SU1059311A1

SU1059311A1 - Hydraulically controlled friction clutch

Info

Publication number: SU1059311A1
Application number: SU823490748A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Шипилов; Андрей Кириллович Тугенгольд
Original assignee: Ростовский-На-Дону Ордена Трудового Красного Знамени Институт Сельскохозяйственного Машиностроения
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1983-12-07

Abstract

ФРИКЦИОННАЯ МУФТА С ШДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержаща ступицу с каналом подвода рабочей жидкости, упорные диоси, жестко закрепленные иа стушще, между которыми установлены ведомые фрикционные диски и взаимодействующие с ними ведущие фрикционные диски с нажимной камерой двухстороннего действи , причем нажимна камера зафиксирована в осевом направлении , образована упругими металлическими велнообразными дисками, размещенными на каждом торце несущего диска, и установлена на ступице между ведущими фрикционными днюками , отличающа с тем, что, с целью улучшени динамических характеристик муфты путем стабилизации вращающего момента , она снабжена упругими элементами, радиально установлешплми между несущим даском нажимной камеры и ступицей, а в ступице вьшолнены два дренажных канала, расположенных в одной радиальной плоскости с каналом подвода рабочей жидкости, причем каждой дренажный канал отстоит от .канала i подвода рабочей жидкости на рассто нии, равном по меньшей мере величине полного пере (Л мещени упругих элементов, а ведущие фрикционные диски жестко закреплены на металлических волнообразных дисках нажимной камеры в зоне их впадин.FRICTION CLUTCH WITH HIGH-DEFINED CONTROL, containing a hub with a channel for supplying working fluid, thrust diaos, rigidly fixed and more thickened, between which are mounted friction discs and interacting with them leading friction discs with a pressure chamber of double-sided action, and the pressure chamber is fixed in the axial direction, formed elastic metal well-shaped disks placed on each end of the carrier disk, and mounted on the hub between the leading friction bottoms, differing So that, in order to improve the dynamic characteristics of the coupling by stabilizing the torque, it is equipped with elastic elements, radially installed between the bearing pressure chamber and the hub, and in the hub there are two drainage channels located in the same radial plane with the working fluid supply channel Each drainage channel is separated from the channel i of the supply of working fluid at a distance equal to at least the value of the total transfer (the number of elastic elements and the leading friction disks are They are mounted on metal undulating disks of the pressure chamber in the area of their depressions.

Description

елate

соwith

СлЭSLE

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, транспортных машин и щ)угих установок.The invention relates to mechanical engineering and can be used in drives of metal-cutting machine tools, transport machines, and yi or other installations.

Известна фрикционна дискова муфта с гидравлическим управлением, обеспечивающа посто нный вращаюший момент при включении и содержаща корпус, ведущий и ведомый диски, нажимное устройство и средства управлени давлением.в гидроцилиндре нажимного устройства 1.A hydraulically controlled friction disk clutch is known that provides a constant torque at power up and includes a housing, a drive and a driven disk, a pressure device and pressure control means. In the hydraulic cylinder of the pressure device 1.

К недостаткам муфты следует отнести большие динамические нагрузки при включении , сложность конструкции и большие габаритные размеры. Кроме того, в качестве сигнала обратной св зи используетс не сам вращающий момент, а давление жидкости как функци этого момента, дл чего муфты содержат специалыаге гидравлические средства дл получени сигнала обратной св зи в такой форме. Это увеличивает габариты муфт, а главное , функциональна обратна св зь не обеспечивает достаточно точного поддержани вращающего момента при действии возмущающих факторов.The disadvantages of the coupling include high dynamic loads when switching on, the complexity of the design and large overall dimensions. In addition, it is not the torque itself that is used as the feedback signal, but the fluid pressure as a function of this moment, for which the couplings contain special hydraulic means for obtaining the feedback signal in this form. This increases the size of the clutches, and, most importantly, the functional feedback does not provide sufficiently accurate support of the torque under the action of disturbing factors.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс фр11кционна муфта с гидравлическим управлением, содержаща ступицу с каналом подвода рабочей, жидкости, упорные диски , выполненные заодно со ступицей, между которыми установлены ведомые фрикционные диски и взаимодействующие с ними ведущие фрикцио1шые диски с нажимной камерой двухстороннего действи . Нажимна камера зафиксирована в осевом направлении распорными втулками, торцы которых упираютс в упорные диски и в основание нажимной камеры. В радиальном направлении нажимна камера установлена свободно, с возможностью поворота относительно ступицы и ведущих дисков. Нажимна{1 камера образована металлическими волнообразными дисками, внешние поверхности которых взаимодействуют с ведущими фрикционными дисками, а внутренние поверхности образуют полость, разделенную на две полости центральным несущим диском. Момент в муфте передаетс плавно (2.The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is a hydraulic clutch with hydraulic control, comprising a hub with a channel for supplying a working fluid, thrust disks, integral with the hub, between which the driven friction disks and interacting with them driving clutch disks with pressure double-sided camera. The pressure chamber is fixed axially by spacers, the ends of which rest against the thrust disks and at the base of the pressure chamber. In the radial direction, the pressure chamber is installed freely, with the possibility of rotation relative to the hub and driving disks. The pressure {1 chamber is formed by metal undulating discs, the outer surfaces of which interact with the leading friction discs, and the inner surfaces form a cavity divided into two cavities by a central carrier disc. The moment in the clutch is transmitted smoothly (2.

