CN114810855B - 一种自带液压动力切断装置的液粘离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械传动技术领域，涉及一种自带液压动力切断装置的液粘离合器，该液粘离合器将液压动力通断装置与离合器本体集成为一体，动力由输入齿轮输入，再由连接输入齿轮和外毂的双向活塞进行二者之间的动力传递，液压力驱动双向活塞进行动力通断切换，当双向活塞仅联结外毂时，输入齿轮空转；当双向活塞同时连接输入齿轮和外毂，此时动力传递至离合器本体；离合器本体动力通过外毂输入，外毂与主动摩擦片相联，通过主油缸推动主活塞控制摩擦副间隙，从而带动与被动摩擦片相连的主轴旋转，离合器进行正常的调速及运行。本发明能够实现液粘离合器动力的传递和调速，需要动力切断时能够保证动力无输出，从而减少油液粘性引起的带排损失。
Description
技术领域
本发明属于液压液粘传动和机械传动技术领域，涉及自带液压动力切断装置的液粘离合器，是用于车辆风扇调速、工程矿山机械调速的机械装置。
背景技术
液粘离合器通过控制摩擦副间隙，从而改变油膜厚度利用油液粘性剪切力进行调速，油膜剪切力会带动输出部分转动，以往的设计中，液粘离合器的总间隙一定，当离合器分离时，也会因为润滑油的存在造成带排扭矩的产生，特别是在低温环境、油液粘度很大的情况下，其造成的带排扭矩异常大，当负载惯量比较小，启动时会造成较大的功率损失。例如当应用液粘离合器驱动风扇时，低温引起的粘性增大会造成风扇带排转速较大，这与低温使用要求是违背的，因此为了避免这一情况出现，同时在有限的空间内实现抑制带排扭矩减少带排转速的目的，鉴于上述情况，如何研发出一种带排扭矩小、结构简单、可靠性强的液粘离合器，对于本领域技术人员来说，是十分迫切需要努力实现的方向和目标。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种既能实现液粘调速又能实现按照需求切断动力的液粘离合器。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明提供一种自带液压动力切断装置的液粘离合器。
一种自带液压动力切断装置的液粘离合器，该液粘离合器包括液压动力通断装置和离合器本体，所述液压动力切断装置与离合器本体同轴串联布置，均套在主轴上，离合器本体通过最右侧轴承实现轴向定位。
进一步地，所述的液压动力通断装置包括辅助配油套、输入齿轮、左油缸、双向活塞、右油缸；
所述输入齿轮通过轴承安装于主轴上，轴向通过左油缸和卡环定位；
所述右油缸一侧顶在主轴的轴肩上，与相套轴段紧配合，右油缸外壁面上设计有O形圈槽安装O形圈三，与双向活塞内壁面配合；
所述左油缸套在主轴上，一侧顶在主轴的轴肩上，另一侧则顶在支撑输入齿轮的轴承内圈上，其外壁面设计有O形圈槽安装O形圈一，同时其外壁面与双向活塞内壁面配合；
所述双向活塞可双向移动，所述双向活塞套在主轴上，且沿轴向位于输入齿轮、外毂之间，可在左右油缸之间的轴段滑动，双向活塞外圈为花键轴，与外毂和输入齿轮的内壁可实现联结，也可实现与输入齿轮分离；
所述辅助配油套空套在主轴上，保证与壳体或者底座的相对静止；所述辅助配油套设有油口B路和油口A路，所述液压动力切断装置液压油通过分B路、A路两路进入主轴不同的油孔，再由主轴上的油孔分别进入左油缸、右油缸。
进一步地，双向活塞与主轴之间采用O形圈二密封保证液压油不通过二者之间的径向间隙互相串漏。
进一步地，所述辅助配油套通过自身突出的插管插入壳体或者底座的孔中，保证与壳体或者底座的相对静止。
进一步地，所述离合器本体包括外毂、主动摩擦片、被动摩擦片、主轴、主活塞、主油缸、配油套；
所述主油缸通过紧配合装配在主轴上，同时主油缸左侧轴肩顶在主轴的轴肩上轴向定位，主油缸与主轴同步旋转，主油缸内壁面设计有O形圈槽，与主活塞外壁面密封配合；
