CN1629507A

CN1629507A - 静液接合离合器

Info

Publication number: CN1629507A
Application number: CN 200310109492
Authority: CN
Inventors: 马燕翔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-06-22

Abstract

本发明公开了一种无接合冲击，又可调向调速的离合器，它是在离合器内安装了一只静液接合装置，是用阀门控制由主从动部件所构成的可变密封容积内液体体积变化的方法，来实现离合的，这是一种与传统接合方式完全不同的依靠静液压力来传递动力的离合器。

Description

静液接合离合器

一、技术领域：

本发明涉及一种工业机械中的传动装置，尤其与离合器有关。

二、技术背景：

各种离合器按接合元件的方式可分为；啮合式和摩擦式。啮合式离合器虽有体积小，结构简单，传动比固定不变等优点，但缺点是接合时有一定冲击和振动，只能在相对速度很低或几乎停止转动的情况下才能接合；摩擦式离合器，虽可在运转中平稳接合，但接合过程中摩擦片会发生磨损并发热，无法在半离合状态下工作，由于接合过程时间较短，仍会有一定的冲击。

除上述离合器的接合方式外，还有一种叫液力偶合器(或液力变矩器、液力变扭器)的接合方式，是依靠主动轴上的叶轮(泵轮)旋转带动其内部液体的转动，再由转动的液体带动从动轴上叶轮(涡轮)旋转。用这种液力偶合器传动，虽可以做到无接合冲击，延长机件寿命，但动力的传递损耗较大，在低速时几乎无法工作，为弥补这些缺陷，出现了用摩擦力锁止的液力偶合器，当液力偶合器进入正常工作时，用摩擦力将主从动盘锁止住，以减小动力损耗，但这种液力偶合器机构复杂.体积庞大，其使用范围也因此受到限止，目前，在汽车中使用较多。

三、发明内容：

本发明的任务是提供一种，既能任意延长接合过程时间，使其无接合冲击，又可调向调速，而且在正常运行时，又无传递损耗的离合器。

为解决上述任务。本发明的解决方案是：设计一个静液接合装置，就是将离合器内输入轴上的机件和输出轴上的机件联合制成一个有一定密封容积的机械装置，并使输入轴相对于输出轴转动时，该密封容积的大小会发生周期性的循环变化，此时该密封容积成为可变的密封容积，然后在该可变密封容积内充满油液，并将该可变密封容积与一个控制阀门相通。那么该可变密封容积大小的周期性变化，必将使其内的油液沿着与该可变密封容积相通的控制阀门进行周期性的循环流动，一旦这个控制阀门关闭，阻止这种循环流动，则必将阻止该机械装置内可变密封容积的大小变化，从而阻止输入轴与输出轴的相对转动，达到两轴接合的目的。本发明将以上这种具有因输入轴与输出轴相对转动而会使可变密封容积大小发生变化功能的装置，称为静液结合装置，并将这种因液体循环流动受阻可变密封容积无法缩小而使输入轴输出轴无法相对转动时的静液接合装置状态，称为静液接合状态或静液接合。

上述这种静液接合装置设计简单，制造方便，完全可以仿照通常的液压泵，液压马达或空气压缩机等进行设计制造。下面以容积式液压泵为例来说明静液接合离合器的工作原理：

一台以容积变化进行工作的液压泵，在其出口处安装一只控制阀门，当泵在正常工作时，液体源源不断地在其出口处通过开放着的控制阀门流出，此时如果关闭控制阀门，阻止液体流出，那么泵内巨大的液压必将阻止液压泵的转动。如果输入动力足够大，泵又足够牢固，那么整个液压泵体将随动力输入轴旋转，如有一轴连接该泵壳体成为输出轴，则整个液压泵便成为一只离合器，输入轴是转子上的动力轴，输出轴是外壳连接轴，该液压泵的液流出口控制阀门就是离合器的操作阀，而该泵的核心装置，转子与外壳构成的密封容积变化装置，即为上述提到的静液接合装置。

