CN110645286B - 一种电控液压干式离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控液压干式离合器，包括动力输出轴、控制油缸、离合器本体、壳体、液压控制阀块和供油旋转接头。本发明的电控液压干式离合器在使用时有离合、啮合两种状态。离合状态下电磁阀断电，支撑盘和动力输出轴之间没有动力传递；啮合状态下电磁阀通电，支撑盘和动力输出轴之间有动力传递。与现有技术相比，本发明的电控液压干式离合器是机、电、液一体式设计，集成了控制、执行、冷却、润滑四部分。通过集成设计提高了离合器的工作稳定性和传递效率，大大减少了日常维护成本，节约了安装空间，使用方法更为简便、灵活。

Description

一种电控液压干式离合器

技术领域

本发明涉及液压离合器技术领域，尤其涉及到移动破碎站设备、路面铣刨机设备以及特种车辆使用的电控液压干式离合器。

背景技术

离合器是机械传动中的常用部件，可将传动系统随时分离或接合。传统的离合器结构设计不够合理，其工作稳定性和传递效率较差，日常维护成本高，安装也不方便，使用不便。因此，急需一种稳定性和传递效率高，维护成本低，使用方法简便、灵活的离合器。

发明内容

本发明的目的是提供一种电控液压干式离合器，用以提高离合器的工作稳定性和传递效率，减少日常维护成本，节约安装空间，其使用方法更为简便、灵活。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种电控液压干式离合器，包括：

动力输出轴，所述动力输出轴具有中心油道和分别与所述中心油道连通的第一径向油道、第二径向油道；

控制油缸，所述控制油缸包括活塞和压盘，所述活塞螺纹连接于所述动力输出轴上，所述压盘滑动连接于所述动力输出轴上，所述第一径向油道的外端延伸至所述活塞与所述压盘之间；

离合器本体，所述离合器本体包括承压盘、内齿圈、压盘、支撑盘、导柱、摩擦副、分离弹簧、弹簧座和复位弹簧，所述支撑盘和所述承压盘分别位于所述控制油缸的两侧，所述支撑盘与所述动力输出轴通过轴承转动连接，所述承压盘与所述动力输出轴固定连接，所述内齿圈固定于所述支撑盘的靠近所述承压盘的一侧，所述摩擦副包括带外花键的第一摩擦片和带内花键的第二摩擦片，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片交替设置，所述第一摩擦片与所述内齿圈键连接，所述第二摩擦片与所述承压盘键连接，所述导柱对所述压盘的滑动进行导向，所述分离弹簧套设于所述弹簧座上，所述弹簧座垂直固定于所述第二摩擦片的一侧，所述复位弹簧位于所述压盘与所述承压盘之间；

壳体，所述壳体包括轴座和安装壳体，所述轴座通过轴承与所述动力输出轴转动连接，所述安装壳体固定于所述轴座上且罩设于所述内齿圈外侧，所述轴座上设有冷却润滑油道和第一进油油道，所述冷却润滑油道包括一个回油口和一个冷却润滑接口，所述第一进油油道的内端与所述第二径向油道连通；

液压控制阀块，所述液压控制阀块固定于所述轴座上，所述液压控制阀块包括阀块本体和分别固定于所述阀块本体上的电磁阀和溢流阀，所述阀块本体内设有离合器控制油道和溢流润滑油道，所述离合器控制油道与所述第一油道的外端连通，所述溢流润滑油道通过钢管与所述冷却润滑接口相连通；

供油旋转接头，所述供油旋转接头包括衬套和密封环，所述衬套的外表面与所述轴座的中心孔过盈配合，所述衬套通过所述密封环与所述动力输出轴密封连接，所述动力输出轴上设有所述密封环的安装槽，所述衬套上与所述第二径向油道对应位置设有通孔。