所述配油套则是一个浮动件，空套在主油缸外壁面上，保证与壳体或者底座的相对静止；配油套设计两个插管口，具备分油作用，提供两路油，一路操纵油进入主油缸推动主活塞，主活塞作用于摩擦副上，改变摩擦副之间的间隙，同时能够调节主轴的输出转速；另一路润滑油穿过主油缸，通过主轴中的润滑油道为摩擦副提供润滑和散热；
所述主活塞套在主轴上且位于被动摩擦片的右侧，主活塞左侧内圈为内花键与主轴联结同步旋转，并可在主轴上灵活轴向移动；
所述外毂通过轴承支撑在主轴上且位于主动摩擦片的左侧，外毂与主动摩擦片通过花键相连同步旋转；
所述被动摩擦片位于主动摩擦片右侧，与主轴也通过花键相连同步转动。
进一步地，主油缸与配油套之间的径向间隙保证主油缸可随主轴自由旋转，径向间隙同时保证此处泄漏量小于2L/min。
进一步地，主活塞可采用液压或者机械方式复位。
进一步地，当辅助配油套的A口充油，双向活塞4顶到输入齿轮，输入齿轮和外毂通过双向活塞的花键相连，同步传递动力，外毂与主动摩擦片通过花键相连，因此动力同步传递到主动摩擦片上；当操纵油进入主油缸与主活塞之间的腔室中，推动主活塞，主活塞压被动摩擦片，调节传递至被动摩擦片的动力，被动摩擦片与主轴通过花键联结，因此动力通过主轴输出；
而当辅助配油套的B口充油，双向活塞顶到外毂，输入齿轮脱离双向活塞的花键联结，动力切断，主轴无输出。
进一步地，所述双向活塞的复位也可采用机械方法复位。
进一步地，将右油缸替换为一个复位弹簧及导向装置，常态弹簧将双向活塞顶到输入齿轮，输入齿轮和外毂相连，同步传递动力；外毂与主动摩擦片通过花键相连，因此动力同步传递到主动摩擦片上，当操纵油进入主油缸与主活塞之间的腔室中，推动主活塞，主活塞压被动摩擦片，调节传递至被动摩擦片的动力，被动摩擦片与主轴通过花键联结，因此动力通过主轴输出；
而当辅助配油套的B口充油，左油缸内腔充油，推动双向活塞压缩复位弹簧，双向活塞顶到外毂，输入齿轮脱离双向活塞的花键联结，动力切断，主轴无输出。
本发明的有益效果在于：本发明液粘离合器动力由输入齿轮输入，再由连接输入齿轮和外毂的双向活塞进行二者之间的动力传递，液压力驱动双向活塞进行动力通断切换，当双向活塞仅联结外毂时，输入齿轮空转；当双向活塞同时连接输入齿轮和外毂，此时动力传递至离合器本体。而离合器本体动力通过外毂输入，外毂与主动摩擦片相联，通过主油缸推动主活塞控制摩擦副间隙，从而带动与被动摩擦片相连的主轴旋转，离合器进行正常的调速及运行。本发明利用液压力推动双向活塞实现动力的传递及切断，同时利用油液的剪切力实现调速及离合器的同步输出，能够实现液粘离合器动力的传递和调速，同时在特殊环境，需要动力切断时能够保证动力无输出，从而减少油液粘性引起的带排损失，为在保证传递效率的基础上进一步减少功率损失提供一种选择。
附图说明
本说明书共有2幅附图。
图1为本发明的自带液压动力切断装置的液粘离合器示意图1，其中双向活塞联结输入齿轮和外毂，可实现动力传递。
图2为本发明的自带液压动力切断装置的液粘离合器示意图2，其中双向活塞仅联结外毂，动力中断。
图中：辅助配油套1、输入齿轮2、左油缸3、双向活塞4、右油缸5、外毂6、主动摩擦片7、被动摩擦片8、主轴9、主活塞10、主油缸11、配油套12、O形圈一13、O形圈二14、O形圈三15。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步描述。
为了解决现有技术中的问题，本发明所提供的自带液压动力切断装置的液粘离合器基本构思如下：一种利用油液粘性剪切力实现调速的离合器，在特殊环境和需求下，利用液压动力切断装置进行动力的切断，避免不必要的带排损失。既保证液粘调速的基本功能，又能够在必要时实现动力完全切断。