这是一种依靠静液压力来实现离合器接合的不同于啮合式和摩擦式的新方式。

四、附图说明：

图1是本发明静液接合离合器第一个实施方式的结构示意图。

图2是图1所示静液接合离合器转子外套上的油道改变示意图。

图3是图1所示静液接合离合器油道上单向进油阀安装示意图。

图4是叶片式静液接合装置叶片锁止时的示意图。

图5是叶片式静液接合装置叶片开锁时的示意图。

图6是液压式叶片锁止装置示意图。

图7是静液接合离合器第二个实施方式的内齿轮式静液接合装置结构示意图。

图8是静液接合离合器第三个实施方式的外齿轮式静液接合装置结构示意图。

图9是静液接合离合器第四个实施方式的活塞式静液接合装置结构示意图。

图10是静液接合离合器第五个实施方式的柱塞式静液接合装置结构示意图。

五、具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1：如图1所示，是一只静液接合离合器，因它内部的静液接合装置③与通常的叶片式液压泵或液压发动机构造相同，因而本发明将这个静液接合装置称为叶片式静液接合装置。叶片式可分为单作用式和双作用式。这种静液接合装置③由叶片转子⑦、叶片转子外套⑧及叶片⑨组成，叶片⑨的外端与叶片转子外套⑧保持接触。当叶片转子⑦作图示的相对于叶片转子外套⑧的顺时针方向转动时，各叶片⑨也就随着它在叶片转子外套⑧内滑动，于是两相邻叶片⑨和叶片转子⑦、叶片转子外套⑧之间所形成的一个个可变密封容积⑩，由于叶片转子⑦与叶片转子外套⑧的偏心安装，左边的可变密封容积⑩逐渐增大，形成真空，自油道⑤吸入油液，右边的可变密封容积⑩逐渐缩小，压出油液，在油道⑤的进出油口⑥处形成循环。当操作阀门④自右向左(图中箭头所示)移动切断这种循环时，由于油液流动受阻，右边的各可变密封容积⑩内部的油液无法流出，产生了强大的静液压强，使可变密封容积⑩无法缩小，叶片转子⑦也就停止了相对于叶片转子外套⑧的转动，强大的静液压力使离合器的输出(入)轴②与输入(出)轴①一起接合转动。

如果操作阀门④没有完全关闭进出油口⑥，那么在传动过程中，操纵阀门④内尚有部分的油液在流动，这表示叶片转子⑦右边的可变密封容积⑩仍在有所缩小，叶片转子⑦相对于叶片转子外套⑧仍在作一定的转动。因此叶片转子外套⑧滞后于叶片转子⑦的转动，即减慢了转速。可见操纵阀门④开口越大，叶片转子的这种滞后就越明显，离合器的输出转速也就越慢。因此，这种离合器可以在输入转速范围内任意调节输出转速。

上述离合器内油液的循环路线是经过叶片转子外套⑧中设计的油道⑤并在离合器外界进行循环的，这种循环也可以象图2所示的在叶片转子外套⑧的内部进行，有的也可以象图10所示的在转子的内部进行。这种油液的循环路线设计要视需要而定。

图3所示的是在静液接合离合器内的进出油道⑤上分别安装了一只可流进不可流出的单向进油阀。这主要是二个作用：一是防止在进出油口⑥全部关闭的情况下，静液接合装置③内存在一定的漏油而使叶片转子⑦缓慢地相对于叶片转子外套⑧转动，造成吸油困难，产生气蚀；二是使离合器具有单向选择功能，如在进出油口⑥上各安装一只操纵阀门，那么只要关闭其中一只操纵阀门，离合器便只能作相应的单向传动，关闭其中另一只操纵阀门，离合器便换向。

