CN108757878B - 一种快速响应的液力耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明的一种快速响应的液力耦合器，包括内壳体、输入轴、输出轴、泵轮和涡轮，所述内壳体安装形成密闭工作腔，所述泵轮和所述涡轮设置于所述内壳体内，所述输入轴连接所述泵轮，所述输入轴连接所述涡轮；其特征在于：所述输入轴和所述输出轴之间设置有钢性连接部件，所述钢性连接部件可使所述输入轴和所述输出轴在初始状态时获得钢性连接；所述钢性连接部件包括固定铰接块、滑动铰接块、离合齿轮、离心组件和推块组件。是刚柔性结合的结构，且同时具有钢性连接和柔性连接的优点。

Description

一种快速响应的液力耦合器

技术领域

本发明涉及耦合器技术领域，具体涉及液力耦合器。

背景技术

液力耦合器又称液力联轴器，是一种用来将动力源(通常是发动机或电机)与工作机连接起来，靠液体动量矩的变化传递力矩的液力传动装置。液力耦合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器。液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互不接触，中间有3mm到4mm的间隙，并形成一个圆环状的工作轮。驱动轮称为泵轮，被驱动轮称为涡轮，泵轮和涡轮都称为工作轮。泵轮和涡轮装合后，形成环形空腔，其内充有工作油液。其具有柔性传动自动适应功能，减缓冲击和隔离扭振功能，改善动力机启动能力，使之带载荷或空载启动功能，在外载荷超载时保护电机和工作机不受损坏的过载保护功能，协调多动力机顺序启动、均衡载荷和平稳并车功能等。

但是现有的液力耦合器因为是柔性连接，所以起始时反应时间相对刚性的连接较长，即不能实现快速传输。

因此，如何对现有的液力耦合器进行改进，使其克服上述缺点，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种刚柔性结合的，且同时具有钢性连接和柔性连接优点的快速响应的液力耦合器。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种快速响应的液力耦合器，包括内壳体、输入轴、输出轴、泵轮和涡轮，所述内壳体安装形成密闭工作腔，所述泵轮和所述涡轮设置于所述内壳体内，所述输入轴连接所述泵轮，所述输入轴连接所述涡轮；其特征在于：所述输入轴和所述输出轴之间设置有钢性连接部件，所述钢性连接部件可使所述输入轴和所述输出轴在初始状态时获得钢性连接；

所述钢性连接部件包括固定铰接块、滑动铰接块、离合齿轮、离心组件和推块组件，所述固定铰接块固定设置于所述输入轴上，所述滑动铰接块滑动设置于所述输出轴上，所述离合齿轮固定设置于所述输出轴上且位于所述滑动铰接块外侧，所述滑动铰接块外端面上设置有限位齿轮环，所述滑动铰接块往外侧滑动时，所述限位齿轮环可与所述离合齿轮啮合；所述离心组件为至少两组，且沿所述输入轴和所述输出轴的圆周方向均匀设置于所述固定铰接块和所述滑动铰接块之间，所述离心组件包括第一连杆、第二连杆和配重块，所述第一连杆一端横向铰接于所述固定铰接块上，所述第二连杆一端横向铰接于所述滑动铰接块上，所述第一连杆另一端和所述第二连杆另一端横向铰接，且所述配重块横向铰接于所述第一连杆和所述第二连杆的铰接处；所述推块组件作用于所述滑动铰接块，并迫使所述滑动铰接块向外侧滑动，使所述限位齿轮环与所述离合齿轮啮合。

作为一种实施方式，所述推块组件为至少两组，且对应设置于所述离心组件上，所述推块组件包括铰接台、套环、弹簧杆和复位弹簧，所述铰接台固定设置于所述第一连杆上，所述套环固定设置于所述第二连杆上，所述弹簧杆一端横向铰接于所述铰接台上，所述弹簧杆另一端穿过所述套环，且所述套环的内径大于所述弹簧杆的外径，所述复位弹簧套设于所述弹簧杆上，所述复位弹簧迫使所述第二连杆向外侧翻转。其优点是结构稳定，磨损小。

