CN110145559A - 往复运动式无密封环活塞液压制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种往复运动式无密封环活塞液压制动装置，包括：液压缸，具备：缸盖、缸体、能在所述缸体内往复运动的无密封环活塞；离合器机构，具备：相互连接的离合器壳体和曲轴机体；设于所述离合器壳体内的离合器半轴及设于所述离合器半轴外的离合器花键套筒，设于所述曲轴机体内的曲轴，和与所述离合器半轴相连的传动齿轮；所述离合器机构分离时，所述离合器套筒内的键与所述曲轴的齿配合，所述离合器机构工作时，所述离合器套筒内的键同时与所述离合器半轴的齿和所述曲轴的齿啮合；传动机构，带动所述无密封环活塞运动。本发明结构简单、制作方便、安装灵活，使用液体工作介子少，制动效率高、可靠性好。

Description

往复运动式无密封环活塞液压制动装置

技术领域

本发明涉及机械工程领域，具体地，涉及一种往复运动式无密封环活塞液压制动装置。

背景技术

常见液力缓速器是由转子、定子、工作腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。定子和转子对置形成工作腔经阀门和工作液贮槽（油池）相通。缓速时，电子控制系统控制比例阀向工作液贮槽内施加气压使工作液充入工作腔，转子产生缓速力矩，使汽车减速。而转子在工作液里旋转的过程中，工作液在运动所形成的进出口压力差的作用下循环流过热交换器，热交换器通向发动机冷却系统的冷却水管把热量带到发动机冷却系统散逸掉。当缓速作用解除时，控制装置系统把工作液释放回工作液贮槽，从而消除对转子的阻力作用。

现有技术方案虽然可以实现很好的制动效果，但不足之处是结构复杂，成本高，在工作过程中会有响应时间长（通常在1-2秒以内），功率损失的问题。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种结构简单、制作方便、安装灵活，使用液体工作介子少，制动效率高、可靠性好的往复运动式无密封环活塞液压制动装置。

为此，本发明提供一种往复运动式无密封环活塞液压制动装置，包括：

液压缸，具备：缸盖、缸体、能在所述缸体内往复运动的无密封环活塞；

离合器机构，具备：相互连接的离合器壳体和曲轴机体；设于所述离合器壳体内的离合器半轴及设于所述离合器半轴外的离合器花键套筒，设于所述曲轴机体内的曲轴，和与所述离合器半轴相连的传动齿轮；所述离合器机构分离时，所述离合器套筒内的键与所述曲轴的齿配合，所述离合器机构工作时，所述离合器套筒内的键同时与所述离合器半轴的齿和所述曲轴的齿啮合；

传动机构，带动所述无密封环活塞运动。

本发明主要由无密封环活塞液压缸，离合器机构及传动机构组成。通过液压缸中的往复式活塞压缩和泵吸时产生的力形成反作用力矩传递到曲轴，通过离合器机构传递到需要减速的动力装置的主轴上，实现动力装置的减速制动功能。同时由于采用了离合器机构可以实现缩短响应时间、功率损失基本为0的特性。

较佳的，所述传动机构具备：与所述曲轴相连的曲轴连杆连接盘，与所述曲轴连杆连接盘相连的连杆销、与所述连杆销相连的连杆、与所述连杆相连的活塞销，所述活塞销与所述无密封环活塞相连以带动其运动。

较佳的，所述传动机构具备：主连杆结构和副连杆，所述主连杆结构分为连杆小头、连杆、连杆大头；所述连杆小头设有活塞销孔，所述连杆大头上设有用于插入副连杆的副连杆连接孔；连杆销贯穿所述连杆大头的副连接杆连接孔和副连杆与主连杆进行连接；所述副连杆的另一端通过活塞销与所述无密封环活塞连接。

