CN114087298A - 湿式离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种湿式离合器，包括驱动轴、活塞、外毂体、摩擦片、钢片、挡板、输出齿轮及复位弹簧，活塞上沿驱动轴的外壁延伸形成筒状的延伸部，延伸部上开设有径向的可控进油孔，驱动轴上沿轴向开设有润滑油进油油道，驱动轴上开设有径向的第一润滑孔、径向的第二润滑孔，通过控制第一润滑孔是否贯通至弹簧腔来控制在离合器结合状态和脱开状态下，供应不同流量的润滑油，并保证能够带走摩擦副产生的滑摩热量，以及能够有效减少离合器带排转矩损失，提高变速箱的整体传动效率。

Description

湿式离合器

技术领域

本发明涉及变速箱技术领域，特别是涉及一种湿式离合器。

背景技术

目前，工程机械用动力换挡变速箱执行机构大多采用湿式离合器。动力换挡变速箱工作条件苛刻、工作负荷大、可靠性要求高、环境适应性范围要求宽，其润滑系统功能的优劣不仅对离合器的摩擦和磨损有直接影响，而且对变速箱的整体性能、传动效率、寿命、可靠性等也有着重要的影响。

离合器润滑系统一方面是在离合器摩擦副相对运动的表面间加入润滑油形成润滑油膜，将摩擦表面隔开，使摩擦副间的摩擦转化成具有较低抗剪强度的油膜分子之间的摩擦，从而降低摩擦阻力和能源消耗。润滑油的流动还可以将摩擦表面上的污染物、磨屑等冲洗带走；另一方面是借润滑油的系统循环流动，将各摩擦副换挡过程相对运动摩擦时产生的热量带走，从而使各摩擦片的温度保持在工作范围，避免烧蚀现象的发生。因此，动力换挡变速箱内对各离合器的润滑油供给量，一方面应保证在各摩擦副相对运动的表面间形成润滑油膜。另一方面应保证将各摩擦副相对运动摩擦时产生的热量带走。

现有工程机械用动力换挡变速箱的湿式离合器一般采用压力强制润滑系统，通过在与离合器配合的轴上开润滑孔，将润滑油强制喷淋至离合器中，并通过离合器本身的高速旋转，利用离心力将润滑油通过摩擦副表面的沟槽甩出，实现摩擦副的润滑。现有的润滑结构多是定量供应润滑油，即离合器处于结合状态和脱开状态时，分配的润滑流量值均保持不变，这样的结构虽能确保带走离合器结合时产生的摩擦热量，但在离合器脱开后，分配的大流量润滑油会带来额外的带排转矩损失，尤其是油温较低时，离合器摩擦片之间的带排转矩损失较大，会显著增加变速箱的带排能量损耗；为了同时满足所有离合器的大润滑流量需求，还需要选型较大排量的变速泵，不仅变速泵消耗的功率会变大，也会增加变速泵的采购成本。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种湿式离合器，其中采用新型的润滑结构，根据离合器的结合状态和脱开状态，供应不同流量的润滑油，并保证能够带走摩擦副产生的滑摩热量，以及能够有效减少离合器带排转矩损失，提高变速箱的整体传动效率。

一种湿式离合器，包括驱动轴、活塞、外毂体、摩擦片、钢片、挡板、输出齿轮及复位弹簧，所述摩擦片和所述钢片位于所述活塞与所述挡板之间，所述外毂体固定安装在所述驱动轴上，所述输出齿轮上延伸设置有内毂体，所述摩擦片和所述钢片中的一者与所述外毂体同步转动、另一者与所述内毂体同步转动，所述复位弹簧位于所述内毂体内，所述复位弹簧轴向位于所述活塞与所述输出齿轮之间，所述复位弹簧所在的位置形成弹簧腔，所述活塞上沿所述驱动轴的外壁延伸形成筒状的延伸部，所述延伸部上开设有径向的可控进油孔，所述驱动轴上沿轴向开设有润滑油进油油道，所述驱动轴上开设有径向的第一润滑孔、径向的第二润滑孔，所述第一润滑孔贯通至所述润滑油进油油道，所述第二润滑孔连通在所述润滑油进油油道与所述弹簧腔之间，所述活塞上开设有轴向的第三润滑孔，所述第三润滑孔贯通所述活塞的轴向两侧，当该湿式离合器处于结合状态时，所述活塞抵紧在与所述活塞相邻的所述摩擦片或所述钢片上，所述第一润滑孔通过所述可控进油孔连通至所述弹簧腔；当该湿式离合器处于脱开状态时，所述第一润滑孔被所述延伸部封盖，所述第一润滑孔与所述弹簧腔之间不通。

