RU2251632C1 - Force - cooled friction clutch - Google Patents
Force - cooled friction clutch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2251632C1 RU2251632C1 RU2003127692/11A RU2003127692A RU2251632C1 RU 2251632 C1 RU2251632 C1 RU 2251632C1 RU 2003127692/11 A RU2003127692/11 A RU 2003127692/11A RU 2003127692 A RU2003127692 A RU 2003127692A RU 2251632 C1 RU2251632 C1 RU 2251632C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction
- piston
- grooves
- channels
- holes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для передачи вращения, и может быть использовано в тракторах, автомобилях, подъемно-транспортных механизмах и в других устройствах, связанных с управлением вращающихся высокоинерционных масс.The invention relates to the field of engineering, in particular to devices for transmitting rotation, and can be used in tractors, automobiles, hoisting mechanisms and in other devices associated with the control of rotating high inertia masses.
Известна конструкция фрикционной муфты, работающей в масле, которая имеет внутреннюю полумуфту и наружную полумуфту с каналами для смазывающе-охлаждающей жидкости (далее СОЖ), фрикционные диски, в которых выполнены кольцеобразные проточки и отверстия, соединяющие все полости этих проточек между собой, механизм включения, выполненный в виде цилиндра с нажимным кольцеобразным поршнем. В поршне выполнены каналы, в которые вставлены дроссели с калиброванными отверстиями [1].A known design of a friction clutch operating in oil, which has an inner half coupling and an outer half coupling with channels for lubricating coolant (hereinafter referred to as the coolant), friction discs in which annular grooves and holes are made connecting all cavities of these grooves to each other, the switching mechanism, made in the form of a cylinder with a pressure annular piston. In the piston, channels are made into which throttles with calibrated holes are inserted [1].
Недостатками этой конструкции являются отсутствие возможности подачи СОЖ без снижения передаваемого момента и невозможность точного регулирования количества СОЖ, подводимой к поверхностям трения.The disadvantages of this design are the inability to supply coolant without reducing the transmitted moment and the inability to accurately control the amount of coolant supplied to the friction surfaces.
Наиболее близкой по технической сущности является фрикционная муфта, содержащая внутреннюю полумуфту и наружную полумуфту с каналами для СОЖ, фрикционные диски, механизм включения, выполненный в виде цилиндра с нажимным кольцеобразным поршнем, в котором установлены подпружиненные полые золотники с отверстиями, выполненными с возможностью соединения их с полостью, в которой расположены фрикционные диски [2].The closest in technical essence is a friction clutch containing an internal half-coupling and an external half-coupling with coolant channels, friction discs, a switching mechanism made in the form of a cylinder with a pressure annular piston, in which spring-loaded hollow spools with holes made with the possibility of connecting them to the cavity in which the friction discs are located [2].
Подвод СОЖ к поверхностям трения фрикционных дисков осуществляется двумя путями. Один поток СОЖ подается из масляной ванны, образованной во внутренней полумуфте, под действием на СОЖ центробежной силы через калиброванное отверстие. Второй поток СОЖ подается только к фрикционному диску, расположенному у кольцеобразного поршня, за счет перелива жидкости из масляной ванны во внутренней полумуфте. При этом часть СОЖ, подаваемой через золотник, выливается в картер, где расположена фрикционная муфта, и, следовательно, не участвует в отводе теплоты.Coolant is supplied to friction surfaces of friction discs in two ways. One coolant stream is supplied from the oil bath formed in the inner coupling half, under the action of centrifugal force on the coolant through a calibrated hole. The second coolant flow is supplied only to the friction disk located at the annular piston due to the overflow of fluid from the oil bath in the inner coupling half. In this case, part of the coolant supplied through the spool is poured into the crankcase, where the friction clutch is located, and, therefore, is not involved in the removal of heat.
Недостатками этой конструкции являются невозможность точного регулирования количества СОЖ, подводимой к поверхностям трения, и перерасход подводимой к фрикционной муфте СОЖ, а также зависимость количества СОЖ, участвующей в отводе теплоты, от угловой скорости вращения фрикционной муфты.The disadvantages of this design are the inability to accurately control the amount of coolant supplied to the friction surfaces, and the overspending of the coolant supplied to the friction clutch, as well as the dependence of the amount of coolant involved in the heat removal on the angular speed of rotation of the friction clutch.