较佳的，所述离合器机构还具备限制所述离合器半轴运动的离合器半轴止推片和限制所述曲轴轴向运动的曲轴轴向止推盘。

较佳的，所述离合器机构还具备推动所述离合器花键套筒向所述离合器半轴方向运动的离合器拨叉组件。

较佳的，还包括与所述曲轴机体连接形成封闭的曲轴机体内部空腔的曲轴机体盖板。

较佳的，还包括与所述曲轴机体内部空腔独立的冷却水道。

较佳的，所述缸盖与所述曲轴机体内部空腔之间连接有节流阀进油管、节流阀部件和节流阀回油管。

较佳的，所述无密封环活塞的侧壁设有液体工作介子高压槽。

较佳的，所述离合器花键套筒的内部具有花键，所述离合器花键套筒的端部的齿形角度为0-30度。

较佳的，所述无密封环活塞的侧壁与所述缸体之间具有间隙。

较佳的，还包括液体工作介子储存箱部件，所述液体工作介子储存箱部件包括三通管、空气压力平衡管、液体工作介子储存箱箱体和压力空气调节比例阀，所述三通管位于所述曲轴机体盖板和液体工作介子储存箱箱体的底部，在垂直方向上低于所述空气压力平衡管；所述空气压力平衡管连接节流阀回油管和液体工作介子储存箱箱体，与节流阀回油管连接的部位靠近节流阀体；所述空气压力平衡管与液体工作介子储存箱箱体的连接部位位于非工作状态时液体工作介子储存箱箱体内液体工作介子的液面以上部位。

较佳的，所述多缸联通的节流阀进油管形成为进油管共轨的结构。

较佳的，所述缸盖具备单向阀，所述单向阀包括具备台阶式外径的单向阀阀芯，在所述单向阀阀芯的外圆小径部位设有单向阀压力平衡孔以贯穿外圆小径部位和阀芯内孔。

较佳的，所述无密封环活塞的侧壁上形成有圆周方向分布的环状凹槽。

附图说明

图1是本发明一实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的外形示意图，其中（a）图为右视图，（b）图为主视图，（c）图为左视图；

图2是图1（a）所示装置的A-A’视图，示出了本发明一实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的结构；

