CN218992171U - 一种齿轮柱塞离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械离合器领域，公开了一种齿轮柱塞离合器，其包括输入轴、输出轴和设置在输入轴上的行星齿轮机构，设置在行星齿轮机构两侧的偏心机构Ⅰ和偏心机构Ⅱ，偏心轴Ⅰ与偏心支架Ⅰ、偏心轴Ⅱ与偏心支架Ⅱ一体设置并与行星齿轮通过支撑轴连为一体；偏心轴Ⅰ和偏心轴Ⅱ在圆周上的安装角度差为180°。本实用新型设置了周向受力机构，消除了柱塞与柱塞孔的侧向磨损；在阀杆上设置回油槽和回油孔，减少了液压系统油液内漏，可延长补油维护周期，利用贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ组合，采用独立的液压系统与对应的柱塞连杆机构配合，增加了液压系统的数量，使单个独立液压系统的液压压力得到有效控制。

Description

一种齿轮柱塞离合器

技术领域

本实用新型涉及机械离合器领域，具体涉及一种齿轮柱塞离合器。

背景技术

传统的摩擦片式离合器多为常闭式或常开式，无论是常闭式或是常开式，其均存在如下缺陷：(1)在半联动状态下，通过消耗、磨损摩擦材料，使动力传递由弱变强或由强变弱，且离合器摩擦材料质量难以满足汽车、船舶和其它动力机带动工作机械的耐久性需要；(2)现有的摩擦片离合器的传动效率较低，要进一步提高传动效率非常困难；(3)在半结合状态下动能通过消耗摩擦材料，将产生大量的热，如果半结合状态持续时间过长，离合器内会聚集大量的热，严重时可造成离合器摩擦片烧蚀损坏。

基于传统离合器的缺陷，现有技术对其作出了改进，如公开号为CN214788677U的专利公开了一种齿轮柱塞离合器，其包括输入部、输出部和两个以上的阀杆；输入部包括输入轴和设置在输入轴上的行星齿轮机构，行星齿轮机构包括太阳齿轮、行星架、行星齿轮和齿轮圈；输出部包括输出轴、偏心机构和带有储油环的贮油缸体；偏心机构包括行星架、铰接架，以及对称设置在铰接架上的柱塞机构Ⅰ和柱塞机构Ⅱ，行星架包括一体化设置并均与输入轴同轴的偏心轴和偏心支架，两组行星架通过支撑轴与行星齿轮固定连接，铰接架Ⅰ、铰接架Ⅱ通过轴承Ⅰ、轴承Ⅱ固定在偏心轴上。该专利虽然能够实现动力结合、断开功能，还具有耐久性好以及传动效率高的优点，但当该专利的装置用于大负荷机械设备时，仍然存在如下缺陷：

(1)采用单个贮油缸体，连杆、销轴等柱塞机构工作期间承受较大的应力，易增加连杆、销轴等的疲劳损坏机率；

(2)齿轮柱塞离合器的液压系统工作压力增大，当齿轮柱塞离合器在半结合工作状态时，由于柱塞在柱塞孔内往复运动，柱塞受连杆周向分力的作用，易造成柱塞与柱塞孔发生侧向磨损，长期使用后配合面间隙增大，增加液压油内泄漏，使齿轮柱塞离合器的长期工作效率降低，补油维护周期相对缩短，设备利用率降低，使用维护成本增加；

(3)在半结合状态下连杆、销轴等动力传动部件在较大应力作用下，易造成连杆、销轴等材料的疲劳损坏，一定程度降低了齿轮柱塞离合器的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种齿轮柱塞离合器，主要解决现有技术中采用单组贮油缸体，连杆、销轴等柱塞机构工作期间承受较大的应力的技术问题。

为解决上述技术问题所采用的思路是：通过增加贮油缸体数量，从而增加由柱塞、柱塞孔组成的各独立液压系统数量，降低单个独立液压系统的工作压力，由于单个液压系统工作压力与柱塞推力之间的关系为作用力与反作用力，因此，齿轮柱塞离合器同时进入工作状态的连杆、销轴数量增加，单组连杆、销轴承受的应力减小，各动力传动部件的疲劳寿命得到提高，由于液压系统的液压油压力降低，柱塞与柱塞孔，阀杆与阀杆孔的配合面液压油内漏减小，齿轮柱塞离合器的传动效率得到有效保证，使用维护周期延长，设备利用率提高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种齿轮柱塞离合器，包括输入轴、输出轴和设置在输入轴上的行星齿轮机构，其中，行星齿轮机构包括太阳齿轮、行星齿轮和齿轮圈；

还包括设置在行星齿轮机构两侧的偏心机构Ⅰ和偏心机构Ⅱ，其中，偏心机构Ⅰ由偏心轴Ⅰ和偏心支架Ⅰ组成；偏心机构Ⅱ由偏心轴Ⅱ和偏心支架Ⅱ组成；偏心轴Ⅰ和偏心轴Ⅱ均与太阳齿轮同轴设置，偏心支架Ⅰ和偏心支架Ⅱ与行星齿轮通过支撑轴连为一体；偏心轴Ⅰ和偏心轴Ⅱ分别通过轴承Ⅲ、轴承Ⅳ安装在输入轴上，且偏心轴Ⅰ和偏心轴Ⅱ安装的角度差为180°；

偏心轴Ⅰ上通过轴承Ⅰ连接有铰接架Ⅰ，铰接架Ⅰ上铰接有柱塞机构Ⅰ；柱塞机构Ⅰ数量为一组以上，每组两个，且两个柱塞机构Ⅰ对称设置在铰接架Ⅰ上，且各组柱塞机构Ⅰ均布在铰接架Ⅰ外围圆周上；

偏心轴Ⅱ上通过轴承Ⅱ连接有铰接架Ⅱ，铰接架Ⅱ上铰接有柱塞机构Ⅱ；柱塞机构Ⅱ数量为一组以上，每组两个，且两个柱塞机构Ⅱ对称设置在铰接架Ⅱ上，且各组柱塞机构Ⅱ均布在铰接架Ⅱ外围圆周上；

偏心机构Ⅰ外周设有贮油缸体Ⅰ，贮油缸体Ⅰ通过支架Ⅰ设置在输入轴上，且支架Ⅰ与输入轴之间通过轴承Ⅴ转动连接；贮油缸体Ⅰ上还开设有与柱塞机构Ⅰ相匹配的柱塞孔Ⅰ；

偏心机构Ⅱ外周设有贮油缸体Ⅱ，贮油缸体Ⅱ通过支架Ⅱ设置在输出轴上，且支架Ⅱ与输出轴之间通过花健固定连接；贮油缸体Ⅱ上还开设有与柱塞机构Ⅱ相匹配的柱塞孔Ⅱ；

贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ固定连接，还包括活动设置在贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ上的阀杆；贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ的交界处还设置有储油环，储油环内设有供油环，供油环两侧对称设置有与柱塞机构Ⅰ相匹配的过油孔组件Ⅰ和与柱塞机构Ⅱ相匹配的过油孔组件Ⅱ。

