CN205101429U - 一种分合速度可调的无磨损离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分合速度可调的无磨损离合器，包括：输入轴、内磁转子、外磁转子、输出轴和离合推动装置；内磁转子动力连接于所述输入轴，外磁转子动力连接于所述输出轴，所述内磁转子与外磁转子依次设置于同一轴线上，内磁转子的外周设置有第一高磁密度磁片，外磁转子的内圈上设置有与第一高磁密度磁片相对的第二高磁密度磁片；离合推动装置连接于所述内磁转子，离合推动装置驱动内磁转子沿输入轴轴向运动，使所述第一高磁密度磁片与第二高磁密度磁片相互接近或分离。本实用新型分合速度可调的无磨损离合器消除主动盘与从动盘之间的物理摩擦，延长离合器的使用寿命，有效提高离合器的分合控制精度。

Description

一种分合速度可调的无磨损离合器

技术领域

本实用新型涉及离合器领域，特别是涉及一种分合速度可调的无磨损离合器。

背景技术

作为机械传动系统中常用的部件，离合器可实现动力源与传动系统之间动力的结合或分离。目前，离合器的种类繁多，按原理不同可分为电磁离合器、磁粉离合器和摩擦式离合器等几类。

在已有技术中，摩擦式离合器一般依靠弹簧力使离合器主动盘和从动盘结合后传递动力，并通过分离机构使主动盘和从动盘分开来中断动力传递；电磁离合器原理相似，只是由电磁力提供分离力；对于磁粉离合器，其原理在于在主动与从动件之间放置磁粉，不通电时磁粉处于松散状态，通电时磁粉结合，主动件与从动件同时转动，故其本质上也存在磁粉间摩擦现象。

不难看出，以上几种离合器在工作时存在摩擦而导致相关零件(特别是主动盘和从动盘)出现磨损现象和温升现象，从而影响了使用寿命，并且，现有离合器其主动盘和从动盘的分离或结合速度无法精确调节。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种分合速度可调的无磨损离合器，用于消除主动盘与从动盘之间的物理摩擦，延长离合器的使用寿命，和提高离合器的分合控制精度。

本实用新型是这样实现的：

一种分合速度可调的无磨损离合器，包括：输入轴、内磁转子、外磁转子、输出轴和离合推动装置；

所述内磁转子动力连接于所述输入轴，所述外磁转子动力连接于所述输出轴，所述内磁转子与外磁转子依次设置于同一轴线上，内磁转子的外周设置有第一高磁密度磁片，外磁转子的内圈上设置有与所述第一高磁密度磁片相对的第二高磁密度磁片；

所述离合推动装置连接于所述内磁转子，离合推动装置驱动内磁转子沿输入轴轴向运动，使所述第一高磁密度磁片与第二高磁密度磁片相互接近或分离。

进一步的，所述离合推动装置包括：电机、压块、轴向推力轴承和弹簧；

所述电机的转子设置有螺纹，所述压块螺纹连接于电机转子上，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述内磁转子，所述弹簧套设于所述输入轴上，弹簧的一端连接于所述内磁转子，另一端连接于输入端末端的挡片。

进一步的，所述内磁转子通过长花键可相对轴向滑动的连接于所述输入轴上，所述外磁转子通过平键与输出轴固定连接。

进一步的，所述内磁转子上第一高磁密度磁片的个数与外磁转子上第二高磁密度磁片的个数相等。

进一步的，所述离合推动装置包括：液压缸、压块轴向推力轴承和弹簧；

所述压块设置于液压缸的推杆的末端，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述内磁转子，所述弹簧套设于所述输入轴上，弹簧的一端连接于所述内磁转子，另一端连接于输入端末端的挡片。

本实用新型提供的另一技术方案为：

一种分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，包括：输入轴、内磁转子、外磁转子、输出轴和离合推动装置；