图3是图2所示装置中的离合器机构的结构示意图；

图4是图2所示装置中的无密封环活塞液压缸的结构示意图；

图5是图1（b）所示装置的B-B’视图，示出了图2所示装置中的传动机构的结构；

图6是图2所示装置中的液压缸缸盖部件的结构示意图；

图7是图2所示装置中的节流阀机构的结构示意图；

图8是图2所示装置中的离合器拨叉组件的结构示意图；

图9是本发明另一实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的结构示意图；

图10是图9所示装置的液体工作介子储存箱部件的结构示意图；

图11是图2所示装置中的离合器花键套筒的结构示意图，其中（a）图为主视图，（b）图为左视图；

图12是图2所示装置中的曲轴连杆连接盘的结构示意图，其中（a）图为主视图，（b）图为侧视图；

图13是图2所示装置中的曲轴轴向止推盘的结构示意图，其中，（a）图为侧视图，（b）图为主视图；

图14是图2所示装置中的无密封环活塞的实施例1的结构示意图，其中（a）图为主视剖面图，（b）图为左视图，（c）图为俯视图；

图15是图2所示装置中的无密封环活塞的实施例2的结构示意图，其中（a）图为主视剖面图，（b）图为左视图，（c）图为俯视图；

图16是图2所示装置中的无密封环活塞的实施例3的结构示意图，其中（a）图为主视剖面图，（b）图为左视图，（c）图为俯视图；

图17是图2所示装置中的无密封环活塞的实施例4的结构示意图，其中（a）图为主视剖面图，（b）图为左视图，（c）图为俯视图；

图18是图2所示装置中的无密封环活塞的实施例5的结构示意图，其中（a）图为主视剖面图，（b）图为左视图，（c）图为俯视图；

图19是图2所示装置中的无密封环活塞连杆机构水平对称布置的示意图；

图20是主副连杆结构示意图；

图21是节流阀进油管共轨结构的示意图。

附图标记：

1传动齿轮；2离合器花键半轴止推片；3离合器壳体；4离合器花键半轴；5离合器花键套筒；6离合器拨叉组件；7曲轴轴向止推盘；8曲轴；9曲轴机体；10 扣压式螺帽活接；11曲轴机体盖板；12 连杆轴颈；13曲轴连杆连接盘挡片；14曲轴连杆连接盘；15连杆销；16连杆；17节流阀部件；18活塞销；19无密封环活塞；20液压缸缸盖部件；21 压板；22 螺栓；23液体工作介子储存箱部件；24 主连杆；25 共轨油管；6001拨叉；6002固定销；6003滑轨；9001 冷却水道；9002 液压缸缸体；1701节流阀回油管；1702节流阀阀体；1703节流阀阀片；1704节流阀进油管；2001单向阀密封螺栓；2002单向阀压缩弹簧；2003单向阀压力平衡孔；2004单向阀阀芯；2005液压缸缸盖；2301三通管；2302空气压力平衡管；2303液体工作介子储存箱箱体；2304压力空气调节比例阀；2401 副连杆。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图和下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

图1是本发明一实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的外形示意图，其中（a）图为右视图，（b）图为主视图，（c）图为左视图；图2是图1（a）所示装置的A-A’视图，示出了本发明一实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的结构。如图1和图2所示，本实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置包括离合器机构、无密封环活塞液压缸和传动机构。

本发明的装置通过液压缸中的往复式活塞压缩和泵吸时产生的力形成反作用力矩传递到曲轴，通过离合器机构传递到需要减速的动力装置的主轴上，实现动力装置的减速制动功能。同时由于采用了离合器机构可以实现缩短响应时间、功率损失基本为0的特性。

具体地，曲轴经由曲轴连杆连接盘带动液压缸内的活塞往复运动。曲轴连杆连接盘结构具备加工制造工艺简单、与连杆销和连杆安装方便、零件数量少的特点，使得成本更低。除曲轴连杆连接盘结构外还可以采用图20所示的主副连杆结构实现相同的功能和性能。主连杆分为连杆小头、连杆、连杆大头三部分。连杆小头有一个活塞销孔，连杆大头可以根据布置需要在圆周方向增加副连杆连接孔。连杆大头的副连杆连接孔为凹槽设计，用于插入副连杆。副连杆的一端设有连杆销孔，另一端设有活塞销孔。连杆销贯穿连杆大头的副连接杆连接孔和副连杆的连杆销孔，使副连杆与主连杆进行连接。所述连杆小头和副连杆的另一端通过在各自的活塞销孔中插入活塞销而与无密封环活塞连接。

图3是图2所示装置中的离合器机构的结构示意图。如图2和图3所示，传动齿轮1、离合器花键半轴止推片2、离合器壳体3和离合器花键半轴4组成了离合器的一半部分，离合器花键套筒5、离合器拨叉组件6、曲轴轴向止推盘7、曲轴8和曲轴机体9组成了离合器的另外一半。通过螺栓将离合器壳体3的法兰面与曲轴机体9的法兰面连接在一起形成离合器机构。离合器机构分离状态时，离合器花键套筒5通过内部的花键与曲轴8的花键间隙配合。工作时通过离合器花键套筒5的移动来实现离合器花键套筒5内的花键同时与离合器花键半轴4的花键和曲轴8的花键进行啮合，实现扭矩的传递功能。

图11是图2所示装置中的离合器花键套筒的结构示意图，如图11的（b）图所示，离合器花键套筒5的内部具有花键。如图11的（a）所示，花键的齿根部到齿顶部与花键套筒端面的0-30度倒角结构，可以减少离合器花键套筒5的内部花键与离合器花键半轴4的花键啮合时的齿顶与齿顶之间的冲击力，避免齿顶因冲击力损坏，提高零件的可靠性和使用寿命。

如图2所示，传动齿轮1与离合器花键半轴4的远离曲轴8的一端相连。离合器花键半轴4形成为具备大径部和小径部，以及在大小径部的连接处径向突出的凸缘部。上述离合器花键套筒5设于小径部与凸缘部外，且一端具有与拨叉配合的环形凹槽。