作为另一种实施方式，所述推块组件为压缩弹簧，所述压缩弹簧设置于所述内壳体和所述滑动铰接块之间且套设于所述输出轴上，迫使所述滑动铰接块向外侧滑动。其优点是结构简单，安装方便，成本低。

作为改进，所述液力耦合器还包括外壳体，所述外壳体包覆所述钢性连接部件。使液力耦合器可以成为一个整体，用不保护内部零部件。

作为优选，所述限位齿轮环齿顶为锐边尖角结构。便于和离合齿轮啮合。

可选择的，所述离心组件为两组。结构简单，成本低。

可选择的，所述离心组件为四组。结构稳定，寿命长。

与现有技术相比，本发明的优点在于：初始状态下，推块组件将滑动铰接块推向离合齿轮，使限位齿轮环和离合齿轮啮合，此时钢性连接部件将输入轴和输出轴连接成为一个整体，因此当输入轴启动时，不仅带动泵轮转动，而且通过钢性连接部件传动，输出轴也跟随同步转动，从而达到快速响应的目的。当转速提高时，离心组件中的配置块同时跟随转动，会产生一定的离心力，该离心力克服推块组件的阻力，使得第一连杆和第二连杆相互靠拢，带动滑动铰接块向内侧移动，直到限位齿轮环脱离离合齿轮，此时输出轴和涡轮已经具有了一定的速度，腔室中的液体和泵轮涡轮已经可以形成正常状态的循环，本装置处于柔性连接状态，即普通液力耦合器的工作状态。当关闭开关停止输入轴转动时，速度下降，离心力减小，限位齿轮环又在推块组件的作用下与离合齿轮啮合，此时输出轴和输入轴可以同时停止，恢复初始状态。

通过上述设置，本方案可以同时具有钢性连接和柔性连接的优点，极大提高了设备性能。

附图说明

图1是根据本发明的实施例一的立体结构示意图(外壳体打开状态)；

图2是根据本发明的实施例一的半剖视图；

图3是根据本发明的实施例一的内部结构示意图；

图4是根据本发明的实施例一的图1中A处的局部放大视图；

图5是根据本发明的实施例一的图1中B处的局部放大视图；

图6是根据本发明的实施例二的立体结构示意图(外壳体打开状态)；

图7是根据本发明的实施例三的半剖视图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1～5所示，是本发明的实施例一包括内壳体1、输入轴2、输出轴3、泵轮4和涡轮5，内壳体1安装形成密闭工作腔，泵轮4和涡轮5设置于内壳体1内，输入轴2连接泵轮4，输入轴3连接涡轮5；其关键之处在于，输入轴2和输出轴3之间设置有钢性连接部件6，钢性连接部件6可使输入轴2和输出轴3在初始状态时获得钢性连接。具体的：

钢性连接部件6包括固定铰接块61、滑动铰接块62、离合齿轮63、离心组件64和推块组件65，固定铰接块61固定设置于输入轴2上，滑动铰接块62滑动设置于输出轴3上，离合齿轮63固定设置于输出轴3上且位于滑动铰接块62外侧，滑动铰接块62外端面上设置有限位齿轮环621，滑动铰接块62往外侧滑动时，限位齿轮环621可与离合齿轮63啮合；离心组件64为两组，且沿输入轴2和输出轴3的圆周方向均匀设置于固定铰接块61和滑动铰接块62之间，离心组件64包括第一连杆641、第二连杆642和配重块643，第一连杆641一端横向铰接于固定铰接块61上，第二连杆642一端横向铰接于滑动铰接块62上，第一连杆641另一端和第二连杆642另一端横向铰接，且配重块643横向铰接于第一连杆641和第二连杆642的铰接处；推块组件65作用于滑动铰接块62，并迫使滑动铰接块62向外侧滑动，使限位齿轮环621与离合齿轮63啮合。

