CN109973542B - 调速离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开的一种调速离合器例如包括：箱体，包括第一端和与第一端相对的第二端，第二端的内侧壁上设置有磁性元件；传动机构，设置在箱体内且包括主动轴、支承盘、主动摩擦片、被动摩擦片、被动鼓、被动盘和被动轴；控制机构，位于所述传动机构内且包括活塞、弹性元件和固定盘，以及速度调节机构，设置在所述被动轴上且位于所述容置空间内，所述速度调节机构包括油箱、第一方向阀、第二方向阀、第一油道软管、第二油道软管、第三油道软管、信号放大器、速度传感器和控制电路。本发明实施例的速度调节机构可通过自动排油和补油，降低调速离合器在低于0.5MPa控制油压下的速度波动问题，提高了调速离合器的输出转速的稳定性和准确性。

Description

调速离合器
技术领域
本发明涉及离合器技术领域，尤其涉及一种调速离合器，也涉及一种可以应用于低压系统中可降低速度波动的液粘调速装置。
背景技术
调速离合器属于传动装置，其运用的技术为基于牛顿内摩擦定律的液体粘性传动技术(Hydro-viscous Drive，HVD)，即利用存在于主、被动摩擦片之间的油膜剪切作用来传递动力，能够长期在打滑情况下工作，并且可以实现主、被动轴之间的同步传动。调速离合器具有十分优秀的调速性能，并且可实现无级调速。调速离合器广泛运用于一些大功率的水泵、风机等各种工作机的调速，可以有效的解决水泵、风机等各种工作机所产生的能源浪费问题，具有十分显著的节能效果。
输出稳定性和精准性是衡量调速离合器工作性能的重要指标。而普通调速离合器一般采用电液比例溢流阀来控制系统油压从而调节主被动摩擦片之间的间隙大小，进而调节输出转矩转速。由于存在死区等问题，电液比例溢流阀在0.5MPa以下的低压环境工作情况欠佳，难以抑制调速离合器输出转速的波动问题，并且由于普通调速离合器内部结构问题，这种速度波动将被放大。例如当输出转速(被动轴的转速)突然升高时，调速离合器的活塞缸速度随着也突然升高，相应的活塞缸离心油压突然增大，从而使得主被动摩擦片间隙进一步减小，进而会导致输出转速进一步升高，反之亦然。这个问题目前已成为了提高调速离合器输出稳定性和精准性必须突破的关键问题之一。另外到目前为止众多专家学者也提出了多种技术方案来解决了调速离合器的速度波动问题，但是绝大多数技术方案都是以额外损耗能量为代价。因此研究一种无损耗或损耗小的技术方案十分必要。
发明内容
针对现有调速离合器在0.5MPa以下的低压工况工作时产生的速度波动问题，本发明实施例提出一种调速离合器。
一方面，本发明提供的一种调速离合器，包括：箱体，包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端的内侧壁上设置有磁性元件；传动机构，设置在所述箱体内部且包括主动轴、支承盘、主动摩擦片、被动摩擦片、被动鼓、被动盘和被动轴，所述主动轴位于所述箱体的所述第二端，所述被动轴位于所述箱体的所述第一端，所述主动摩擦片设置在所述主动轴上，所述被动摩擦片设置在所述被动鼓上，所述被动鼓分别连接所述被动盘和所述支承盘，所述被动轴上设置有法兰盘，所述被动盘连接所述被动轴的所述法兰盘，所述法兰盘上与所述磁性元件对应处设置有第一开孔，所述被动盘上与所述第一开孔对应处设置有第二开孔，所述被动盘还包括第三开孔；控制机构，位于所述传动机构内且包括活塞、弹性元件和固定盘，所述活塞设置在所述被动轴上且位于所述被动盘内，所述活塞与所述被动盘之间形成有工作油腔，所述固定盘设置在所述被动轴上且位于所述活塞内，所述弹性元件连接所述活塞和所述固定盘并在所述活塞和所述固定盘之间形成容置空间，所述活塞上设置有第四开孔、第五开孔、第六开孔以及第七开孔，所述第四开孔和所述第五开孔分别连通所述工作油腔，所述第七开孔连通所述第三开孔和所述容置空间，所述固定盘上设置有第八开孔；以及速度调节机构，设置在所述被动轴上且位于所述容置空间内，所述速度调节机构包括油箱、第一方向阀、第二方向阀、第一油道软管、第二油道软管、第三油道软管、信号放大器、速度传感器和控制电路，所述油箱设置在所述被动轴上且连接所述固定盘，所述第一方向阀、所述第二方向阀、所述信号放大器和所述控制电路分别设置在所述被动轴上，所述第一油道软管连通所述油箱和所述第一方向阀，且所述油箱连通所述第八开孔，所述第二油道软管连通所述第一方向阀和所述第五开孔，所述第三油道软管连通所述第四开孔和所述第二方向阀，所述第二方向阀连通所述容置空间，所述速度传感器设置在所述第一开孔内并通过所述第六开孔连接所述信号放大器，所述信号放大器电连接所述控制电路，所述控制电路还连接所述第一方向阀和所述第二方向阀。
