CN113124067A - 连杆-扭簧式过载保护离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连杆‑扭簧式过载保护离合器，其特征在于，包括主动离合模块、从动离合模块，所述主动离合模块包括主动离合盘、输入轴、扭簧、若干个沿轴向倾斜设置的连杆，所述主动离合盘与输入轴可转动地间隙配合连接，所述从动离合模块包括从动离合盘、输出轴、缓冲单元，所述从动离合盘固定安装于输出轴上，所述缓冲单元包括压簧和缓冲滑块。当系统扭矩超过设定保护值时，该动力离合器在扭簧和连杆的作用下产生轴向位移，从而自动切断动力，保护传动装置；当避开瞬间扭矩峰值后，离合盘通过缓冲模块，有效、快速、低振动低噪声的方式进入动力传递状态。

Description

连杆-扭簧式过载保护离合器
技术领域
本发明公开了一种离合器，特别涉及一种用于过载保护的离合器。
背景技术
离合器一般用来对旋转动力进行传递和切断，其控制方法通常采用机械式或电控式。然而目前为止，离合器自身并没有对系统在扭矩和转速等方面的保护功能，其相关的保护措施通常通过外部传感器感知运行工况，并通过机械操控来实现保护，这对系统的稳定性，尤其是传感器自身性能、可靠性和安装方式均提出了较高的要求。另外，该类保护装置均无法根据设备自身的运行工况实现离合器的自动分离和保护。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种连杆-扭簧式过载保护离合器。当系统扭矩超过设定保护值时，该动力离合器在扭簧和连杆的作用下产生轴向位移，从而自动切断动力，保护传动装置；当避开瞬间扭矩峰值后，离合盘通过缓冲模块，有效、快速、低振动低噪声的方式进入动力传递状态。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
连杆-扭簧式过载保护离合器，包括主动离合模块、从动离合模块，其中，
所述主动离合模块包括主动离合盘、输入轴、扭簧、若干个沿轴向倾斜设置的连杆，所述主动离合盘与输入轴可转动地间隙配合连接，所述扭簧穿过输入轴，其一端安装于主动离合盘上，另一端安装于输入轴上，所述连杆的一端通过球头杆安装于主动离合盘上，另一端通过球头杆安装于输入轴上，所述主动离合盘上固定安装有动力离合块，所述动力离合块具有啮合面A，所述啮合面A使动力离合块呈逐渐收窄的趋势；
所述从动离合模块包括从动离合盘、输出轴、缓冲单元，所述从动离合盘固定安装于输出轴上，所述缓冲单元包括压簧和缓冲滑块，所述缓冲滑块具有啮合面B，所述压簧的长度方向与从动离合盘的平面平行，压簧的一端固定于从动离合盘上，另一端安装所述缓冲滑块，两个所述缓冲单元相对安装为一组，且与所述动力离合块的位置一一对应，同一组的两个缓冲滑块的啮合面B共同与主动离合模块中的啮合面A相配合。
进一步的，还包括动力输入齿轮、动力输出齿轮，所述动力输入齿轮通过键安装在主动离合模块的输入轴上，所述动力输出齿轮通过键安装在从动离合模块的输出轴上。
进一步的，所述输入轴上还安装有用于限制主动离合盘的极限位置的轴卡。
进一步的，所述从动离合盘上与所述动力离合块相对应的位置设置有槽，没和槽内均安装一组缓冲单元，所述槽的两侧均固定安装有盖板，通过盖板将压簧和部分缓冲滑块封闭在从动离合盘的槽内。
进一步的，所述扭簧的两端均固定有安装座，即第一安装座和第二安装座，扭簧、第一安装座和第二安装座构成扭簧模块，扭簧模块穿过输入轴，其一端的第一安装座安装在主动离合盘上，另一端的第二安装座固定安装在输入轴上。