优选地，所述轴座通过球轴承和调心轴承与所述动力输出轴转动连接，所述球轴承和所述调心轴承分别位于所述第二径向油道的两侧，所述冷却润滑油道包括两个安装腔体和连接两个所述安装腔体的轴向通孔，两个所述安装腔体分别用以容纳所述球轴承和所述调心轴承，所述轴向通孔为多个，一个所述轴向通孔与其中一个所述回油口连通，一个所述轴向通孔与另一个所述回油口连通。

优选地，所述承压盘的与所述压盘相对的一面上设有复位弹簧安装孔，所述复位弹簧的一端位于所述安装孔内，所述复位弹簧的另一端与所述压盘相抵。

优选地，所述第一摩擦片为金属烧结片，所述第二摩擦片为钢片。

优选地，所述压盘的与所述承压盘相对的一面上设有导柱螺纹孔，所述承压盘上设有与所述导柱螺纹孔正对的导柱导向孔，所述导柱的一端螺纹连接于所述导柱螺纹孔内，所述导柱的另一端滑动设置于所述导柱导向孔内。

优选地，所述承压盘与所述动力输出轴键连接且通过轴卡在所述动力输出轴上轴向定位。

优选地，所述控制油缸还包括第一密封件、第二密封件、第三密封件和导向环，所述第一密封件和所述第三密封件安装于所述活塞上，所述活塞通过所述第一密封件与所述压盘密封连接，所述活塞通过所述第三密封件与所述动力输出轴密封连接，所述第二密封件安装于所述压盘上，所述压盘通过所述第二密封件与所述动力输出轴密封连接，所述导向环安装于所述压盘上，所述导向环位于所述压盘与所述动力输出轴之间。

优选地，所述安装壳体通过螺栓固定于所述轴座上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的电控液压干式离合器是机、电、液一体式设计，集成了控制、执行、冷却、润滑四部分。通过集成设计提高了离合器的工作稳定性和传递效率，大大减少了日常维护成本，节约了安装空间，使用方法更为简便、灵活。由于是电、液控制可实现远程控制或是联合控制系统，实现智能控制也可以通过更换液压阀块上的电磁阀(比例、伺服)实现软起动功能即扭矩可控。电控液压离合器为多片式结构，摩擦副为钢/烧结片，比压高，摩擦系数大，磨损系数小，热容量高，其特点决定了离合器体积小产生的扭矩大，这种组合结构形式可以在很小的惯量下和产生很高的扭矩，基本无需维修，摩擦副是金属烧结材料，无石棉成分不会污染环境，多片结构动、静态摩擦系数比值小，啮合平衡不会产生噪声。电控液压干式离合器由外部提供的液压源道控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本实施例电控液压干式离合器的部分剖视图；

图2为本实施例电控液压干式离合器的整体剖视图；

图3为轴座的剖视图；

图4为液压控制阀块的控制原理图；

附图标记说明：P进油口；T回油口；11-1电磁阀；1-2溢流阀；1-3压力表；1-4阀块本体；A1安装壳体；A2轴座；A4输出轴；A5衬套；A8承压盘；A9内齿圈；A10压盘；A11支撑盘；A12导柱；A13活塞；B1摩擦副；B2分离弹簧；B3弹簧座；B4复位弹簧；C1第一密封件；C2第二密封件；C3第三密封件；C4导向环；D1轴端球轴承；D2球轴承；D3调心轴承；D5密封环。

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做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。

本发明的目的是提供一种电控液压干式离合器，用以提高离合器的工作稳定性和传递效率，减少日常维护成本，节约安装空间，其使用方法更为简便、灵活。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本实施例提供一种电控液压干式离合器，包括动力输出轴A4、控制油缸、离合器本体、壳体、液压控制阀块和供油旋转接头。

其中，动力输出轴A4具有中心油道和分别与中心油道连通的第一径向油道、第二径向油道。中心油道为在动力输出轴A4的一端开孔得到，中心油道的开口处具有内螺纹，通过旋入一具有外螺纹的堵头进行密封。

