CN110345175B - 可在线离合的联轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可在线离合的联轴装置，包括：输入轴；输入轴轴承，一侧设置于输入轴的轴肩上；输出轴，与输入轴轴承的另一侧连接，输出轴通过输入轴轴承与输入轴连接，并且输入轴与输出轴之间具有一楔形间隙；环形三角锲块，设置于输出轴与输入轴之间，当可在线离合的联轴装置分离，环形三角锲块呈复位状态，环形三角锲块的至少一侧与输入轴或输出轴分离，当可在线离合的联轴装置接合，环形三角锲块呈传递动力状态，环形三角锲块的两侧与输入轴及输出轴紧密贴合，输入轴通过环形三角锲块带动输出轴转动。本发明利用环形三角锲块与输入轴、输出轴之间的摩擦力，通过液压驱动，采用不同的压紧力，实现轴的过载保护、转轴离合等功能。

Description

可在线离合的联轴装置

技术领域

本发明涉及一种联轴装置，特别是涉及一种可在线离合的联轴装置。

背景技术

现有技术中对于联轴器的过载保护及在线离合主要有液力耦合器、VOITH安全联轴器和齿轮啮合。

液力耦合器主要为由叶轮、泵轮等组成，通过泵轮对油加压，冲击叶轮来实现力矩的传动，通过对油量的控制，可以控制输出转速。由于叶轮与泵轮之间没有直接的机械连接，所以在过力矩的时候，可以起到保护。

VOITH安全联轴器为由内轴和外轴组成，通过对位于外轴内壁内的腔进行高压充油，使外轴内壁向内膨胀，从而与内轴表面形成直接接触，根据传递力矩，确定充油压力。外轴上有泄油螺栓，正常状态下，内轴与外轴同步转动，当过力矩时，内轴与外轴有相对运动，切断泄油螺栓泄压。VOITH安全联轴器只能在离线的时候进行压力的调整，运行中过力矩保护出现后，必须停运才可进行重新充压。

齿轮啮合通过设置同步电机对齿轮的啮合进行控制，实现在线的力矩传递和断开。该方法需要设置同步电机，在啮合的时候，通过同步电机使两轴转速同步，从而实现在线啮合。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

随着人们生活水平及科技的不断进步，现有技术中的联轴器的过载保护及在线离合无法满足人们的需求，因此急需一种新型的可在线离合的联轴装置。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种可在线离合的联轴装置。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种可在线离合的联轴装置，其中可在线离合的联轴装置包括：

输入轴；

输入轴轴承，一侧设置于输入轴的轴肩上；

输出轴，与输入轴轴承的另一侧连接，输出轴通过输入轴轴承与输入轴连接，并且输入轴与输出轴之间具有一楔形间隙；

环形三角锲块，设置于输出轴与输入轴之间，当可在线离合的联轴装置分离，环形三角锲块呈复位状态，环形三角锲块的至少一侧与输入轴或输出轴分离，当可在线离合的联轴装置接合，环形三角锲块呈传递动力状态，环形三角锲块的两侧与输入轴及输出轴紧密贴合，输入轴通过环形三角锲块带动输出轴转动；以及

推力机构，与环形三角锲块连接，推力机构用于推动环形三角锲块于复位状态及传递动力状态之间往复移动。

在第一方面的第一种可能实现方式中，还包括：

输入轴端盖，设置于可在线离合的联轴装置的一侧，并与输入轴连接；以及

输出轴端盖，设置于可在线离合的联轴装置的另一侧，并与输出轴连接。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，还包括：

第一输入轴止推轴承，设置于输入轴的一侧轴肩上，并抵接于输入轴端盖；以及

第二输入轴止推轴承，与第一输入轴止推轴承对应设置于输入轴的另一侧轴肩上，并抵接于输出轴端盖，第一输入轴止推轴承及第二输入轴止推轴承用于防止环形三角锲块推动输入轴沿着轴向移动。

在第一方面的第三种可能实现方式中，推力机构还包括：

液压推力单元，与环形三角锲块连接，液压推力单元用于推动环形三角锲块由复位状态移动至传递动力状态；以及

碟形弹簧，设置于液压推力单元与输出轴之间，当液压推力单元推动环形三角锲块由复位状态移动至传递动力状态时，碟形弹簧呈压缩状态，当液压推力单元泄压后，碟形弹簧推动液压推力单元复位，并通过液压推力单元带动环形三角锲块复位。