另一方面，本发明实施例提供的一种调速离合器，包括：箱体，包括第一端，所述第一端的内侧壁上设置有磁性元件；传动机构，设置在所述箱体内部且包括被动盘和被动轴，所述被动轴位于所述箱体的所述第一端，所述被动轴上设置有法兰盘，所述被动盘连接所述被动轴上的所述法兰盘；所述法兰盘上与所述磁性元件对应处设置有第一开孔，所述被动盘上与所述第一开孔对应处设置有第二开孔，所述被动盘还包括第三开孔；控制机构，位于所述传动机构内且包括活塞、弹性元件和固定盘，所述活塞设置在所述被动轴上且位于所述被动盘内，所述活塞与所述被动盘之间形成有工作油腔，所述固定盘设置在所述被动轴上且位于所述活塞内，所述弹性元件连接所述活塞和所述固定盘，所述活塞和所述固定盘之间形成有容置空间，所述活塞上设置有第四开孔和第五开孔、第六开孔以及第七开孔，所述第四开孔和所述第五开孔分别连通所述工作油腔，所述第七开孔连通所述第三开孔和所述容置空间，所述固定盘上设置有第八开孔；以及速度调节机构，设置在所述被动轴上且位于所述容置空间内，所述速度调节机构包括第一方向阀、第二方向阀、第一油道软管、第二油道软管、第三油道软管、信号放大器、速度传感器和控制电路，所述第一方向阀、第二方向阀、所述信号放大器和所述控制电路分别设置在所述被动轴上，所述第一油道软管连通所述第一方向阀和所述第八开孔，所述第二油道软管连通所述第一方向阀和所述第五开孔，所述第三油道软管连通所述第四开孔和所述第二方向阀，所述第二方向阀连通所述容置空间，所述速度传感器设置在所述第一开孔内并通过所述第六开孔电连接所述信号放大器，所述信号放大器电连接所述控制电路之间，所述控制电路分别连接所述第一方向阀和所述第二方向阀。
在本发明的一个实施例中，所述第三开孔和所述第七开孔为交叉设置的两个长条形开孔。
在本发明的一个实施例中，所述调速离合器还包括位于所述箱体的所述第一端且套设于所述被动轴上的被动轴透盖，所述被动轴透盖上设置有第一径向油道；所述被动轴上设置有第二径向油道、第一轴向油道以及第三径向油道，所述第一径向油道连接所述第二径向油道，所述第一轴向油道的两端分别连接所述第二径向油道和所述第三径向油道，所述第三径向油道连接所述工作油腔。
在本发明的一个实施例中，所述传动机构还包括主动轴、支承盘、主动摩擦片、被动摩擦片和被动鼓，所述主动轴位于所述箱体上与所述第一端相对的第二端，所述主动摩擦片设置在所述主动轴上，所述被动摩擦片设置在所述被动鼓上，所述被动鼓连接所述被动盘和所述支承盘。
在本发明的一个实施例中，所述调速离合器还包括连接所述箱体的所述第二端且设置在所述主动轴上的主动轴透盖，所述主动轴透盖上设置有第四径向油道；所述主动轴上设置有第五径向油道、第二轴向油道、第六径向油道以及分油道，所述第四径向油道连接所述第五径向油道，所述第二轴向油道的两端分别连接所述第五径向油道和所述第六径向油道，所述分油道连接所述第六径向油道和所述第八开孔。
在本发明的一个实施例中，所述调速离合器还包括油道圆盘，所述油道圆盘设置在所述固定盘和所述主动轴之间、且所述油道圆盘与所述主动轴之间形成有第七径向油道，所述第七径向油道连接在所述分油道和所述第八开孔之间。
在本发明的一个实施例中，所述控制电路包括微处理器、模数转换器、第一数模转换器、第二数模转换器、第二信号放大器以及第三信号放大器，所述微处理器连接所述模数转换器、所述第一数模转换器以及所述第二数模转换器，所述模数转换器连接所述信号放大器，所述第二信号放大器连接在所述第一数模转换器和所述第一方向阀之间，所述第三信号放大器连接在所述第二数模转换器和所述第二方向阀之间。
在本发明的一个实施例中，所述第一方向阀和所述第二方向阀为二位四通电磁换向阀。
在本发明的一个实施例中，所述速度调节机构还包括油箱，所述油箱设置在所述被动轴上且连接所述固定盘，所述第一油道软管通过所述油箱连接所述第八开孔。
上述的一个或多个技术方案可以具有如下优点：本发明实施例通过在调速离合器内部设置速度调节机构，即通过用速度传感器实时检测被动轴转速(也称输出转速)的突变从而发出相应的控制电信号来控制方向阀实现自动补油或排油，以解决低于0.5Mpa控制油压下的输出转速波动问题，提高了调速离合器的输出稳定性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种调速离合器的结构示意图。