控制油缸包括活塞A13和压盘A10，活塞A13螺纹连接于动力输出轴A4上，压盘A10滑动连接于动力输出轴A4上，第一径向油道的外端延伸至活塞A13与压盘A10之间。油液能够沿中心油道和第一径向油道进入活塞A13和压盘A10之间，油液压力增大到一定值时推动压盘A10远离活塞A13运动。在压盘A10运动时，压盘A10与活塞A13之间、压盘A10与动力输出轴A4之间始终保持密封，防止油液泄漏。

离合器本体包括承压盘A8、内齿圈A9、压盘A10、支撑盘A11、导柱A12、摩擦副B1、分离弹簧B2、弹簧座B3和复位弹簧B4。支撑盘A11和承压盘A8分别位于控制油缸的两侧，支撑盘A11与动力输出轴A4通过轴端球轴承D1转动连接，能够相对动力输出轴A4转动，内齿圈A9固定于支撑盘A11的靠近承压盘A8的一侧。承压盘A8与动力输出轴A4固定连接，与动力输出轴A4同步转动。摩擦副B1包括带外花键的第一摩擦片和带内花键的第二摩擦片，第一摩擦片和第二摩擦片交替设置，第一摩擦片具有外花键，第一摩擦片与内齿圈A9键连接且能够相对内齿圈A9轴向滑动。第二摩擦片具有内花键，第二摩擦片与承压盘A8键连接且能够相对承压盘A8轴向滑动。导柱A12对压盘A10的滑动进行导向，使压盘A10在滑动过程中保持与动力输出轴A4同轴。分离弹簧B2套设于弹簧座B3上，弹簧座B3垂直固定于第二摩擦片的一侧，便于摩擦副B1的分离。复位弹簧B4位于压盘A10与承压盘A8之间，便于压盘A10和承压盘A8的分离。

壳体包括轴座A2和安装壳体A1，轴座A2通过轴承与动力输出轴A4转动连接。安装壳体A1固定于轴座A2上且罩设于内齿圈A9外侧，具体是通过螺栓固定于轴座A2上，用以对安装壳体A1内侧的内齿圈A9等结构进行保护。轴座A2上设有冷却润滑油道和第一进油油道(控制离合器)，冷却润滑油道包括一个回油口T，一个冷却润滑接口，在轴座上成左右对称布置(如图3所示)。第一进油油道的内端与第二径向油道连通。液压控制阀块固定于轴座A2上，液压控制阀块包括阀块本体1-4和分别固定于阀块本体1-4上的电磁阀1-1、溢流阀1-2与压力表，阀块本体1-4内设有离合器控制油道和溢流润滑油道。本实施例的液压控制阀块的控制原理图如图4所示，其中溢流阀的进口为进油口P，离合器控制油道与轴座上的第一进油油道连通，溢流润滑油道通过钢管连接到轴座上的冷却润滑接口，并通过供油旋转接头固定密封。第一进油油道与供油旋转接头连通。供油旋转接头包括衬套A5和密封环D5，衬套A5的外表面与轴座A2的中心孔过盈配合，衬套A5通过密封环D5与动力输出轴A4密封连接，动力输出轴A4上设有密封环D5的安装槽，衬套A5上与第一径向油道对应位置设有通孔。本实施例中，电磁阀1-1为DC24V。

本实施例的电控液压干式离合器在使用时有离合、啮合两种状态。离合状态下，电磁阀1-1断电使得液压控制阀块的离合器控制油道关闭，油液无法通过阀体的离合器控制油道，轴座的第一油道向离合器控制油缸内注油，在复位弹簧B4的作用下压盘A10与承压盘A8分离，在分离弹簧B2的作用下摩擦副B1分离，支撑盘A11和动力输出轴A4之间没有动力传递，即处于离合状态。此时油液可以从阀体的溢流油道进入轴座的冷却润滑油道，然后经过轴座内部从回油口T流出。此时从进油口P流入的液压油全部经溢流阀溢流。

