靠、调节快速方便、精度高、可多角度观察等优点。

本发明的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，包括主动轴组件、被动轴组件、箱体组件、调距装置和锁紧装置，其中具体包括：箱座、下箱体、O型密封圈、主动轴支撑套筒、圆锥滚子轴承、主动轴外法兰、骨架油封、主动轴、圆螺母、主动轴轴承套、进油口、主动轴内法兰、上箱体、主动片、被动片、摩擦片支撑盘、接线口、被动端密封套、被动轴内法兰、被动轴轴承套、被动轴、被动轴外法兰、被动轴支撑座、位移台、微分头、位移台底座、上外接板、锁紧螺栓、下外接板、回油口、锁紧螺钉。

所述主动轴组件包括主动轴和主动轴支撑套筒，主动轴支撑套筒与下箱体通过螺钉固定，主动轴通过两个圆锥滚子轴承安装在主动轴支撑套筒内，两个圆锥滚子轴承通过主动轴轴承套、主动轴轴肩、圆螺母和内外法兰来实现定位，主动轴位于箱体内腔的轴端面上通过螺钉固定一个主动片；所述被动轴组件包括被动轴和被动轴支撑座，被动轴支撑座通过螺钉固定在位移台台面上，被动轴通过两个圆锥滚子轴承安装在被动轴支撑座内，两个圆锥滚子轴承通过被动轴轴承套、被动轴轴肩、圆螺母和内外法兰来实现定位，被动轴位于箱体内腔的轴端面上通过螺钉固定一个摩擦片支撑盘，摩擦片支撑盘上通过螺栓固定一个被动片；所述透明箱体组件包括上、下箱体和箱座，下箱体由箱座支撑，并通过螺钉固定，上箱体与下箱体通过多个螺栓固定，箱体上被动轴一侧设有被动端密封套，密封套通过螺钉固定在下箱体上，下箱体上设有回油口，上箱体上设有接线口，回油口与接线口均置于箱体被动轴一侧；所述调距装置包括位移台、微分头和位移台底座，位移台台面与被动轴支撑座通过螺钉固定，位移台底面与位移台支座通过螺钉固定，微分头与位移台底面刚性连接；所述锁紧装置包括上外接板、锁紧螺栓和下外接板，上外接板与被动轴支撑座刚性连接，下外接板与位移台底座刚性连接，锁紧装置在被动轴组件两侧对称布置。

作为本发明的进一步改进，所述主动轴上设有径向油孔、轴向油孔和周向油槽，径向油孔贯穿主动轴，轴向油孔位于轴心并与径向油孔相连；所述主动轴支撑套筒上设有进油口，进油口与竖直方向成45°，便于观察油膜情况。

作为本发明的进一步改进，所述主动片由石英玻璃制成，具有良好的透光性；上、下箱体均由透明材料亚克力板制成，整体透明。

作为本发明的进一步改进，所述位移台中设滚子导轨，位移台台面与底面在轴向可以相对运动；微分头调节精度为0.01mm，提供驱动力推动位移台台面进行调距。

作为本发明的进一步改进，所述主动轴外法兰与主动轴支撑套筒之间、主动轴一侧箱体与主动轴支撑套筒之间、被动端密封套与箱体之间设O型密封圈进行静密封；主动轴外法兰与主动轴之间、被动端密封套与被动轴之间设骨架油封进行动密封，防止工作油泄漏。

本发明的有益效果：(1)本发明可通过转动微分头调节主、被动片之间的距离，调节快捷方便，精度高；(2)本发明工作时，工作油由主动轴支撑套筒上的进油口进入主动轴组件，经过轴承套通孔和主动轴油孔输送到主、被动片之间的间隙，形成油膜，最后从回油口流回油箱；(3)本发明可通过透明箱体与透明主动片，多个角度观察主、被动片之间的油膜情况。

附图说明

图1是本发明的一种手调式高精度透明液粘调速离合器装配图；

图2是图1手调式高精度透明液粘调速离合器左视图。

图中：1-箱座；2-下箱体；3、7、19、24-O型密封圈；4-主动轴支撑套筒；5、29-圆锥滚子轴承；6-主动轴外法兰；8、20、25-骨架油封；9-主动轴；10、27-圆螺母；11-主动轴轴承套；12-进油口；13-主动轴内法兰；14-上箱体；15-主动片；16-被动片；17-摩擦片支撑盘；18-接线口；21-被动端密封套；22-被动轴内法兰；23-被动轴轴承套；26-被动轴；28-被动轴外法兰；30-被动轴支撑座；31-位移台；32-微分头；33-位移台底座；34-上外接板；35-锁紧螺栓；36-下外接板；37-回油口；38-锁紧螺钉。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明：