所述内磁转子动力连接于所述输入轴，所述外磁转子动力连接于所述输出轴，所述内磁转子与外磁转子依次设置于同一轴线上，内磁转子的外周设置有第一高磁密度磁片，外磁转子的内圈上设置有与所述第一高磁密度磁片相对的第二高磁密度磁片；

所述离合推动装置连接于所述外磁转子，离合推动装置驱动外磁转子沿输出轴轴向运动，使所述第一高磁密度磁片与第二高磁密度磁片相互接近或分离。

进一步的，所述离合推动装置包括：电机、压块、轴向推力轴承和弹簧；

所述电机的转子设置有螺纹，所述压块螺纹连接于电机转子上，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述外磁转子，所述弹簧套设于所述输出轴上，弹簧的一端连接于所述外磁转子，另一端连接于输出端末端的挡片。

本实用新型的有益效果为：本实用新型利用高磁密度磁片来实现动力的传递，内磁转子和外磁转子之间并无接触，因此，不存在内磁转子和外磁转子传递动力处的磨损现象，从而消除了两者间的磨损；并且本实用新型内磁转子是可轴向滑动的设置于输入端上，并通过离合推动装置驱动内磁转子与外磁转子分离与结合，实现了离合器“分离”或“结合”速度的精确调节。本实用新型不仅结构原理简单、结合或分离调速精确简便、并具有无磨损的实用效果。

附图说明

图1为本实用新型实施方式分合速度可调的无磨损离合器的结构剖面图。

标号说明：

1、输入轴；2、内磁转子；3、电机；4、压块；

5、轴向推力轴承；6、外磁转子；7、弹簧；8、输出轴；

9、壳体；10、推动装置；21、第一高磁密度磁片；

61、第二高磁密度磁片。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施方式一

请参阅图1，本实用新型实施方式一种分合速度可调的无磨损离合器，该分合速度可调的无磨损离合器包括：输入轴1(即动力输入轴)、内磁转子2、外磁转子6、输出轴8(即动力输出轴)、壳体9和离合推动装置10；

所述内磁转子2、外磁转子6和离合推动装置10设置于壳体9内，内磁转子2动力连接于所述输入轴1，其中，内磁转子2在输入轴1上可相对于输入轴1相对轴向滑动，输入轴1连接于动力装置，外磁转子6动力连接于所述输出轴8。优选的，所述内磁转子2通过长花键设置于所述输入轴上，所述内磁转子2可沿输入轴1轴向滑动；所述外磁转子通过平键与输出轴固定连接。

其中，所述内磁转子2为离合器的主动部分，外磁转子6为离合器的从动部分，内磁转子2与外磁转子6一前一后设置于同一轴线上，外磁转子6相对于内磁转子2的端面，设置有与内磁转子2的横截面相适配的圆形容置凹槽，在内磁转子2的外周设置有第一高磁密度磁片21；在外磁转子6的内圈，即所述圆形容置凹槽的内侧壁上设置有与所述第一高磁密度磁片21相对的第二高磁密度磁片61。

离合推动装置10连接于所述内磁转子2，驱动内磁转子2沿输入轴1的轴向运动，使内磁转子2与外磁转子6相对运动。当内磁转子2与外磁转子6处于分离状态时，所述内磁转子2的第一高磁密度磁片21与外磁转子6的第二高磁密度磁片61相离，两者之间不存在磁力作用；当离合推动装置10将内磁转子2推向外磁转子6的圆形容置凹槽时，所述第一高磁密度磁片21与第二高磁密度磁片61的距离越来越近，直至重叠(即图1所示的状态)，在至过程内磁转子2与外磁转子6通过磁力结合，即通过磁力实现传动。

本实用新型实施方式利用高磁磁片来实现动力的传递，内磁转子和外磁转子之间并无接触。因此，不存在内磁转子和外磁转子传递动力处的磨损现象，具备了无磨损的效果。

在本实施方式中，所述离合推动装置10具体包括：电机3、压块4、轴向推力轴承5和弹簧7；

所述电机3的转子设置有螺纹，所述压块4设置有与所述螺纹相适配的螺纹孔，压块4通过所述螺纹孔螺纹连接于电机3的转子上，轴向推力轴承5设置于压块4与内磁转子2之间，所述压块4通过所述轴向推力轴承5连接于所述内磁转子2，所述弹簧套设于所述输入轴上，弹簧的一端连接于所述内磁转子，另一端连接于输入端末端的挡片。