离合器花键半轴止推片2为环形，通过螺栓22将压板21的端面、传动齿轮端面和离合器花键半轴止推片端面轴向压紧形成凸缘部与另一侧的凸缘部共同作用实现离合器花键半轴止推。

图13是图2所示装置中的曲轴轴向止推盘的结构示意图，其中，（a）图为侧视图，（b）图为主视图。如图13所示，曲轴轴向止推盘7为环形，周向有螺栓孔结构。通过螺栓与曲轴端面进行连接，形成凸缘与曲轴另一侧凸缘共同作用来实现曲轴的轴向止推。

图8是图2所示装置中的离合器拨叉组件的结构示意图。如图8所示，离合器拨叉组件6由拨叉6001；固定销6002；滑轨6003组成。通过固定销将拨叉和滑轨连接，拨叉与离合器花键套筒的凹槽配合。通过滑轨的轴向移动带动拨叉组件移动，进而拨叉带动离合器花键套筒的移动。

如图2所示，通过螺栓把曲轴轴向止推盘7与曲轴8进行轴向安装连接形成曲轴主轴颈的一侧凸台，与曲轴主轴颈另一侧的凸台来实现曲轴主轴颈与曲轴机体的安装与配合，限制曲轴轴向窜动。曲轴8的连杆轴颈12、曲轴连杆连接盘14、连杆销15、连杆16、活塞销18和无密封环活塞19连接在一起，通过曲轴8的圆周运动带动无密封环活塞19在液压缸缸体9002内做往复运动。

图4是图2所示装置中的无密封环活塞液压缸的结构示意图。如图2和图4所示，无密封环活塞19与液压缸缸体9002、液压缸缸盖部件20、形成封闭的工作腔。曲轴机体盖板11通过螺栓与曲轴机体9连接形成封闭的曲轴机体内部空腔，用以容纳液体工作介子。

进一步而言，上述两个腔（即工作腔和曲轴机体内部空腔）通过活塞分隔，工作腔是通过活塞的压缩和泵吸作用来工作。曲轴机体内部空腔是用来储存液压工作介子，同时也可通过与液压工作介子储存箱（如后述第二实施形态）连接来实现对工作介子的增压作用，提高制动力矩的输出。

图5是图1（b）所示装置的B-B’视图，示出了图2所示装置中的传动机构的结构。如图2和图5所示，曲轴8的连杆轴颈12、曲轴连杆连接盘14、连杆销15、连杆16、活塞销18和无密封环活塞19连接在一起构成传动机构，通过曲轴8的圆周运动带动活塞19在液压缸缸体9002内做往复运动。本实施形态中仅示出了一个液压缸，图5也仅示出了曲轴8经由曲轴连杆连接盘14带动一个液压缸内的活塞往复运动。但本发明不限于此，也可以设有多个液压缸。在设置多个液压缸的情况下，曲轴连杆连接盘14可连接多个连杆。由此，曲轴8可通过曲轴连杆连接盘14带动多个液压缸内的活塞往复运动，来实现制动效果的倍增。

图12是图2所示装置中的曲轴连杆连接盘的结构示意图，其中（a）图为主视图，（b）图为侧视图。如图2和图12所示，曲轴连杆连接盘的侧面设有凹槽，用于插入连杆。曲轴连杆连接盘还具有圆周方向分布的多个通孔，连杆销贯穿通孔和连杆以连接曲轴连杆连接盘和连杆。连杆的另一端通过活塞销与无密封环活塞连接。曲轴连杆连接盘挡片13为中心孔盘型结构，通过螺栓端面压紧固定在曲轴上，防止曲轴连杆连接盘轴向窜动。