进一步地，过油孔组件Ⅰ包括过油孔Ⅰ、过油孔Ⅱ和过油孔Ⅲ；过油孔组件Ⅱ包括过油孔Ⅳ、过油孔Ⅴ和过油孔Ⅵ；

每组对应的过油孔Ⅰ和过油孔Ⅳ连通，连接通道中部设有吸油嘴，吸油嘴与过油孔Ⅰ和过油孔Ⅳ形成三通结构，且吸油嘴伸入供油环内；

互不连通的过油孔Ⅱ和过油孔Ⅴ均开设在阀杆上，每组过油孔Ⅱ和过油孔Ⅴ所在的阀杆外周还设有一个以上的回油槽，且回油槽内均开设有连通过油孔Ⅱ或过油孔Ⅴ的回油孔。

过油孔Ⅲ的末端还设有延伸到柱塞孔Ⅰ内的过油通道Ⅰ，过油孔Ⅵ末端还设有延伸到柱塞孔Ⅱ内的过油通道Ⅱ。

进一步地，贮油缸体Ⅰ上还设有贯穿过油孔Ⅰ和过油孔Ⅲ的空心螺栓Ⅰ；贮油缸体Ⅱ上还设有贯穿过油孔Ⅳ和过油孔Ⅵ的空心螺栓Ⅱ。

进一步地，柱塞机构Ⅰ包括连杆Ⅰ、连接头Ⅰ和柱塞Ⅰ，连杆Ⅰ一端通过销轴Ⅰ与铰接架Ⅰ进行铰接，另一端通过销轴Ⅱ与连接头Ⅰ进行铰接；连接头Ⅰ和柱塞Ⅰ通过异形键Ⅰ连接；

柱塞机构Ⅱ包括连杆Ⅱ、连接头Ⅱ和柱塞Ⅱ，连杆Ⅱ一端通过销轴Ⅲ与铰接架Ⅱ进行铰接，另一端通过销轴Ⅳ与连接头Ⅱ进行铰接；连接头Ⅱ和柱塞Ⅱ通过异形键Ⅱ连接。

进一步地，连接头Ⅰ的周向两边还设有滑床Ⅰ，滑床Ⅰ与贮油缸体Ⅰ接触区设置有用于放置滚针的滚针槽Ⅰ，且支架Ⅰ上设有与滚针槽Ⅰ相匹配的限位部Ⅰ；

连接头Ⅱ的周向两边还设有滑床Ⅱ，滑床Ⅱ与贮油缸体Ⅱ接触区设有用于放置滚针的滚针槽Ⅱ；且支架Ⅱ上设有与滚针槽Ⅱ相匹配的限位部Ⅱ。

进一步地，柱塞机构Ⅰ的数量为两个以上，柱塞机构Ⅱ的数量与柱塞机构Ⅰ的数量相同，且每个柱塞机构Ⅰ与一个柱塞机构Ⅱ的位置相对应。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术原理是：当齿轮柱塞离合器完全分离时，通过手动或自动控制的方式将阀杆在贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ内由右向左移动至过油孔组件Ⅰ、过油孔组件Ⅱ内的过油孔连通关系断开。在本实用新型中，由于过油孔组件Ⅰ中的过油孔Ⅱ和过油孔组件Ⅱ中的过油孔Ⅴ均设置在同一阀杆上，移动阀杆时，过油孔Ⅱ和过油孔Ⅴ同时与过油孔Ⅲ和过油孔Ⅵ断开，从而使得供油环和柱塞孔之间不连通，柱塞孔内的液压油不能流动，贮油缸体Ⅰ的柱塞机构Ⅰ受液压油阻止，贮油缸体Ⅱ的柱塞机构Ⅱ受液压油阻止，此时柱塞机构Ⅰ、柱塞机构Ⅱ、偏心机构Ⅰ、偏心机构Ⅱ、行星齿轮机构、输入轴和输出轴同步转动，形成一个整体，即输入轴顺时针转动时，各运动部件无相对运动，阀杆也随输入轴顺时针同步旋转，实现齿轮柱塞离合器结合，如图4中阀杆所在位置。

当齿轮柱塞离合器结合时，通过手动或自动控制的方式将阀杆在贮油缸体内由左向右移动至过油孔组件Ⅰ、过油孔组件Ⅱ内的过油孔连通。在本实用新型中，由于过油孔组件Ⅰ中的过油孔Ⅱ和过油孔组件Ⅱ中的过油孔Ⅴ均设置在同一阀杆上，移动阀杆时，过油孔Ⅱ和过油孔Ⅴ同时移动至连通位置，从而使得供油环与贮油缸体Ⅰ、贮油缸体Ⅱ的两组以上各自独立的柱塞孔分别与对应的过油孔连通。

此时的柱塞机构Ⅰ和柱塞机构Ⅱ在偏心机构Ⅰ、偏心机构Ⅱ、铰接架Ⅰ和铰接架Ⅱ的带动下运动，推动柱塞在柱塞孔内往复运动，柱塞孔内的液压油通过过油孔组件Ⅰ、过油孔组件Ⅱ被吸入、排出，此时柱塞、连杆等为空载运动；当输入轴顺时针转动时，输入轴带动太阳齿轮顺时针转动，行星齿轮逆时针自转的同时和偏心支架一起绕输入轴顺时针公转(齿轮圈不转动时)，偏心支架Ⅰ和偏心支架Ⅱ通过支撑轴与行星齿轮连接固定，偏心支架I和偏心轴I、偏心支架Ⅱ和偏心轴Ⅱ各为一体设计，偏心轴随行星齿轮和偏心支架顺时针同步转动，即输入轴顺时针转动→太阳齿轮顺时针转动→行星齿轮逆时针自转、行星齿轮顺时针公转→偏心支架顺时针转动；偏心轴顺时针转动时，由于铰接架Ⅰ通过轴承Ⅰ安装在偏心轴Ⅰ上，铰接架Ⅱ通过轴承Ⅱ安装在偏心轴Ⅱ上，柱塞机构Ⅰ、柱塞机构Ⅱ活动设置在两组铰接架上，当偏心轴Ⅰ、偏心轴Ⅱ顺时针转动，两组铰接架在偏心轴外摆动，带动连杆、连接头、柱塞等往复运动。

具体如下；当柱塞机构Ⅰ的部分柱塞Ⅰ向远离圆心运动时，配对柱塞孔Ⅰ内的液压油受压，液压油经过柱塞机构Ⅰ对应的过油孔组件Ⅰ推入供油环内；柱塞机构Ⅰ的另一部分柱塞Ⅰ向靠近圆心运动时，配对柱塞孔Ⅰ内的液压降低，供油环内的液压油从过油孔组件Ⅰ进入柱塞孔Ⅰ内。由于偏心轴Ⅰ和偏心轴Ⅱ设置角度相差180°，且每个柱塞Ⅰ与一个柱塞Ⅱ的位置相对应，因此，在偏心轴的持续旋转下，柱塞机构Ⅰ的柱塞Ⅰ往圆心方向运动时，则相对应的柱塞机构Ⅱ的柱塞Ⅱ往远离圆心方向运动，如此往复；柱塞机构Ⅰ和柱塞机构Ⅱ在铰接架带动下不断循环，贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ不转，输出轴不转，从而实现齿轮柱塞离合器分离。

当车辆下坡时，齿轮柱塞离合器分离换挡，随着车辆行驶，齿轮柱塞离合器的输出部随车辆行驶同步顺时针转动，其中，输出部包括输出轴、偏心机构带有储油环的贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ。由于车辆处于下坡道路，车辆行驶速度会加快，即齿轮圈分度圆顺时针转动线速度增加，同时，齿轮柱塞离合器分离后，发动机转速一般会降低，因此，太阳齿轮分度圆顺时针转动线速度降低，行星齿轮的分度圆逆时针自转线速度同步降低，行星齿轮逆时针公转带动偏心机构运动，不影响齿轮柱塞离合器的分离工作效能和齿轮柱塞离合器由分离到结合的操作转变。

当车辆上坡时，齿轮柱塞离合器分离换挡，随着车辆行驶，齿轮柱塞离合器的输出部随车辆行驶同步顺时针转动，由于车辆处于上坡道路，车辆行驶速度会降低，即齿轮圈分度圆顺时针转动线速度降低，同时，齿轮柱塞离合器分离后，发动机转速一般会降低，因此，太阳齿轮分度圆顺时针转动线速度降低，行星齿轮的分度圆逆时针自转线速度同步降低，太阳齿轮、齿轮圈分度圆的顺时针转动线速度均较小，由于行星齿轮的公转方向受太阳齿轮和齿轮圈的分度圆线速度影响(当齿轮圈分度圆转动线速度大于太阳齿轮分度圆转动线速度，行星齿轮逆时针公转，当齿轮圈分度圆转动线速度小于太阳齿轮分度圆转动线速度，行星齿轮顺时针公转)，不论此时行星齿轮如何以较低的速度顺时针或逆时针公转带动偏心机构运动，都不影响齿轮柱塞离合器的分离工作效能和齿轮柱塞离合器由分离到结合的操作转变。

当齿轮柱塞离合器由结合状态逐渐过渡到半结合状态，通过手动或自动控制的方式将阀杆由左向右少量移动；或当齿轮柱塞离合器由分离状态逐渐过渡到半结合状态，可手动或自动控制的方式将阀杆由右向左少量移动，使过油孔Ⅱ、过油孔Ⅴ两端分别与过油孔Ⅰ、过油孔Ⅲ和过油孔Ⅳ、过油孔Ⅵ半连通。

本实用新型的有益效果在于：

(1)齿轮柱塞离合器由于采用了贮油缸体Ⅰ和贮油缸体Ⅱ组合，齿轮柱塞离合器都是采用独立的液压系统与对应的柱塞连杆机构配合工作，增加了液压系统的数量，使单个独立液压系统的液压压力得到有效控制，由于液压压力与柱塞推力之间为作用力与反作用力关系，因此，单组连杆、销轴等承受的应力可控制在材料的允许应力范围内。

(2)通过对阀杆设置回油槽和回油孔进一步减小齿轮柱塞离合器的液压油内漏，其补充加注液压油的保养周期延长，设备利用率提高，设备耐用性好，工作可靠，维护保养成本进一步降低。