(1)在本实施方式中，离合器从“分离”到“结合”过程为：当电机3顺时针转动且其转速为n时，利用螺纹机构导向作用可实现压块4向右平移运动(设电机转子的顺时针转动对应压块向右运动)，并且该平移运动的速度为电机3的转速乘上螺纹的螺距。压块4右移时，压块4依次推动推力轴承5和内磁转子2向右运动，该过程中螺纹受压并使内磁转子2和压块4贴合运动。这样，内磁转子2和外磁转子6上的磁片的相对面积将不断增多，从而导致内磁转子和外磁转子之间相互作用的磁力不断增大。假设所设计的离合器磁力最大值大于从输入轴传入的动力，则最终实现了动力从内磁转子到外磁转子的传递。这样就实现了输入轴和输出轴之间的动力传递，离合器完成了从“分离”到“结合”的工作状态改变。特别地，利用螺纹传动机构的自锁特性，当压块向右运动到指定位置时，压块能可靠地固定在该位置。

(2)离合器从“结合”到“分离”过程为：当电机3逆时针转动且其转速为n时，利用螺纹机构导向作用可实现压块4向左平移运动(设电机转子的逆时针转动对应压块向左运动)，并且该平移运动的速度为电机3的转速乘上螺纹的螺距。进一步的，在弹簧7的弹力的作用下，内磁转子2沿着输入轴1向左运动并与压块4贴合。这样，内磁转子2和外磁转子6的磁片的相对面积将不断减少，从而导致内磁转子和外磁转子之间相互作用的磁力不断减小。当内磁转子移到左极限位置时，动力传递将中断，离合器完成了从“结合”到“分离”的工作状态改变。特别地，利用螺纹传动机构的自锁特性和弹簧力的作用，当压块4向右运动到指定位置时，压块能可靠地固定在该位置。

在本实施方式中，在弹簧力和螺纹螺距一定下，利用电机转速可精确调整压块向左或向右平移运动的速度和位移，即实现了离合器“分离”或“结合”速度的精确调节；并且利用螺纹传动机构的自锁特性和弹簧力的作用，当压块向右运动到指定位置时，压块能可靠地固定在该位置，从而使离合器具有长期稳定的控制精度。

实施方式二

与实施方式一不同之处在于，在本实施方式中，所述离合推动装置包括液压缸、压块轴向推力轴承和弹簧；

液压缸通过高压油管连接于高压油泵，所述压块设置于液压缸的推杆的末端，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述内磁转子，所述弹簧套设于所述输入轴上，弹簧的一端连接于所述内磁转子，另一端连接于输入端末端的挡片。当高压油泵驱动液压缸的推杆伸缩时，带动内磁转子与外磁转子相对靠近与分离，从而实现结合与分离的功能。

相对于实施方式一，在本实施方式中，采用液压缸为推动装置的驱动装置，液压缸相对于电机更高的机械稳定性，即在高压油泵不工作的情况下，液压缸的推杆的位置很难被外力改变，因此，在本实施方式分合速度可调的无磨损离合器不仅分合速度可调，和无磨损功能，且具有极高的稳定性，从而保证离合器的控制精度。

实施方式三

与实施方式一和实施方式二不同之处在于，在本实施方式中，所述推动装置是与外磁转子相连接，内磁转子是固定设置于输入轴上，而外磁转子则是可轴向滑动的设置于输出轴上，所述推动装置是用于驱动外磁转子相对内磁转子靠近或分离，来实现离合器的结合与分离。其中，所述推动装置优选为实施方式一中所采用的以电机为驱动装置的技术方案，即所述离合推动装置包括：电机、压块、轴向推力轴承和弹簧；