图6是图2所示装置中的液压缸缸盖部件的结构示意图。如图6所示，液压缸缸盖部件20具备单向阀和液压缸缸盖2005。该单向阀具备单向阀密封螺栓2001；单向阀压缩弹簧2002；单向阀压力平衡孔2003；单向阀阀芯2004。单向阀阀芯2004采用锥面密封和外径台阶式设计，与锥面相连部位为小径，与缸盖内孔配合部位为大径。大小径形成外圆台阶。单向阀压力平衡孔2003位于外圆小径部位。贯穿外圆小径和阀芯内孔，实现内外压力平衡。单向阀密封螺栓与液压缸缸盖单向阀内孔螺纹配合拧紧，单向阀压缩弹簧一端通过内径与单向阀密封螺栓的凸台间隙配合，另一端通过外径与单向阀阀芯的内孔间隙配合，单向阀弹簧的压缩作用推动单向阀阀芯的锥面与液压缸缸盖单向阀内孔锥面配合，形成锥面密封。

图7是图2所示装置中的节流阀机构的结构示意图。如图7所示，该节流阀机构包括：节流阀阀体1702；设于节流阀阀体内的节流阀阀片1703；与曲轴机体内部空腔和节流阀体相连的节流阀回油管1701；与工作腔和节流阀体相连的节流阀进油管1704。通过控制节流阀部件17（节流阀阀片1703）的开度大小，提高压缩工作腔内的压强，压强作用在无密封环活塞19顶面产生压力，压力通过活塞销18、连杆16、连杆销15、曲轴连杆连接盘14，将径向力转变成与曲轴8运转方向相反的轴向力矩，该力矩通过曲轴8、离合器花键套筒5、离合器花键半轴4和传动齿轮1传递给外部传动机构，进而实现外部传动机构减速和制动。

本实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的工作原理：

通过无密封环活塞19的往复运动，在液压缸内产生的压缩力和负压力，作用在活塞连杆机构上产生与曲轴运转相反的反向力矩，该力矩通过离合器机构传递到外部传动机构，来实现外部传动机构的减速和制动。

本实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的工作过程：

当外部传动机构带动传动齿轮1转动，传动齿轮1带动离合器花键半轴4旋转，离合器拨叉组件6推动离合器花键套筒5向离合器花键半轴4方向运动，与离合器花键半轴4上的花键进行啮合，进而将离合器花键半轴4与曲轴8连接，带动曲轴8旋转。曲轴8旋转过程中带动曲轴连杆连接盘14进行圆周运动，曲轴连杆连接盘14通过连杆销15带动连杆16做圆周运动时，连杆16通过活塞销18带动无密封环活塞19在液压缸缸体9002内做往复直线运动。当无密封环活塞19向液压缸缸盖部件20方向运动时，压缩工作腔内的液体工作介子，液体工作介子通过液压缸缸盖部件20的单向阀后从出油口进入节流阀进油管1704后到达节流阀阀片1703，最后通过节流阀回油管1701回到曲轴机体内部空腔。

当外部传动机构带动传动齿轮1转动，传动齿轮1带动离合器花键半轴4旋转，离合器拨叉组件6推动离合器花键套筒5向离合器花键半轴4方向运动，与离合器花键半轴4上的花键进行啮合，进而将离合器花键半轴4与曲轴8连接，带动曲轴8旋转。曲轴8旋转过程中带动曲轴连杆连接盘14进行圆周运动，曲轴连杆连接盘14通过连杆销15带动连杆16做圆周运动时，连杆16通过活塞销18带动无密封环活塞19在液压缸缸体9002内做往复直线运动。当无密封环活塞19向液压缸缸盖部件20反方向运动时，工作腔内形成真空，产生负压、该压力与机体内部空腔的液体压强作用在无密封环活塞19背面产生的压力相等，压力通过活塞销18、连杆16、连杆销15、曲轴连杆连接盘14、将径向力转变成与曲轴8运转方向相反的轴向力矩，该力矩通过曲轴8、离合器花键套筒5、离合器花键半轴4和传动齿轮1传递给外部传动机构，进而实现外部传动机构减速和制动。

通过上述的两种力的合力，产生的反向轴向力矩作用共同实现对外部传动机构的减速和制动作用。同时会随着液压缸缸数增加、活塞面积的增加和活塞行程的增加，制动效果会进一步增强。