图2是图1所示的调速离合器工作时润滑油路和控制油路的示意图。
图3a是图2中A区域的局部放大图。
图3b是图2中B区域的局部放大图。
图3c是图2中C向视图的局部示意图。
图4a是本发明实施例提供的一种速度调节机构的连接示意图。
图4b是本发明实施例提供的一种速度调节机构的电路连接示意图。
图5是图2中A区域的另一种结构的速度调节机构的局部放大图。
图6a是本发明实施例提供的另一种调速离合器工作时润滑油路和控制油路的示意图。
图6b为图6a中D区域的局部放大图。
图6c为图6a中D区域的另一结构的局部放大图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明实施例提供一种调速离合器100。调速离合器100例如包括箱体、传动机构、控制机构和速度调节机构，以及其它周边装置例如主动轴透盖27、被动轴透盖20、主动端盖31以及被动端盖32等。
箱体例如包括上箱体9和下箱体23。上箱体9设置在下箱体23上部、且与下箱体23组合形成一个内部中空的壳体结构。上箱体9和下箱体23组合后的第一端依次连接被动轴透盖20、被动端盖32，与第一端相对的第二端依次连接主动轴透盖27、主动端盖31。另外，如图1和图3a所示，箱体的第一端的内侧设置有磁性元件21。磁性元件21例如为永久磁铁，其例如通过固定连接在箱体的第一端的内侧壁上。
如图1和图2所示，传动机构设置在箱体内。具体地，如图3a所示，传动机构例如包括主动轴1、支承盘5、主动摩擦片6、被动摩擦片7、被动鼓8、被动盘10以及被动轴19。主动轴1例如通过滚动轴承2安装在箱体的第二端内并穿出所述箱体。被动轴19通过滚动轴承安装在箱体的第一端内并穿出所述箱体上。主动摩擦片6安装于主动轴1上，被动摩擦片7安装于被动鼓8上，被动鼓8例如通过螺栓等固定连接被动盘10和支承盘5。如图3a所示，被动轴19上设置有法兰盘22，被动盘10例如通过螺栓17固定连接被动轴19的法兰盘22。法兰盘22上设置有轴向方向的第一开孔48，被动盘10上与第一开孔48对应的位置设置有轴向方向的第二开孔49。支承盘5还通过滚动轴承3安装在箱体的第二端。
如图1至3a所示，控制机构例如包括活塞11、弹性元件13以及固定盘26。被动盘10与控制机构的活塞11、固定盘26以及弹性元件13形成了活塞缸。活塞11设置在被动轴19上且位于被动盘10内，活塞11与被动盘10之间形成有工作油腔28。固定盘26设置在被动轴19上且位于活塞11内，弹性元件13例如为弹簧等连接在活塞11和固定盘26之间并在活塞11和固定盘26之间形成容置空间40。如图3a所示，活塞11上设置有轴向方向(图1中的水平方向)第四开孔41、第五开孔42和第六开孔47，固定盘26上设置有轴向方向的第八开孔43。第四开孔41、第五开孔42、第六开孔47以及第八开孔43为通孔。
如图1和图3b所示，被动盘10还包括径向方向(图1中的竖直方向)的第三开孔29，活塞11还包括径向方向的第八开孔51，第三开孔29连通第八开孔51，也即连通容置空间40和被动盘10外部。进一步地，如图3c所示，第三开孔29和第八开孔51为相互交叉设置的两个长条形开孔。如此一来，当活塞11在被动盘10内运动时，能确保第三开孔29和第八开孔51始终处于连通状态，以保证随时能从第三开孔29和第八开孔51进行排油以实现速度控制。
参见图2，调速离合器100还包括润滑油路通道和控制油路通道。主动轴透盖27设有径向油道27a，径向油道27a与外界润滑油系统连通，主动轴透盖27套设于主动轴1上且与主动轴1动密封连接。主动轴1设有径向油道1a、轴向油道1b、径向油道1c和分油道1d。润滑油路通道包括径向油道27a、径向油道1a、轴向油道1b、径向油道1c以及分油道1d。主动轴透盖27的径向油道27a连通径向油道1a，主动轴1的径向油道1a与轴向油道1b连通，轴向油道1b与径向油道1c连通，径向油道1c与分油道1d连通。此外，分油道1d还连通第八开孔43。被动轴透盖20设有径向油道20a，径向油道20a与外界控制油系统连通，外界控制油系统的油压例如为0.5MPa。被动轴透盖20套设与被动轴19上且与被动轴19动密封连接。被动轴19设有径向油道19a、轴向油道19b和径向油道19c。控制油路通道包括径向油道20a、径向油道19a、轴向油道19b以及径向油道19c。被动轴透盖20的径向油道20a与径向油道19a连通，径向油道19a与轴向油道19b连通，轴向油道19b与径向油道19c连通，径向油道19c与活塞11内的工作油腔28连通。
