CN203784134U - 同步离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种同步离合器，包括与输入轴同步传动的输入组件和与输出轴同步传动的输出组件。中间滑移件包括与离合外齿齿轮传动并沿输出轴的轴向滑移的棘轮，棘轮外套设有与离合外齿齿轮啮合和分离的离合内齿，离合内齿和棘轮之间设置有与棘轮卡接配合的棘爪。棘轮上设置斜棘齿，棘爪提供推动棘轮转动和棘轮沿输出轴的轴向滑移的动力，棘轮沿输出轴的轴向滑移带动离合内齿同步滑动，实现离合外齿与离合内齿的啮合和分离，进而实现输入轴和输出轴的动力同步传动和分离，实现动力的超越、分离、结合和同步等切换功能。

Description

同步离合器

技术领域

本实用新型涉及离合设备技术领域，更具体地说，涉及一种同步离合器。

背景技术

自动同步离合器在工业上多用于燃气轮机发电装置、能量回收机组等，自动同步离合器是BPRT机组（能量回收机组）的关键配套设备，BPRT机组具有高炉鼓风和能量回收的功能，该机组中的高炉煤气透平回收能量不是用来发电而是同轴驱动风机，当透平正常工作时自动同步离合器处于啮合状态，把透平回收的功率传递给高炉风机，由于高炉操作的频繁性及中小高炉的特殊性，炉况容易发生变化，煤气流量变化频繁，透平难以稳定工作，在炉况不顺时，高炉产生的煤气不足以推动透平旋转，煤气透平转速自动下降，自动同步离合器自动脱开，而当高炉正常、煤气量增大时，煤气透平自动投入运行同轴驱动高炉风机，降低了电动机驱动所需的电流，从而达到节能的目的。

在这些应用场合中，传动装置具有转速高、传递功率大等特点，要求作为关键部件的自动同步离合器具有自动离合、尺寸小、结构紧凑、重量轻等特点。然而我国目前对自动同步离合器的研究尚处于起步阶段，针对小尺寸大螺旋角的螺旋内齿的加工制造比较困难，在两个动力之间，在不同转速下传递动力时，利用自动同步离合器实现超越、分离、结合、同步等切换功能较为困难。

因此，如何降低自动同步离合器在不同转速差下的结合和分离难度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种同步离合器，以实现降低自动同步离合器在不同转速差下的结合和分离难度。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种同步离合器，包括与输入轴同步传动的输入组件和与输出轴同步传动的输出组件，所述输入组件和所述输出组件上套设有动力传递的内齿圈，所述内齿圈和所述输出组件之间套设有中间滑移件，所述输出组件包括输出轴和套设于所述输出轴上的离合外齿；

所述中间滑移件包括与所述离合外齿齿轮传动并沿所述输出轴的轴向滑移的棘轮，所述棘轮外套设有与所述离合外齿齿轮啮合和分离的离合内齿，所述离合内齿和所述棘轮之间设置有与所述棘轮卡接配合的棘爪；

所述棘轮上开设的与所述棘爪卡接配合的棘齿为沿所述输出轴的轴向逐渐偏移的斜棘齿。

优选地，在上述同步离合器中，所述棘轮上开设有多个棘齿，所述棘爪固设于所述离合内齿的内壁并与所述棘齿数量匹配，所述棘爪的卡接头部沿所述离合内齿的径向弹性与所述棘齿相抵。

优选地，在上述同步离合器中，所述离合内齿上沿其径向设置有与所述棘爪的卡接头部相抵，弹性推动所述棘爪与所述棘齿卡接的加载柱塞。

优选地，在上述同步离合器中，所述加载柱塞包括与所述棘爪相抵的柱塞和推动所述柱塞与所述棘齿相抵的压缩弹簧。

优选地，在上述同步离合器中，所述离合内齿和所述棘轮之间设置有套设于所述棘轮两端的第一滑动轴承和第二滑动轴承。

优选地，在上述同步离合器中，所述第一滑动轴承沿所述输出轴的轴向与所述离合内齿相抵的一端设置有分别与所述离合内齿和所述第一滑动轴承相抵的限位弹簧。

优选地，在上述同步离合器中，所述棘轮沿其径向均匀分布有多个贯穿其厚度方向上的导气孔。

优选地，在上述同步离合器中，所述输入组件包括输入轴和套设于所述输入轴上的外齿圈。

优选地，在上述同步离合器中，所述内齿圈包括与所述外齿圈齿轮传动的第一内齿圈，与所述离合内齿齿轮传动的第二内齿圈，所述第一内齿圈和所述第二内齿圈之间设置连接二者的连接齿圈。