在工作过程中，由于液体工作介质被压缩，吸收外部传动机构的能量而产生温度升高。因此，还包括与上述曲轴机体内部空腔独立的冷却水道9001。冷却水通过冷却水道9001来给液体工作介质冷却。机体的冷却水道可以直接连接外部冷却水装置，带走工作过程中产生的热量。

图9是本发明另一实施形态的往复运动式无密封环活塞液压制动装置的结构示意图。在本实施形态中增加了液体工作介子储存箱部件23。通过工作介子储存箱的压力增加，对曲轴机体内部空腔内的液体工作介子增压作用，提高压力和负压力的输出，同时提高反向力矩输出，提高制动力矩的输出，提高制动效果。

液体工作介子储存箱部件23由三通管2301、空气压力平衡管2302、液体工作介子储存箱箱体2303和压力空气调节比例阀2304组成。三通管2301一边通过扣压式螺帽活接10与曲轴机体盖板11连接，另一端与节流阀回油管1701连接，同时与液体工作介子储存箱箱体2303连接。三通管2301位于曲轴机体盖板11和液体工作介子储存箱箱体2303的底部，布置上在垂直方向上要低于空气压力平衡管2302。空气压力平衡管2302连接节流阀回油管1701和液体工作介子储存箱箱体2303。 空气压力平衡管2302与节流阀回油管1701连接部位要靠近节流阀阀体1702。空气压力平衡管2302与液体工作介子储存箱箱体2303的连接部位要位于非工作状态时液体工作介子储存箱箱体2303内液体工作介子的液面以上部位。

本实施形态的制动装置不工作时，通过压力空气调节比例阀2304将液体工作介子储存箱箱体2303内的压力调整到大气压，曲轴机体内部空腔内的液体工作介子通过三通管2301进入液体工作介子储存箱箱体2303，将曲轴机体内部液体工作介子部分排空。

制动装置工作时，离合器机构工作后，外部压缩空气通过压力空气调节比例阀2304进入液体工作介质储存箱箱体2303，提高液体工作介子储存箱箱体2303内的压力，通过气压的作用压缩液体工作介子通过三通管2301进入曲轴机体内部空腔；同时无密封环活塞19向液压缸缸盖部件20移动的压缩过程，节流阀部件17完全打开，曲轴机体内部空腔和工作腔内的气体通过节流阀部件17和节流阀回油管1701和空气压力平衡管2302进入液体工作介子储存箱，该压缩过程在曲轴机体内部空腔形成负压，泵吸液体工作介子进入机体工作腔内部，同时无密封环活塞在远离液压缸缸盖部件20的运动时，工作腔内的负压也会泵吸液体工作介子进入曲轴机体内部空腔和工作腔内部，最终工作介子会充满曲轴机体内部空腔和工作腔。制动装置开始完全进入工作状态。这一工作过程，从压缩空气进入工作介子储存箱箱体到液体工作介子充满曲轴机体内部空腔和工作腔会在0.3-0.5秒内完成。

本发明结构简单、制作方便、安装灵活，使用液体工作介子少，制动效率高、可靠性好的特性，从而产品成本与现有的同类型产品相比优势明显、售后维修成本低，进而产品生命周期内整体成本更有优势。因其不会导致外部传动机构功率损失，进而减少能源消耗，经济性好，更加环保。

离合器机构：工作时通过离合器花键套筒的花键与离合器花键半轴、曲轴上的花键啮合，结构简单，可靠性高、响应快、传输力矩大，无制动力矩损失。非工作状态，由于离合器分离，离合器花键半轴处于空转状态，与现有同类产品相比没有空转时的功率损失，进而提高外部传动机构的效率，提高了经济性，同时减少能源消耗，从而更加环保。

无密封环活塞连杆机构（即上述传动机构）：该结构可以实现液压缸总成在360度范围内圆周分布的特性，通过改变液压缸总成的数量使产品的制动工作范围更宽广。该机构结构简单，制作方便，通用性高。同时因液压缸在360度内平面对称分布，使得各液压缸在360度内同时工作，工作更加平顺，同时没有轴向力产生，因而产品的稳定性和可靠性更好。同时该结构也可以实现两个液压缸水平对称布置，如图19所示，通过改变液压缸的水平布置数量使得制动工作范围更宽广，使产品布置更加灵活方便。或者，也可以形成为轴向布置多个液压缸，例如四个的结构。

