CN118008966A - 重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置 - Google Patents

Abstract

重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，包括齿轮箱体，齿轮箱体侧面装有飞轮壳，飞轮壳内装有联轴器，齿轮箱体中间装有输入轴，输入轴与联轴器相连接，输入轴外表面设置有常闭式液压离合器；常闭式液压离合器包括齿毂、弹簧和摩擦盘，齿毂下端固定安装有弹簧盘，齿毂外侧设置有活塞，弹簧安装在活塞下表面与弹簧盘上表面之间；活塞上表面与摩擦盘相接触；输入轴内部设置有液压油道；齿圈与齿轮A相连，齿轮A的两侧分别与齿轮B和齿轮C相啮合，齿轮B和齿轮C与齿轮D相啮合，齿轮D侧面开设有内花键。本发明克服了现有技术的不足，仅需在启动过程中进行供油，此后无需做任何操作，大大增加了齿轮箱整体工作的稳定性和安全性。

Description

重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置

技术领域

本发明涉及起重机动力传递技术领域，具体涉及重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置。

背景技术

现有起重机利用齿轮泵为液压系统提供动力，而齿轮箱的作用是将柴油机的动力分配至各取力口，各取力口再连接齿轮泵为其提供动力。相对于常规起重机，重型起重机液压系统更加复杂、负载更大，因此作为压力源的齿轮泵数量多、功率大，相应得柴油机启动惯量更大。重型起重机柴油机连接齿轮箱启动，当齿轮箱不带离合器，且在寒冷气温条件下启动时，可能存在无法启动的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，以解决重型起重机柴油机启动困难的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，包括齿轮箱体，所述齿轮箱体侧表面中间安装有飞轮壳，所述飞轮壳与柴油机飞轮壳相连，所述飞轮壳内部安装有联轴器，所述齿轮箱体中间通过两组轴承A安装有输入轴，所述输入轴的一端与联轴器相连接，所述输入轴外表面设置有常闭式液压离合器；

所述常闭式液压离合器包括齿毂、弹簧和摩擦盘，所述齿毂通过平键固定连接在输入轴外表面，所述齿毂下端固定安装有弹簧盘，所述齿毂外侧设置有活塞，所述弹簧安装在活塞下表面与弹簧盘上表面之间；所述活塞上表面与摩擦盘相接触，所述摩擦盘包括静摩擦盘和动摩擦盘，所述静摩擦盘和动摩擦盘相互间隔叠置，通过摩擦力传递扭矩；所述静摩擦盘与齿毂通过花键相连，所述动摩擦盘外齿与齿圈的内齿相啮合，所述输入轴内部设置有液压油道，所述液压油道的一端与活塞和齿毂之间形成的密闭油腔相连通；

所述齿圈通过螺钉与齿轮A同轴心固定连接，所述齿轮A的两侧分别通过外齿与齿轮B和齿轮C相啮合，所述齿轮B和齿轮C相互远离的一侧分别通过外齿与齿轮D相啮合，所述齿轮B、齿轮C和齿轮D均分别通过轴承转动安装在齿轮箱体内，所述齿轮D侧面的中心位置和/或所述齿轮C侧面的中心位置开设有内花键，所述齿轮箱体的前后两侧面均开设有与内花键相对的内止口。

优选地，所述联轴器包括联轴器主体和联轴器齿圈，所述联轴器主体与输入轴相连，所述联轴器主体通过外齿与联轴器齿圈的内齿相啮合，所述联轴器齿圈与发动机飞轮相连接。

优选地，所述输入轴的另一端同轴心开设有内孔，所述内孔中安装有液压旋转接头，所述液压旋转接头通过压板和螺钉与输入轴同轴心固定连接，所述液压旋转接头中间设置有油路，所述液压油道的另一端与油路相连通，所述液压旋转接头下端设置有螺纹接口，所述液压旋转接头通过螺纹接口连接油管。

优选地，所述齿轮A内侧通过轴承B连接在输入轴外表面。

本发明提供了重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置。具备以下有益效果：通过在齿轮箱体内置常闭式离合器，柴油机在启动前操作摩擦盘分离，断开柴油机和负载的动力传输，然后柴油机空载启动，避免了柴油机在启动惯量过大、尤其是在寒冷条件下启动困难的问题。当启动完成后，停止向离合器供油，常闭式离合器可以依靠内部的弹簧实现自主接合，将柴油机的动力传输至各齿轮泵，整个过程仅需在启动过程中向离合器供油，此后无需对离合器做任何操作，大大增加了齿轮箱整体工作的稳定性和安全性，同时兼顾节能的优点。另外，当出现紧急情况需要断开柴油机动力的时候，通过操作离合器分离也是最为便捷有效的方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A处的截面结构示意图；

图3为本发明常闭式液压离合器的安装结构示意图；

图中标号说明：

1、齿轮箱体；2、飞轮壳；3、联轴器；4、轴承A；5、输入轴；6、液压旋转接头；7、常闭式液压离合器；8、齿圈；9、齿轮A；10、齿轮B；11、齿轮C；12、齿轮D；13、内花键；14、平键；15、液压油道；16、轴承B；71、齿毂；72、弹簧；73、摩擦盘；75、弹簧盘；76、活塞。