参见图2和图3a和图4a所示，调速离合器100还包括速度调节机构。速度调节机构例如包括第一方向阀14a、第二方向阀14b、第一油道软管33、第二油道软管15、第三油道软管50、信号放大器16、速度传感器18以及控制电路45。第一油道软管33连通第一方向阀14a和固定盘26上的第八开孔43，第二油道软管15连通第一方向阀14a和第五开孔42，第三油道软管50连通活塞11上的第四开孔41和第二方向阀14b的进油口，第二方向阀14b的出油口连通容置空间40，速度传感器18固定设置在第一开孔48内。第一方向阀14a、第二方向阀14b、信号放大器16和控制电路45分别设置在被动轴19上例如通过螺纹连接方式固定在被动轴19上。速度传感器18的线缆穿过第六开孔47电连接信号放大器16。此处值得一提的是，将速度传感器18和信号放大器16连接好之后，将第六开孔47进行密封，以防止油液泄漏。控制电路45电连接在信号放大器16和第一方向阀14a之间。控制电路45还电连接第二方向阀14b。速度传感器18例如为CY12-02PK型霍尔速度传感器，其用于检测被动轴19的速度，当被动轴19旋转时，带动速度传感器18转动，速度传感器18接近磁性元件21产生相应的脉冲信号。速度传感器18将检测到的脉冲信号输出至信号放大器16进行放大。信号放大器16将放大后的脉冲信号发送给控制电路45。控制电路45例如包括微处理器451，比如AT89C51型号单片机，其用于接收信号放大器16发送的放大后的脉冲信号，将记录单位时间内脉冲信号的数量并转换成实测输出转速，然后将实测输出转速与控制电路45中设定的预定速度进行对比，根据对比结果发出相应的控制信号。例如，当实测输出突然增大时，控制电路45向第二方向阀14b发出控制信号开启第二方向阀14b进行排油；当实测输出突然下降时，控制电路45向第一方向阀14a发出控制信号开启第一方向阀14a进行补油。
此处值得一提的是，输出速度的突变例如可用输出速度的变化速度(单位时间内速度变化值)来表示和判别。例如在控制电路45的微处理器451中设定预设输出速度变化阈值，此预设输出速度变化阈值可根据不同负载情况设定，意味着对于不同负载情况下的调速离合器输出转速波动问题，可根据实际情况有针对性的设定。控制电路45的微处理器451实时监测被动轴的输出转速并计算输出转速的变化速度。当监测到输出转速发生变化、且达到预设输出速度变化阈值时，则可认为输出速度发生了突变，微处理器451发出控制指令控制第一方向阀14a或第二方向阀14b进行相应的动作。当监测到输出转速发生变化、但变化速度未达到预设压力变化阈值时，表明调速离合器处于正常调速工况，此时，微处理器451将不会发出控制指令至第一方向阀14a或第二方向阀14b进行动作，因此不会引起速度调节机构的误补油或误排油动作，有效避免了控制油压的缓慢变化而产生的误发控制电信号。进一步地，根据调速离合器在不同应用场合下的输出转速波动问题，控制电路45的微处理器451还可以通过相应的算法调整补油、排油信号。例如，当输出转速下降或上升剧烈而且幅度大时，可以输出电信号控制第一方向阀14a快速补油或第二方向阀14b快速排油，当输出转速下降或上升变慢且幅度较小时，可以输出电信号控制第一方向阀14a或第二方向阀14b以相应的速度补油或排油，直到输出转速稳定为止。这在很大的程度上提高了调速离合器的输出稳定性和准确性。
第一方向阀14a、第二方向阀14b可例如为二位四通电磁阀。另外，在本发明的其它实施例中，第一方向阀14a、第二方向阀14b也可以集成为一个电磁换向阀例如三位四通电磁换向阀，本发明不以此为限。信号放大器16例如包括型号为BC177的三极管。另外，速度调节机构还可以包括电源(图中未示出)。所述电源可例如为蓄电池，用于向第一方向阀14a、第二方向阀14b、信号放大器16、速度传感器18以及控制电路45等供电。