打开电磁阀1-1后，油液通过阀块内的离合器控制油道进入轴座的第一径向油道、旋转接头、中心油道进入离合器控制油缸，推动压盘A10向远离活塞A13的一侧滑动，复位活塞A13逐渐压缩，压盘A10继续滑动并使分离弹簧B2逐渐压缩，摩擦副B1接触并逐渐压紧。此时该电控液压干式离合器处于啮合状态，支撑盘A11和动力输出轴A4之间有动力传递。电磁阀1-1断电后，该电控液压干式离合器恢复离合状态。此时从进油口P流入的液压油，一部分进入离合器，一部分经溢流阀溢流进入冷却润滑油道。

本实施例中，轴座A2通过球轴承D2和调心轴承D3与动力输出轴A4转动连接，球轴承D2和调心轴承D3分别位于第二径向油道的两侧。冷却润滑油道包括两个安装腔体和连接两个安装腔体的轴向通孔，两个安装腔体分别用以容纳球轴承D2和调心轴承D3，轴向通孔为多个，如图3所示，轴向通孔与第一进油油道(图3中上部中心位置的竖直孔)并未连通，一个轴向通孔与回油口T连通，另一个轴向通孔与冷却润滑接口连通，两个安装腔体内的油液可通过轴向通孔相互流动。

复位弹簧B4可以安装于压盘A10上，也可以安装于承压盘A8上，只要位于压盘A10和承压盘A8之间并实现两者的弹性连接即可。本实施例中，承压盘A8的与压盘A10相对的一面上设有复位弹簧B4安装孔，复位弹簧B4的一端位于安装孔内，复位弹簧B4的另一端与压盘A10相抵。

现有技术中摩擦副B1的种类有多种，本实施例中第一摩擦片为金属烧结片，第二摩擦片为钢片，本领域技术人员也可根据需要选择其它材料的摩擦片。

导柱A12可以安装于压盘A10上，也可以安装于承压盘A8上，只要能实现压盘A10的滑动导向即可。本实施例中，压盘A10的与承压盘A8相对的一面上设有导柱A12螺纹孔，承压盘A8上设有与导柱A12螺纹孔正对的导柱A12导向孔，导柱A12的一端螺纹连接于导柱A12螺纹孔内，导柱A12的另一端滑动设置于导柱A12导向孔内。

为了实现承压盘A8与动力输出轴A4的相对固定同时便于装配，本实施例中承压盘A8与动力输出轴A4键连接且通过轴卡在动力输出轴A4上轴向定位。

为了实现控制油缸的密封，本实施例中控制油缸还包括第一密封件C1、第二密封件C2、第三密封件C3和导向环C4。第一密封件C1和第三密封件C3安装于活塞A13上，活塞A13通过第一密封件C1与压盘A10密封连接，活塞A13通过第三密封件C3与动力输出轴A4密封连接，第二密封件C2安装于压盘A10上，压盘A10通过第二密封件C2与动力输出轴A4密封连接，导向环C4安装于压盘A10上，导向环C4位于压盘A10与动力输出轴A4之间。本领域技术人员可以根据需要对密封件的数量、位置和材质进行选择，只要能够实现密封即可。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种电控液压干式离合器，其特征在于，包括：

动力输出轴，所述动力输出轴具有中心油道和分别与所述中心油道连通的第一径向油道、第二径向油道；

控制油缸，所述控制油缸包括活塞和压盘，所述活塞螺纹连接于所述动力输出轴上，所述压盘滑动连接于所述动力输出轴上，所述第一径向油道的外端延伸至所述活塞与所述压盘之间；

