CN108916261B

CN108916261B - 一种牙嵌式液压离合器

Info

Publication number: CN108916261B
Application number: CN201810779498.4A
Authority: CN
Inventors: 吴青; 万高; 杨琨; 严新平
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2038-07-16
Also published as: CN108916261A

Abstract

本发明涉及液压机械技术领域，具体指一种牙嵌式液压离合器；包括沿同一轴线设置的主动轴、从动轴、前置法兰和法兰盖，所述前置法兰和法兰盖之间设有中间环体，主动轴的后端设有主动牙嵌盘，从动轴的前端与主动牙嵌盘之间设有第一轴承；所述从动轴上设有可沿其轴向活动的从动牙嵌盘，从动轴的后端与法兰盖之间设有第二轴承，从动牙嵌盘与第二轴承之间设有复位弹簧；所述从动牙嵌盘上设有第三轴承，第三轴承上设有可沿中间环体轴向活动的轴承套，中间环体上设有驱动轴承套的液压机构；本发明结构合理，中间环体及其上的液压机构始终不旋转，柱塞杆行程短且密封可靠性高，降低了安装的尺寸要求；液压机构可增强离合器的抗震性能。

Description

一种牙嵌式液压离合器

技术领域

本发明涉及液压机械技术领域，具体指一种牙嵌式液压离合器。

背景技术

离合器在机械传动中被广泛应用，主要起到连接和切断动力的作用。牙嵌式离合器由两个端面上有凸牙的牙盘组成，并通过操纵机构轴向移动牙盘使其做轴向移动，使两片牙盘的凸牙相互嵌合和分离发到动力的结合和分离。牙嵌式液压离合器是利用液压油操纵接合的离合器，可以实现远程自动控制。牙嵌式液压离合器大致工作原理为，单片离合器牙盘与主动轴连接固定，只能随主动轴转动；另外一片离合器牙盘与从动轴连接，可以随从动轴转动，也可以作轴向运动；缸筒或活塞杆和传动轴通过键连接成整体，活塞杆或缸筒轴向滑动，带动传动轴和离合器牙盘轴向移动，离合器脱开切断动力；通过复位弹簧复位，使离合器啮合传输动力。主要组成零件有活塞杆，缸筒，主、从动离合盘，传动轴等。

目前牙嵌式液压离合器中活塞和缸筒通常是中空结构，传动轴与缸筒或活塞杆配并固定，组成可旋转整体，整体结构复杂，零件加工和装配精度要求高，且难以保证精度要求；缸筒和活塞杆工作时需作旋转和轴线运动，密封件易磨损，导致油缸漏油离合器不能正常工作；另外，离合器传动轴穿过中空的缸筒和活塞杆，缸筒和活塞杆的尺寸大，液压力作用面积大，受弹簧刚度和尺寸的限制，液压系统额定工作压力通常为1～2MPa。离合器额定工作压力低，需要独立稳定的液压油源，造成液压系统复杂，成本高；另外，受油源压力波动和外部冲击或振动的影响，油源压力波动峰值容易超过离合器额定工作压力，此时，会导致离合器出现误操作，严重影响离合器的工作可靠性和系统安全性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、液压机构不随传动轴旋转，加工和装配精度要求低，液压机构密封性好，耐震抗波动性能强的牙嵌式液压离合器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种牙嵌式液压离合器，包括沿同一轴线设置的主动轴、从动轴、前置法兰和法兰盖，所述前置法兰和法兰盖之间设有中间环体，主动轴的后端设有主动牙嵌盘，从动轴的前端与主动牙嵌盘之间设有第一轴承；所述从动轴上设有可沿其轴向活动的从动牙嵌盘，从动轴的后端与法兰盖之间设有第二轴承，从动牙嵌盘与第二轴承之间设有复位弹簧；所述从动牙嵌盘上设有第三轴承，第三轴承上设有可沿中间环体轴向活动的轴承套，中间环体上设有驱动轴承套的液压机构。

所述液压机构包括若干柱塞杆和油压孔，若干油压孔沿轴向依次间隔地环设于中间环体上，中间环体上设有依次连接若干油压孔的油道，所述油压孔的前端设有堵头，柱塞杆穿设于油压孔的后端，轴承套上设有柱塞环，若干柱塞杆的后端分别与柱塞环抵触设置。

根据以上方案，所述中间环体的后端面与法兰盖的前端面之间夹设有定位环，柱塞环可活动地穿设于定位环内且与若干柱塞杆对应设置；所述柱塞环上设有若干通孔，中间环体与法兰盖之间通过若干螺栓固定连接，且若干螺栓穿设于柱塞环上对应的通孔中。