Задачами изобретения являются создание фрикционной муфты с принудительным охлаждением, которая обеспечивает более эффективное охлаждение дисков без снижения передаваемого крутящего момента, и исключение вредного жидкостного трения между дисками в выключенной фрикционной муфте.The objectives of the invention are the creation of a friction clutch with forced cooling, which provides more efficient cooling of the disks without reducing the transmitted torque, and the elimination of harmful fluid friction between the disks in the off friction clutch.
Сущность изобретения заключается в том, что фрикционная муфта с принудительным охлаждением содержит внутреннюю и наружную полумуфты с каналами для смазывающе-охлаждающей жидкости, фрикционные диски с проточками и отверстиями, соединяющими все полости проточек между собой, механизм включения, выполненный в виде цилиндра с нажимным кольцеобразным поршнем, имеющим каналы и подпружиненные золотники принудительной смазки фрикционных дисков.The essence of the invention lies in the fact that the friction clutch with forced cooling contains internal and external half-couplings with channels for lubricating coolant, friction disks with grooves and holes connecting all cavities of the grooves to each other, the switching mechanism, made in the form of a cylinder with a pressure ring piston having channels and spring-loaded spools of forced lubrication of friction discs.
Отличие предлагаемой фрикционной муфты от известной состоит в том, что в нажимном кольцеобразном поршне в радиальном направлении выполнены сквозные отверстия, при этом со стороны внутреннего диаметра поршня в каждом отверстии выполнен упор, а со стороны внешнего диаметра поршня в каждом отверстии установлена заглушка, при этом золотники выполнены цельной конструкции с кольцеобразными проточками, а в поршне для каждого золотника выполнено по два канала для смазывающе-охлаждающей жидкости, один из которых соединен с проточками и отверстиями фрикционных дисков, а другой - с полостью, образованной между заглушкой и верхним торцом золотника.The difference between the proposed friction clutch and the known one is that through holes are made in the radial direction of the pressure annular piston, and a stop is made in each bore of the piston’s inner diameter, and a plug is installed in each bore of the piston’s outer diameter, and spools made of an integral design with annular grooves, and in the piston for each spool there are two channels for lubricating-cooling fluid, one of which is connected to the grooves and a hole iyami friction discs and the other - with a cavity formed between the cap and the upper end of the spool.
Указанное отличие обеспечивает повышение эффективности охлаждения поверхностей трения фрикционной муфты за счет принудительной подачи необходимого количества СОЖ под давлением на поверхности трения непосредственно из полости цилиндра. Кроме того, в выключенной или в полностью включенной (без буксования) муфте золотник, расположенный в поршне и управляемый давлением в полости цилиндра, позволяет полностью исключить или сколь угодно снизить количество СОЖ, подводимой к дискам. При этом на холостом ходу исключается жидкостное трение и вредный тормозной момент в передаче, а во включенной муфте исключается появление разжимающего усилия в пакете дисков, что увеличивает сжатие дисков и делает передачу крутящего момента более надежной.This difference provides an increase in the cooling efficiency of the friction surfaces of the friction clutch due to the forced supply of the required amount of coolant under pressure on the friction surface directly from the cylinder cavity. In addition, when the clutch is turned off or in the clutch is turned on (without slipping), the spool located in the piston and controlled by pressure in the cylinder cavity allows completely eliminating or arbitrarily reducing the amount of coolant supplied to the disks. At the same time, idling eliminates fluid friction and harmful braking torque in the transmission, and when the clutch is turned on, the appearance of a squeezing force in the disk pack is eliminated, which increases the compression of the disks and makes the transmission of torque more reliable.
На фиг.1 изображен общий вид фрикционной муфты. На фиг.2 показана фрикционная муфта в процессе включения. На фиг. 3 изображено положение всех деталей муфты в полностью включенном состоянии. На фиг.4 и 5 изображены, соответственно, ведомый и ведущий фрикционные диски.Figure 1 shows a General view of the friction clutch. Figure 2 shows the friction clutch during the inclusion process. In FIG. 3 shows the position of all parts of the coupling in the fully engaged state. 4 and 5 show, respectively, the slave and the leading friction discs.