本发明提供的自带液压动力切断装置的液粘离合器，该液粘离合器将液压动力通断装置及离合器本体集成为一体，输入齿轮输入动力后，调节摩擦副间隙从而调节主轴转速，实现调速，而在特殊环境下，此时油液粘度较大，带来的带排扭矩比较大，而如冷启动，要减少不必要的负荷，因此将输入齿轮到外毂这一动力传递路线上，设计液压动力切断装置，使得二者能够实现动力分离，当双向活塞仅联结外毂时，输入齿轮空转；当双向活塞同时连接输入齿轮和外毂，此时动力传递至离合器本体。而离合器本体动力通过外毂输入，外毂与主动摩擦片相联，通过主油缸推动主活塞控制摩擦副间隙，从而带动与被动摩擦片相连的主轴旋转，离合器进行正常的调速及运行。
具体的，本发明实施例提供的一种自带液压动力切断装置的液粘离合器，包括液压动力通断装置及离合器本体。所述液压动力切断装置与离合器本体同轴串联布置，均套在主轴9上。
所述液压动力切断装置包括辅助配油套1、输入齿轮2、左油缸3、双向活塞4、右油缸5。
所述输入齿轮2是动力输入装置，通过轴承安装于主轴9上，轴向通过左油缸3和卡环定位。所述外毂6分别通过轴承支撑在主轴9上。
所述右油缸5一侧顶在主轴9的轴肩上，与相套轴段紧配合，右油缸5外壁面上设计有O形圈槽安装O形圈15，与双向活塞4内壁面配合。
所述左油缸3套在主轴9上，一侧顶在主轴9的轴肩上，另一侧则顶在支撑输入齿轮2的轴承内圈上，同时其外壁面设计有O形圈槽安装O形圈一13，与双向活塞4内壁面配合。
所述双向活塞4可双向移动，即是一个可移动的双向活塞也是一个双向配合的花键轴。所述双向活塞4套在主轴9上，且沿轴向方向位于输入齿轮2、外毂6之间，可在左右油缸之间的轴段滑动，双向活塞4外圈为花键轴，与外毂6和输入齿轮2的内壁可实现联结，也可实现与输入齿轮2分离；所述左右油缸的外壁与双向活塞4的内壁之间采用O形圈一13、O形圈三15密封保证左右油缸与双向活塞4之间的液压油不外泄，双向活塞4与主轴9之间采用O形圈二14密封保证液压油不通过二者之间的径向间隙互相串漏。
所述辅助配油套1设有油口B路和油口A路。
所述辅助配油套1空套在主轴9上，通过自身突出的插管插入壳体或者底座的孔中，保证与壳体或者底座的相对静止；所述液压动力切断装置液压油通过分B路、A路两路进入主轴9不同的油孔，再由主轴9上的油孔分别进入左油缸3、右油缸5。A路充油、B路不充油：如图1所示，当辅助配油套1油口A路提供的液压油进入右油缸5，推动双向活塞4左移，双向活塞4与外毂6相连和输入齿轮2相连，外毂6和输入齿轮2联结，同步旋转。B路充油、A路不充油：如图2所示，液压动力切断装置依靠辅助配油套1油口B路提供的液压油进入左油缸3，推动双向活塞4右移，双向活塞4仅与外毂6相连，输入齿轮2空转，无动力输出到外毂6。
其中A路充油为常态，特殊情况B路充油。
所述离合器本体包括外毂6、主动摩擦片7、被动摩擦片8、主轴9、主活塞10、主油缸11、配油套12。
其中离合器本体通过最右侧轴承实现轴向定位。
所述主油缸11通过紧配合装配在主轴9上，同时主油缸11左侧轴肩顶在主轴9的轴肩上轴向定位，主油缸11与主轴9同步旋转，同时主油缸11内壁面设计有O形圈槽，与主活塞10外壁面密封配合；
所述配油套12则是一个浮动件，空套在主油缸11外壁面上，配油套12通过自身突出的插管插入壳体或者底座的孔中，保证与壳体或者底座的相对静止；
其中主油缸11与配油套12之间的径向间隙保证主油缸11可随主轴9自由旋转，径向间隙同时保证此处泄漏量小于2L/min；
其中配油套12设计两个插管口，具备分油作用，提供两路油，一路操纵油进入主油缸11推动主活塞10，主活塞10作用于摩擦副上，改变摩擦副之间的间隙，致使离合器结合，该结构有效减小了离合器的径向尺寸，同时能够调节主轴9的输出转速。另一路润滑油穿过主油缸11，通过主轴9中的润滑油道为摩擦副提供润滑和散热。
所述主活塞10套在主轴9上且位于被动摩擦片8的右侧，主活塞10左侧内圈为内花键与主轴9联结同步旋转，并可在主轴9上灵活轴向移动，主活塞10可采用液压或者机械方式复位。
所述外毂6通过轴承支撑在主轴9上且位于主动摩擦片7的左侧，外毂6与主动摩擦片7通过花键相连同步旋转。