如图4b所示，控制电路45还可以包括模数转换器452、数模转换器453、数模转换器454、信号放大器46和信号放大器52。信号放大器46连接在数模转换器453和第一方向阀14a之间，信号放大器52连接在数模转换器454和第二方向阀14b之间。微处理器451连接模数转换器452、数模转换器453以及数模转换器454。模数转换器452连接信号放大器16从信号放大器16接收脉冲电信号以将所述脉冲电信号转换成数字信号并传入微处理器451中。当输出转速突然降低时，微处理器451输出相应的数字信号至数模转换器453，以供数模转换器453将其转换成模拟信号，并将模拟信号输出至信号放大器46和第一方向阀14a以控制第一方向阀14a的动作，或当输出转速突然增大时，微处理器451输出相应的数字信号至数模转换器454，以供数模转换器454将其转换成模拟信号，并将模拟信号输出至信号放大器52和第二方向阀14b以控制第二方向阀14b的动作。较佳的，数模转换器453和数模转换器454为相同型号的数模转换器。模数转换器452的型号例如为ADC0808。数模转换器453的型号例如为DAC1231。
此处值得一提的是，速度调节机构的位置不限于被动轴19上，还可以设置在活塞11上或者固定盘26上，也可以分开设置在活塞11、被动轴19和固定盘26上。另外，速度调节机构的数量可为一个，也可为以被动轴19或主动轴1的轴线对称设置的多个。当速度调节机构的数量为多个时，当发生速度波动时，响应更快，有利于调速离合器100更快地稳定输出转速。
如图2所示，调速离合器100的润滑油油路为：首先外部润滑油系统通过主动轴透盖27的径向油道27a通入润滑油，润滑油进入主动轴1的径向油道1a，再到主动轴1的轴向油道1b，再通过主动轴1的径向油道1c流到主动轴1的分油道1d，再通过主动轴1的分油道1d上的小孔流到主动摩擦片6和被动摩擦片7之间。
如图2所示，调速离合器100的控制油油路为：首先外部控制油系统通过被动轴透盖20的径向油道20a通入控制油，控制油进入被动轴19的径向油道19a，再到被动轴19的轴向油道19b，再通过被动轴19的径向油道19c流到工作油腔28中。
如图2和图3a所示，调速离合器100的润滑油补油油路为：主动轴1的分油道1d通过固定盘26和主动轴1之间的间隙连通第八开孔43，第八开孔43通过第一油道软管33连接第一方向阀14a的进油口，第一方向阀14a的出油口通过第二油道软管15连接第五开孔42，第五开孔42连通工作油腔28。当输出转速突然降低时，速度传感器18输出的脉冲电信号的频率也相应的突然降低，控制电路45获得的实测输出转速也相应突然降低，因此发出相应的控制信号至第一方向阀14a，控制第一方向阀14a开启，以使润滑油通过第八开孔43、第一油道软管33、第一方向阀14a、第二油道软管15以及第五开孔42向工作油腔28补油，以此来增大工作油腔28内的油压力，从而推动活塞11沿图2中的水平方向向右运动，以减小主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的间隙，进而增大主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的油膜剪切力以增大输出转速，最终保持输出转速的稳定。
本发明的调速离合器的控制油排油油路是：工作油腔28连通第四开孔41，进一步通过第三油道软管50连接第二方向阀14b的进油口，第二方向阀14b的出油口连通容置空间40，容置空间40通过第七开孔51和第三开孔29连通被动盘10外部。当被动轴19的转速(输出转速)突然增大时，速度传感器18输出的脉冲电信号的频率也相应的突然增大，控制电路45获得的实测输出转速也相应突然增大，因此控制电路45发出控制信号至第二方向阀14b，控制第二方向阀14b开启以使工作油腔28中的油通过第四开孔41和第三油道软管50、从第二方向阀14b中通过流入容置空间40，再通过第七开孔51和第三开孔29排出，以降低工作油腔28中的压力，使得活塞11沿图2中的水平方向向左运动，降低主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的油膜剪切力，从而降低被动轴19的转速(输出转速)，以实现速度控制和稳定的目的。