(3)通过对连接头、柱塞进行分体设计，在贮油缸体上增设滚针和滑床，消除了连杆周向分力对柱塞与柱塞孔的侧向磨损，使柱塞只承受径向力作用，柱塞与柱塞孔在经过长期使用后，仍能保持良好的配合间隙和较高的传动效率。

(4)本实用新型不仅能够实现动力结合、动力断开功能，还具有耐久性好以及在大负荷下长期工作后仍能保持传动效率高的优点。

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，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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附图：

图1是本实用新型从贮油缸体Ⅱ及柱塞机构Ⅱ的一面观察的一种结构示意图。

图2是图1中沿着柱塞连杆机构A-A面剖视的一种结构示意图。

图3是图2去除壳体和阀杆控制部分后的一种局部结构示意图。

图4是图1中沿着过油孔阀杆B-B面的一种剖面示意图。

图5是图4中过油孔组件处的一种局部放大结构示意图。

图6是图4中阀杆的一种局部放大结构示意图。

图7是阀杆和端盘卡接的一种局部结构示意图。

图8是图1中C-C面的一种局部剖视结构示意图。

图9是柱塞机构Ⅱ的一种局部剖视结构示意图。

图10是偏心轴及偏心支架的一种正视示意图。

图11是支架Ⅱ的一种正视结构示意图。

图12是支架Ⅰ的一种正视结构示意图。

图中：1.输入轴；2.输出轴；3.行星齿轮机构；301.太阳齿轮；302.行星齿轮；303.齿轮圈；4偏心机构Ⅰ；401.偏心轴Ⅰ；402.偏心支架Ⅰ；5.偏心机构Ⅱ；501.偏心轴Ⅱ；502.偏心支架Ⅱ；6.支撑轴；7.轴承Ⅰ；8.铰接架Ⅰ；801.十字架Ⅰ，802.挡架Ⅰ；9.柱塞机构Ⅰ；901.连杆Ⅰ；902.连接头Ⅰ；903.柱塞Ⅰ；10.轴承Ⅱ；11.铰接架Ⅱ；1101.十字架Ⅱ，1102.挡架Ⅱ；12.柱塞机构Ⅱ；1201.连杆Ⅱ；1202.连接头Ⅱ；1203.柱塞Ⅱ；13.贮油缸体Ⅰ；14.支架Ⅰ；15.轴承Ⅲ；16.柱塞孔Ⅰ；17.贮油缸体Ⅱ；18.支架Ⅱ；19.轴承Ⅳ；20.柱塞孔Ⅱ；21.阀杆；22.储油环；23.供油环；24.过油孔组件Ⅰ；2401.过油孔Ⅰ；2402.过油孔Ⅱ；2403.过油孔Ⅲ；25.过油通道Ⅰ；26.过油孔组件Ⅱ；2601.过油孔Ⅳ；2602.过油孔Ⅴ；2603.过油孔Ⅵ；27.过油通道Ⅱ；28.吸油嘴；29.空心螺栓Ⅰ；30.空心螺栓Ⅱ；31.销轴Ⅰ；32.销轴Ⅱ；33.异形键Ⅰ；34.销轴Ⅲ；35.销轴Ⅳ；36.异形键Ⅱ；37.滚针槽Ⅰ；38.限位部Ⅰ；39.滚针槽Ⅱ；40.限位部Ⅱ；41.堵丝；42.回油槽Ⅲ；43.回油孔Ⅲ；44.回油槽Ⅰ；45.回油孔Ⅰ；46.回油槽Ⅱ；47.回油孔Ⅱ；48.轴承V；49.减重孔；50.配重轴；51.过油腔Ⅰ；52.油孔Ⅰ；53.阀球管Ⅰ；54.限位块Ⅰ；55.阀孔Ⅰ；56.阀球Ⅰ；57.弹簧Ⅰ；58.过油腔Ⅱ；59.油孔Ⅱ；60.阀球管Ⅱ；61.限位块Ⅱ；62.阀孔Ⅱ；63.阀球Ⅱ；64.弹簧Ⅱ；65.单向阀；66.加油补气装置；67.同步齿轮；68.输入齿轮；69.运动转换套；70.螺纹套；71.传动齿轮；72.端盘；73.滑床Ⅱ；74.花键；75.连接螺栓

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合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，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1至图6所示，一种齿轮柱塞离合器，包括输入轴1、输出轴2和设置在输入轴1上的行星齿轮机构3，其中，行星齿轮机构3包括太阳齿轮301、行星齿轮302和齿轮圈303；

还包括设置在行星齿轮机构3两侧的偏心机构Ⅰ4和偏心机构Ⅱ5，其中，偏心机构Ⅰ4由偏心轴Ⅰ401和偏心支架Ⅰ402组成；偏心机构Ⅱ5由偏心轴Ⅱ501和偏心支架Ⅱ502组成；偏心轴Ⅰ401和偏心轴Ⅱ501均与太阳齿轮301同轴设置，偏心支架Ⅰ402和偏心支架Ⅱ502与行星齿轮302通过支撑轴6连为一体；偏心轴Ⅰ401和偏心轴Ⅱ501分别通过轴承Ⅲ15、轴承Ⅳ19安装在输入轴1上，且偏心轴Ⅰ401和偏心轴Ⅱ501安装的角度差为180°；

偏心轴Ⅰ401上通过轴承Ⅰ7连接有铰接架Ⅰ8，铰接架Ⅰ8上铰接有柱塞机构Ⅰ9；柱塞机构Ⅰ9数量为一组以上，每组两个，且两个柱塞机构Ⅰ9对称设置在铰接架Ⅰ8上，且各组柱塞机构Ⅰ9均布在铰接架Ⅰ8外围圆周上；

偏心轴Ⅱ501上通过轴承Ⅱ10连接有铰接架Ⅱ11，铰接架Ⅱ11上铰接有柱塞机构Ⅱ12；柱塞机构Ⅱ12数量为一组以上，每组两个，且两个柱塞机构Ⅱ12对称设置在铰接架Ⅱ11上，且各组柱塞机构Ⅱ12均布在铰接架Ⅱ11外围圆周上；

偏心机构Ⅰ4外周设有贮油缸体Ⅰ13，贮油缸体Ⅰ13通过支架Ⅰ14设置在输入轴1上，且支架Ⅰ14与输入轴1之间通过轴承Ⅴ48转动连接；贮油缸体Ⅰ13上还开设有与柱塞机构Ⅰ9相匹配的柱塞孔Ⅰ16；

偏心机构Ⅱ5外周设有贮油缸体Ⅱ17，贮油缸体Ⅱ17通过支架Ⅱ18设置在输出轴2上，且支架Ⅱ18与输出轴2之间通过花键74固定连接；贮油缸体Ⅱ17上还开设有与柱塞机构Ⅱ12相匹配的柱塞孔Ⅱ20；

贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17固定连接，还包括活动设置在贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17上的阀杆21；贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17的交界处还设置有储油环22，储油环22内设有供油环23，供油环23两侧对称设置有与柱塞机构Ⅰ9相匹配的过油孔组件Ⅰ24和与柱塞机构Ⅱ12相匹配的过油孔组件Ⅱ26。

进一步地，过油孔组件Ⅰ24包括过油孔Ⅰ2401、过油孔Ⅱ2402和过油孔Ⅲ2403；过油孔组件Ⅱ26包括过油孔Ⅳ2601、过油孔Ⅴ2602和过油孔Ⅵ2603；

每组对应的过油孔Ⅰ2401和过油孔Ⅳ2601连通，连接通道中部设有吸油嘴28，吸油嘴28与过油孔Ⅰ2401和过油孔Ⅳ2601形成三通结构，且吸油嘴28伸入供油环23内；

互不连通的过油孔Ⅱ2402和过油孔Ⅴ2602均开设在阀杆21上，每组过油孔Ⅱ2402和过油孔Ⅴ2602所在的阀杆21外圆周还分别设有一个以上的回油槽，且回油槽上均开设有连通过油孔Ⅱ2402或过油孔Ⅴ2602的回油孔。

过油孔Ⅲ2403的末端还设有延伸到柱塞孔Ⅰ16内的过油通道Ⅰ25，过油孔Ⅵ2603末端还设有延伸到柱塞孔Ⅱ20内的过油通道Ⅱ27。

进一步地，如图4和图5所示，贮油缸体Ⅰ13上还设有贯穿过油孔Ⅰ2401和过油孔Ⅲ2403的空心螺栓Ⅰ29；贮油缸体Ⅱ17上还设有贯穿过油孔Ⅳ2601和过油孔Ⅵ2603的空心螺栓Ⅱ30。