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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一，如图1-3所示，重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，包括齿轮箱体1，齿轮箱体1侧表面中间安装有飞轮壳2，飞轮壳2与柴油机飞轮壳相连，飞轮壳2内部安装有联轴器3，齿轮箱体1中间通过两组轴承A4安装有输入轴5，输入轴5的一端与联轴器3相连接，输入轴5外表面设置有常闭式液压离合器7；

常闭式液压离合器7包括齿毂71、弹簧72和摩擦盘73，齿毂71通过平键14固定连接在输入轴5外表面，齿毂71下端固定安装有弹簧盘75，齿毂71外侧设置有活塞76，弹簧72安装在活塞76下表面与弹簧盘75上表面之间；活塞76上表面与摩擦盘73相接触，摩擦盘73包括静摩擦盘和动摩擦盘，静摩擦盘和动摩擦盘相互间隔叠置，通过摩擦力传递扭矩；静摩擦盘与齿毂71通过花键相连，动摩擦盘外齿与齿圈8的内齿相啮合，输入轴5内部设置有液压油道15，液压油道15的一端与活塞76和齿毂71之间形成的密闭油腔相连通；

齿圈8通过螺钉与齿轮A9同轴心固定连接，齿轮A9的两侧分别通过外齿与齿轮B10和齿轮C11相啮合，齿轮B10和齿轮C11相互远离的一侧分别通过外齿与齿轮D12相啮合，齿轮B10、齿轮C11和齿轮D12均分别通过轴承转动安装在齿轮箱体1内，齿轮D12侧面的中心位置和/或齿轮C11侧面的中心位置开设有内花键13，齿轮箱体1的前后两侧面均开设有与内花键13相对的内止口。

工作原理：

在工作时，先将整个齿轮箱体1朝发动机飞轮移动，使得飞轮壳2与柴油机飞轮壳通过螺栓进行连接，并使发动机飞轮与联轴器3相连接，以完成齿轮箱体1和柴油机的安装。再通过将齿轮泵轴的外花键与内花键13相啮合固定。

当需要启动柴油机时，首先控制液压油经过液压油道15进入到活塞76和齿毂71之间的密闭油腔中，通过密闭油腔的油压以推动活塞76克服弹簧72的弹力作用向弹簧盘75方向移动，从而可使静摩擦盘和动摩擦盘之间的正压力消失，当齿圈8和齿毂71之间有相对转动的趋势时，静摩擦盘和动摩擦盘之间没有摩擦力与负载平衡，此时静摩擦盘随着齿毂71一起旋转，而动摩擦盘和齿圈8不转动；此时柴油机能够在怠速状态下启动，柴油机飞轮带动联轴器3转动，并进一步带动输入轴5转动，而由于静摩擦盘和动摩擦盘之间没有摩擦力，因此齿轮A9、齿轮B10、齿轮C11和齿轮D12均不会转动，从而使得柴油机仅带动联轴器3和输入轴5转动，断开了柴油机和负载的动力传输，使得柴油机空载启动，从而有效避免了柴油机在启动惯量过大、尤其是在寒冷条件下启动困难的问题。当柴油机启动完成后，控制停止向常闭式离合器7供油，此时活塞76会通过弹簧72的弹力作用向摩擦盘方向移动，继而在活塞76的推力作用下，使得静摩擦盘和动摩擦盘压紧以实现接合，从而通过静摩擦盘和动摩擦盘之间的摩擦力传递扭矩；从而可通过动摩擦盘带动齿圈8和齿轮A9进行同步转动，再通过齿轮A9与齿轮B10和齿轮C11相啮合的作用，以分别带动齿轮B10和齿轮C11进行转动，继而带动齿轮D12转动，继而通过齿轮泵轴的外花键与内花键13相啮合的作用，从而带动齿轮泵轴转动，之后再提升柴油机的转速以完成启动过程。在本实施例中，可在齿轮D12前后两侧面的中心位置、齿轮C11后侧面的中心位置均开设有内花键13，即产生5个取力口，并在齿轮箱体1的侧面加工出安装齿轮泵的内止口和螺纹孔，即可实现对5个齿轮泵轴的安装。

柴油机完成启动后，无需再对常闭式离合器7进行操作，其自身的静摩擦盘和动摩擦盘始终保持接合状态，从而传递柴油机的动力。而当遇紧急情况需要切断柴油机的动力时，可以再次控制液压油进入到活塞76和齿毂71之间的密闭油腔中，使得静摩擦盘和动摩擦盘之间没有摩擦力，继而使得齿轮泵轴快速停转。

本发明通过采用常闭式离合器7，使得柴油机在启动前操作静摩擦盘和动摩擦盘分离，断开柴油机和负载的动力传输，而启动完成后，停止供油，静摩擦盘和动摩擦盘可以依靠内部的弹簧72产生的推力保持接合状态，将柴油机的动力传输至各齿轮泵，仅需在启动过程中向离合器供油，而启动完成后无需再向离合器通油，紧靠内部弹簧即可保持离合器接合状态，大大提高了齿轮箱工作的可靠性并较少了可能的停机时间，同时兼顾节能的优点。并且当出现紧急情况需要断开柴油机动力的时候，通过操作离合器分离也是最为便捷快速的方式。从而适应大吨位全液压起重机的工作安全性要求。