液压缸总成机构：该机构采用无密封环活塞结构加工方便，同时无密封环活塞外圆面与液压缸缸体结合面大，导向性好，液体工作介子直接作用在两者之间起到润滑和密封作用，可以更好地适应大负荷，高频次的运动。同时减少了零件数量，成本更低。液压缸缸盖只有出油口设计，同时在出油口方向集成了单向阀设计，结构简单，易于生产制造。

液压缸缸盖部件：采用锥面密封设计的单向阀，设计集成在缸盖上，结构简单可靠。单向阀阀芯采用压力平衡孔设计，结构简单，保证阀体移动平顺。该部件保证液体工作介子单向流动，避免回流。单向阀阀芯采用锥面密封和外径台阶式设计，与锥面相连部位为小径，与缸盖内孔配合部位为大径。大小经形成外圆台阶。压力平衡孔位于外圆小径部位。贯穿外圆小径和阀芯内孔，实现内外压力平衡。

活塞零件：无密封环设计在活塞侧壁与缸体之间建立高压油膜，减少活塞和缸体之间的摩擦，平衡连杆对活塞的侧向力矩，提高活塞和缸体的可靠性。具体实施例见图14-18。

实施例1，图14是无密封环活塞的设计结构之一，在压缩过程中，活塞向缸盖方向运动时，液体工作介子通过活塞侧壁和缸体之间高速流过形成高压油膜。

实施例2，图15是无密封环活塞的设计结构之二，该结构为活塞顶部表面与活塞侧壁在圆周方向上由与活塞侧壁形成的0-20度的锥形表面来连接。在压缩过程中，活塞向缸盖方向运动时，液体工作介子通过锥形表面的引导作用高速流过活塞侧壁和缸体之间形成高压油膜。

实施例3，图16是无密封环活塞的设计结构之三，通过通孔将活塞顶部与活塞侧壁之间进行连通，液体工作介子通过通孔直接作用于活塞侧壁与缸体之间建立高压油膜。

实施例4，图17是无密封环活塞的设计结构之四，该结构在活塞侧壁上形成圆周方向分布的环状（带状）凹槽，通过通孔将活塞顶部与活塞侧壁之间环状凹槽进行连通，保证液体工作介子通过通孔后直接进入活塞侧壁的环状凹槽内，通过环状凹槽建立起圆周方向上稳定、均匀的高压油膜。

实施例5，图18是无密封环活塞的设计结构之五，该结构在活塞侧壁上形成圆周方向分布的环状（带状）凹槽，通过活塞侧壁的轴向凹槽将活塞顶部与活塞侧壁之间环状（带状）凹槽进行连通，保证液体工作介子通过轴向凹槽后直接进入活塞侧壁的环状凹槽内，通过环状凹槽建立起圆周方向上稳定、均匀的高压油膜。

节流阀机构：由节流阀进油管，节流阀阀体、节流阀阀片和节流阀出油管组成。节流阀机构与多缸联通的进油管共轨设计，保证液体工作介子在压缩过程中进油管内和各压缩缸内的压力平衡稳定，传递到曲轴连杆连接盘的力平顺，从而使得作用在轴承和曲轴轴颈的压力更加平均，提高零件的可靠性和使用寿命，使得曲轴在运转过程中更加平顺。

液体工作介子储存箱部件：通过储存箱的压力空气调节比例阀2304调节液体工作介子储存箱箱体内的气体压力，进而提高曲轴机体内部空腔的工作介子压力，提高系统的制动效果。同时空气压力平衡管设计可以充分利用活塞的往复运动，可以快速使液体工作介子充满工作腔，提高制动响应速度。