Фрикционная муфта жестко установлена на валу 1 и имеет наружную 2 и внутреннюю 3 полумуфты. В наружной полумуфте 2 установлен нажимной кольцеобразный поршень 4, который отжат пружинами 5 от упорной шайбы 6, ведущие фрикционные диски 7, расположенные между кольцеобразным поршнем 4 и опорным диском 8. На внутренней полумуфте 3, установленной на подшипниках 9, размещены ведомые диски 10. Для подвода масла в полость цилиндра 11 в валу 1 и в наружной полумуфте 2 выполнены соответственно каналы 12 и 13. Полость цилиндра 11 во избежание утечек масла уплотнена кольцами 14 и 15. Для обеспечения принудительного охлаждения фрикционных дисков 7 и 10 в нажимном кольцеобразном поршне 4 выполнен проходной 16 и управляющий 17 каналы и установлен золотник 18 принудительной смазки, который со стороны внешнего диаметра нажимного кольцеобразного поршня 4 зафиксирован заглушкой 24, а со стороны внутреннего диаметра поджат пружиной 19, опирающейся на упор 23. На одном радиусе с проходным каналом 16 во фрикционных дисках 7 и 10 выполнены проточки 20 и отверстия 21 (см. фиг.4 и 5), которые при сжатии фрикционных дисков 7 и 10 образуют сквозную проточную систему 22. Более подробно, расположение проточек 20 и отверстий 21 ведомого фрикционного диска 10 изображено на фиг.4, а ведущего фрикционного диска 7 - на фиг.5.The friction clutch is rigidly mounted on the
Фрикционная муфта с принудительным охлаждением работает следующим образом. Внешний источник подает по команде управляющего масло (внешний источник и управляющее устройство не показаны) под давлением по каналам 12 и 13 в полость цилиндра 11. По мере роста давления в полости цилиндра 11 кольцеобразный поршень 4 преодолевает отжимное усилие пружин 5 и сжимает набор фрикционных дисков 7 и 10. При этом начинается передача крутящего момента. Процесс включения муфты сопровождается буксованием и выделением теплоты и длится до полного выравнивания скоростей вращения ведущих 7 и ведомых 10 фрикционных дисков. Одновременно с движением кольцеобразного поршня 4 растущее давление в полости цилиндра 11 по управляющему каналу 17 начинает воздействовать на золотник 18, который сжимает пружину 19. При этом движении проточка золотника 25 постепенно совмещается с проходным каналом 16, открывая тем самым доступ СОЖ к фрикционным дискам 7 и 10. Далее масло по сквозной проточной системе 22 во фрикционных дисках 7 и 10 смазывает трущиеся поверхности, одновременно охлаждая фрикционные диски 7 и 10, и вытекает в картер фрикционной муфты.The friction clutch with forced cooling operates as follows. The external source delivers oil at the command of the control (the external source and the control device are not shown) under pressure through
Когда муфта находится в полностью включенном состоянии, давление масла в полости цилиндра 11 достигло максимального рабочего значения, буксование окончено, золотник 18 под действием давления полностью сжал пружину 19 и снова закрыл (или ограничил до необходимой величины) проход для СОЖ по проходному каналу 16 к фрикционным дискам 7 и 10. Прекращение подачи СОЖ (или значительное снижение его) направлено на увеличение силы сжатия фрикционных дисков 7 и 10 за счет устранения разжимающего усилия между этими дисками и обеспечение необходимого запаса момента трения при передаче вращения включенной муфтой.When the clutch is in the fully engaged state, the oil pressure in the cavity of the
При выключении муфты детали работают в строго обратном порядке. В выключенном положении нажимной кольцеобразный поршень 4 отжат. Фрикционные диски 7 и 10 свободны. Золотник 18 отжат пружиной 19 до упора, перекрыв тем самым доступ СОЖ из полости цилиндра 11 к фрикционным дискам 7 и 10 по проходному каналу 16, что позволяет избежать возникновение вредного жидкостного трения между дисками на холостом ходу.When the clutch is turned off, the parts work in exactly the opposite order. In the off position, the pressure
Таким образом, заложенная в изобретении оригинальная конструкция золотника и системы каналов позволяет получить в процессе включения (выключения) при буксовании муфты необходимое увеличение количества СОЖ на поверхности трения дисков принудительной ее подачей непосредственно из полости цилиндра. На холостом ходу исключается жидкостное трение и вредный тормозной момент в передаче, а во включенной муфте значительное уменьшение количества СОЖ в каналах на поверхностях трения увеличивает сжатие дисков и делает передачу крутящего момента более надежной.Thus, the original design of the spool and channel system incorporated in the invention allows to obtain the necessary increase in the amount of coolant on the friction surface of the disks by forcing it directly from the cylinder cavity during the on / off process when slipping the coupling. At idle, liquid friction and harmful braking torque in the transmission are excluded, and when the clutch is engaged, a significant reduction in the amount of coolant in the channels on the friction surfaces increases disk compression and makes torque transmission more reliable.