进一步地，如图5所示，速度调节机构还可包括油箱12。油箱12设置在被动轴19上，且连接固定盘26例如通过焊接方式连接固定盘26。第一油道软管33通过油箱12连接第八开孔43。这样一来，油箱12内可提前存储一定量的润滑油液。当速度发生变化时，可更快地从油箱12内补油以稳定输出转速。另外，油箱12例如为梯形圆台油箱。油液由梯形窄边流出到第一方向阀14a。油箱12在随着被动轴19高速旋转时产生的离心力将内部润滑油甩出，远离旋转中心的窄端使得流出的润滑油压力较大，更利于补油。如图5所示，此时的调速离合器100的润滑油补油油路为：主动轴1的分油道1d连通第八开孔43，第八开孔43连通油箱12，油箱12通过第一油道软管33连接第一方向阀14a的进油口，第一方向阀14a的出油口通过第二油道软管15连接第五开孔42，第五开孔42连通工作油腔28。当输出转速突然降低时，速度传感器18输出的脉冲电信号的频率也相应的突然降低，控制电路45获得的实测输出转速也相应突然降低，因此发出相应的控制信号至第一方向阀14a，控制第一方向阀14a开启以使润滑油通过第八开孔43、油箱12、第一油道软管33、第二方向阀14b、第二油道软管15以及第五开孔42向工作油腔28补油，以此来增大工作油腔28内的油压力，从而推动活塞11沿图2中的水平方向向右运动，以减小主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的间隙，从而增大主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的油膜剪切力以增大输出转速，最终保持输出转速的稳定。
另外，参见图6a至6c，速度调节机构还可包括油道圆盘24。油道圆盘24设置在固定盘26与主动轴1之间的间隙中。油道圆盘24和主动轴1之间形成有油道30。油道30连通主动轴1的分油道1d和固定盘26上的第八开孔43。如此一来，油道圆盘24引导控制固定盘26和主动轴1之间的润滑油通过油道30流向第八开孔43，减少了润滑油的浪费。当输出转速突然降低时，因此速度传感器18输出的脉冲电信号的频率也相应的突变突然降低，控制电路45计算得到的转速也相应突变突然降低，因此发出相应的控制信号至第一方向阀14a，控制第一方向阀14a开启以使润滑油依次经过油道30、第八开孔43、第一油道软管33、第一方向阀14a、第二油道软管15以及第五开孔42向工作油腔28补油(参见图6b)，或者控制第一方向阀14a开启以使润滑油依次经过油道30、第八开孔43、油箱12、第一油道软管33、第一方向阀14a、第二油道软管15以及第五开孔42向工作油腔28补油(参见图6c)，以此来增大工作油腔28内的油压力，从而推动活塞11沿图2中的水平方向向右运动，以减小主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的间隙，从而增大主动摩擦片6和被动摩擦片7之间的油膜剪切力以增大输出转速，最终保持输出转速的稳定。
综上所述，本发明实施例通过在调速离合器内部设置速度调节机构，即通过用速度传感器实时检测被动轴转速(也称输出转速)的突变从而发出相应的控制电信号来控制方向阀实现自动补油或排油，以解决低于0.5Mpa控制油压下的输出转速波动问题，提高了调速离合器的输出稳定性和准确性。再者，在速度调节机构中设置油箱，可提升速度调节机构的补油响应速度，有利于更快地稳定输出转速；此外，在固定盘和主动轴之间设置油道圆盘，引导、控制润滑油流向速度调节机构，也可进一步提高补油响应速度，也可减少润滑油的浪费，节约成本。速度调节机构直接检测被动轴的输出转速，形成闭环控制系统，确保输出转速的精准控制。本发明实施例提供的速度调节机构线路简单，不易被干扰，实现内部排油、补油系统，无需新增外部其它装置。
此处值得一提的是，本发明实施例中的信号放大器、控制电路等电气元件均为经过封装的元件和电路，其可防止油液进入电气元件以避免损坏所述电气元件。另外，本发明实施例中的信号放大器、控制电路等也可以采用具有类似功能的电气元件代替以实现本发明提供的技术方案。此外，本发明实施例中的信号放大器、微处理器、数模转换器等电气元件可拆分多个元件独立安装固定，也可以组合、集成为一个电路上集中安装固定。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种调速离合器(100)，其特征在于，包括：
箱体，包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端的内侧壁上设置有磁性元件(21)；
