CN202274016U - 带同步机构的大功率低速离合器 - Google Patents

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傅顺军
马永明
张德荣
徐昕
莘明星
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Abstract

本实用新型涉及一种带同步机构的大功率低速离合器，主动端齿轮和从动端齿轮外分别设有与滑动齿轮内花键连接的外花键，滑动齿轮一端内装有压紧块，压紧块与从动端齿轮之间装有摩擦机构；滑动齿轮另一端内从内向外依次滑动连接活塞和主动端齿轮，主动端齿轮通过锁销穿过活塞与压紧块连接；锁销台阶处有一个锥角，并与活塞锥孔接触，主动端齿轮与活塞之间设有离合器接脱油腔，主动端齿轮内开有与离合器接脱油腔相连通的油孔。本实用新型可以实60r/min转速差范围内轴系主从动端接脱离合，接合后实现金属齿传递200r/min转速内的轴系扭矩，具有接脱范围广、操纵方便、结构紧凑、功率密度高等特点，特别适用于低速大扭矩轴系的船舶动力传动系统。

Description

带同步机构的大功率低速离合器
技术领域
本实用新型涉及一种船舶动力传动系统中的离合器，尤其是一种大功率低速离合器。
背景技术
舰船动力传动系统的离合器主要有气胎摩擦离合器、牙嵌齿式离合器和SSS离合器，目前应用于低速大扭矩场合的主要为前两种类型离合器。
气胎摩擦离合器典型产品是EATON公司Airflex VC型气胎摩擦离合器和CB型气胎摩擦离合器。VC型气胎摩擦离合器的最大扭矩633kNm、直径2100mm。摩擦离合器具有传递转矩大、接脱平稳、操纵迅速等特点，适合于大中型船舶及一般工业轴系传动系统使用。但是，气胎摩擦离合器受气胎压力以及摩擦片摩擦系数的限制，其结构重量往往较大，限制了其在舱室布置紧凑场合轴系上的应用。
牙嵌齿式离合器有着结构紧凑、功率密度高的特点，一般在静止或者极低的转速差下，通过手动方式接脱。由于其接脱转速差范围小，不能自动接脱，影响了船舶轴系动力切换的机动性，因此给牙嵌齿式离合器的应用带来了不利与限制。
发明内容
本实用新型是要解决舰船用低速大扭矩离合器摩擦接合到齿式接合的转速同步自动转换的技术问题，提高舰船用低速大扭矩离合器的接合转速范围和功率密度，而提供一种带同步机构的大功率低速离合器。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种带同步机构的大功率低速离合器，主要由从动端齿轮、滑动齿轮、压紧块、钢片、摩擦片、锁销、活塞、主动端齿轮组成，其特点是：滑动齿轮两端内设有内花键，主动端齿轮和从动端齿轮外分别设有与滑动齿轮内花键连接的外花键，滑动齿轮一端内装有压紧块，压紧块与从动端齿轮之间装有摩擦机构；滑动齿轮另一端内通过内花键从内向外依次滑动连接活塞和主动端齿轮，主动端齿轮通过锁销穿过活塞与压紧块连接；锁销呈台阶轴，台阶处有一个锥角，且通过锥角与活塞锥孔接触，主动端齿轮与活塞之间设有离合器接脱油腔，主动端齿轮轴内开有油孔，且油孔与离合器接脱油腔相连通。
主动端齿轮与动力输入设备连接，从动端齿轮与动力输出设备连接。
摩擦机构由摩擦片和钢片组成，摩擦片通过内花键孔安装在从动端齿轮的外花键轴上，钢片通过外花键安装在压紧块的内花键孔上。
锁销数量为十二个或十六个，且在压紧块与主动端齿轮之间周向均布，锁销两端分别固定于压紧块与主动端齿轮的安装孔内。
锁销的台阶轴小径小于活塞安装孔直径，锁销台阶轴的大径与活塞安装孔直径相等。
本实用新型的有益效果：
本实用新型采用摩擦机构、锁销同步机构和齿式结构。锁销同步机构能实现离合器从摩擦接合到齿式接合的自动转换。本发明的离合器内部设置了液压油缸对摩擦结构、同步机构以及齿式结构的加压，操作方便。
本实用新型中的离合器可以实现60r/min转速差范围内轴系主从动端接脱，接合后实现金属齿传递200r/min转速内的轴系扭矩，具有接脱范围广、操纵方便、结构紧凑、功率密度高等特点，特别适用于低速大扭矩轴系的船舶动力传动系统。
附图说明
图1是本实用新型的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的带同步机构的大功率低速离合器，主要由从动端齿轮1、滑动齿轮2、压紧块3、钢片4、摩擦片5、锁销6、活塞7、主动端齿轮8等组成。
滑动齿轮2一端内装有压紧块3，压紧块3与从动端齿轮1之间装有摩擦机构；滑动齿轮2另一端内通过内花键从内向外依次滑动连接活塞7和主动端齿轮8，主动端齿轮8通过锁销6穿过活塞7与压紧块3连接。
主动端齿轮8与动力输入设备联接，从动端齿轮1与动力输出设备连接。摩擦机构以及同步机构等设置在滑动齿轮2内部。
主动端齿轮8为外花键结构型式，滑动齿轮2为内花键结构型式，配对安装，并通过花键传递扭矩。活塞7安装在滑动齿轮2一端的内花键内，可以推动滑动齿轮2在主动端齿轮8上轴向移动。
从动端齿轮1为外花键结构型式，滑动齿轮2为内花键结构型式，两部件端部经过修形处理。离合器脱开状态下，从动端齿轮1与滑动齿轮2轴向有一定的间距。接合时，滑动齿轮2与动端齿轮1实现轴向配对啮合，滑动齿轮2可以在从动端齿轮1上轴向移动。
摩擦片5和钢片4组成摩擦机构，摩擦片5通过内花键孔安装在从动端齿轮1的外花键轴上，钢片4通过外花键安装在压紧块3的内花键孔上。
锁销6数量为十二个或十六个，且在压紧块3与主动端齿轮8之间周向均布，锁销6两端分别固定于压紧块3与主动端齿轮8的安装孔内。
锁销6呈台阶轴，台阶处有一个锥角，锁销6的锥角与活塞7锥孔接触，活塞7锥孔可以沿锁销6的锥角轴向运动。锁销6的台阶轴小径略小于活塞7安装孔直径，锁销6的台阶轴大径与活塞7安装孔直径相等，使锁销6的台阶轴小径可以相对活塞7安装孔产生周向错位。油缸推力由活塞锥孔、锁销锥角和压紧块传递到摩擦结构上。锁销设计可以传递接合时离合器的扭矩。
主动端齿轮8内开有两个油孔，分别通向主动端齿轮8与活塞7构成的离合器接脱油腔。接合油腔产生的推力实现摩擦结构的加压以及从动端齿轮1与滑动齿轮2轴向啮合。
本实用新型的工作原理：
当离合器接合时，油缸接合油腔进油，锁销6相对活塞7周向转动后锥角接触，活塞7锥角通过锁销6锥角推动压紧块3加压，钢片4和摩擦片5实现离合器主从动端的柔性接合，从动端齿轮1转速上升。当离合器转速同步，控制油压继续上升后，锁销6相对于活塞7孔拨正，锁销6与活塞7锥角解脱，活塞7带动滑动齿轮2接合方向轴向移动实现与从动端齿轮1的接合，此时摩擦片5上油压自动卸载。当齿式离合器接合后，离合器转速上升，可以传递额定扭矩。
带同步机构的大功率低速离合器由液控方式实现自动接合。当离合器脱开时，油缸脱开油腔进油，活塞7带动滑动齿轮2脱离方向轴向移动实现与从动端齿轮1的脱离。

