CN2086317U - 具有机械制动特性的液压传动装置 - Google Patents

Abstract

具有机械制动特性的液压传动装置，由不可分离 的液压传动机构和片式制动器组成，包括支承套、输 油盖、定子、支承盖互相连接一体，内装有配油套、转 子、活塞副、蝶形弹簧、摩擦动片及定片、传动轴等。 它利用活塞副中的滚柱或钢球与定子滚道之间因液 压产生的轴向力来克服弹簧制动力来直接驱动传动 轴旋转，随着油路液压消失或低于开启压力，弹簧力 又使摩擦片制动。该传动装置结构简单、合理、紧凑， 简化控制环节，提高可靠性和传动效率。

Description

本实用新型涉及一种各类机械的液压传动系统的执行机构。

现有技术中，为了满足各种机械对机械制动特性的要求，其办法是用液压马达加一个独立的机械制动装置来解决，而且为了实现机械制动需要，必须相应设置控制系统机构，因而增加了整个传动装置的体积、重量和复杂性，并因此增加了成本。

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种轻、小、结构简单、紧凑的具有机械制动特性的液压传动装置。

本实用新型是这样实现的：由不可分离的液压传动机构和片式制动器组成，它的工作原理是利用液压传动机构自身能力来实现对一组摩擦制动片的传动和控制。液压传动机构由支承套、输油盖、定子、支承盖互相连接构成一整体，内装有配油套、转子、滚子活塞付、蝶形弹簧、传动轴、自润滑轴承、滚子轴承等。片式制动器由摩擦定片和摩擦动片组成。本装置由平面配油机构促使液压力有规律地作用到滚子活塞付上，并通过它在定子曲面滚道处产生的切向分力推动转子旋转。配油套在油压作用下所产生的推力来平衡蝶形弹簧的压紧力，使摩擦定片和动片自动脱开，为转子的旋转创造了条件。当液压消失或降低到低于开启压力时，蝶形弹簧力又使摩擦定片和动片压紧而实现机械制动。

本装置作为传力滚动体的滚子活塞付可采用滚柱式或球塞式结构。可以降低制动器开启压力，特别是球塞式结构，使平衡蝶形弹簧力除配油压差力Q外，再增加由于钢球与定子曲面轨道偏心引起的轴向分力F₄。

按照本实用新型设计的这种传动装置，实现了简化结构，使零部件减少，体积缩小、重量减轻，它采用无间隙平面配油结构，使结构合理紧凑，简化控制环节，减少泄漏，提高了可靠性和传动效率。

本实用新型实施例由下列附图给出。

图1为本实用新型的一种具体结构示意图。

图2为图1的E－E剖视图。

图3为图1的K－K剖视图。

图4为图2的Y－Y球塞式结构的剖视图。

下面根据上述附图实施例作进一步详细描述。

具有机械制动特性的液压传动装置（参见图1－4）由不可分离的液压传动机构和片式制动器组成。

液压传动机构由输油盖（2）、定子（8）、支承盖（15）通过多个螺钉固定连接，支承套（1）与输油盖（2）同样以多个螺钉固定连接构成一整体。输油盖（2）上有液压系统供给压力油的M孔和G孔，其中M孔与J形槽相通。

定子（8）的内圆表面是均布排列的6个曲面滚道。

转子（13）上有10个配油孔C分别与均布排列的10个活塞孔相连通，活塞孔内装有活塞付。

活塞付可以是滚柱式或者球塞式。滚柱式结构由带有阻尼小孔的活塞（6）、活塞（6）的导向部份装有滚柱（7）和自润滑支承垫（10），活塞（6）的下部装有塑性活塞环（11），它们由左右挡板（9）限制轴向串动和转动。球塞式结构由带有阻尼螺钉的活塞（20），活塞（20）的下部装有塑性活塞环（11），钢球（19）支承在自润滑支承垫（21）中。

输油盖（2）内的配油套（3）为三级阶梯形结构，两者间隙配合，每级与输油盖（2）的配合面上均设有塑料密封圈。配油套（3）的左端面有6个均布盲孔，孔内装有弹簧（18），用来实现配油套（3）右端面与转子（13）配油面的预压紧，以实现配油套（3）与转子（13）、转子（13）与密封支承座（12）平面无间隙结合之密封。配油套（3）的配油平面上各有6个配油孔A和B，它们相间、均布排列，A孔和B孔分别与输油盖（2）上的J形槽和G孔相通。

蝶形弹簧（14）使密封支承座（12）与转子（13）右端面紧密贴合。传动轴（16）右端支承在球面滚子轴承中，左端支承在自润滑轴承（17）中，实现径向和轴向定位，它与转子（13）花键间隙配合联接，即允许转子（13）在轴向能自由串动。