传动机构，设置在所述箱体内部且包括主动轴(1)、支承盘(5)、主动摩擦片(6)、被动摩擦片(7)、被动鼓(8)、被动盘(10)和被动轴(19)，所述主动轴(1)位于所述箱体的所述第二端，所述被动轴(19)位于所述箱体的所述第一端，所述主动摩擦片(6)设置在所述主动轴(1)上，所述被动摩擦片(7)设置在所述被动鼓(8)上，所述被动鼓(8)分别连接所述被动盘(10)和所述支承盘(5)，所述被动轴(19)上设置有法兰盘(22)，所述被动盘(10)连接所述被动轴(19)的所述法兰盘(22)，所述法兰盘(22)上与所述磁性元件(21)对应处设置有第一开孔(48)，所述被动盘(10)上与所述第一开孔(48)对应处设置有第二开孔(49)，所述被动盘(10)还包括第三开孔(29)；
控制机构，位于所述传动机构内且包括活塞(11)、弹性元件(13)和固定盘(26)，所述活塞(11)设置在所述被动轴(19)上且位于所述被动盘(10)内，所述活塞(11)与所述被动盘(10)之间形成有工作油腔(28)，所述固定盘(26)设置在所述被动轴(19)上且位于所述活塞(11)内，所述弹性元件(13)连接所述活塞(11)和所述固定盘(26)并在所述活塞(11)和所述固定盘(26)之间形成容置空间(40)，所述活塞(11)上设置有第四开孔(41)、第五开孔(42)、第六开孔(47)以及第七开孔(51)，所述第四开孔(41)和所述第五开孔(42)分别连通所述工作油腔(28)，所述第七开孔(51)连通所述第三开孔(29)和所述容置空间(40)，所述固定盘(26)上设置有第八开孔(43)；以及
速度调节机构，设置在所述被动轴(19)上且位于所述容置空间(40)内，所述速度调节机构包括油箱(12)、第一方向阀(14a)、第二方向阀(14b)、第一油道软管(33)、第二油道软管(15)、第三油道软管(50)、信号放大器(16)、速度传感器(18)和控制电路(45)，所述油箱(12)设置在所述被动轴(19)上且连接所述固定盘(26)，所述第一方向阀(14a)、所述第二方向阀(14b)、所述信号放大器(16)和所述控制电路(45)分别设置在所述被动轴(19)上，所述第一油道软管(33)连通所述油箱(12)和所述第一方向阀(14a)，且所述油箱(12)连通所述第八开孔(43)，所述第二油道软管(15)连通所述第一方向阀(14a)和所述第五开孔(42)，所述第三油道软管(50)连通所述第四开孔(41)和所述第二方向阀(14b)，所述第二方向阀(14b)连通所述容置空间(40)，所述速度传感器(18)设置在所述第一开孔(48)内并通过所述第六开孔(47)连接所述信号放大器(16)，所述信号放大器(16)电连接所述控制电路(45)，所述控制电路(45)还连接所述第一方向阀(14a)和所述第二方向阀(14b)。
2.一种调速离合器(100)，其特征在于，包括：
箱体，包括第一端，所述第一端的内侧壁上设置有磁性元件(21)；
传动机构，设置在所述箱体内部且包括被动盘(10)和被动轴(19)，所述被动轴(19)位于所述箱体的所述第一端，所述被动轴(19)上设置有法兰盘(22)，所述被动盘(10)连接所述被动轴(19)上的所述法兰盘(22)；所述法兰盘(22)上与所述磁性元件(21)对应处设置有第一开孔(48)，所述被动盘(10)上与所述第一开孔(48)对应处设置有第二开孔(49)，所述被动盘还包括第三开孔(29)；
控制机构，位于所述传动机构内且包括活塞(11)、弹性元件(13)和固定盘(26)，所述活塞(11)设置在所述被动轴(19)上且位于所述被动盘(10)内，所述活塞(11)与所述被动盘(10)之间形成有工作油腔(28)，所述固定盘(26)设置在所述被动轴(19)上且位于所述活塞(11)内，所述弹性元件(13)连接所述活塞(11)和所述固定盘(26)，所述活塞(11)和所述固定盘(26)之间形成有容置空间(40)，所述活塞(11)上设置有第四开孔(41)和第五开孔(42)、第六开孔(47)以及第七开孔(51)，所述第四开孔(41)和所述第五开孔(42)分别连通所述工作油腔(28)，所述第七开孔(51)连通所述第三开孔(29)和所述容置空间(40)，所述固定盘(26)上设置有第八开孔(43)；以及
速度调节机构，设置在所述被动轴(19)上且位于所述容置空间(40)内，所述速度调节机构包括第一方向阀(14a)、第二方向阀(14b)、第一油道软管(33)、第二油道软管(15)、第三油道软管(50)、信号放大器(16)、速度传感器(18)和控制电路(45)，所述第一方向阀(14a)、第二方向阀(14b)、所述信号放大器(16)和所述控制电路(45)分别设置在所述被动轴(19)上，所述第一油道软管(33)连通所述第一方向阀(14a)和所述第八开孔(43)，所述第二油道软管(15)连通所述第一方向阀(14a)和所述第五开孔(42)，所述第三油道软管(50)连通所述第四开孔(41)和所述第二方向阀(14b)，所述第二方向阀(14b)连通所述容置空间(40)，所述速度传感器(18)设置在所述第一开孔(48)内并通过所述第六开孔(47)电连接所述信号放大器(16)，所述信号放大器(16)电连接所述控制电路(45)之间，所述控制电路(45)分别连接所述第一方向阀(14a)和所述第二方向阀(14b)。