进一步地，如图1、图2、图3、图8和图9所示，柱塞机构Ⅰ9包括连杆Ⅰ901、连接头Ⅰ902和柱塞Ⅰ903，连杆Ⅰ901一端通过销轴Ⅰ31与铰接架Ⅰ8进行铰接，另一端通过销轴Ⅱ32与连接头Ⅰ902进行铰接；连接头Ⅰ902和柱塞Ⅰ903通过异形键Ⅰ33连接；

柱塞机构Ⅱ12包括连杆Ⅱ1201、连接头Ⅱ1202和柱塞Ⅱ1203，连杆Ⅱ1201一端通过销轴Ⅲ34与铰接架Ⅱ11进行铰接，另一端通过销轴Ⅳ35与连接头Ⅱ1202进行铰接；连接头Ⅱ1202和柱塞Ⅱ1203通过异形键Ⅱ36连接。

进一步地，如图1至图3、图8、图11和图12所示，

连接头Ⅰ902的周向两边还设有滑床Ⅰ，滑床Ⅰ与贮油缸体Ⅰ13接触区设置有用于放置滚针的滚针槽Ⅰ37，且支架Ⅰ14上设有与滚针槽Ⅰ37相匹配的限位部Ⅰ38。具体地，连杆Ⅰ901小端与周向两边设置的滑床Ⅰ配合，滑床Ⅰ与贮油缸体Ⅰ13接触区设有滚针槽Ⅰ37用于放置滚针。

连接头Ⅱ1202的周向两边还设有滑床Ⅱ73，滑床Ⅱ73与贮油缸体Ⅱ17接触区设置有用于放置滚针的滚针槽Ⅱ39；且支架Ⅱ18上设有与滚针槽Ⅱ39相匹配的限位部Ⅱ40。具体地，连杆Ⅱ1201小端与周向两边设置的滑床Ⅱ73配合，滑床Ⅱ73与贮油缸体Ⅱ17接触区设有滚针槽Ⅱ39用于放置滚针。

进一步地，如图1至图3所示，柱塞机构Ⅰ9的数量为两个以上，柱塞机构Ⅱ12的数量与柱塞机构Ⅰ9的数量相同，且每个柱塞机构Ⅰ9与一个柱塞机构Ⅱ12的位置相对应。

液压油通道的组成：贮油缸体Ⅰ13上由两组以上的过油孔组件Ⅰ24、过油通道Ⅰ25以及空心螺栓Ⅰ29形成的单向油道组成；贮油缸体Ⅱ17上由两组以上的过油孔组件Ⅱ26、过油通道Ⅱ27以及空心螺栓Ⅱ30形成的单向油道组成。两套独立过油通道均通过阀杆21上两段独立过油孔控制，其中过油孔组件Ⅰ24中的过油孔Ⅱ2402和过油孔组件Ⅱ26中的过油孔Ⅴ2602为控制油道，贮油缸体Ⅰ13上布置的过油孔组件Ⅰ24与贮油缸体Ⅱ17上布置的过油孔组件Ⅱ26结构及工作方式相同，设置方向相反。

贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17上设置有“凹、凸”相互错位，且能保证贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17同步转动的同步齿轮67传递动力和运动。贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17通过连接螺栓75固定连接形成一个整体，实现同步转动。本实用新型中的连接螺栓75数量为一颗以上，具体如图1所示。

偏心支架Ⅰ402与偏心轴Ⅰ401为一体设计，偏心支架Ⅱ502与偏心轴Ⅱ501为一体设计，偏心支架Ⅰ402和偏心支架Ⅱ502通过支撑轴6将1组以上行星齿轮302连接形成一个整体。

由于贮油缸体Ⅰ13内的柱塞Ⅰ903是偏心轴Ⅰ401转动带动工作，贮油缸体Ⅱ17上的柱塞Ⅱ1203是偏心轴Ⅱ501转动带动工作，即在两个贮油缸体360°范围内，其中180°范围内的柱塞受正压，另外180°范围柱塞呈负压吸油；且两组贮油缸体工作时，其受压和吸油的柱塞均相差180°，受压柱塞通过连杆将径向分力作用在输入轴1上，导致在贮油缸体之间的输入轴1上产生一个力矩，由于贮油缸体之间的距离较小，因此，这组力矩不会对输入轴1造成破坏性影响。

还包括阀杆21控制装置，以及包裹阀杆21控制装置、贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17的外壳；阀杆21控制装置包括输入齿轮68和移动转换装置，移动转换装置包括螺纹套70，螺纹套70外侧与外壳通过轴承连接，螺纹套70外侧还固定有与输入齿轮68啮合的传动齿轮71，通过花键滑动固定在外壳上的运动转换套69、外螺纹与螺纹套70内螺纹配合连接，运动转换套69上还通过轴承固定有与阀杆21固接的端盘72；输入齿轮68、输入轴1和输出轴2均伸出外壳。

本实用新型中的阀杆21控制装置与公开号为CN214788677U的专利中公开的阀杆21控制装置结构类似。本实用新型中壳体的具体设置方式与公开号为CN214788677U的专利中公开的壳体设置方式相同。为了节省空间，本齿轮柱塞离合器也可以取消外壳，将齿轮柱塞离合器与变速箱集成在一个箱体内，使其更美观、更简洁。

阀杆21两端分别设置的内孔加工成过油孔Ⅱ2402和过油孔Ⅴ2602，保证两组独立油道实现各自独立的功能，阀杆21与端盘72连接部位内孔加工完成后用堵丝41封堵，具体如图4至图6所示。

阀杆孔的加工：须在贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17配对组装后，一次加工成型，保证阀杆孔的同心度。

在偏心轴Ⅰ401与贮油缸体Ⅰ13以及偏心轴Ⅱ501与贮油缸体Ⅱ17配合工作过程中，连杆Ⅰ901或连杆Ⅱ1201工作在不同位置，连杆中心线的角度会发生变化。在柱塞机构Ⅰ9和柱塞机构Ⅱ12中，当柱塞处于正上方和正下方两个位置时，连杆中心轴线与输入轴1中心线相互垂直，柱塞推动连杆对贮油缸体不会产生周向分力；当柱塞处于非正上方和非正下方两个位置时，两连杆孔中心连线与输入轴1中心线并不相互垂直，此时，连杆将产生周向分力作用在贮油缸体上，该周向分力越大越有利于齿轮柱塞离合器的工作性能提升，但周向分力也会通过连杆推动柱塞作用在柱塞孔内壁，造成柱塞与柱塞孔周向力作用区材料磨损，长期工作后将破坏配合面密封性能，导致齿轮柱塞离合器的传动效率下降。为了克服这种周向分力对柱塞和柱塞孔的不良影响，本实用新型在贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17上每组连接头Ⅰ902、连接头Ⅱ1202和连杆铰接活动区的周向两边设置了滚针和滑床，为了保证滚针的位置正确，在贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17上设置了滚针槽，在支架Ⅰ14和支架Ⅱ18上设置了与滚针槽相匹配的限位部，采用滚针槽和限位部配合可限制滚针在非滑床控制区的位置保持不变。

在本实用新型中，连杆与铰接架接触的一端较宽，与滑床接触的一端相对较窄，滑床与连杆小端圆弧配合，保证连杆小端在每组两个滑床上设置的限位坑内灵活转动且间隙尽可能小；通过将柱塞与连接头分体设计，连接头直径略小于柱塞直径，连接头与柱塞通过异形键实现连接，连接头上的异形键可在柱塞的相对应的异形键槽内左右滑动。在本实用新型的一个实施例中，异形键槽的形状为燕尾槽。

本实用新型还可以将滑床与连接头一体设计，当连杆的周向分力作用在连接头上，连接头通过异形键在柱塞的异形键槽内少量位移，连杆小端周向分力通过销轴Ⅱ32、销轴Ⅳ35传递至滑床、滚针，再到贮油缸体上，消除了连杆周向分力造成柱塞与柱塞孔的周向分力作用区材料磨蚀，柱塞只承受连杆的径向分力。连杆小端也可采用其它形式将周向分力传递到贮油缸体上，以消除连杆周向分力对柱塞和柱塞孔的不良影响。

在齿轮柱塞离合器分离或半结合状态下，柱塞、连杆随偏心轴Ⅰ401和偏心轴Ⅱ501的转动而运动，当柱塞、连杆运动时，滑床在连杆小端带动下往复运动，由于往复运动速度较快，滑床在内、外止点将产生较大的运动惯性力，因此，采用高强轻质的材料，能有效降低滑床往复运动的惯性力，使齿轮柱塞离合器在分离或半结合状态时运行更平稳。