片式制动器由摩擦定片（5）和摩擦动片（4）组成，摩擦定片（5）与输油盖（2）上的内花键间隙配合联接，摩擦动片（4）与转子（13）上的外花键间隙配合联接。

液压传动过程如下：由液压系统供给的压力油经输油盖（2）M孔、J形槽进入配油套（3）的配油平面上6个均布的配油孔A，并与转子（13）的配油平面上的配油孔C相通，并进入对应的活塞缸孔，此时活塞的底部就作用着油压，压力油经活塞（6）或（20）（下同）中阻尼小孔进入滚子（滚柱（7）或钢球（19），下同）的下部，这使活塞对滚子的作用力一部分被油压力所平衡，从而减少了滚子与自润滑支承垫（10）或（21）之间摩擦损失，油压产生的径向作用力，通过滚子传递到定子（8）曲面上，此时，定子（8）对滚子产生一个正压力N，N可分解为径向力F₁（或F₃）和切向力F₂（或F₄），该力通过滚子、活塞传递到转子（13）活塞孔的导向壁上，即推动转子（13）旋转，同一瞬间在10个活塞孔中有4个或6个与配油孔A相通，因此任何瞬间转子上有4处或6处作用着F₂（或F₄），F₂（或F₄）的大小和作用点位置有关，是一个变量，但设计中理论上使各F₂（或F₄）×L的总和在油压不变时为一个恒值，也就是当油压不变时，理论上输出扭矩任何瞬间保持恒定，随着转子（13）旋转，当滚子移到定子（8）曲面最高点H时，设计保证转子（13）的配油孔刚好被配油套（3）上的密封平面复盖，使活塞孔与配油孔A和B均不相通，处于密封状态，此时活塞的径向线速度为零值，随着转子（13）继续旋转，当滚子经H点而处于HD这段曲面上时，活塞孔与配油孔B相通，而6个B孔均与输油盖（2）G孔相通，G孔又与液压系统中低压回油路相通，因此这时活塞在滚道的推动下沿径向向内运动，并把缸孔中的液压油排出到低压回路中，当滚子移到D点时，活塞孔又处于和A、B不相通的密封状态，此时，活塞线速度又为零值，滚子经D点后，该活塞又进入了下一个循环，从而使转子（13）不断地旋转，控制进油量的大小，可无级调节转子（13）的转速，如改变M、G油流方向，可以改变转子（13）的转向。

机械制动的工作过程：由图1可见，当输油盖（2）M、G孔均无油压或与低压回油路相通时，配油套（3）压向转子（13），使转子（13）向右移动的力等于零或很小，而此时蝶形弹簧（14）的压紧力W通过密封支承座（12）把转子（13）推向左侧并使摩擦动片（4）与定片（5）压紧，合理设计该压紧力，由其产生的摩擦阻力矩将能可靠地使转子（13）实现机械制动。当M孔或G孔进入压力油时，由于配油套（3）为阶梯形结构，其左端直径比右端直径小，设其面积差为S，则当油压为P时，就产生一个向右的推力Q＝S·P，并通过配油套（3）作用到转子（13）上，随着油压P增大，当Q＞W时，转子（13）向右移动，直到密封支承座（12）顶住支承盖（15）为止，这时摩擦动片（4）与摩擦定片（5）之间压紧力消失，也就是机械制动自由解除，为转子（13）的旋转创造了条件，按前所述转子（13）在油压P的作用下就能正常地驱动外部负载，不会因设置摩擦片而降低机械效率，并且，配油套（3）作用到转子（13）上的轴向力由密封支承座（12）来承担，轴承不受力，提高使用寿命。当需要实现机械制动时，只要使M、G孔油压消失或与低压油路接通，即降到低于开启压力，转子（13）由于Q力的消失或减到很小，这样，在蝶形弹簧（14）W力的作用下又迅速实现机械制动。

本设计对于一般需要用平衡阀防止机构在重力作用下自行下滑的液压传动系统来说，若应用本装置，该系统就可省略平衡阀。

Claims (7)

1、一种具有机械制动特性的液压传动装置，由不可分离的液压传动机构和片式制动器组成，液压传动机构由支承套(1)、输油盖(2)、定子(8)、支承盖(15)互相连接构成一整体，其内装有配油套(3)、转子(13)、转子(13)的活塞孔内装有作为传力滚动体的活塞付、蝶形弹簧(14)，传动轴(16)右端支承在球面滚子轴承中，它与转子(13)花键间隙配合联接；片式制动器由摩擦定片(5)和摩擦动片(4)组成，摩擦定片(5)与输油盖(2)上的内花键间隙配合联接，摩擦动片(4)与转子(13)上的外花键间隙配合联接，其特征在于：

a、所述的配油套(3)为三级阶梯形结构，每级与输油盖(2)的配合面上均设有密封圈；

b、配油套(3)与转子(13)、转子(13)与密封支承座(12)均是平面无间隙结合；

c、作为传力滚动体的活塞付可以是滚柱式或是球塞式结构；

d、传动轴(16)的左端支承在自润滑轴承(17)中。

2、如权利要求1所述的液压传动装置，其特征在于定子（8）的内圆表面是均布排列的6个曲面滚道。

3、如权利要求1所述的液压传动装置，其特征在于转子（13）上有10个配油孔C分别与均布排列的10个活塞孔相连通，活塞孔内装有活塞付。

4、如权利要求1或3所述的液压传动装置，其特征在于滚柱式的活塞付由滚柱（7）、自润滑支承垫（10）、活塞（6）、活塞环（11）、左右挡板（9）组成。

5、如权利要求1或3所述的液压传动装置，其特征在于球塞式的活塞付由钢球（19）、活塞（20）、活塞环（11）、自润滑支承垫（21）组成。

6、如权利要求1所述的液压传动装置，其特征在于配油套（3）的配油平面上各有6个配油孔A和B，它们相间、均布排列，A孔和B孔分别与输油盖（2）上的J形槽和G孔相通。

7、如权利要求1所述的液压传动装置，其特征在于配油套（3）的左端面有6个均布盲孔，孔内装有弹簧（18）。

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