进一步的，所述输入轴上安装有球头杆座，所述球头杆包括左球头杆和右球头杆，所述连杆的一端与右球头杆的一端固定连接，其另外一端与左球头杆的一端固定连接，所述右球头杆的另一端通过第三安装座固定安装于主动离合盘上，所述左球头杆的另一端固定于球头杆座上，第三安装座、右球头杆、连杆和左球头杆构成驱动连杆组件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)设计了主动离合模块，主动离合盘的位置通过扭簧和连杆确定，扭簧一端通过螺钉和固定块与主动离合盘固定安装在一起，另外一端通过螺钉和固定块安装在输入轴的球头座上。同时连杆两端分别通过双端球头杆分别与主动离合盘和球头座安装在一起，此时，当主动离合盘在扭矩的作用下开始产生一定的旋转角度，连杆在空间位置会产生一定的角度变化，这样会拉动离合盘产生轴向位移。当主动离合盘受到的瞬间扭矩超过设定保护扭矩时，其在轴向的位移会大于动力离合块的有效啮合深度，从而实现传动系统的动力分离，起到系统的保护作用；
(2)通过改变扭簧的参数，可以改变系统最大扭矩保护值，从而实现不同扭矩保护值的需求；
(3)在从动离合器盘的动力切入处，设计了减振缓冲机构，实现了动力分离和啮合时，能够显著降低噪声和振动。
附图说明
图1是连杆-扭簧式过载保护离合器的整体结构图；
图2是连杆-扭簧式过载保护离合器的整体结构分解图；
图3是主动离合模块的结构示意图；
图4是主动离合模块的分解图；
图5是从动离合模块的结构示意图；
图6是从动离合模块的分解图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为离合器总成图，由图可以看出，系统主要由动力输入齿轮，主动离合模块、从动离合模块和动力输出齿轮等部分组成。
图2为离合总成的分解图，其中输入齿轮1通过键2安装在主动离合模块3的输入轴19上，动力输出齿轮6通过键5安装在从动离合模块4的输出轴22上。
图3为主动离合模块图，图4为主动离合模块总成分解图。球头杆座20通过焊接等方法固定安装在输入轴19上，扭簧16的一端与安装座15固定在一起，另一端与安装座17固定一起，从而构成扭簧模块。扭簧模块穿过输入轴19，其一端通过螺钉安装在主动离合器盘9上，另一端通过螺栓18固定安装在球头杆座20上。轴卡14安装在输入轴19上，用来限制主动离合盘9的极限位置。
连杆13的一端内螺纹与右球头杆12的一端外螺纹拧紧在一起，其另外一端内螺纹与左球头杆21的一端外螺纹拧紧在一起。相应的右球头杆12的另一端外螺纹与安装座10安装一起，安装座10又通过螺钉11与主动离合盘9安装在一起，同时左球头杆21的另一端外螺纹与球头杆座20固定安装一起。这样，安装座10、右球头杆12、连杆13和左球头杆21构成了驱动连杆组件。另外动力离合块7通过螺钉8固定安装在离合盘9上，用来传递或切断与从动离合模块的动力传输。
另外需要注意的是，主动离合盘9和输入轴19的装配方式属于间隙配合，即离合盘9可以绕着输入轴19进行无阻力的旋转运动。
通过图4的安装结构可以看出，主动离合盘9通过扭簧模块和驱动连杆组件限位在输入轴19上，当离合盘9受到扭矩作用时，会产生一定的角度位移，角度的大小取决扭簧的刚度，此时连杆13也会在空间坐标系内产生一定的角度变化，这样连杆在输入轴19的轴向上的长度分量会变小，即意味着离合盘9会在连杆13的作用下产生轴向位移，当轴向位移大于离合块7的有效啮合深度时，动力传递会被切断，尤其出现瞬间高扭矩作用时，主动离合盘9会产生较大的轴向位移，从而有效快速切断动力。