在齿轮柱塞离合器分离状态下，设定齿轮圈303不转动，此时偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501的转动速度为：

i＝n1/n2＝d2/d1

n1:太阳齿轮301转速，单位r/min。

n2：内齿圈303转速，单位r/min。

d1:太阳齿轮301分度圆直径，单位mm。

d2:内齿圈303分度圆直径，单位mm。

i:行星架或偏心轴传动比。

齿轮柱塞离合器分离时，即偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501的转动速度远低于太阳齿轮301的转动速度，偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501转动一周带动铰接架Ⅰ8和铰接架Ⅱ11周向摆动一次，铰接架Ⅰ8和铰接架Ⅱ11通过连杆带动贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17内的所有柱塞在对应柱塞孔内往复运动一次，此时太阳齿轮301、行星齿轮302、齿轮圈303，以及偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501，连杆和柱塞等零件只有运动，不传递动力。

齿轮柱塞离合器由分离逐渐过渡到半结合状态，由于齿轮圈303由相对静止开始缓慢转动或具有转动趋势，偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501带动贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17开始缓慢相对运动或具有运动趋势，偏心轴、铰接架、连杆和柱塞等的受力逐渐增大，直至齿轮柱塞离合器由半结合过渡到结合状态，偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501与太阳齿轮301同步转动，行星齿轮302、连杆和柱塞与贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17无相对运动，部分连杆和柱塞承受静荷载，动力由输入轴1→太阳齿轮301→行星齿轮302→偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501→铰接架Ⅰ8、铰接架Ⅱ11→连杆→滑床→滚针→贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17→输出轴2。液压油压力平衡柱塞、连杆的径向分力，齿轮柱塞离合器结合传递动力。

贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17通过共用阀杆21控制齿轮柱塞离合器同步工作，实现动力断开、动力结合和半结合工作状态，阀杆21两端设置各自独立的内孔形成过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602。

如图4至图6所示，阀杆21与贮油缸体Ⅱ17配合工作区，阀杆21上左端设置有与过油孔Ⅴ2602对应的回油槽Ⅲ42，回油槽Ⅲ42中设置有回油孔Ⅲ43，回油孔Ⅲ43与过油孔Ⅴ2602相通。当齿轮柱塞离合器结合(即：如图4、图5阀杆21所处位置，柱塞上过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅵ2603断开)，过油孔Ⅵ2603中的高压油经阀杆21和阀杆孔的配合面向左、右两边少量内漏，内漏向右边阀杆21与阀杆孔配合面，液压油进入阀杆21右端面的密闭空间，经过油孔Ⅴ2602流回供油环23；内漏向左边阀杆21与阀杆孔配合面，液压油进入阀杆21上设置的回油槽Ⅲ42，再经回油孔Ⅲ43流进过油孔Ⅴ2602回到供油环23。阀杆21与贮油缸体Ⅰ13配合工作区，阀杆21上设置有回油槽Ⅰ44，回油槽Ⅰ44中设置有回油孔Ⅰ45，阀杆21与贮油缸体Ⅰ13配合工作区还设置有回油槽Ⅱ46，回油槽Ⅱ46中设置有回油孔Ⅱ47，回油孔Ⅰ45、回油孔Ⅱ47均与过油孔Ⅱ2402相通，当过油孔Ⅲ2403中的高压油经阀杆21和阀杆孔的配合面向左、右两边少量内漏，内漏向右边阀杆21与阀杆孔配合面，液压油进入阀杆21与阀杆孔配合面右端回油槽Ⅱ46，再经回油孔Ⅱ47过油孔Ⅱ2402流回供油环23；内漏向左边阀杆21与阀杆孔配合面，液压油进入阀杆21上设置的回油槽Ⅰ44，再经回油孔Ⅰ45，流进过油孔Ⅱ2402流回供油环23；通过在阀杆21上设置多组全断面拦截的回油槽和回油孔，阻断了阀杆21与阀杆孔配合面的液压油内漏通道。

阀杆21左端外圆设置有卡槽与端盘72外圆设置的卡槽安装定位，实现对阀杆21的周向和轴向定位。装配时，先将全部阀杆21的卡槽与端盘72外圆周上开槽装配在一起，再整体装入贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17内。

如图4和图10所示，由于齿轮柱塞离合器采用两组相差180°的偏心轴Ⅰ401和偏心轴Ⅱ501驱动柱塞机构工作，为了使贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17能够各自满足动平衡的需要，在偏心支架Ⅰ402、偏心支架Ⅱ502上距离偏心轴近端，设置有两个减重孔49，在距偏心轴远端，设置有两个配重轴50；在不影响偏心支架Ⅰ402、偏心支架Ⅱ502对支撑轴6的装配孔强度和配重轴50对行星齿轮302的干涉影响情况下，可适当调整减重孔49和配重轴50位置和大小，以取得更佳的动平衡配重效果，另为了减小设备的整体质量，柱塞、连杆等偏心部件可采用轻质高强材料，以达到减小动平衡对配重重量的要求。四根配重轴50与偏心支架Ⅰ402、偏心支架Ⅱ502紧配合。

齿轮柱塞离合器输入轴1端部采用轴承安装在输出轴2端部，改善了齿轮柱塞离合器输入轴、输出轴悬臂受力状态。

本齿轮柱塞离合器工作过程中，由于贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17对称设置且相差180°，每组阀杆控制的2组柱塞排出的液压油与吸入的液压油数量相等，吸油嘴28只在液压系统内液压油少量内漏后补充。

齿轮柱塞离合器在结合状态下，即过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅵ2603、过油孔Ⅱ2402与过油孔Ⅲ2403断开，阻断了液压油的回流通道，柱塞在柱塞孔内处于静压状态，因此，齿轮柱塞离合器在正常工作状态下，柱塞在柱塞孔内不发生往复相对运动，部分连杆等传力部件承受静压力，连杆等传力部件只在半结合状态下短时间承受交变应力。齿轮柱塞离合器由于部分位置连杆轴线偏离输入轴1中心线，液压油压力通过柱塞和连接头作用在连杆小端，连杆上产生一个周向分力，通过滑床、滚针传递到贮油缸体上，为齿轮柱塞离合器正常工作创造条件，齿轮柱塞离合器中同时进入工作状态的所有连杆的周向分力之和与连杆小端铰接孔中心至输入轴1中心的距离的乘积，为离合器的输出扭矩；齿轮柱塞离合器在分离或半结合状态下，柱塞与柱塞孔之间才有相对运动，且齿轮柱塞离合器分离时，柱塞、连杆等只有运动没有力的传递，齿轮柱塞离合器的这个特点，有效减少了齿轮柱塞离合器各运动部件的磨损，延长了齿轮柱塞离合器的使用寿命，长期工作后其仍能保持较高传动效率。

M＝L×F；

M:扭矩,单位牛顿.米Nm；

L：周向分力距输入轴1中心的距离,单位米m；

F：周向分力之和,单位牛顿N。

如图4和图5所示，本实用新型中的空心螺栓Ⅰ29和空心螺栓Ⅱ30具体形状与过油孔组件的配合方式及功能均与公开为CN214788677U的专利中的空心螺栓相同。具体地，在本实用新型中，空心螺栓Ⅰ29内开设有与过油孔Ⅰ2401、过油孔Ⅲ2403连通的过油腔Ⅰ51，过油腔Ⅰ51内设置有开设油孔Ⅰ52的阀球管Ⅰ53，阀球管Ⅰ53和过油腔Ⅰ51之间设置有限位块Ⅰ54，阀球管Ⅰ53和过油腔Ⅰ51之间通过过油孔Ⅰ2401连通，空心螺栓Ⅰ29还包括与过油孔Ⅰ2401连通的阀孔Ⅰ55。过油孔Ⅰ2401穿过空心螺栓Ⅰ29的阀孔Ⅰ55，并通过阀球Ⅰ56与过油腔Ⅰ51单向连通，阀球管Ⅰ53内设置有推动阀球Ⅰ56关闭阀孔Ⅰ55的弹簧Ⅰ57，阀球Ⅰ56半径大于阀孔Ⅰ55的半径。