本实施例中，推块组件65也为两组，且对应设置于离心组件64上，推块组件65包括铰接台651、套环652、弹簧杆653和复位弹簧654，铰接台651固定设置于第一连杆641上，套环652固定设置于第二连杆642上，弹簧杆653一端横向铰接于铰接台651上，弹簧杆653另一端穿过套环652，且套环652的内径大于弹簧杆653的外径，以避免弹簧杆653限制第一连杆641和第二连杆642的转动，复位弹簧654套设于弹簧杆653上，复位弹簧653迫使第二连杆642向外侧翻转。

另外，液力耦合器还包括外壳体7，外壳体7包覆钢性连接部件6。限位齿轮环621齿顶为锐边尖角结构。

如图6所示，显示了本发明的实施例二，其和实施例一的相同之处不再重复描述，其和实施例一的不同之处在于，离心组件64和推块组件65均为四组，具有更加稳定的结构。

如图7所示，示了本发明的实施例三，其和实施例一的相同之处不再重复描述，其和实施例一的不同之处在于，压缩弹簧65’代替了原有的推块组件，具体的，压缩弹簧65’设置于内壳体1和滑动铰接块62之间且套设于输出轴3上，迫使滑动铰接块62向外侧滑动，其结构更加简单。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种快速响应的液力耦合器，包括内壳体、输入轴、输出轴、泵轮和涡轮，所述内壳体安装形成密闭工作腔，所述泵轮和所述涡轮设置于所述内壳体内，所述输入轴连接所述泵轮，所述输入轴连接所述涡轮；其特征在于：所述输入轴和所述输出轴之间设置有钢性连接部件，所述钢性连接部件可使所述输入轴和所述输出轴在初始状态时获得钢性连接；

所述钢性连接部件包括固定铰接块、滑动铰接块、离合齿轮、离心组件和推块组件，所述固定铰接块固定设置于所述输入轴上，所述滑动铰接块滑动设置于所述输出轴上，所述离合齿轮固定设置于所述输出轴上且位于所述滑动铰接块外侧，所述滑动铰接块外端面上设置有限位齿轮环，所述滑动铰接块往外侧滑动时，所述限位齿轮环可与所述离合齿轮啮合；所述离心组件为至少两组，且沿所述输入轴和所述输出轴的圆周方向均匀设置于所述固定铰接块和所述滑动铰接块之间，所述离心组件包括第一连杆、第二连杆和配重块，所述第一连杆一端横向铰接于所述固定铰接块上，所述第二连杆一端横向铰接于所述滑动铰接块上，所述第一连杆另一端和所述第二连杆另一端横向铰接，且所述配重块横向铰接于所述第一连杆和所述第二连杆的铰接处；所述推块组件作用于所述滑动铰接块，并迫使所述滑动铰接块向外侧滑动，使所述限位齿轮环与所述离合齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种快速响应的液力耦合器，其特征在于：所述推块组件为至少两组，且对应设置于所述离心组件上，所述推块组件包括铰接台、套环、弹簧杆和复位弹簧，所述铰接台固定设置于所述第一连杆上，所述套环固定设置于所述第二连杆上，所述弹簧杆一端横向铰接于所述铰接台上，所述弹簧杆另一端穿过所述套环，且所述套环的内径大于所述弹簧杆的外径，所述复位弹簧套设于所述弹簧杆上，所述复位弹簧迫使所述第二连杆向外侧翻转。

3.根据权利要求1所述的一种快速响应的液力耦合器，其特征在于：所述推块组件为压缩弹簧，所述压缩弹簧设置于所述内壳体和所述滑动铰接块之间且套设于所述输出轴上，迫使所述滑动铰接块向外侧滑动。

4.根据权利要求2或3所述的一种快速响应的液力耦合器，其特征在于：所述液力耦合器还包括外壳体，所述外壳体包覆所述钢性连接部件。

5.根据权利要求4所述的一种快速响应的液力耦合器，其特征在于：所述限位齿轮环齿顶为锐边尖角结构。

6.根据权利要求5所述的一种快速响应的液力耦合器，其特征在于：所述离心组件为两组。

7.根据权利要求5所述的一种快速响应的液力耦合器，其特征在于：所述离心组件为四组。