对于要求高速转动的离合器，为防止离心力对油液流动的影响，可将单向进油阀安装于靠近轴心位置。

图4所描述的是一种叶片锁止装置，主要是在离合器脱离时，为减小能耗和减少叶片⑨的磨损而设计的，图中的转子轴是中空的，当离合器脱离时，中空轴孔中柱塞销子

被拉出，项杆受弹簧的压力，被压向轴心方向，锁止销在弹簧的作用下伸出，锁住了叶片⑨；如图5，当中空轴孔中插入柱塞销子

时，顶杆上端的顶杆斜切口将锁止销顶开，叶片⑨伸出。叶片锁止装置可以有多种，可以是电力的，液压力的。如图6所示中空轴孔中通入一定压力的油液，即可推动锁止销

的开启。

实施例2：如图7所示，是静液接合离合器内的静液接合装置③的第二种实施方式，即内齿轮式的静液接合装置，其工作原理是：当内齿轮转子相对于内齿轮转子外套

作图示箭头方向转动时，月牙板

左边的各个齿槽组成的多个可变密封容积⑩随着轮齿的相继脱开，可变密封容积⑩不断增大，形成真空，油液自油道⑤吸入。而月牙板右边的可变密封容积⑩的大小变化正好与左边相反，将油液压入油道⑤，从而形成了油液的循环。用操纵阀门④阻止这种循环，那么该装置将发生静液接合，从而使离合器的输出轴与输入轴一同旋转。

实施例3：如图8所示，是静液接合离合器内的静液接合装置③的第三种实施方式，即外齿轮式的静液接合装置，其工作原理是：当外齿轮转子相对于外齿轮转子外套

作图示箭头方向转动时，左边各个齿槽所组成的多个可变密封容积⑩，随着轮齿的相继脱开而不断增大，形成真空，自油道⑤内吸入油液，右边的可变密封容积⑩的大小变化与左边正好相反，将油液压出，进入油道⑤，形成油液的循环，用操纵阀门④阻止这种循环，将使该静液接合装置发生静液接合，从而使离合器的输出轴与输入轴一同旋转。

齿轮式的静液接合装置与前面所述的叶片式静液接合装置一样，也可以在其进出油道⑤上各安装一只单向进油阀，以防发生气蚀或实现单向传动。

实施例4：如图9所示，是静液接合离合器内的静液接合装置③的第四种实施方式，即活塞式静液接合装置，其工作原理是：当活塞转子

作相对于活塞转子外套

转动时，曲轴齿轮

可使活塞与液压缸

所构成的可变密封容积⑩的大小发生周期性变化，促使该可变密封容积⑩内的油液通过油道⑤发生循环，那么用操纵阀门④阻止油液在油道⑤上的这种循环，也必将阻止可变密封容积⑩的大小变化，而使活塞转子

与活塞转子外套发生静液接合，使离合器的输出轴与输入轴一道转动。

由于活塞机构液压脉冲较大，可用多缸方式来减小，但应该安装上液压缓冲罐脉冲会更小。

实施例5：如图10所示，是静液接合离合器内的静液接合装置③的第五种实施方式，即柱塞式静液接合装置，其工作原理是：柱塞转子在柱塞转子外套

内作相对转动时，由于柱塞转子外套的偏心曲线使柱塞转子上的柱塞

作径向往复运动，从而使柱塞和液压缸所构成的密封容积⑩内的油液通过操纵阀门④进行循环，一旦操纵阀门④关闭阻止这种循环，则柱塞转子与柱塞转子外套就不能相对转动，离合器的输出轴与输入轴便接合在一起转动。

当然，静液接合离合器内的静液接合装置③的这种机械结构的变化远不止于上述几种形式，因为光常用的容积泵就有十多种，而把这种容积泵再进行变形设计，那么种类会有更多。如图9是一种活塞式容积泵的变形，这种变形也可以用曲轴直接作为转子将液压缸安装在转子外套上等，而图10是柱塞式泵的变形产物，这里之所以抛开了柱塞式泵或柱塞式发动机等的设计方法，诣在说明本发明的静液接合离合器内的静液接合装置设计范围之广，是容积泵及液压发动机等无法相比的。因此若有其它形式可使机械密封容积发生变化，并用控制该密封容积内流体流动来操纵离合器离合或半离合工作状态的，也属于本发明的保护范围。

此外，本发明不仅适用于离合器，对于其它类似的用来调速或离合半离合控制，只要采用了上述的静液接合装置，也属于本发明的保护范围。