3.如权利要求2所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述第三开孔(29)和所述第七开孔(51)为交叉设置的两个长条形开孔。
4.如权利要求2所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述调速离合器(100)还包括位于所述箱体的所述第一端且套设于所述被动轴(19)上的被动轴透盖(20)，所述被动轴透盖(20)上设置有第一径向油道(20a)；所述被动轴(19)上设置有第二径向油道(19a)、第一轴向油道(19b)以及第三径向油道(19c)，所述第一径向油道(20a)连接所述第二径向油道(19a)，所述第一轴向油道(19b)的两端分别连接所述第二径向油道(19a)和所述第三径向油道(19c)，所述第三径向油道(19c)连接所述工作油腔(28)。
5.如权利要求2所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述传动机构还包括主动轴(1)、支承盘(5)、主动摩擦片(6)、被动摩擦片(7)和被动鼓(8)，所述主动轴(1)位于所述箱体上与所述第一端相对的第二端，所述主动摩擦片(6)设置在所述主动轴(1)上，所述被动摩擦片(7)设置在所述被动鼓(8)上，所述被动鼓(8)连接所述被动盘(10)和所述支承盘(5)。
6.如权利要求5所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述调速离合器(100)还包括连接所述箱体的所述第二端且设置在所述主动轴(1)上的主动轴透盖(27)，所述主动轴透盖(27)上设置有第四径向油道(27a)；所述主动轴(1)上设置有第五径向油道(1a)、第二轴向油道(1b)、第六径向油道(1c)以及分油道(1d)，所述第四径向油道(27a)连接所述第五径向油道(1a)，所述第二轴向油道(1b)的两端分别连接所述第五径向油道(1a)和所述第六径向油道(1c)，所述分油道(1d)连接所述第六径向油道(1c)和所述第八开孔(43)。
7.如权利要求6所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述调速离合器(100)还包括油道圆盘(24)，所述油道圆盘(24)设置在所述固定盘(26)和所述主动轴(1)之间、且所述油道圆盘(24)与所述主动轴(1)之间形成有第七径向油道(30)，所述第七径向油道(30)连接在所述分油道(1d)和所述第八开孔(43)之间。
8.如权利要求2所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述控制电路(45)包括微处理器(451)、模数转换器(452)、第一数模转换器(453)、第二数模转换器(454)、第二信号放大器(46)以及第三信号放大器(52)，所述微处理器(451)连接所述模数转换器(452)、所述第一数模转换器(453)以及所述第二数模转换器(454)，所述模数转换器(452)连接所述信号放大器(16)，所述第二信号放大器(46)连接在所述第一数模转换器(453)和所述第一方向阀(14a)之间，所述第三信号放大器(52)连接在所述第二数模转换器(454)和所述第二方向阀(14b)之间。
9.如权利要求2所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述第一方向阀(14a)和所述第二方向阀(14b)为二位四通电磁换向阀。
10.如权利要求2所述的调速离合器(100)，其特征在于，所述速度调节机构还包括油箱(12)，所述油箱(12)设置在所述被动轴(19)上且连接所述固定盘(26)，所述第一油道软管(33)通过所述油箱(12)连接所述第八开孔(43)。
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