所述被动摩擦片8位于主动摩擦片7右侧，与主轴9也通过花键相连同步转动。
所述输入齿轮2、外毂6分别通过轴承支撑在主轴9上，输入齿轮2通过在主轴9上滑动的双向活塞4进行动力的传递和切断，而外毂6与主动摩擦片7相连，而后驱动被动摩擦片8，带动与被动摩擦片8相连的主轴9转动，通过主轴9驱动负载转动。
实施例1
输入齿轮2是动力输入装置，通过轴承安装于主轴9上，轴向通过左油缸3和卡环定位，当辅助配油套1的A口充油，双向活塞4顶到输入齿轮2，如图1所示，输入齿轮2和外毂6通过双向活塞4的花键相连，同步传递动力。外毂6与主动摩擦片7通过花键相连，因此动力同步传递到主动摩擦片7上，当操纵油进入主油缸11与主活塞10之间的腔室中，推动主活塞10，主活塞10压被动摩擦片8，调节传递至被动摩擦片8的动力，被动摩擦片8与主轴9通过花键联结，因此动力通过主轴9输出；而当辅助配油套1的B口充油，双向活塞4顶到外毂6，如图2所示，输入齿轮2脱离双向活塞4的花键联结，动力切断，主轴9无输出。
实施例2
输入齿轮2是动力输入装置，通过轴承安装于主轴9上，轴向通过左油缸3和卡环定位，可将右油缸5替换为一个复位弹簧及导向装置，常态弹簧将双向活塞4顶到输入齿轮2，输入齿轮2和外毂6相连，同步传递动力。外毂6与主动摩擦片7通过花键相连，因此动力同步传递到主动摩擦片7上，当操纵油进入主油缸11与主活塞10之间的腔室中，推动主活塞10，主活塞10压被动摩擦片8，调节传递至被动摩擦片8的动力，被动摩擦片8与主轴9通过花键联结，因此动力通过主轴9输出；而当辅助配油套1的B口充油，左油缸3内腔充油，推动双向活塞4压缩复位弹簧，双向活塞4顶到外毂6，输入齿轮2脱离双向活塞4的花键联结，动力切断，主轴9无输出。
由以上技术方案可以看出，本发明简化了机构尺寸，将液压动力切断装置与离合器本体集成为一体，该装置具有结构紧凑、体积小、安装简便等优点，本发明的装置可以实现其功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：该液粘离合器包括液压动力通断装置和离合器本体，所述液压动力切断装置与离合器本体同轴串联布置，均套在主轴(9)上，离合器本体通过最右侧轴承实现轴向定位；
所述的液压动力通断装置包括辅助配油套(1)、输入齿轮(2)、左油缸(3)、双向活塞(4)、右油缸(5)；
所述输入齿轮(2)通过轴承安装于主轴(9)上，轴向通过左油缸(3)和卡环定位；
所述右油缸(5)一侧顶在主轴(9)的轴肩上，与相套轴段紧配合，右油缸(5)外壁面上设计有O形圈槽安装O形圈三(15)，与双向活塞(4)内壁面配合；
所述左油缸(3)套在主轴(9)上，一侧顶在主轴(9)的轴肩上，另一侧则顶在支撑输入齿轮(2)的轴承内圈上，其外壁面设计有O形圈槽安装O形圈一(13)，同时其外壁面与双向活塞(4)内壁面配合；
所述双向活塞(4)可双向移动，所述双向活塞(4)套在主轴(9)上，且沿轴向位于输入齿轮(2)、外毂(6)之间，可在左右油缸之间的轴段滑动，双向活塞(4)外圈为花键轴，与外毂(6)和输入齿轮(2)的内壁可实现联结，也可实现与输入齿轮(2)分离；
所述辅助配油套(1)空套在主轴(9)上，保证与壳体或者底座的相对静止；所述辅助配油套(1)设有油口B路和油口A路，所述液压动力切断装置液压油通过分B路、A路两路进入主轴(9)不同的油孔，再由主轴(9)上的油孔分别进入左油缸(3)、右油缸(5)。
2.如权利要求1所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：双向活塞(4)与主轴(9)之间采用O形圈二(14)密封保证液压油不通过二者之间的径向间隙互相串漏。
3.如权利要求1所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：所述辅助配油套(1)通过自身突出的插管插入壳体或者底座的孔中，保证与壳体或者底座的相对静止。