可选地，所述驱动轴上沿周向开设有环形槽，所述环形槽与所述第一润滑孔相贯通，当该湿式离合器处于结合状态时，润滑油从所述润滑油油道依次经所述第一润滑孔、所述环形槽及所述可控进油孔后进入所述弹簧腔。

可选地，所述第一润滑孔的最小内径大于所述第二润滑孔的最小内径，所述第一润滑孔的最小内径大于所述第三润滑孔的最小内径。

可选地，当该湿式离合器处于结合状态时，所述第三润滑孔被与所述活塞相邻的所述摩擦片或所述钢片封盖。

可选地，所述活塞为套设在所述驱动轴上的圆环饼状，所述第三润滑孔与所述活塞的外壁的最小距离小于所述第三润滑孔与所述活塞的内壁的最小距离。

可选地，部分所述复位弹簧套在所述导向部的外周。

可选地，所述外毂体上开设有外毂油通孔，所述内毂体上开设有内毂油通孔，所述弹簧腔中的润滑油经所述内毂油通孔进入所述摩擦片与所述钢片之间，再经所述外毂油通孔后流出。

可选地，所述驱动轴上还设置有弹簧安装座，所述弹簧安装座位于所述内毂体的内部，所述复位弹簧位于所述弹簧安装座与所述活塞之间。

可选地，所述驱动轴上周向扩径形成凸肩，所述凸肩与所述活塞之间形成活塞腔。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1）在离合器脱开时，其润滑油路结构仅提供较小的润滑流量，在保证摩擦副能形成润滑油膜的同时，能够尽可能减少离合器带排转矩损失，从而提高变速箱的整体传动效率；

2）在离合器结合时，其润滑油路结构能够提供足够的润滑流量，保证可以带走换挡过程摩擦副产生的大量滑摩热量，防止摩擦副过热烧损；

3）由于不用每个离合器均提供大润滑流量，可以降低对变速泵的排量需求，变速泵排量的降低，不仅可以减少变速泵消耗的功率，也可以降低变速泵的采购成本；

4）该润滑油路结构还能够实现离合器脱开时，通过第三润滑孔泄掉活塞腔内的油液，防止轴高速旋转时产生的离心力推动活塞。同时还可以实现离合器结合时，活塞腔内的高压油基本不泄露，保证活塞内的油压不降低，泄露的少部分高压油，可以作为离合器润滑流量的补充。

附图说明

图1、图2为本发明的湿式离合器的结构示意图；

图3为本发明的湿式离合器的部分结构放大示意图。

附图中：1-驱动轴，2-活塞，3-外毂体，4-钢片，5-摩擦片，6-输出齿轮，7-复位弹簧，8-轴承，9-润滑油进油油道，10-第三润滑孔，11-可控进油孔，12-环形槽，13-第一润滑孔，14-第二润滑孔，15-弹簧腔，16-内毂油通孔，17-外毂油通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