优选地，在上述同步离合器中，所述离合内齿的端部固设有对所述棘轮的滑动位置进行限位的端板。

本实用新型提供的同步离合器，包括与输入轴同步传动的输入组件和与输出轴同步传动的输出组件，输入组件和输出组件上套设有动力传递的内齿圈，内齿圈和输出组件之间套设有中间滑移件，输出组件包括输出轴和套设于输出轴上的离合外齿。通过内齿圈带动输入组件和输出组件同步转动，实现动力的传递，输出组件包括输出轴和离合外齿，中间滑移件设置在内齿圈和离合外齿之间。

中间滑移件包括与离合外齿齿轮传动并沿输出轴的轴向滑移的棘轮，棘轮外套设有与离合外齿齿轮啮合和分离的离合内齿，离合内齿和棘轮之间设置有与棘轮卡接配合的棘爪。棘轮与离合外齿齿轮传动，二者可通过齿轮传动功能同步传动，棘轮可沿输出轴的轴向滑移，棘轮外套设离合内齿，棘轮的沿输出轴的轴向滑移带动离合内齿同步滑动，实现离合外齿与离合内齿的啮合和分离，离合内齿与内齿圈同步传动，因此使得离合外齿和离合内齿的啮合和分离实现输入轴和输出轴的动力同步传动和分离，实现动力的超越、分离、结合和同步等切换功能。

棘轮上开设的与棘爪卡接配合的棘齿为沿输出轴的轴向逐渐偏移的斜棘齿。棘轮上设置斜棘齿，因此棘爪在与斜棘齿相卡接的过程中，棘爪提供推动棘轮转动和棘轮沿输出轴的轴向滑移的动力，从而在输入轴和输出轴出现速度差时，棘爪推动棘轮进而带动离合外齿与离合内齿啮合，实现对输出轴的加速，反之棘轮反向滑动，棘爪带动棘轮的滑移避免中间滑移件与输出组件之间的硬性碰撞，提高设备的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的同步离合器的啮合/分离的结构示意图；

图2为图1中A-A位置的剖视图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种同步离合器，降低了自动同步离合器在不同转速差下的结合和分离难度。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，图1为本实用新型提供的同步离合器的啮合/分离的结构示意图；图2为图1中A-A位置的剖视图。

在图1所示的同步离合器的工作结构中，离合器的上半部分为离合内齿2和离合外齿1分离的结构示意图；离合器的下半部分为离合内齿2和离合外齿1啮合的结构示意图，通过一个结构图显示离合内齿2和离合外齿1啮合和分离的两种工作结构，从而使得离合器的工作结构得到对比说明。

本实用新型提供了一种同步离合器，包括与输入轴9同步传动的输入组件和与输出轴15同步传动的输出组件，输入组件和输出组件上套设有动力传递的内齿圈7，内齿圈和输出组件之间套设有中间滑移件，输出组件包括输出轴14和套设于输出轴上的离合外齿1。通过内齿圈带动输入组件和输出组件同步转动，实现动力的传递，输出组件包括输出轴15和离合外齿1，中间滑移件设置在内齿圈7和离合外齿1之间。

中间滑移件包括与离合外齿1齿轮传动并沿输出轴的轴向滑移的棘轮4，棘轮4外套设有与离合外齿1齿轮啮合和分离的离合内齿2，离合内齿2和棘轮4之间设置有与棘轮4卡接配合的棘爪10。棘轮4与离合外齿1齿轮传动，二者可通过齿轮传动功能同步传动，棘轮4可沿输出轴15的轴向滑移，棘轮4外套设离合内齿2，棘轮4的沿输出轴15的轴向滑移带动离合内齿2同步滑动，实现离合外齿1与离合内齿2的啮合和分离，离合内齿2与内齿圈7同步传动，因此使得离合外齿1和离合内齿2的啮合和分离实现输入轴9和输出轴15的动力同步传动和分离，实现动力的超越、分离、结合和同步等切换功能。

棘轮4上开设的与棘爪10卡接配合的棘齿16为沿输出轴15的轴向逐渐偏移的斜棘齿。棘轮4上设置斜棘齿，因此棘爪10在与斜棘齿相卡接的过程中，棘爪10提供推动棘轮4转动和棘轮4沿输出轴15的轴向滑移的动力，从而在输入轴9和输出轴15出现速度差时，棘爪10推动棘轮4进而带动离合外齿1与离合内齿2啮合，实现对输出轴15的加速，反之棘轮4反向滑动，棘爪10带动棘轮4的滑移避免中间滑移件与输出组件之间的硬性碰撞，提高设备的稳定性。