4.如权利要求1所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：所述离合器本体包括外毂(6)、主动摩擦片(7)、被动摩擦片(8)、主轴(9)、主活塞(10)、主油缸(11)、配油套(12)；
所述主油缸(11)通过紧配合装配在主轴(9)上，同时主油缸(11)左侧轴肩顶在主轴(9)的轴肩上轴向定位，主油缸(11)与主轴(9)同步旋转，主油缸(11)内壁面设计有O形圈槽，与主活塞(10)外壁面密封配合；
所述配油套(12)则是一个浮动件，空套在主油缸(11)外壁面上，保证与壳体或者底座的相对静止；配油套(12)设计两个插管口，具备分油作用，提供两路油，一路操纵油进入主油缸(11)推动主活塞(10)，主活塞(10)作用于摩擦副上，改变摩擦副之间的间隙，同时能够调节主轴(9)的输出转速；另一路润滑油穿过主油缸(11)，通过主轴(9)中的润滑油道为摩擦副提供润滑和散热；
所述主活塞(10)套在主轴(9)上且位于被动摩擦片(8)的右侧，主活塞(10)左侧内圈为内花键与主轴(9)联结同步旋转，并可在主轴(9)上灵活轴向移动；
所述外毂(6)通过轴承支撑在主轴(9)上且位于主动摩擦片(7)的左侧，外毂(6)与主动摩擦片(7)通过花键相连同步旋转；
所述被动摩擦片(8)位于主动摩擦片(7)右侧，与主轴(9)也通过花键相连同步转动。
5.如权利要求4所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：主油缸(11)与配油套(12)之间的径向间隙保证主油缸(11)可随主轴(9)自由旋转，径向间隙同时保证此处泄漏量小于2L/min。
6.如权利要求4所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：主活塞(10)可采用液压或者机械方式复位。
7.如权利要求4所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：当辅助配油套(1)的A口充油，双向活塞(4)顶到输入齿轮(2)，输入齿轮(2)和外毂(6)通过双向活塞(4)的花键相连，同步传递动力，外毂(6)与主动摩擦片(7)通过花键相连，因此动力同步传递到主动摩擦片(7)上；当操纵油进入主油缸(11)与主活塞(10)之间的腔室中，推动主活塞(10)，主活塞(10)压被动摩擦片(8)，调节传递至被动摩擦片(8)的动力，被动摩擦片(8)与主轴(9)通过花键联结，因此动力通过主轴(9)输出；
而当辅助配油套(1)的B口充油，双向活塞(4)顶到外毂(6)，输入齿轮(2)脱离双向活塞(4)的花键联结，动力切断，主轴(9)无输出。
8.如权利要求7所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：所述双向活塞(4)的复位也可采用机械方法复位。
9.如权利要求8所述的自带液压动力切断装置的液粘离合器，其特征在于：将右油缸(5)替换为一个复位弹簧及导向装置，常态弹簧将双向活塞(4)顶到输入齿轮(2)，输入齿轮(2)和外毂(6)相连，同步传递动力；外毂(6)与主动摩擦片(7)通过花键相连，因此动力同步传递到主动摩擦片(7)上，当操纵油进入主油缸(11)与主活塞(10)之间的腔室中，推动主活塞(10)，主活塞(10)压被动摩擦片(8)，调节传递至被动摩擦片(8)的动力，被动摩擦片(8)与主轴(9)通过花键联结，因此动力通过主轴(9)输出；
而当辅助配油套(1)的B口充油，左油缸(3)内腔充油，推动双向活塞(4)压缩复位弹簧，双向活塞(4)顶到外毂(6)，输入齿轮(2)脱离双向活塞(4)的花键联结，动力切断，主轴(9)无输出。
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