本发明的一种手调式高精度透明液粘调速离合器的结构如图1、图2所示，包括主动轴组件、被动轴组件、箱体组件、调距装置和锁紧装置，其中包括：箱座1、下箱体2、O型密封圈3、7、19和24、主动轴支撑套筒4、圆锥滚子轴承5和29、主动轴外法兰6、骨架油封8、20和25、主动轴9、圆螺母10和27、主动轴轴承套11、进油口12、主动轴内法兰13、上箱体14、主动片15、被动片16、摩擦片支撑盘17、接线口18、被动端密封套21、被动轴内法兰22、被动轴轴承套23、被动轴26、被动轴外法兰28、被动轴支撑座30、位移台31、微分头32、位移台底座33、上外接板34、锁紧螺栓35、下外接板36、回油口37、锁紧螺钉38。

所述主动轴组件包括主动轴9和主动轴支撑套筒4，主动轴支撑套筒4与下箱体2通过螺钉固定，主动轴9通过两个圆锥滚子轴承5安装在主动轴支撑套筒4内，两个圆锥滚子轴承5之间通过主动轴轴承套11来实现定位，靠近主动片15的圆锥滚子轴承5外端面通过主动轴9的轴肩定位，另一个圆锥滚子轴承5的外端面通过圆螺母10定位，主动轴9通过固定在主动轴支撑套筒4上的内、外法兰13、6定位，防止主动轴9轴向窜动；主动轴9位于箱体内腔的轴端面上通过螺钉固定一个主动片15，主动片15由石英玻璃制成，具有良好的透光性；主动轴支撑套筒4上设有进油口12，进油口12与竖直方向成45°，便于观察油膜情况；主动轴9上设有径向油孔、轴向油孔和周向油槽，径向油孔贯穿主动轴9，轴向油孔位于轴心并与径向油孔相连；主动轴轴承套11上开有贯穿通孔；主动轴外法兰6与主动轴支撑套筒4之间设O型密封圈7进行静密封，与主动轴9之间设骨架油封8进行动密封，防止进入主动轴组件的工作油泄漏。

所述被动轴组件包括被动轴26和被动轴支撑座30，被动轴支撑座30通过螺钉固定在位移台31台面上；被动轴26通过两个圆锥滚子轴承29安装在被动轴支撑座30内，两个圆锥滚子轴承29之间通过被动轴轴承套23来实现定位，靠近被动片16的圆锥滚子轴承29外端面通过被动轴26的轴肩定位，另一个圆锥滚子轴承29的外端面通过圆螺母27定位，被动轴26通过固定在被动轴支撑座30上的内、外法兰22、28定位，防止被动轴26轴向窜动；被动轴26位于箱体内腔的轴端面上通过螺钉固定一个摩擦片支撑盘17，摩擦片支撑盘17上通过螺栓固定一个被动片16。

所述透明箱体组件包括上、下箱体14、2和箱座，上、下箱体14、2均由透明材料亚克力板制成，整体透明；下箱体2由箱座1支撑，并通过螺钉固定；上箱体14与下箱体2通过多个螺栓固定；箱体上被动轴26一侧设有被动端密封套21，密封套21通过螺钉固定在下箱体2上，被动端密封套21与上、下箱体14、2之间设O型密封圈19进行静密封，与被动轴26之间设骨架油封20进行动密封；箱体上主动轴9一侧上、下箱体14、2与主动轴支撑套筒4之间设O型密封圈3进行静密封，防止箱体中的工作油泄漏；下箱体2上设有回油口37，上箱体14上设有接线口18，回油口37与接线口18均置于箱体被动轴26一侧。

所述调距装置包括位移台31、微分头32和位移台底座33，位移台31台面与被动轴支撑座30通过螺钉固定，位移台31底面与位移台支座33通过螺钉固定；位移台31中设滚子导轨，位移台31台面与底面在轴向可以相对运动；微分头32与位移台31底面刚性连接，微分头32精度为0.01mm，提供驱动力推动位移台31台面进行调距；位移台上设有锁紧螺钉38，将位移台31台面与底面锁紧，实现被动轴组件轴向固定。

所述锁紧装置包括上外接板34、锁紧螺栓35和下外接板36，上外接板34与被动轴支撑座30刚性连接，下外接板36与位移台底座33刚性连接，锁紧螺栓35锁紧上、下外接板34、36，实现被动轴组件轴向固定；锁紧装置在被动轴组件两侧对称布置。