结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，液压推力单元还包括：

旋转进油部位，旋转进油部位用于输送油压或泄压；以及

锁紧活塞，一端与环形三角锲块连接，锁紧活塞的另一端与旋转进油部位连接；

其中，当旋转进油部位输送油压，产生一油压推力，推动锁紧活塞移动，并通过锁紧活塞带动环形三角锲块由复位状态移动至传递动力状态，当旋转进油部位泄压，油压推力消失，推动锁紧活塞复位，并通过锁紧活塞带动带动环形三角锲块复位。

根结合第一方面的第四种可能实现方式，第一方面的第五种可能实现方式中，旋转进油部位还包括：

底壳，具有压力油进油槽及泄漏油回油槽，压力油进油槽用于输送油压，泄漏油回油槽用于泄压；以及

旋转底壳，与锁紧活塞对应设置于底壳内，旋转底壳上具有环形油槽，环形油槽与压力油进油槽及泄漏油回油槽连接；

其中，当旋转进油部位输送油压，液压油经压力油进油槽及环形油槽流进到旋转底壳的底部，产生一油压推力，推动锁紧活塞移动，当旋转进油部位泄压，旋转底壳的底部的液压油经环形油槽及泄漏油回油槽流出。

结合第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第六种可能实现方式中，旋转进油部位还包括：

机械密封，设置于压力油进油槽上；以及

骨架油封及O型圈密封，设置于泄漏油回油槽。

在第一方面的第七种可能实现方式中，输出轴的内侧还具有一凸起部，凸起部位于推力机构及楔形间隙之间，环形三角锲块上还具有一与凸起部对应的卡台，凸起部用于限位环形三角锲块的位移。

在第一方面的第八种可能实现方式中，当环形三角锲块呈复位状态，环形三角锲块的外侧与输出轴紧密贴合，环形三角锲块的内侧输入轴分离。

在第一方面的第九种可能实现方式中，推力机构为小液压缸。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

1、本发明的可在线离合的联轴装置利用环形三角锲块与输入轴、输出轴之间的摩擦力，通过液压驱动，采用不同的压紧力，实现轴的过载保护、转轴离合等功能；

2、本发明的可在线离合的联轴装置具备在线调整的功能，可实现不同过载保护值的保护以及任意转速下的离合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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是本发明一实施例的可在线离合的联轴装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的一实施例中，请参考图1，其示出了本发明一实施例的可在线离合的联轴装置1的示意图。可在线离合的联轴装置1包括输入轴2、输入轴轴承3、输出轴4、环形三角锲块5和推力机构6，其中：

输入轴2主要是用于提供输入动力，在本实施例中对于输入轴2的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。本实施例进一步公开的输入轴2的一端与输入轴端盖7连接，输入轴端盖7设置于可在线离合的联轴装置1的一侧，但并不以此为限。

请再次参考图1，输入轴轴承3的一侧设置于输入轴2的轴肩21上，输出轴4与输入轴轴承3的另一侧连接，输出轴4通过输入轴轴承3与输入轴2连接，并且输入轴2与输出轴4之间具有一楔形间隙11，此处楔形间隙11是指输入轴2上的倾斜位置24与输出轴4的内侧之间的间隙。本实施例进一步公开的输出轴4的一端与输出轴端盖8连接，输出轴端盖8设置于可在线离合的联轴装置1的另一侧，但并不以此为限。

在一优选实施例中，请再次参考图1，可在线离合的联轴装置1还包括第一输入轴止推轴承9和第二输入轴止推轴承10，第一输入轴止推轴承9设置于输入轴2的一侧轴肩22上，并抵接于输入轴端盖7，第二输入轴止推轴承10与第一输入轴止推轴承9对应设置于输入轴2的另一侧轴肩23上，并抵接于输出轴端盖8，第一输入轴止推轴承9及第二输入轴止推轴承10用于防止环形三角锲块5推动输入轴2沿着轴向移动，但并不以此为限。

环形三角锲块5设置于输出轴4与输入轴2之间，环形三角锲块5用于输出轴4与输入轴2之间的动力传输，本实施例公开的环形三角锲块5的外侧与输出轴4的内侧紧密贴合，环形三角锲块5的内侧可与输入轴2紧密贴合或分离。