实施例二，作为实施例一的进一步优选方案，联轴器3包括联轴器主体31和联轴器齿圈32，联轴器主体31和联轴器齿圈32可分离，联轴器主体31与输入轴5相连，联轴器主体31可通过外齿与联轴器齿圈32的内齿相啮合以传递扭矩，联轴器齿圈32与发动机飞轮相连接。在安装时，对齐联轴器齿圈32的内齿与联轴器主体31外齿，齿轮箱主体朝发动机飞轮移动，最后输入飞轮壳2与发动机飞轮壳通过螺栓进行连接即可。

实施例三，作为实施例一的进一步优选方案，输入轴5的另一端同轴心开设有内孔，内孔中安装有液压旋转接头6，液压旋转接头6通过压板和螺钉与输入轴5同轴心固定连接，并与输入轴5同步旋转，液压旋转接头6中间设置有油路，液压油道15的另一端与油路相连通，液压旋转接头6下端设置有螺纹接口，液压旋转接头6通过螺纹接口连接油管并保持相对静止，使得液压旋转接头6通油过程中不影响输入轴5和常闭式离合器旋转。

在使用时，液压旋转接头6通过油管连接至液压源。当需要启动柴油机时，首先控制液压油经过液压旋转接头6和液压油道15进入到常闭式离合器7的油腔中，通过油腔压力推动活塞76克服弹簧72弹力移动，从而使常闭式离合器7完成分离。

实施例四，作为实施例一的进一步优选方案，齿轮A9内侧通过轴承B16连接在输入轴5外表面。通过轴承B16对齿轮A9进行限位，从而有效的保证了齿轮A9在转动时的稳定性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，其特征在于：包括齿轮箱体(1)，所述齿轮箱体(1)侧表面中间安装有飞轮壳(2)，所述飞轮壳(2)与柴油机飞轮壳相连，所述飞轮壳(2)内部安装有联轴器(3)，所述齿轮箱体(1)中间通过两组轴承A(4)安装有输入轴(5)，所述输入轴(5)的一端与联轴器(3)相连接，所述输入轴(5)外表面设置有常闭式液压离合器(7)；

所述常闭式液压离合器(7)包括齿毂(71)、弹簧(72)和摩擦盘(73)，所述齿毂(71)通过平键(14)固定连接在输入轴(5)外表面，所述齿毂(71)下端固定安装有弹簧盘(75)，所述齿毂(71)外侧设置有活塞(76)，所述弹簧(72)安装在活塞(76)下表面与弹簧盘(75)上表面之间；所述活塞(76)上表面与摩擦盘(73)相接触，所述摩擦盘(73)包括静摩擦盘和动摩擦盘，所述静摩擦盘和动摩擦盘相互间隔叠置，通过摩擦力传递扭矩；所述静摩擦盘与齿毂(71)通过花键相连，所述动摩擦盘外齿与齿圈(8)的内齿相啮合，所述输入轴(5)内部设置有液压油道(15)，所述液压油道(15)的一端与活塞(76)和齿毂(71)之间形成的密闭油腔相连通；

所述齿圈(8)通过螺钉与齿轮A(9)同轴心固定连接，所述齿轮A(9)的两侧分别通过外齿与齿轮B(10)和齿轮C(11)相啮合，所述齿轮B(10)和齿轮C(11)相互远离的一侧分别通过外齿与齿轮D(12)相啮合，所述齿轮B(10)、齿轮C(11)和齿轮D(12)均分别通过轴承转动安装在齿轮箱体(1)内，所述齿轮D(12)侧面的中心位置和/或所述齿轮C(11)侧面的中心位置开设有内花键(13)，所述齿轮箱体(1)的前后两侧面均开设有与内花键(13)相对的内止口。

2.根据权利要求1所述的重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，其特征在于：所述联轴器(3)包括联轴器主体(31)和联轴器齿圈(32)，所述联轴器主体(31)与输入轴(5)相连，所述联轴器主体(31)通过外齿与联轴器齿圈(32)的内齿相啮合，所述联轴器齿圈(32)与发动机飞轮相连接。

3.根据权利要求1所述的重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，其特征在于：所述输入轴(5)的另一端同轴心开设有内孔，所述内孔中安装有液压旋转接头(6)，所述液压旋转接头(6)通过压板和螺钉与输入轴(5)同轴心固定连接，所述液压旋转接头(6)中间设置有油路，所述液压油道(15)的另一端与油路相连通，所述液压旋转接头(6)下端设置有螺纹接口，所述液压旋转接头(6)通过螺纹接口连接油管。

4.根据权利要求1所述的重型起重机主传动齿轮箱输入轴配置常闭式离合器装置，其特征在于：所述齿轮A(9)内侧通过轴承B(16)连接在输入轴(5)外表面。