如图1至图3所示，一种湿式离合器，包括驱动轴1、活塞2、外毂体3、摩擦片5、钢片4、挡板、输出齿轮6及复位弹簧7，摩擦片5和钢片4位于活塞2与挡板之间，外毂体3固定安装在驱动轴1上，输出齿轮6上延伸设置有内毂体，摩擦片5和钢片4中的一者与外毂体3同步转动、另一者与内毂体同步转动，复位弹簧7位于内毂体内，复位弹簧7轴向位于活塞2与输出齿轮6之间，复位弹簧7所在的位置形成弹簧腔15，活塞2上沿驱动轴1的外壁延伸形成筒状的延伸部，延伸部上开设有径向的可控进油孔11，驱动轴1上沿轴向开设有润滑油进油油道9，驱动轴1上开设有径向的第一润滑孔13、径向的第二润滑孔14，第一润滑孔13贯通至润滑油进油油道9；第二润滑孔14连通在润滑油进油油道9与弹簧腔15之间，活塞2上开设有轴向的第三润滑孔10，第三润滑孔10贯通活塞2的轴向两侧，当该湿式离合器处于结合状态时，活塞2抵紧在与活塞2相邻的摩擦片5或钢片4上，第一润滑孔13通过可控进油孔11连通至弹簧腔15；当该湿式离合器处于脱开状态时，第一润滑孔13被延伸部封盖，第一润滑孔13与弹簧腔15之间不通。

更具体地，驱动轴1上沿周向开设有环形槽12，环形槽12与第一润滑孔13相贯通，当该湿式离合器处于结合状态时，润滑油从润滑油油道依次经第一润滑孔13、环形槽12及可控进油孔11后进入弹簧腔15，第一润滑孔13的最小内径大于第二润滑孔14的最小内径，第一润滑孔13的最小内径大于第三润滑孔10的最小内径，当该湿式离合器处于结合状态时，第三润滑孔10被与活塞2相邻的摩擦片5或钢片4封盖。

在一些实施例汇总，活塞2为套设在驱动轴1上的圆环饼状，第三润滑孔10与活塞2的外壁的最小距离小于第三润滑孔10与活塞2的内壁的最小距离。

再者，部分复位弹簧7套在导向部的外周，输出齿轮6通过轴承8安装在驱动轴1上。

更具体地，外毂体3上开设有外毂油通孔17，内毂体上开设有内毂油通孔16，弹簧腔15中的润滑油经内毂油通孔16进入摩擦片5与钢片4之间，再经外毂油通孔17后流出，驱动轴1上还设置有弹簧安装座，弹簧安装座位于内毂体的内部，复位弹簧7位于弹簧安装座与活塞2之间，驱动轴1上周向扩径形成凸肩，凸肩与活塞2之间形成活塞2腔。

工作中，压力润滑油首先进入润滑油进油油道9，进油油道与离合器配合处，润滑油通过第一润滑孔13、第二润滑孔14后进入弹簧腔15，通过轴的高速旋转离心力，进一步通过内毂润滑孔、摩擦副表面润滑沟槽、外毂润滑孔，被甩出离合器；活塞2靠外径处开有第三润滑孔10的出口处为摩擦副腔；第二润滑孔14、第三润滑孔10的孔径较小，第一润滑孔13的孔径较大；第二润滑孔14与弹簧腔15一直常连通；第一润滑孔13的油先进入环形槽12，环形槽12与活塞2的导向部形成配合面；当离合器脱开时，活塞2伸出的导向部与环形槽12形成遮盖，环形槽12的油完全被活塞2的延伸部遮盖住，油无法出去，相当于第一润滑孔13不起作用，而第二润滑孔14由于与弹簧腔15直连，因此离合器的润滑油均通过第二润滑孔14提供，由于第二润滑孔14的孔径较小，可以实现小润滑流量润滑；当离合器结合时，活塞2向右运动，消除摩擦副之间的空行程，此时可控进油孔11与环形槽12连通，环形槽12的油通过可控进油孔11进入弹簧腔15，而第二润滑孔14由于与弹簧腔15直连，因此离合器的润滑油通过第一润滑孔13和第二润滑孔14共同提供，可以实现大润滑流量润滑；活塞2的延伸部同时可作复位弹簧7的导向结构，防止弹簧复位倾斜，无需再单独设置弹簧导向座；环形槽12可以保证，当活塞2与驱动轴1相对转动后，润滑油仍可以从第一润滑孔13连通至可控进油孔11；第三润滑孔10设置在活塞2的靠近外周壁的位置，当离合器脱开时，可以将活塞2腔中的残余油液泄至离合器腔中作为润滑油使用，防止轴高速旋转产生的离心力意外推动活塞2，导致摩擦皮烧片问题；当离合器结合时，活塞2腔充入高压油，由于活塞2与最左侧的摩擦片5或钢片4紧压在一起，第三润滑孔10的出口被摩擦片5或钢片4堵住，可以显著减少活塞2腔内高压油通过第三润滑孔10的泄漏量，维持住活塞2腔内的油压；少部分通过第三润滑孔10泄露的油，也可直接进入摩擦副腔，作为摩擦片5的冷却润滑油使用，不会造成油液的浪费。