根据以上方案，所述从动牙嵌盘与从动轴之间设有轴向花键。

根据以上方案，所述前置法兰与中间环体之间设有若干压套，若干压套等距间隔地环绕在主动牙嵌盘的四周，前置法兰、压套和中间环体之间通过螺栓固定连接。

根据以上方案，所述中间环体上设有若干维修螺纹孔，若干维修螺纹孔沿轴向依次间隔地环设于中间环体上，且若干维修螺纹孔分别与柱塞环对应设置。

根据以上方案，所述复位弹簧与从动轴之间设有隔套，隔套与从动轴呈间隙配合，所述隔套的两端均设有弹簧压盖，两个弹簧压盖分别夹设于从动牙嵌盘与复位弹簧、第二轴承与复位弹簧之间。

本发明有益效果为：本发明结构合理，中间环体及其上的液压机构始终不旋转，油压进口设置在中间环体上，柱塞杆与复位弹簧配合控制轴承套的轴向活动，行程短且密封可靠性高，降低了密封件的磨损提高使用寿命，且柱塞杆的安装定位与轴承套和从动轴没有相对影响，降低了安装的尺寸要求；液压机构需要较高的压力才能克服复位弹簧的刚性，避免油压波动和外界震动造成离合器的错误啮合和脱离情况，且油压孔内压和复位弹簧兼具减震功能，可增强离合器的抗震性能，中间环体配置有手动脱离的维修螺纹孔以便于后期的维护。

附图说明

图1是本发明的整体剖面结构示意图；

图2是本发明的中间环体结构示意图。

图中：

1、主动轴；2、中间环体；3、第一轴承；4、复位弹簧；11、从动轴；12、前置法兰；13、法兰盖；14、主动牙嵌盘；15、从动牙嵌盘；16、定位环；17、轴向花键；18、压套；21、柱塞杆；22、油压孔；23、油道；24、堵头；25、维修螺纹孔；31、第二轴承；32、第三轴承；33、轴承套；34、柱塞环；41、隔套；42、弹簧压盖。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1所示，本发明所述的一种牙嵌式液压离合器，包括沿同一轴线设置的主动轴1、从动轴11、前置法兰12和法兰盖13，所述前置法兰12和法兰盖13之间设有中间环体2，主动轴1的后端设有主动牙嵌盘14，从动轴11的前端与主动牙嵌盘14之间设有第一轴承3；所述从动轴11上设有可沿其轴向活动的从动牙嵌盘15，从动轴11的后端与法兰盖13之间设有第二轴承31，从动牙嵌盘15与第二轴承31之间设有复位弹簧4；所述从动牙嵌盘15上设有第三轴承32，第三轴承32上设有可沿中间环体2轴向活动的轴承套33，中间环体2上设有驱动轴承套33的液压机构；所述主动轴1和从动轴11通过主动牙嵌盘14和从动牙嵌盘15之间可分离的啮合传动连接，从动轴11与主动牙嵌盘14之间通过第一轴承3构成转动配合，从动轴11与法兰盖13之间通过第二轴承31构成转动配合，从动牙嵌盘15在轴承套33和复位弹簧4的驱动下可沿从动轴11轴向移动，而从动牙嵌盘15与轴承套33之间通过第三轴承32连接，轴承套33作为液压机构和从动牙嵌盘15之间的连接机构可沿轴向动作而不旋转，因此中间环体2与其上的液压机构无需转动，避免了液压机构的密封件磨损问题，简化了离合器整体结构，降低安装定位精度要求。

如图2所示，所述液压机构包括若干柱塞杆21和油压孔22，若干油压孔22沿轴向依次间隔地环设于中间环体2上，中间环体2上设有依次连接若干油压孔22的油道23，所述油压孔22的前端设有堵头24，柱塞杆21穿设于油压孔22的后端，轴承套33上设有柱塞环34，若干柱塞杆21的后端分别与柱塞环34抵触设置；所述堵头24和油压孔22构成液压油缸，配合油道23将若干油压孔22连接，中间环体2设置进油口连通油道23，中间环体2和液压机构无需旋转，可直接连接液压源，柱塞杆21在油压孔22内做轴向运动，推动轴承套33使主动牙嵌盘14和从动牙嵌盘15之间的啮合传动分离，柱塞杆21的行程短，安装方便，稳定性强，中间环体22将液压系统与离合器主体结构分离，加工简单生产成本小。

上述液压机构通过通过柱塞杆21推动柱塞环34以压缩复位弹簧4，复位弹簧4具有较大的刚性，柱塞杆21的作用面较小，则油压孔22需要很高的压力才能实现离合器的分离，因此不会出现液压源压力波动或外界震动造成的离合器错误啮合和脱离情况，提高离合器的抗压力波动能力和工作可靠性；同时复位弹簧4始终保持了对从动牙嵌盘15的轴向压力，且油压孔22内存在初始压力，在离合器收到轴向震动时，液压机构和复位弹簧4还可以提供一定的减震效果，增强整体的抗震性能。