节流阀进油管共轨结构：各个缸盖的单向阀通过共轨油管25连接后与节流阀进油管1704连接，形成多缸联通的进油管共轨结构。液体工作介子通过缸盖的单向阀后进入共轨油管，再通过节流阀进油管后进入节流阀，最后通过节流阀回油管回到机体内部空腔。

在不脱离本发明的基本特征的宗旨下，本发明可体现为多种形式，因此本发明中的实施形态是用于说明而非限制，由于本发明的范围由权利要求限定而非由说明书限定，而且落在权利要求界定的范围，或其界定的范围的等价范围内的所有变化都应理解为包括在权利要求书中。

Claims (15)

1.一种往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，包括：

液压缸，具备：缸盖、缸体、能在所述缸体内往复运动的无密封环活塞；

离合器机构，具备：相互连接的离合器壳体和曲轴机体；设于所述离合器壳体内的离合器半轴及设于所述离合器半轴外的离合器花键套筒，设于所述曲轴机体内的曲轴，和与所述离合器半轴相连的传动齿轮；所述离合器机构分离时，所述离合器套筒内的键与所述曲轴的齿配合，所述离合器机构工作时，所述离合器套筒内的键同时与所述离合器半轴的齿和所述曲轴的齿啮合；

传动机构，带动所述无密封环活塞运动。

2.根据权利要求1所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述传动机构具备：与所述曲轴相连的曲轴连杆连接盘，与所述曲轴连杆连接盘相连的连杆销、与所述连杆销相连的连杆、与所述连杆相连的活塞销，所述活塞销与所述无密封环活塞相连以带动其运动。

3.根据权利要求1所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述传动机构具备：主连杆和副连杆，所述主连杆分为连杆小头、连杆、连杆大头；所述连杆小头设有活塞销孔，所述连杆大头上设有用于插入副连杆的副连杆连接孔；连杆销贯穿所述连杆大头的副连接杆连接孔和副连杆与主连杆进行连接；所述连杆小头和副连杆的另一端通过活塞销与所述无密封环活塞连接。

4.根据权利要求1所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述离合器机构还具备限制所述离合器半轴运动的离合器半轴止推片和限制所述曲轴轴向运动的曲轴轴向止推盘。

5.根据权利要求1或2所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述离合器机构还具备推动所述离合器花键套筒向所述离合器半轴方向运动的离合器拨叉组件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，还包括与所述曲轴机体连接形成封闭的曲轴机体内部空腔的曲轴机体盖板。

7.根据权利要求6所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，还包括与所述曲轴机体内部空腔独立的冷却水道。

8.根据权利要求6所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述缸盖与所述曲轴机体内部空腔之间连接有节流阀进油管、节流阀部件和节流阀回油管。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述无密封环活塞的侧壁设有液体工作介子高压槽。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述离合器花键套筒的内部具有花键，所述离合器花键套筒的端部的齿形角度为0-30度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述无密封环活塞的侧壁与所述缸体之间具有间隙。

12.根据权利要求6所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，还包括液体工作介子储存箱部件，所述液体工作介子储存箱部件包括三通管、空气压力平衡管、液体工作介子储存箱箱体和压力空气调节比例阀，所述三通管位于所述曲轴机体盖板和液体工作介子储存箱箱体的底部，在垂直方向上低于所述空气压力平衡管；所述空气压力平衡管连接节流阀回油管和液体工作介子储存箱箱体，与节流阀回油管连接的部位靠近节流阀体；所述空气压力平衡管与液体工作介子储存箱箱体的连接部位位于非工作状态时液体工作介子储存箱箱体内液体工作介子的液面以上部位。

13.根据权利要求8所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述多缸联通的节流阀进油管形成为进油管共轨的结构。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述缸盖具备单向阀，所述单向阀包括具备台阶式外径的单向阀阀芯，在所述单向阀阀芯的外圆小径部位设有单向阀压力平衡孔以贯穿外圆小径部位和阀芯内孔。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的往复运动式无密封环活塞液压制动装置，其特征在于，所述无密封环活塞的侧壁上形成有圆周方向分布的环状凹槽。