图5为从动离合模块的总成图，图6为从动离合模块的分解图。由图可以看出，从动离合盘24通过螺钉28固定安装在输出轴22上。压簧25和缓冲滑块26安装在从动离合盘24上进过特殊设计的槽内，并利用螺钉23和盖板27将压簧25和部分缓冲滑块26封闭在离合盘24的槽内。此处，压簧25、缓冲滑块26、螺钉23和盖板27构成一组缓冲模块，从动离合盘24的每个槽内安装有两组缓冲模块，从动盘24的槽的数量根据实际扭矩保护值和空间尺寸要求来设定。
图6中的缓冲滑块的啮合面B和图4中的啮合面A进行配合来传递动力，但外部扭矩超过设定保护值时，啮合面A和B脱离有效啮合状态，从而实现动力分离。另外，缓冲滑块26在从动盘24的槽内有两个极限位置，一个是非啮合状态时，缓冲滑块26在压簧25的初始安装压力下，通过槽内的结构将滑块26限制在一个外极限伸出位置A。当处于工作状态时，啮合面A和B开始接触并传递动力，此时，缓冲模块26受到与弹簧25轴向相同方向的分力，从而推动滑块26推动压簧25进一步压缩，从而达到内极限位置B，这样主动离合盘9和从动离合盘24通过缓冲模块进行动力的传输和切断，从而降低传动系统的振动和噪声。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.连杆-扭簧式过载保护离合器，其特征在于，包括主动离合模块、从动离合模块，其中，
所述主动离合模块包括主动离合盘、输入轴、扭簧、若干个沿轴向倾斜设置的连杆，所述主动离合盘与输入轴可转动地间隙配合连接，所述扭簧穿过输入轴，其一端安装于主动离合盘上，另一端安装于输入轴上，所述连杆的一端通过球头杆安装于主动离合盘上，另一端通过球头杆安装于输入轴上，所述主动离合盘上固定安装有动力离合块，所述动力离合块具有啮合面A，所述啮合面A使动力离合块呈逐渐收窄的趋势；
所述从动离合模块包括从动离合盘、输出轴、缓冲单元，所述从动离合盘固定安装于输出轴上，所述缓冲单元包括压簧和缓冲滑块，所述缓冲滑块具有啮合面B，所述压簧的长度方向与从动离合盘的平面平行，压簧的一端固定于从动离合盘上，另一端安装所述缓冲滑块，两个所述缓冲单元相对安装为一组，且与所述动力离合块的位置一一对应，同一组的两个缓冲滑块的啮合面B共同与主动离合模块中的啮合面A相配合。
2.根据权利要求1所述的连杆-扭簧式过载保护离合器，其特征在于，还包括动力输入齿轮、动力输出齿轮，所述动力输入齿轮通过键安装在主动离合模块的输入轴上，所述动力输出齿轮通过键安装在从动离合模块的输出轴上。
3.根据权利要求1所述的连杆-扭簧式过载保护离合器，其特征在于，所述输入轴上还安装有用于限制主动离合盘的极限位置的轴卡。
4.根据权利要求1所述的连杆-扭簧式过载保护离合器，其特征在于，所述从动离合盘上与所述动力离合块相对应的位置设置有槽，没和槽内均安装一组缓冲单元，所述槽的两侧均固定安装有盖板，通过盖板将压簧和部分缓冲滑块封闭在从动离合盘的槽内。
5.根据权利要求1所述的连杆-扭簧式过载保护离合器，其特征在于，所述扭簧的两端均固定有安装座，即第一安装座和第二安装座，扭簧、第一安装座和第二安装座构成扭簧模块，扭簧模块穿过输入轴，其一端的第一安装座安装在主动离合盘上，另一端的第二安装座固定安装在输入轴上。
6.根据权利要求1所述的连杆-扭簧式过载保护离合器，其特征在于，所述输入轴上安装有球头杆座，所述球头杆包括左球头杆和右球头杆，所述连杆的一端与右球头杆的一端固定连接，其另外一端与左球头杆的一端固定连接，所述右球头杆的另一端通过第三安装座固定安装于主动离合盘上，所述左球头杆的另一端固定于球头杆座上，第三安装座、右球头杆、连杆和左球头杆构成驱动连杆组件。
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