所述中间环体2的后端面与法兰盖13的前端面之间夹设有定位环16，柱塞环34可活动地穿设于定位环16内且与若干柱塞杆21对应设置；所述柱塞环34上设有若干通孔，中间环体2与法兰盖13之间通过若干螺栓固定连接，且若干螺栓穿设于柱塞环34上对应的通孔中；所述定位环16用于提供轴承套33上的柱塞环34的行程空间，定位环16将中间环体2和法兰盖13间隔设置，定位环16的两端均设有阶梯结构以配合装配时的定位要求，通过螺栓连接使柱塞环34和轴承套33不会产生偏转；定位环16用于简化中间环体2和法兰盖13的结构以降低加工难度。

所述从动牙嵌盘15与从动轴11之间设有轴向花键17，从动牙嵌盘15通过轴向花键17与从动轴11构成旋转传动连接，且从动牙嵌盘15可沿轴向花键17实现轴向运动。

所述前置法兰12与中间环体2之间设有若干压套18，若干压套18等距间隔地环绕在主动牙嵌盘14的四周，前置法兰12、压套18和中间环体2之间通过螺栓固定连接，压套18作为定位机构确定了前置法兰12与中间环体2之间的尺寸，还可以提高二者间的连接强度，若干压套18环设留出了中间环体2前端面的部分空间，所述中间环体2上设有若干维修螺纹孔25，若干维修螺纹孔25沿轴向依次间隔地环设于中间环体2上，且若干维修螺纹孔25分别与柱塞环34对应设置，在离合器或液压源出现故障时，将安装在维修螺纹孔25上的螺栓旋入，可手动驱动柱塞环34和轴承套33实现复位弹簧4的压缩从而使从动牙嵌盘15分离。

所述复位弹簧4与从动轴11之间设有隔套41，隔套41与从动轴11呈间隙配合，所述隔套41的两端均设有弹簧压盖42，两个弹簧压盖42分别夹设于从动牙嵌盘15与复位弹簧4、第二轴承31与复位弹簧4之间；在隔套41的作用下，复位弹簧4不会发生偏转造成偏离轴线，防止轴承套33与中间环体2之间偏磨卡死。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims

1.一种牙嵌式液压离合器，包括沿同一轴线设置的主动轴（1）、从动轴（11）、前置法兰（12）和法兰盖（13），其特征在于：所述前置法兰（12）和法兰盖（13）之间设有中间环体（2），主动轴（1）的后端设有主动牙嵌盘（14），从动轴（11）的前端与主动牙嵌盘（14）之间设有第一轴承（3）；所述从动轴（11）上设有可沿其轴向活动的从动牙嵌盘（15），从动轴（11）的后端与法兰盖（13）之间设有第二轴承（31），从动牙嵌盘（15）与第二轴承（31）之间设有复位弹簧（4）；所述从动牙嵌盘（15）上设有第三轴承（32），第三轴承（32）上设有可沿中间环体（2）轴向活动的轴承套（33），中间环体（2）上设有驱动轴承套（33）的液压机构；

所述液压机构包括若干柱塞杆（21）和油压孔（22），若干油压孔（22）沿轴向依次间隔地环设于中间环体（2）上，中间环体（2）上设有依次连接若干油压孔（22）的油道（23），所述油压孔（22）的前端设有堵头（24），柱塞杆（21）穿设于油压孔（22）的后端，轴承套（33）上设有柱塞环（34），若干柱塞杆（21）的后端分别与柱塞环（34）抵触设置；

所述中间环体（2）的后端面与法兰盖（13）的前端面之间夹设有定位环（16），柱塞环（34）可活动地穿设于定位环（16）内且与若干柱塞杆（21）对应设置；所述柱塞环（34）上设有若干通孔，中间环体（2）与法兰盖（13）之间通过若干螺栓固定连接，且若干螺栓穿设于柱塞环（34）上对应的通孔中。

2.根据权利要求1所述的牙嵌式液压离合器，其特征在于：所述从动牙嵌盘（15）与从动轴（11）之间设有轴向花键（17）。

3.根据权利要求1所述的牙嵌式液压离合器，其特征在于：所述前置法兰（12）与中间环体（2）之间设有若干压套（18），若干压套（18）等距间隔地环绕在主动牙嵌盘（14）的四周，前置法兰（12）、压套（18）和中间环体（2）之间通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求3所述的牙嵌式液压离合器，其特征在于：所述中间环体（2）上设有若干维修螺纹孔（25），若干维修螺纹孔（25）沿轴向依次间隔地环设于中间环体（2）上，且若干维修螺纹孔（25）分别与柱塞环（34）对应设置。

5.根据权利要求1所述的牙嵌式液压离合器，其特征在于：所述复位弹簧（4）与从动轴（11）之间设有隔套（41），隔套（41）与从动轴（11）呈间隙配合，所述隔套（41）的两端均设有弹簧压盖（42），两个弹簧压盖（42）分别夹设于从动牙嵌盘（15）与复位弹簧（4）、第二轴承（31）与复位弹簧（4）之间。