该结构相当于在空心螺栓Ⅰ29内设置单向油道，过油孔Ⅰ2401穿过空心螺栓Ⅰ29与阀孔Ⅰ55连通并通过空心螺栓Ⅰ29固定，齿轮柱塞离合器分离时，当柱塞机构Ⅰ9的柱塞Ⅰ903在柱塞孔Ⅰ16内向圆心方向运动，柱塞孔Ⅰ16形成负压吸油，负压经过油通道Ⅰ25、过油腔Ⅰ51传递给阀球Ⅰ56，在阀球Ⅰ56两边压力差作用下，阀球Ⅰ56压缩弹簧Ⅰ57，开启阀孔Ⅰ55，液压油经阀孔Ⅰ55和过油腔Ⅰ51、过油通道Ⅰ25进入柱塞孔Ⅰ16，同时过油孔Ⅰ2401、过油孔Ⅱ2402和过油孔Ⅲ2403仍保持畅通供油，齿轮柱塞离合器在高速转动时，单向油道缩短了供油油道长度，增大供油通道断面，可有效提高柱塞孔Ⅰ16的注油效率，从而有效保证该离合器的传动效率；当柱塞孔Ⅰ16排油时，柱塞孔Ⅰ16内液压油压力升高，液压油压力和弹簧Ⅰ57推动阀球Ⅰ56与阀孔Ⅰ55配合关闭该通道。限位块Ⅰ54既可保证过油腔Ⅰ51内液压油流动顺畅，又可保证阀球管Ⅰ53和阀孔Ⅰ55同心。阀球管Ⅰ53内径略大于阀球Ⅰ56外径，保证阀球Ⅰ56在阀球管Ⅰ53内运动顺畅并控制运动间隙，避免齿轮柱塞离合器工作过程中，阀球Ⅰ56受离心力作用偏离阀孔Ⅰ55中心。

如图4和图5所示，空心螺栓Ⅱ30内开设有与过油孔Ⅳ2601、过油孔Ⅵ2603连通的过油腔Ⅱ58，过油腔Ⅱ58内设置有开设油孔Ⅱ59的阀球管Ⅱ60，阀球管Ⅱ60和过油腔Ⅱ58之间设置有限位块Ⅱ61，阀球管Ⅱ60和过油腔Ⅱ58之间连通，空心螺栓Ⅱ30还包括与过油孔Ⅳ2601连通的阀孔Ⅱ62。过油孔Ⅳ2601穿过空心螺栓Ⅱ30的阀孔Ⅱ62，并通过阀球Ⅱ63与过油腔Ⅱ58单向连通，阀球管Ⅱ60内设置有推动阀球Ⅱ63关闭阀孔Ⅱ62的弹簧Ⅱ64，阀球Ⅱ63半径大于阀孔Ⅱ62的半径。由于本实用新型中空心螺栓Ⅱ30与空心螺栓Ⅰ29对称设置，空心螺栓Ⅱ30的工作方式与空心螺栓Ⅰ29的原理相同。为了保证齿轮柱塞离合器的传动效率，合理设置各个过油孔的直径，以保证齿轮柱塞离合器吸、排油顺畅，从而达到齿轮离合器分离彻底，传动效率高的效果。

在本实用新型的一个实施例中，储油环22上还固定有伸入供油圆环内部的单向阀65，单向阀65、储油环22和供油环23的配合关系与公开号为CN214788677U的专利中三者的配合关系完全相同。

在本实用新型的实施例中，齿轮柱塞离合器的装配关系如下：

行星齿轮机构3部分：输入轴1上的外花键与太阳齿轮301的内花键配合安装固定；偏心轴Ⅰ401通过轴承Ⅲ15安装在输入轴1上太阳齿轮301左边，偏心轴Ⅱ501通过轴承Ⅳ19安装在输入轴1上太阳齿轮301右边，两个以上的行星齿轮302通过支撑轴6安装固定在偏心支架Ⅰ402和偏心支架Ⅱ502上，卡环定位；行星齿轮302同时和太阳齿轮301、齿轮圈303安装配合。

铰接架部分：偏心轴Ⅰ401上通过轴承Ⅰ7安装的铰接架Ⅰ8包括十字架Ⅰ801和挡架Ⅰ802，十字架Ⅰ801通过轴承Ⅰ7安装在偏心轴Ⅰ401上，卡环定位，挡架Ⅰ802安装在十字架Ⅰ801的左边，通过销轴Ⅰ31将相应的连杆Ⅰ901和十字架Ⅰ801、挡架Ⅰ802连接成一个整体，卡环定位。

偏心轴Ⅱ501上通过轴承Ⅱ10安装的铰接架Ⅱ11包括十字架Ⅱ1101和挡架Ⅱ1102，挡架Ⅱ1102安装在十字架Ⅱ1101的右边，通过销轴Ⅲ34将相应的连杆Ⅱ1201和十字架Ⅱ1101、挡架Ⅱ1102连接成一个整体，卡环定位。

贮油缸体Ⅱ17部分：过油孔Ⅳ2601为油管并通过空心螺栓安装固定在贮油缸体Ⅱ17内，过油孔Ⅵ2603是在贮油缸体Ⅱ17上钻孔形成，贮油缸体Ⅱ17上设置有齿轮圈303，两个以上的柱塞孔Ⅱ20均布；两个以上的阀杆21与阀杆孔配合，每组柱塞对应布置有各自独立的过油孔组件Ⅱ26。

空心螺栓Ⅱ30内设置的阀孔Ⅱ62、阀球Ⅱ63、过油腔Ⅱ58，组成的单向供油通道，过油孔Ⅴ2602设置在阀杆21上，为控制油道。

支架Ⅱ18内圆设置有花键与输出轴2上设置的外花键配合，实现定位和动力传递，贮油缸体Ⅱ17与支架Ⅱ18之间通过花键形结构配合传递动力并对贮油缸体Ⅱ17起支撑定位作用，支架Ⅱ18和贮油缸体Ⅱ17通过螺栓固定连接，且螺栓只起连接固定作用。储油环22通过下沉螺栓固定在贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17外圆周上。

贮油缸体Ⅰ13与过油孔组件Ⅰ24以及空心螺栓Ⅰ29的配合和工作原理与贮油缸体Ⅱ17上相关零部件的配合方式和工作原理相同，支架Ⅰ14与输入轴1通过轴承安装定位；连接螺栓75下沉到贮油缸体上Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17内。

阀杆21控制装置部分：本实用新型中的阀杆21控制装置部分与公开号为CN214788677U相同，区别仅仅在于本实用新型中端盘72与阀杆21的装配方式和控制油道数量不同。具体地，输入齿轮68为连轴齿轮，其通过轴承安装固定在外壳上，卡环定位；螺纹套70左端外圆通过轴承安装固定在外壳上，卡环定位，螺纹套70右端外圆设置有外花键与传动齿轮71内花键配合，传动齿轮71与输入齿轮68啮合传递运动；螺纹套70内圆设置有螺纹与运动转换套69外螺纹配合，运动转换套69内圆设置有花键与外壳上设置的外花键滑动配合；运动转换套69右端外圆通过轴承安装有端盘72，卡环定位；端盘72外圆周上设置有两组以上的槽与阀杆21左端卡槽配合安装定位。左边外壳通过轴承安装固定在输入轴1、输入齿轮68上，实现定位，右端外壳通过轴承安装固定在支架Ⅱ18的外圆上，左、右两半外壳通过螺栓连接。

特殊情况说明

齿轮柱塞离合器分离时，贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17的液压系统均处于低压循环状态。在本实用新型的一个实施例中，贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17上均设有八组独立液压系统，共有十六组各自独立的液压系统配合柱塞工作。运行过程中，八组吸油、八组排油，排油总量和吸油总量相等，供油环23内的液压油总量保持不变。当齿轮柱塞离合器结合，其中八组液压系统受压，经长时间工作，在柱塞、柱塞孔的滑动配合面可能会有极少量的液压油内漏，当内漏达到一定量时，供油环23内的压力降低，单向阀65内的球体压缩回位弹簧，储油环22内的液压油经单向阀向供油环23补油。由于在上述补油过程中，储油环22内的压力降低，加油补气装置66向储油环22补充空气，直至各处压力达到平衡，加油补气装置66具体如图2所示。由于齿轮柱塞离合器结合且正常转动时，储油环22内的空气在距离转动中心较近的内圆周，液压油被离心力甩向距离转动中心较远的外圆周，此时通过单向阀65向供油环23补油，不会吸入空气。当储油环22内的液压油面低于一定阈值时，应通过加油补气装置66及时补充液压油。上述加油补气装置66的原理与公开号为CN214788677U相同，也可以是其它现有技术中的加油补气装置66。在本实用新型中，加油补气装置66通过壳体上的空心螺栓平衡外部大气压和壳体内的气压。