当可在线离合的联轴装置1分离，环形三角锲块5呈复位状态，环形三角锲块5的至少一侧与输入轴2或输出轴4分离，当可在线离合的联轴装置1接合，环形三角锲块5呈传递动力状态，环形三角锲块5的两侧与输入轴2及输出轴4紧密贴合，输入轴2通过环形三角锲块5带动输出轴4转动。

在一优选实施例中，请再次参考图1，输出轴4的内侧还具有一凸起部41，凸起部41位于推力机构6及楔形间隙11之间，环形三角锲块5上还具有一与凸起部41对应的卡台51，卡台51通过顶在凸起部41上，而限位环形三角锲块5的位移，但并不以此为限。

推力机构6与环形三角锲块5连接，推力机构6用于推动环形三角锲块5于复位状态及传递动力状态之间往复移动。本实施例公开的推力机构6还包括液压推力单元61和碟形弹簧62，液压推力单元61与环形三角锲块5连接，液压推力单元61用于推动环形三角锲块5由复位状态移动至传递动力状态，碟形弹簧62设置于液压推力单元61与输出轴4(凸起部41)之间，当液压推力单元61推动环形三角锲块5由复位状态移动至传递动力状态时，碟形弹簧62呈压缩状态，当液压推力单元61泄压后，碟形弹簧62推动液压推力单元61复位，并通过液压推力单元61带动环形三角锲块5复位，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据本实施例的教导选择其他合适的推力机构6，例如可以取消碟形弹簧62，在碟形弹簧62的腔内开油孔，通过液压油进回油的切换，实现锁紧活塞及锲块的移动，还可以采用独立小液压缸作为推力机构6。

在一优选实施例中，请再次参考图1，液压推力单元61还包括旋转进油部位601和锁紧活塞602，旋转进油部位601，旋转进油部位601用于输送油压或泄压，锁紧活塞602的一端与环形三角锲块5连接，锁紧活塞602的另一端与旋转进油部位601连接。

当旋转进油部位601输送油压，产生一油压推力，推动锁紧活塞602移动，并通过锁紧活塞602带动环形三角锲块5由复位状态移动至传递动力状态，当旋转进油部位601泄压，油压推力消失，推动锁紧活塞602复位，并通过锁紧活塞602带动带动环形三角锲块5复位，但并不以此为限。

在一优选实施例中，请再次参考图1，旋转进油部位601还包括底壳603和旋转底壳604，底壳603具有压力油进油槽6031、泄漏油回油槽6032，压力油进油槽6031用于输送油压，泄漏油回油槽6032用于泄压，旋转底壳604与锁紧活塞602对应设置于底壳603内，旋转底壳604上具有环形油槽6041，环形油槽6041与压力油进油槽6031及泄漏油回油槽6032连接；

当旋转进油部位601输送油压，液压油经压力油进油槽6031及环形油槽6041流进到旋转底壳604的底部，产生一油压推力，推动锁紧活塞602移动，当旋转进油部位601泄压，旋转底壳604的底部的液压油经环形油槽6041及泄漏油回油槽6032流出，但并不以此为限。

在一优选实施例中，请再次参考图1，旋转进油部位601还包括机械密封605和骨架油封及O型圈密封606，械密封605设置于压力油进油槽6031上，骨架油封及O型圈密封606设置于泄漏油回油槽6032，但并不以此为限。

本实施例的可在线离合的联轴装置1需要传动力矩时，液压油通过旋转进油部位601进油，产生一推力，推动锁紧活塞602，及环形三角锲块5由复位状态向传递动力状态移动，当将环形三角锲块5推动至传递动力状态时，环形三角锲块5与输入轴2和输出轴4之间紧密贴合，力矩通过环形三角锲块5与输入轴2和输出轴4之间的摩擦力传动，摩擦力的大小可通过液压油的压力来进行调整，故也可以实现过力矩保护。

本实施例的可在线离合的联轴装置1不需要传动力矩时，液压油通过旋转进油部位601回油，推力逐渐减小至消失，碟形弹簧62的弹力使锁紧活塞602及环形三角锲块5向复位状态移动，环形三角锲块5与输入轴2之间逐渐分离，输入轴2与输出轴4之间存在相对运动，直至输入轴2停止带动输出轴4转动，可在线离合的联轴装置1停止传动力矩。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可在线离合的联轴装置，其特征在于，所述可在线离合的联轴装置包括：