在本实用新型一具体实施例中，棘轮4上开设有多个棘齿，棘爪10固设于离合内齿2的内壁并与棘齿16数量匹配，棘爪10的卡接头部沿离合内齿2的径向弹性与棘齿16相抵。棘轮4环绕其周向设置多个棘齿16，多个棘齿16均匀分布，对应的，棘爪10设置与棘齿16的数量匹配，使得棘爪10与棘齿16卡接时，棘齿4与棘爪10之间的作用力均布于棘轮4的周向，从而避免棘轮4与棘爪10卡接的过程中，对棘轮4造成冲击，进而避免输出轴15受到径向力不均匀而产生的噪音。棘爪10固装于离合内齿2的内壁，且其卡接头部沿离合内齿2弹性布置，即在需要对输出轴15加速时，棘爪10与棘轮4卡接，推动棘轮4滑动，而当输出轴15与输入轴9同步后，棘轮4反向转动推动棘爪10与棘齿16分离，弹性布置的棘爪10结构避免棘爪10受到的硬性冲击。具体地，棘爪10包括爪身101和卡接头部102两部分，爪身101内径与棘轮4的外径相同，保证棘轮4和输出轴15的转动同轴，卡接头部102在弹性与离合内齿2的内壁相抵时，该位置的内径与棘轮的外径相同，保证棘轮正反转过程中的稳定性。棘爪10可设置与棘轮4上棘齿16的数量相同，也可以设置棘爪10数量少于棘齿16的数量，并间隔布置，同时为保证棘轮4在离合内齿2内的转动中心的稳定性，设置对棘爪10长度进行补偿的补偿块103，由补偿块103保证离合内齿2和棘轮4的转动同心性。

在本实用新型一具体实施例中，离合内齿2上沿其径向设置有与棘爪10的卡接头部102相抵，弹性推动棘爪10与棘齿16卡接的加载柱塞11。设置加载柱塞11与棘爪10的卡接头部102相抵，从而保证棘爪10在与棘轮4卡接啮合时，保证二者卡接位置的结构的稳定性，避免棘轮4和棘爪10在卡接过程中出现卡接位置打滑现象，进一步保证设备工作的稳定性。

在本实用新型一具体实施例中，加载柱塞11包括与棘爪相抵的柱塞110和推动柱塞110与棘齿16相抵的压缩弹簧111。加载柱塞11包括柱塞110和压缩弹簧111两个主要部分，柱塞110与棘爪10相抵，柱塞110的尾部设置容置压缩弹簧111的容置孔，保证压缩弹簧111的弹性导向的准确性，压缩弹簧111提供棘爪10与棘齿16卡接结构的卡紧弹力。

在本实用新型一具体实施例中，离合内齿2和棘轮4之间设置有套设于棘轮4两端的第一滑动轴承3和第二滑动轴承5。棘轮4包括套设于离合内齿2的上的套筒部分和具有棘齿的棘齿部分，棘齿4部分位于棘轮的中部，第一滑动轴承4和第二滑动轴承5套设于套筒上，二者的外径与离合内齿2的内径相同，离合内齿2套设在第一滑动轴承3和第二滑动轴承5上，离合内齿2的两端的内径小于第一滑动轴承3和第二滑动轴承5的外径，从而实现棘轮4在滑移过程中，推动离合内齿2的滑动。

具体地，离合内齿2靠近第二滑动轴承5的一端设置通过螺钉固接到离合内齿2上，对第二滑动轴承5位置进行限位的定位套13，定位套13伸入到离合内齿2内，其内径与第二滑动轴承5的外径相同，通过设置定位套13，其与离合内齿2组成的传递结构，将第一滑动轴承3和第二滑动轴承5限位在二者围成的空间内，形成稳定的支撑结构，同时降低结构制备难度。

在本实用新型一具体实施例中，第一滑动轴承3沿输出轴15的轴向与离合内齿2相抵的一端设置有分别与离合内齿2和第一滑动轴承3相抵的限位弹簧14。第一滑动轴承3与离合内齿2相抵的一端通过限位弹簧14弹性相抵，离合外齿1与棘轮4之间通过齿轮传动，使得棘轮4与输出轴15同步转动，棘轮4在滑移过程中，推动离合内齿2靠近离合外齿1使得二者的齿轮靠近啮合，为避免离合内齿2和离合外齿1在啮合过程中齿轮硬性碰撞，设置限位弹簧14使得离合内齿2和离合外齿1之间可柔性啮合，降低冲击噪音，提高设备工作的安全性。

在本实用新型一具体实施例中，棘轮4沿其径向均匀分布有多个贯穿其厚度方向上的导气孔17。输出组件和棘轮4相对转动，通过设置导气孔17，即有利于二者转动结合位置热量的导出，也利于实现润滑油的导出，提供润滑油路，保证润滑油有效传递至有效工作部位。

在本实用新型一具体实施例中，输入组件包括输入轴9和套设于输入轴9上的外齿圈8。输入轴9通过外齿圈8传递动力，外齿圈8与内齿圈7齿轮传动将输入轴9的动力传递到输出轴15。