齿轮柱塞离合器结合时，整个装置的输入部分和输出部分为一个整体，即太阳齿轮301、行星齿轮302、齿轮圈303、偏心轴、铰接架等无相对运动。当齿轮柱塞离合器分离或半结合状态时，行星齿轮302公转速度或者偏心轴I401、偏心轴Ⅱ501转动速度相对于太阳齿轮301转动速度大幅降低，铰接架的摆动速度、连杆带动柱塞往复运动速度大幅降低，减少了柱塞与柱塞孔的磨损次数；本齿轮柱塞离合器分离时，柱塞推动液压油在过油孔组件和过油通道内往复流动，阻力较小；齿轮柱塞离合器结合时，过油孔Ⅱ2402和过油孔Ⅴ2602阻断，由于液体的不可压缩性，柱塞与柱塞孔保持相对静止；通过调节太阳齿轮301、齿轮圈303的直径可调节行星齿轮302的公转速度，从而达到调节偏心轴的转动速度的目的。由于齿轮柱塞离合器分离和半结合工作状态在整个使用周期中占比较少，因此，柱塞与柱塞孔磨损时间较少，齿轮柱塞离合器的这个特点决定了它具有与变速箱等相同寿命和高的传动效率。

在本实用新型中，行星齿轮302数量为四个，其它方案可根据需要设定为其它个数。阀杆21上设置有过油孔Ⅴ2602，过油孔Ⅴ2602上设置有两个分别与过油孔Ⅳ2601和过油孔Ⅵ2603连通、断开的控制油道，当阀杆21在阀杆孔内左、右移动，可实现过油孔的断开、连通，阀杆21上另一组过油孔Ⅱ2402上也设置有两个分别与过油孔Ⅰ2401和过油孔Ⅲ2403连通、断开的控制油道，阀杆21上分别设置的两组各自独立工作的油道实现同步控制，由于偏心轴Ⅰ401和偏心轴Ⅱ501相差180°，因此各组各自独立工作的油道在齿轮柱塞离合器结合时，有一半柱塞孔内的液压油处于受压状态，即工作状态。

为了保证过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602上的控制油道始终与贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17上的过油孔Ⅰ2401和过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅳ2601和过油孔Ⅵ2603周向位置对正，要求阀杆21相对贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17不发生周向转动，为此，通过在端盘72上设置槽与阀杆21左端卡槽安装配合，端盘72通过轴承安装在运动转换套69上，阀杆21带动端盘72与贮油缸体Ⅰ13、贮油缸体Ⅱ17同步转动，保证阀杆21上过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅰ2401、过油孔Ⅲ2403和过油孔Ⅳ2601、过油孔Ⅵ2603周向位置始终对齐。

为了尽可能降低偏心轴Ⅰ401造成的各机构距离转动中心半径偏差导致动平衡失衡，柱塞、连杆、滑床、铰接架Ⅰ8、铰接架Ⅱ11可采用高强、轻质耐磨材料，以减轻偏心总质量。由于偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501都与偏心支架设计成一体，在偏心支架上支撑轴孔距偏心轴近端开设有两个减重孔49，在偏心支架上支撑轴孔距偏心轴远端安装有两根配重轴50，两个贮油缸体各自满足动平衡要求。

齿轮柱塞离合器的结合：当齿轮柱塞离合器为分离状态时，阀杆21上过油孔组件Ⅰ24中的过油孔与过油通道Ⅰ25连通，过油孔组件Ⅱ26中的过油孔与过油通道Ⅱ27连通，即阀杆21位于阀杆孔右端。此时，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮68逆时针转动，传动齿轮71通过花键带动螺纹套70顺时针转动，螺纹套70内螺纹与运动转换套69外螺纹配合，运动转换套69受外壳上设置的花键限制不能转动，螺纹套70顺时针转动通过内螺纹推动运动转换套69的外螺纹轴向左移，运动转换套69通过轴承推动端盘72左移，端盘72带动阀杆21左移，阀杆21的过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅵ2603断开，远离圆心运动的柱塞机构其柱塞压缩柱塞孔内的液压油，液压油的反作用力通过柱塞、连接头、连杆阻止铰接架Ⅰ8、铰接架Ⅱ11的摆动和偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501的转动，齿轮柱塞离合器结合。

齿轮柱塞离合器的分离：当齿轮柱塞离合器为结合状态时，阀杆21上过油孔Ⅱ2402与过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅵ2603断开，阀杆21位于阀杆孔左端如附图4和图5中阀杆21位置。此时，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮68顺时针转动，本实用新型并未画出控制手柄或电机；然后传动齿轮71通过花键带动螺纹套70逆时针转动，运动转换套69受外壳上设置的花键限制不能转动，螺纹套70的内螺纹推动运动转换套69上外螺纹轴向右移，运动转换套69通过轴承推动端盘72右移，端盘72带动阀杆21右移，阀杆21的过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅵ2603连通，远离圆心运动的柱塞推动柱塞孔内液压油通过过油通道Ⅰ25、过油通道Ⅱ27和过油孔组件Ⅰ24、过油孔组件Ⅱ26进入供油环23；同时向圆心方向运动的柱塞孔内压力降低吸入液压油，低压通过过油通道Ⅰ25或过油通道Ⅱ27传导至阀球Ⅰ56或阀球Ⅱ63开启单向油道。在贮油缸体Ⅰ13上，液压油一路通过过油孔Ⅰ2401、阀孔Ⅰ55、过油腔Ⅰ51和过油通道Ⅰ25进入柱塞孔Ⅰ16；同时另一路通过过油孔Ⅰ2401、过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅲ2403和过油通道Ⅰ25进入柱塞孔Ⅰ16；在贮油缸体Ⅱ17上的液压油流动原理与在贮油缸体Ⅰ13中的原理相同，齿轮柱塞离合器分离。空心螺栓I29、空心螺栓Ⅱ30内设单向油道作用：提高吸油效率，达到提高传动效率的目的。

齿轮柱塞离合器的半结合：当齿轮柱塞离合器为分离状态时，阀杆21上过油孔组件Ⅰ24中的过油孔与过油通道Ⅰ25连通，过油孔组件Ⅱ26中的过油孔与过油通道Ⅱ27连通，即阀杆21位于阀杆孔右端。此时，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮68逆时针少量转动，传动齿轮71通过花键带动螺纹套70顺时针转动，运动转换套69受外壳上设置的花键限制不能转动，螺纹套70顺时针转动通过内螺纹推动运动转换套69的外螺纹轴向少量左移，运动转换套69通过轴承推动端盘72少量左移，端盘72带动阀杆21少量左移，阀杆21的过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅰ2401、Ⅲ2403和过油孔Ⅳ2601、过油孔Ⅵ2603过油断面减小，远离圆心运动的柱塞机构压缩柱塞孔内的液压油，由于过油断面减小，柱塞孔内液压油压力升高，液压油的反作用力阻止柱塞、连接头、连杆推动铰接架Ⅰ8、铰接架Ⅱ11摆动和偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501转动速度发生变化，齿轮柱塞离合器半结合。随着阀杆21不断左移，过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅰ2401、过油孔Ⅲ2403和过油孔Ⅳ2601、过油孔Ⅵ2603的过油断面不断减小，柱塞孔内液压油压力不断升高，柱塞通过连接头、连杆阻止铰接架Ⅰ8、铰接架Ⅱ11摆动和偏心轴Ⅰ401、偏心轴Ⅱ501转动的阻力增大，直至过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅵ2603完全断开，柱塞停止在柱塞孔内的相对运动，齿轮柱塞离合器由半结合至结合。

在贮油缸体Ⅰ13和贮油缸体Ⅱ17中，齿轮柱塞离合器由结合状态逐渐过渡到半结合状态，通过手动或自动控制的方式，使齿轮柱塞离合器的输入齿轮68顺时针少量转动，传动齿轮71通过花键带动螺纹套70逆时针少量转动，运动转换套69受外壳上设置的花键限制不能转动，螺纹套70的内螺纹推动运动转换套69上外螺纹轴向少量右移，运动转换套69通过轴承推动端盘72少量右移，端盘72带动阀杆21少量右移，阀杆21上过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅵ2603的过油断面逐渐开启，由于此时油道连通，但过油断面较小，向远离圆心方向运动的柱塞孔内的液压油流动阻力较大，柱塞、连接头、连杆和偏心轴等开始缓慢相对运动，此时作用在偏心轴上的阻力大小变化，可实现齿轮柱塞离合器的半结合状态变化，同时向圆心方向运动柱塞的柱塞孔形成低压，柱塞孔通过过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602与过油孔Ⅲ2403、过油孔Ⅵ2603少量连通，空心螺栓内的单向阀连通，供油环23内的液压油经过空心螺栓组件和过油孔组件Ⅰ24、过油孔组件Ⅱ26进入柱塞孔内；由于过油孔Ⅱ2402、过油孔Ⅴ2602的控制油道连通断面受限，过油孔组件对吸油柱塞孔给予少量液压油补充，柱塞孔吸油主要由空心螺栓组件形成的单向油道完成，保证柱塞孔能快速补充液压油，避免吸空降低齿轮柱塞离合器的传动效率。齿轮柱塞离合器半结合、结合是通过控制排油通道来实现的。