所述电机的转子设置有螺纹，所述压块螺纹连接于电机转子上，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述外磁转子，所述弹簧套设于所述输出轴上，弹簧的一端连接于所述外磁转子，另一端连接于输出端末端的挡片。

当然在其他实施方式中，所述推动装置也可以是实施方式二中所采用的以液压缸为驱动装置的技术方案。

在本实施方式中，将推动装置连接于外磁转子，用于控制外磁转子相对滑动，来实现离合器的结合与分离。

由于离合器的主动部分(即本实用新型中的内磁转子)都是通过输入轴硬连接于发动机等动力装置，而动力装置的动力输出经常是会剧烈的变化，如在大脚轰油门时，而此时主动部分将会受到强烈的动力冲击。若将推动装置设置于离合器的主动端用于推动主动部分运动，由于推动装置与主动部分也是硬连接，从而也造成对推动装置的强烈冲击，因此，不仅影响推动装置的精度，也会缩短其使用寿命。而在本实施方式中，推动装置是设置于离合器的从动端(即外磁转子)，离合器的内磁转子与外磁转子是通过磁力连接，从而起到了一个缓冲器的作用，动力装置对外磁转子以及对推动装置的动力冲击被大大削弱了，从而有效保护推动装置不被动力装置的冲击力所破坏，因此，不仅保证了推动装置的控制精度，也有效延长了其使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，包括：输入轴、内磁转子、外磁转子、输出轴和离合推动装置；

所述内磁转子动力连接于所述输入轴，所述外磁转子动力连接于所述输出轴，所述内磁转子与外磁转子依次设置于同一轴线上，内磁转子的外周设置有第一高磁密度磁片，外磁转子的内圈上设置有与所述第一高磁密度磁片相对的第二高磁密度磁片；

所述离合推动装置连接于所述内磁转子，离合推动装置驱动内磁转子沿输入轴轴向运动，使所述第一高磁密度磁片与第二高磁密度磁片相互接近或分离。

2.根据权利要求1所述的分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，所述离合推动装置包括：电机、压块、轴向推力轴承和弹簧；

所述电机的转子设置有螺纹，所述压块螺纹连接于电机转子上，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述内磁转子，所述弹簧套设于所述输入轴上，弹簧的一端连接于所述内磁转子，另一端连接于输入端末端的挡片。

3.根据权利要求1所述的分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，所述内磁转子通过长花键可相对轴向滑动的连接于所述输入轴上，所述外磁转子通过平键与输出轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，所述内磁转子上第一高磁密度磁片的个数与外磁转子上第二高磁密度磁片的个数相等。

5.根据权利要求1所述的分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，所述离合推动装置包括：液压缸、压块轴向推力轴承和弹簧；

所述压块设置于液压缸的推杆的末端，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述内磁转子，所述弹簧套设于所述输入轴上，弹簧的一端连接于所述内磁转子，另一端连接于输入端末端的挡片。

6.一种分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，包括：输入轴、内磁转子、外磁转子、输出轴和离合推动装置；

所述内磁转子动力连接于所述输入轴，所述外磁转子动力连接于所述输出轴，所述内磁转子与外磁转子依次设置于同一轴线上，内磁转子的外周设置有第一高磁密度磁片，外磁转子的内圈上设置有与所述第一高磁密度磁片相对的第二高磁密度磁片；

所述离合推动装置连接于所述外磁转子，离合推动装置驱动外磁转子沿输出轴轴向运动，使所述第一高磁密度磁片与第二高磁密度磁片相互接近或分离。

7.根据权利要求6所述的分合速度可调的无磨损离合器，其特征在于，所述离合推动装置包括：电机、压块、轴向推力轴承和弹簧；

所述电机的转子设置有螺纹，所述压块螺纹连接于电机转子上，所述压块通过所述轴向推力轴承连接于所述外磁转子，所述弹簧套设于所述输出轴上，弹簧的一端连接于所述外磁转子，另一端连接于输出端末端的挡片。