离合器本体，所述离合器本体包括承压盘、内齿圈、压盘、支撑盘、导柱、摩擦副、分离弹簧、弹簧座和复位弹簧，所述支撑盘和所述承压盘分别位于所述控制油缸的两侧，所述支撑盘与所述动力输出轴通过轴承转动连接，所述承压盘与所述动力输出轴固定连接，所述内齿圈固定于所述支撑盘的靠近所述承压盘的一侧，所述摩擦副包括带外花键的第一摩擦片和带内花键的第二摩擦片，所述第一摩擦片和所述第二摩擦片交替设置，所述第一摩擦片与所述内齿圈键连接，所述第二摩擦片与所述承压盘键连接，所述导柱对所述压盘的滑动进行导向，所述分离弹簧套设于所述弹簧座上，所述弹簧座垂直固定于所述第二摩擦片的一侧，所述复位弹簧位于所述压盘与所述承压盘之间；

壳体，所述壳体包括轴座和安装壳体，所述轴座通过轴承与所述动力输出轴转动连接，所述安装壳体固定于所述轴座上且罩设于所述内齿圈外侧，所述轴座上设有冷却润滑油道和第一进油油道，所述冷却润滑油道包括一个回油口和一个冷却润滑接口，所述第一进油油道的内端与所述第二径向油道连通；

液压控制阀块，所述液压控制阀块固定于所述轴座上，所述液压控制阀块包括阀块本体和分别固定于所述阀块本体上的电磁阀和溢流阀，所述阀块本体内设有离合器控制油道和溢流润滑油道，所述离合器控制油道与所述第一进油油道的外端连通，所述溢流润滑油道通过钢管与所述冷却润滑接口相连通；

供油旋转接头，所述供油旋转接头包括衬套和密封环，所述衬套的外表面与所述轴座的中心孔过盈配合，所述衬套通过所述密封环与所述动力输出轴密封连接，所述动力输出轴上设有所述密封环的安装槽，所述衬套上与所述第二径向油道对应位置设有通孔；

所述轴座通过球轴承和调心轴承与所述动力输出轴转动连接，所述球轴承和所述调心轴承分别位于所述第二径向油道的两侧，所述冷却润滑油道包括两个安装腔体和连接两个所述安装腔体的轴向通孔，两个所述安装腔体分别用以容纳所述球轴承和所述调心轴承，所述轴向通孔为多个，一个所述轴向通孔与其中一个所述回油口连通，一个所述轴向通孔与另一个所述回油口连通。

2.根据权利要求1所述的电控液压干式离合器，其特征在于，所述承压盘的与所述压盘相对的一面上设有复位弹簧安装孔，所述复位弹簧的一端位于所述安装孔内，所述复位弹簧的另一端与所述压盘相抵。

3.根据权利要求1所述的电控液压干式离合器，其特征在于，所述第一摩擦片为金属烧结片，所述第二摩擦片为钢片。

4.根据权利要求1所述的电控液压干式离合器，其特征在于，所述压盘的与所述承压盘相对的一面上设有导柱螺纹孔，所述承压盘上设有与所述导柱螺纹孔正对的导柱导向孔，所述导柱的一端螺纹连接于所述导柱螺纹孔内，所述导柱的另一端滑动设置于所述导柱导向孔内。

5.根据权利要求1所述的电控液压干式离合器，其特征在于，所述承压盘与所述动力输出轴键连接且通过轴卡在所述动力输出轴上轴向定位。

6.根据权利要求1所述的电控液压干式离合器，其特征在于，所述控制油缸还包括第一密封件、第二密封件、第三密封件和导向环，所述第一密封件和所述第三密封件安装于所述活塞上，所述活塞通过所述第一密封件与所述压盘密封连接，所述活塞通过所述第三密封件与所述动力输出轴密封连接，所述第二密封件安装于所述压盘上，所述压盘通过所述第二密封件与所述动力输出轴密封连接，所述导向环安装于所述压盘上，所述导向环位于所述压盘与所述动力输出轴之间。

7.根据权利要求1所述的电控液压干式离合器，其特征在于，所述安装壳体通过螺栓固定于所述轴座上。