Источники информацииSources of information
1. Описание изобретения к патенту US 5495927 А, кл. F 16 D 13/72, 1996.1. Description of the invention to patent US 5495927 A, cl. F 16
2. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1180578 А, кл. F 16 D 13/72, 1985.2. Description of the invention to the copyright certificate SU 1180578 A, cl. F 16
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127692/11A RU2251632C1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Force - cooled friction clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127692/11A RU2251632C1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Force - cooled friction clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2251632C1 true RU2251632C1 (en) | 2005-05-10 |
Family
ID=35746934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003127692/11A RU2251632C1 (en) | 2003-09-12 | 2003-09-12 | Force - cooled friction clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2251632C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104482069A (en) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 | Clutch lubrication device |
CN106369070A (en) * | 2016-11-09 | 2017-02-01 | 西安法士特汽车传动有限公司 | Clutch lubrication structure and method |
RU2732642C1 (en) * | 2015-10-16 | 2020-09-21 | Кейтерпиллар (Цинчжоу) Лтд. | Friction clutch assembly, load-switched gearbox and machine |
-
2003
- 2003-09-12 RU RU2003127692/11A patent/RU2251632C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104482069A (en) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 | Clutch lubrication device |
CN104482069B (en) * | 2014-12-04 | 2018-01-30 | 湖南江麓容大车辆传动股份有限公司 | The lubricating arrangement of clutch |
RU2732642C1 (en) * | 2015-10-16 | 2020-09-21 | Кейтерпиллар (Цинчжоу) Лтд. | Friction clutch assembly, load-switched gearbox and machine |
CN106369070A (en) * | 2016-11-09 | 2017-02-01 | 西安法士特汽车传动有限公司 | Clutch lubrication structure and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100624181B1 (en) | Multi-Disk Friction Device Having Forced Lubrication on Demand | |
US3157257A (en) | Oil immersed, actuated clutch and brake assembly | |
CA1212639A (en) | Cooling oil cut-off valve for a clutch | |
SU1722246A3 (en) | Infinitely variable tapering friction gearing | |
US2775331A (en) | Clutch with coolant metering | |
US6098771A (en) | Clutch with on-demand cooling | |
JP2008501901A (en) | Transmission module for power propulsion devices, especially for automobiles | |
KR20010021404A (en) | Automatic Transmission having Grounded Clutch with Convergent Cooling | |
US2659468A (en) | Lubricated friction disk | |
KR20060052208A (en) | Coupling device and improved fluid pressure system therefor | |
RU2251632C1 (en) | Force - cooled friction clutch | |
KR20010041087A (en) | Lubrication System For an Oil Shear Clutch/Brake Drive | |
US3017006A (en) | Clutch mechanism | |
US5129497A (en) | Torque limiting clutch | |
JPH026925B2 (en) | ||
US2588724A (en) | Friction clutch and brake | |
CN104251268B (en) | Friction brake for gear clutch | |
KR101437152B1 (en) | Clutch | |
JPS6225543Y2 (en) | ||
JP2001165196A (en) | Cooling mechanism for wet clutch | |
RU66454U1 (en) | Friction clutch with forced cooling | |
KR19990066976A (en) | Transmission with two-way clutch device | |
SU673781A1 (en) | Friction clutch | |
KR970006363B1 (en) | Wet type multi-disk brake for heavy equipment | |
KR100427665B1 (en) | Multi-plate clutch for automatic transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070913 |