以上具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种湿式离合器，包括驱动轴、活塞、外毂体、摩擦片、钢片、挡板、输出齿轮及复位弹簧，所述摩擦片和所述钢片位于所述活塞与所述挡板之间，所述外毂体固定安装在所述驱动轴上，所述输出齿轮上延伸设置有内毂体，所述摩擦片和所述钢片中的一者与所述外毂体同步转动、另一者与所述内毂体同步转动，所述复位弹簧位于所述内毂体内，所述复位弹簧轴向位于所述活塞与所述输出齿轮之间，所述复位弹簧所在的位置形成弹簧腔，

该离合器的特征在于，所述活塞上沿所述驱动轴的外壁延伸形成筒状的延伸部，所述延伸部上开设有径向的可控进油孔，

所述驱动轴上沿轴向开设有润滑油进油油道，所述驱动轴上开设有径向的第一润滑孔、径向的第二润滑孔，

所述第一润滑孔贯通至所述润滑油进油油道，

所述第二润滑孔连通在所述润滑油进油油道与所述弹簧腔之间，

所述活塞上开设有轴向的第三润滑孔，所述第三润滑孔贯通所述活塞的轴向两侧，

当该湿式离合器处于结合状态时，所述活塞抵紧在与所述活塞相邻的所述摩擦片或所述钢片上，所述第一润滑孔通过所述可控进油孔连通至所述弹簧腔；

当该湿式离合器处于脱开状态时，所述第一润滑孔被所述延伸部封盖，所述第一润滑孔与所述弹簧腔之间不通。

2.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述驱动轴上沿周向开设有环形槽，所述环形槽与所述第一润滑孔相贯通，当该湿式离合器处于结合状态时，润滑油从所述润滑油油道依次经所述第一润滑孔、所述环形槽及所述可控进油孔后进入所述弹簧腔。

3.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述第一润滑孔的最小内径大于所述第二润滑孔的最小内径，所述第一润滑孔的最小内径大于所述第三润滑孔的最小内径。

4.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，当该湿式离合器处于结合状态时，所述第三润滑孔被与所述活塞相邻的所述摩擦片或所述钢片封盖。

5.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述活塞为套设在所述驱动轴上的圆环饼状，所述第三润滑孔与所述活塞的外壁的最小距离小于所述第三润滑孔与所述活塞的内壁的最小距离。

6.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，部分所述复位弹簧套在所述导向部的外周。

7.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述外毂体上开设有外毂油通孔，所述内毂体上开设有内毂油通孔，所述弹簧腔中的润滑油经所述内毂油通孔进入所述摩擦片与所述钢片之间，再经所述外毂油通孔后流出。

8.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述驱动轴上还设置有弹簧安装座，所述弹簧安装座位于所述内毂体的内部，所述复位弹簧位于所述弹簧安装座与所述活塞之间。

9.如权利要求1所述的湿式离合器，其特征在于，所述驱动轴上周向扩径形成凸肩，所述凸肩与所述活塞之间形成活塞腔。

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