Claims (5)

1.一种带同步机构的大功率低速离合器，主要由从动端齿轮（1）、滑动齿轮（2）、压紧块（3）、钢片（4）、摩擦片（5）、锁销（6）、活塞（7）和主动端齿轮（8）组成，其特征在于：所述滑动齿轮（2）两端内设有内花键，主动端齿轮（8）和从动端齿轮（1）外分别设有与滑动齿轮（2）内花键连接的外花键，滑动齿轮（2）一端内装有压紧块（3），压紧块（3）与从动端齿轮（1）之间装有摩擦机构；滑动齿轮（2）另一端内通过内花键从内向外依次滑动连接活塞（7）和主动端齿轮（8），主动端齿轮（8）通过锁销（6）穿过活塞（7）与压紧块（3）连接；锁销（6）呈台阶轴，台阶处有一个锥角，且通过锥角与活塞（7）锥孔接触，主动端齿轮（8）与活塞（7）之间设有离合器接脱油腔，主动端齿轮（8）内开有两个油孔，且两个油孔分别与离合器接脱油腔相连通。
2.根据权利要求1所述的带同步机构的大功率低速离合器，其特征在于：所述主动端齿轮（8）与动力输入设备连接，所述从动端齿轮（1）与动力输出设备连接。
3.根据权利要求1所述的带同步机构的大功率低速离合器，其特征在于：所述摩擦机构由摩擦片（5）和钢片（4）组成，摩擦片（5）通过内花键孔安装在从动端齿轮（1）的外花键轴上，钢片（4）通过外花键安装在压紧块（3）的内花键孔上。
4.根据权利要求1所述的带同步机构的大功率低速离合器，其特征在于：所述锁销（6）数量为十二个或十六个，且在压紧块（3）与主动端齿轮（8）之间周向均布，锁销（6）两端分别固定于压紧块（3）与主动端齿轮（8）的安装孔内。
5.根据权利要求1所述的带同步机构的大功率低速离合器，其特征在于：所述锁销（6）的台阶轴小径小于活塞（7）安装孔直径，锁销（6）台阶轴的大径与活塞（7）安装孔直径相等。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102359516A (zh) * 2011-09-07 2012-02-22 中国船舶重工集团公司第七○四研究所 带同步机构的大功率低速离合器
CN104295630A (zh) * 2014-10-29 2015-01-21 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 同步自动离合器中棘轮棘爪径向脱开的机构
CN104955687A (zh) * 2013-01-28 2015-09-30 斯堪尼亚商用车有限公司 用于减速器的离合装置、包括所述离合装置的车辆和用于接合减速器的方法
CN113260799A (zh) * 2019-04-22 2021-08-13 日立建机株式会社 动力传递装置

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