输入轴；

输入轴轴承，一侧设置于所述输入轴的轴肩上；

输出轴，与所述输入轴轴承的另一侧连接，所述输出轴通过所述输入轴轴承与所述输入轴连接，并且所述输入轴与所述输出轴之间具有一楔形间隙；

环形三角锲块，设置于所述输出轴与所述输入轴之间，当所述可在线离合的联轴装置分离，所述环形三角锲块呈复位状态，所述环形三角锲块的至少一侧与所述输入轴或所述输出轴分离，当所述可在线离合的联轴装置接合，所述环形三角锲块呈传递动力状态，所述环形三角锲块的两侧与所述输入轴及所述输出轴紧密贴合，所述输入轴通过所述环形三角锲块带动所述输出轴转动；以及

推力机构，与所述环形三角锲块连接，所述推力机构用于推动所述环形三角锲块于所述复位状态及所述传递动力状态之间往复移动；

所述推力机构包括：

液压推力单元，与所述环形三角锲块连接，所述液压推力单元用于推动所述环形三角锲块由所述复位状态移动至所述传递动力状态；以及

碟形弹簧，设置于所述液压推力单元与所述输出轴之间，当所述液压推力单元推动所述环形三角锲块由所述复位状态移动至所述传递动力状态时，所述碟形弹簧呈压缩状态，当所述液压推力单元泄压后，所述碟形弹簧推动所述液压推力单元复位，并通过所述液压推力单元带动所述环形三角锲块复位。

2.根据权利要求1所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，还包括：

输入轴端盖，设置于所述可在线离合的联轴装置的一侧，并与所述输入轴连接；以及

输出轴端盖，设置于所述可在线离合的联轴装置的另一侧，并与所述输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，还包括：

第一输入轴止推轴承，设置于所述输入轴的一侧轴肩上，并抵接于所述输入轴端盖；以及

第二输入轴止推轴承，与所述第一输入轴止推轴承对应设置于所述输入轴的另一侧轴肩上，并抵接于所述输出轴端盖，所述第一输入轴止推轴承及所述第二输入轴止推轴承用于防止所述环形三角锲块推动所述输入轴沿着轴向移动。

4.根据权利要求1所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，所述液压推力单元还包括：

旋转进油部位，所述旋转进油部位用于输送油压或泄压；以及

锁紧活塞，一端与所述环形三角锲块连接，所述锁紧活塞的另一端与所述旋转进油部位连接；

其中，当所述旋转进油部位输送油压，产生一油压推力，推动所述锁紧活塞移动，并通过所述锁紧活塞带动所述环形三角锲块由所述复位状态移动至所述传递动力状态，当所述旋转进油部位泄压，所述油压推力消失，推动所述锁紧活塞复位，并通过所述锁紧活塞带动所述环形三角锲块复位。

5.根据权利要求4所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，所述旋转进油部位还包括：

底壳，具有压力油进油槽及泄漏油回油槽，所述压力油进油槽用于输送油压，所述泄漏油回油槽用于泄压；以及

旋转底壳，与所述锁紧活塞对应设置于所述底壳内，所述旋转底壳上具有环形油槽，所述环形油槽与所述压力油进油槽及泄漏油回油槽连接；

其中，当所述旋转进油部位输送油压，液压油经所述压力油进油槽及所述环形油槽流进到所述旋转底壳的底部，产生一油压推力，推动所述锁紧活塞移动，当所述旋转进油部位泄压，所述旋转底壳的底部的液压油经所述环形油槽及所述泄漏油回油槽流出。

6.根据权利要求5所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，所述旋转进油部位还包括：

机械密封，设置于所述压力油进油槽上；以及

骨架油封及O型圈密封，设置于所述泄漏油回油槽。

7.根据权利要求1所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，所述输出轴的内侧还具有一凸起部，所述凸起部位于所述推力机构及所述楔形间隙之间，所述环形三角锲块上还具有一与所述凸起部对应的卡台，所述凸起部用于限位所述环形三角锲块的位移。

8.根据权利要求1所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，当所述环形三角锲块呈复位状态，所述环形三角锲块的外侧与所述输出轴紧密贴合，所述环形三角锲块的内侧所述输入轴分离。

9.根据权利要求1所述的可在线离合的联轴装置，其特征在于，所述推力机构为小液压缸。

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