齿轮柱塞离合器外壳的作用：由于齿轮柱塞离合器是精密配合部件配合工作的机械设备，齿轮柱塞离合器外壳对齿轮柱塞离合器的各运动部件起防护作用，防止外部灰尘、砂石等异物进入对齿轮、柱塞、轴承和阀杆21等运动部件及配合面造成磨损或损坏，另齿轮柱塞离合器外壳可以存储润滑油，对齿轮、柱塞、轴承和阀杆21等运动部件起润滑作用，减少磨损，同时对齿轮柱塞离合器各部件起支撑定位作用。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步地的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方法而已，并不用于限制本实用新型，凡是在本实用新型的主旨之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种齿轮柱塞离合器，包括输入轴(1)、输出轴(2)和设置在输入轴(1)上的行星齿轮机构(3)，其中，行星齿轮机构(3)包括太阳齿轮(301)、行星齿轮(302)和齿轮圈(303)，其特征在于，

还包括设置在行星齿轮机构(3)两侧的偏心机构Ⅰ(4)和偏心机构Ⅱ(5)，其中，偏心机构Ⅰ(4)由偏心轴Ⅰ(401)和偏心支架Ⅰ(402)组成；偏心机构Ⅱ(5)由偏心轴Ⅱ(501)和偏心支架Ⅱ(502)组成；偏心轴Ⅰ(401)和偏心轴Ⅱ(501)均与太阳齿轮(301)同轴设置，偏心支架Ⅰ(402)和偏心支架Ⅱ(502)与行星齿轮(302)通过支撑轴(6)连为一体；偏心轴Ⅰ(401)和偏心轴Ⅱ(501)分别通过轴承Ⅲ(15)、轴承Ⅳ(19)安装在输入轴(1)上，且偏心轴Ⅰ(401)和偏心轴Ⅱ(501)安装的角度差为180°；

偏心轴Ⅰ(401)上通过轴承Ⅰ(7)连接有铰接架Ⅰ(8)，铰接架Ⅰ(8)上铰接有柱塞机构Ⅰ(9)；柱塞机构Ⅰ(9)数量为一组以上，每组两个，且两个柱塞机构Ⅰ(9)对称设置在铰接架Ⅰ(8)上，且各组柱塞机构Ⅰ(9)均布在铰接架Ⅰ(8)外围圆周上；

偏心轴Ⅱ(501)上通过轴承Ⅱ(10)连接有铰接架Ⅱ(11)，铰接架Ⅱ(11)上铰接有柱塞机构Ⅱ(12)；柱塞机构Ⅱ(12)数量为一组以上，每组两个，且两个柱塞机构Ⅱ(12)对称设置在铰接架Ⅱ(11)上，且各组柱塞机构Ⅱ(12)均布在铰接架Ⅱ(11)外围圆周上；

偏心机构Ⅰ(4)外周设有贮油缸体Ⅰ(13)，贮油缸体Ⅰ(13)通过支架Ⅰ(14)设置在输入轴(1)上，且支架Ⅰ(14)与输入轴(1)之间通过轴承Ⅴ(48)转动连接；贮油缸体Ⅰ(13)上还开设有与柱塞机构Ⅰ(9)相匹配的柱塞孔Ⅰ(16)；

偏心机构Ⅱ(5)外周设有贮油缸体Ⅱ(17)，贮油缸体Ⅱ(17)通过支架Ⅱ(18)设置在输出轴(2)上，且支架Ⅱ(18)与输出轴(2)之间通过花键(74)固定连接；贮油缸体Ⅱ(17)上还开设有与柱塞机构Ⅱ(12)相匹配的柱塞孔Ⅱ(20)；

贮油缸体Ⅰ(13)和贮油缸体Ⅱ(17)固定连接，还包括活动设置在贮油缸体Ⅰ(13)和贮油缸体Ⅱ(17)上的阀杆(21)；贮油缸体Ⅰ(13)和贮油缸体Ⅱ(17)的交界处还设置有储油环(22)，储油环(22)内设有供油环(23)，供油环(23)两侧对称设置有与柱塞机构Ⅰ(9)相匹配的过油孔组件Ⅰ(24)和与柱塞机构Ⅱ(12)相匹配的过油孔组件Ⅱ(26)。

2.根据权利要求1所述的齿轮柱塞离合器，其特征在于，

过油孔组件Ⅰ(24)包括过油孔Ⅰ(2401)、过油孔Ⅱ(2402)和过油孔Ⅲ(2403)；过油孔组件Ⅱ(26)包括过油孔Ⅳ(2601)、过油孔Ⅴ(2602)和过油孔Ⅵ(2603)；

每组对应的过油孔Ⅰ(2401)和过油孔Ⅳ(2601)连通，连接通道中部设有吸油嘴(28)，吸油嘴(28)与过油孔Ⅰ(2401)和过油孔Ⅳ(2601)形成三通结构，且吸油嘴(28)伸入供油环(23)内；

互不连通的过油孔Ⅱ(2402)和过油孔Ⅴ(2602)均开设在阀杆(21)上，每组过油孔Ⅱ(2402)和过油孔Ⅴ(2602)所在的阀杆(21)外圆周还分别设有一个以上的回油槽，且回油槽内均开设有连通过油孔Ⅱ(2402)或过油孔Ⅴ(2602)的回油孔；

过油孔Ⅲ(2403)的末端还设有延伸到柱塞孔Ⅰ(16)内的过油通道Ⅰ(25)，过油孔Ⅵ(2603)末端还设有延伸到柱塞孔Ⅱ(20)内的过油通道Ⅱ(27)。

3.根据权利要求2所述的齿轮柱塞离合器，其特征在于，

贮油缸体Ⅰ(13)上还设有贯穿过油孔Ⅰ(2401)和过油孔Ⅲ(2403)的空心螺栓Ⅰ(29)；贮油缸体Ⅱ(17)上还设有贯穿过油孔Ⅳ(2601)和过油孔Ⅵ(2603)的空心螺栓Ⅱ(30)。

4.根据权利要求1、2或3所述的齿轮柱塞离合器，其特征在于，

柱塞机构Ⅰ(9)包括连杆Ⅰ(901)、连接头Ⅰ(902)和柱塞Ⅰ(903)，连杆Ⅰ(901)一端通过销轴Ⅰ(31)与铰接架Ⅰ(8)进行铰接，另一端通过销轴Ⅱ(32)与连接头Ⅰ(902)进行铰接；连接头Ⅰ(902)和柱塞Ⅰ(903)通过异形键Ⅰ(33)连接；

柱塞机构Ⅱ(12)包括连杆Ⅱ(1201)、连接头Ⅱ(1202)和柱塞Ⅱ(1203)，连杆Ⅱ(1201)一端通过销轴Ⅲ(34)与铰接架Ⅱ(11)进行铰接，另一端通过销轴Ⅳ(35)与连接头Ⅱ(1202)进行铰接；连接头Ⅱ(1202)和柱塞Ⅱ(1203)通过异形键Ⅱ(36)连接。

5.根据权利要求4所述的齿轮柱塞离合器，其特征在于，

连接头Ⅰ(902)的周向两边还设有滑床Ⅰ，滑床Ⅰ与贮油缸体Ⅰ(13)接触区设置有用于放置滚针的滚针槽Ⅰ(37)，且支架Ⅰ(14)上设有与滚针槽Ⅰ(37)相匹配的限位部Ⅰ(38)；

连接头Ⅱ(1202)的周向两边还设有滑床Ⅱ(73)，滑床Ⅱ(73)与贮油缸体Ⅱ(17)接触区设置有用于放置滚针的滚针槽Ⅱ(39)；且支架Ⅱ(18)上设有与滚针槽Ⅱ(39)相匹配的限位部Ⅱ(40)。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的齿轮柱塞离合器，其特征在于，

柱塞机构Ⅰ(9)的数量为两个以上，柱塞机构Ⅱ(12)的数量与柱塞机构Ⅰ(9)的数量相同，且每个柱塞机构Ⅰ(9)与一个柱塞机构Ⅱ(12)的位置相对应。

7.根据权利要求4所述的齿轮柱塞离合器，其特征在于，

柱塞机构Ⅰ(9)的数量为两个以上，柱塞机构Ⅱ(12)的数量与柱塞机构Ⅰ(9)的数量相同，且每个柱塞机构Ⅰ(9)与一个柱塞机构Ⅱ(12)的位置相对应。

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