在本实用新型一具体实施例中，内齿圈7包括与外齿圈齿轮传动的第一内齿圈，与离合内齿齿轮传动的第二外齿圈，第一内齿圈和第二内齿圈之间设置连接二者的连接齿圈。内齿圈包括三节传递结构，第一内齿圈适应外齿圈的尺寸结构，第二内齿圈适应离合内齿的尺寸结构，连接齿圈实现二者的有效传递。第一内齿圈和连接齿圈的连接端通过连接螺栓固接，第二内齿圈和连接齿圈同样设置连接二者的连接螺栓。

在本实用新型一具体实施例中，离合内齿2的端部固设有对棘轮4的滑动位置进行限位的端板12。棘轮4的滑移推动离合内齿2与离合外齿1的啮合和分离，设置端板12，对棘轮4带动离合内齿2滑移与离合外齿1分离的距离进行限位，保证棘轮4滑移距离位于安全距离内。

当离合内齿和离合外齿处于脱开状态时，离合内齿随输入组件一起转动，棘轮4随输出组件一起转动，棘爪10与棘轮4处于非棘合状态，二者相互独立转动，随着输入组件转速的升高直至输入轴9转速超越输出轴15转速时，棘爪10与棘轮4瞬间棘合，棘轮4上的同步螺旋齿（该螺旋齿为棘轮上的多个斜棘齿组成的斜棘齿组）受阻力的作用产生轴向力推动中间滑移件产生轴向移动，从而使离合内齿2与离合外齿1顺利啮合，此时输入轴9与输出轴15具有相同的转速，从而实现同步运动。当输入轴9的转速下降至小于输出轴15转速时，驱动螺旋齿将受到反方向的力矩，中间滑移件受反方向的轴向力导致其反向运动使离合内齿1与离合外齿2处于脱开状态，从而切断输入轴与输出轴之间的联系，使其相互独立运动。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种同步离合器，其特征在于，包括与输入轴同步传动的输入组件和与输出轴同步传动的输出组件，所述输入组件和所述输出组件上套设有动力传递的内齿圈（7），所述内齿圈（7）和所述输出组件之间套设有中间滑移件，所述输出组件包括输出轴（15）和套设于所述输出轴（15）上的离合外齿（1）；

所述中间滑移件包括与所述离合外齿（2）齿轮传动并沿所述输出轴（15）的轴向滑移的棘轮（4），所述棘轮（4）外套设有与所述离合外齿（1）齿轮啮合和分离的离合内齿（2），所述离合内齿（2）和所述棘轮（4）之间设置有与所述棘轮（4）卡接配合的棘爪（10）；

所述棘轮（4）上开设的与所述棘爪（10）卡接配合的棘齿（16）为沿所述输出轴（15）的轴向逐渐偏移的斜棘齿。

2.根据权利要求1所述的同步离合器，其特征在于，所述棘轮（4）上开设有多个棘齿（16），所述棘爪（10）固设于所述离合内齿（2）的内壁并与所述棘齿（16）数量匹配，所述棘爪（10）的卡接头部沿所述离合内齿（2）的径向弹性与所述棘齿（16）相抵。

3.根据权利要求2所述的同步离合器，其特征在于，所述离合内齿（2）上沿其径向设置有与所述棘爪（10）的卡接头部（102）相抵，弹性推动所述棘爪（10）与所述棘齿（16）卡接的加载柱塞（11）。

4.根据权利要求3所述的同步离合器，其特征在于，所述加载柱塞（11）包括与所述棘爪（10）相抵的柱塞（110）和推动所述柱塞（110）与所述棘齿（16）相抵的压缩弹簧（111）。

5.根据权利要求1所述的同步离合器，其特征在于，所述离合内齿（2）和所述棘轮（4）之间设置有套设于所述棘轮（4）两端的第一滑动轴承（3）和第二滑动轴承（5）。

6.根据权利要求5所述的同步离合器，其特征在于，所述第一滑动轴承（3）沿所述输出轴（15）的轴向与所述离合内齿（2）相抵的一端设置有分别与所述离合内齿（2）和所述第一滑动轴承（3）相抵的限位弹簧（14）。

7.根据权利要求1所述的同步离合器，其特征在于，所述棘轮（4）沿其径向均匀分布有多个贯穿其厚度方向上的导气孔（17）。

8.根据权利要求1所述的同步离合器，其特征在于，所述输入组件包括输入轴（9）和套设于所述输入轴（9）上的外齿圈（8）。

9.根据权利要求8所述的同步离合器，其特征在于，所述内齿圈（7）包括与所述外齿圈（8）齿轮传动的第一内齿圈，与所述离合内齿齿轮传动的第二内齿圈，所述第一内齿圈和所述第二内齿圈之间设置连接二者的连接齿圈。

10.根据权利要求1所述的同步离合器，其特征在于，所述离合内齿（2）的端部固设有对所述棘轮（4）的滑动位置进行限位的端板（12）。