本发明的一种手调式高精度透明液粘调速离合器工作前，主、被动片15、16表面贴合，转动微分头32调节主、被动片15、16之间的距离，然后拧紧锁紧螺钉38和锁紧螺栓35固定被动轴轴组件；工作时，工作油由主动轴支撑套筒4上的进油口12进入主动轴组件，经过轴承套11通孔和主动轴9油孔输送到主、被动片15、16之间的间隙，形成油膜，最后从回油口37流回油箱；透过透明箱体14与透明主动片15，可多个角度观察主、被动片15、16之间的油膜情况。

以上所述实施例为本发明的优选的实施方式，并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种手调式高精度透明液粘调速离合器，包括主动轴组件、被动轴组件、箱体组件、调距装置和锁紧装置，其中具体包括：箱座(1)、下箱体(2)、O型密封圈(3)、(7)、(19)和(24)、主动轴支撑套筒(4)、圆锥滚子轴承(5)和(29)、主动轴外法兰(6)、骨架油封(8)、(20)和(25)、主动轴(9)、圆螺母(10)和(27)、主动轴轴承套(11)、进油口(12)、主动轴内法兰(13)、上箱体(14)、主动片(15)、被动片(16)、摩擦片支撑盘(17)、接线口(18)、被动端密封套(21)、被动轴内法兰(22)、被动轴轴承套(23)、被动轴(26)、被动轴外法兰(28)、被动轴支撑座(30)、位移台(31)、微分头(32)、位移台底座(33)、上外接板(34)、锁紧螺栓(35)、下外接板(36)、回油口(37)、锁紧螺钉(38)。

2.根据权利要求1所述的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，其特征在于：主动轴支撑套筒(4)与下箱体(2)通过螺钉固定，主动轴(9)通过两个圆锥滚子轴承(5)安装在主动轴支撑套筒(4)内，两个圆锥滚子轴承(5)通过主动轴轴承套(11)、主动轴(9)轴肩、圆螺母(10)和内外法兰(13)、(6)来实现定位，主动轴(9)位于箱体内腔的轴端面上通过螺钉固定一个主动片(15)；被动轴支撑座(30)通过螺钉固定在位移台(31)台面上，被动轴(26)通过两个圆锥滚子轴承(29)安装在被动轴支撑座(30)内，两个圆锥滚子轴承(29)通过被动轴轴承套(23)、被动轴(26)轴肩、圆螺母(27)和内外法兰(22)、(28)来实现定位，被动轴(26)位于箱体内腔的轴端面上通过螺钉固定一个摩擦片支撑盘(17)，摩擦片支撑盘(17)上通过螺栓固定一个被动片(16)。

3.根据权利要求1所述的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，其特征在于：下箱体(2)由箱座(1)支撑，并通过螺钉固定，上箱体(14)与下箱体(2)通过多个螺栓固定，箱体上被动轴(26)一侧设有被动端密封套(21)，密封套(21)通过螺钉固定在下箱体(2)上，下箱体(2)上设有回油口(37)，上箱体(14)上设有接线口(18)，回油口(37)与接线口(18)均置于箱体被动轴(26)一侧。

4.根据权利要求1所述的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，其特征在于：位移台(31)台面与被动轴支撑座(30)通过螺钉固定，位移台(31)底面与位移台支座(33)通过螺钉固定，微分头(32)与位移台(31)底面刚性连接；上外接板(34)与被动轴支撑座(30)刚性连接，下外接板(36)与位移台底座(33)刚性连接，锁紧装置在被动轴组件两侧对称布置。

5.根据权利要求1、2所述的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，其特征在于：主动轴(9)上设有径向油孔、轴向油孔和周向油槽，径向油孔贯穿主动轴(9)，轴向油孔位于轴心并与径向油孔相连；所述主动轴支撑套筒(4)上设有进油口(12)，进油口(12)与竖直方向成45°，便于观察油膜情况。

6.根据权利要求1-3所述的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，其特征在于：主动片(15)由石英玻璃制成，具有良好的透光性；上、下箱体(14)、(2)均由透明材料亚克力板制成，整体透明。

7.根据权利要求1、4所述的一种手调式高精度透明液粘调速离合器，其特征在于：位移台(31)中设滚子导轨，位移台(31)台面与底面在轴向可以相对运动；微分头(32)调节精度为0.01mm，提供驱动力推动位移台(31)台面进行调距。