Однако сложность конструкции, непосто нство вращающего момента при включении и работе, как недостатки устройства, присущи и данной конструкции.However, the complexity of the design, the inconsistency of the torque during power up and operation, as well as the drawbacks of the device, are also inherent in this design.

Целью изобретени вл етс улучшение динамических характеристик муфты, путем стабилизации вращающего момента. . Поставленна цель достигаетс тем, что фрикционна муфта с гидравлическим управлением , содержаща ступицу с каналом подвода рабочей жидкости, упорные диски, жестки закрепленные на ступице, между которыми устадювлены ведомые фрикционные диски и взаимодействующие с ними ведущие фрикционные диски с нажимной камерой двухстороннего действи , причем нажимна камера зафиксирована в осевом направлении, образована упругими металлическими волнообразными дисками, размещенными на каждом торце несущего диска и установлена на ступице между ведущими фрикщюнными дисками, снабжена упругими элементами, радиально установленными между несущим диском нажимной камеры и ступицей , а в ступице выполнены два дренажных канала, расположенных в одной радиальной плоскости с каналом подвода рабочей жидкости , причем каждый дренажный канал отстоит от канала подвода рабочей жидкости на рас , сто ние, равном по меньшей мере величине полного перемещени упругих элементов, а ведущие фрикционные диски жестко закреплены на металлических волнообразных дисках нажимной камеры в зоне их впадин.The aim of the invention is to improve the dynamic characteristics of the coupling, by stabilizing the torque. . The goal is achieved by a hydraulically controlled friction clutch containing a hub with a channel for supplying a working fluid, thrust disks rigidly mounted on the hub, between which the driven friction disks and interacting with them leading friction disks with a pressure chamber of double-sided action, and a pressure chamber fixed axially, formed of elastic metal undulating discs placed on each end of the carrier disc and mounted on the hub between riding frikschyunnymi disks, equipped with elastic elements, radially installed between the carrier disk pressure chamber and the hub, and in the hub there are two drainage channels located in the same radial plane with the channel for supplying the working fluid, and each drainage channel is separated from the channel for supplying the working fluid to the races, The position is equal to at least the total displacement of the elastic elements, and the leading friction discs are rigidly fixed on the metal undulating disks of the pressure chamber in the zone of their depressions.

На фиг. 1 схематично показана фрикционна дискова муфта с гидравлическим управлением , продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - динамическа характеристика муфты при включении и работе.FIG. Figure 1 schematically shows a hydraulically controlled friction disk clutch, longitudinal section; in fig. 2 - the same, cross section; in fig. 3 - dynamic characteristic of the clutch during power up and operation.

Фрикционна муфта состоит из ступицы 1 и нажимной камеры 2 двухстороннего действи , зафиксированной в осевом направлении от перемещений. В нажимную камеру входит центральный несущий диск 3, к торцам которого жестко прикреплены по наружному и внутреннему диаметру металлические диски волнообразной формы 4, несущий диск 3 делит внутреннюю полость нажимной камеры на левую и правую полости. К металлическим дискам волнообразной формы 4 в зоне их впадин присоединены ведущие фрикционные диски 5, а центральный несуйшй диск 3 установлен на ступице 1 на упругих элементах 6 и 7, в виде, например, пружин сжати , позвол ющих под действием вращающего момента центральному несущему диску 3 поворачиватьс относительно ступицы 1 в радиальном направлешш , ограничива его на угол (С The friction clutch consists of a hub 1 and a pressure chamber 2 of two-sided action, fixed axially against movement. In the pressure chamber includes a central carrier disk 3, to the ends of which metal disks of a wave-like shape 4 are rigidly attached along the outer and inner diameter, the carrier disc 3 divides the inner cavity of the pressure chamber into the left and right cavities. Leading friction disks 5 are attached to undulating metal disks 4 in the area of their valleys, and the central non-rotary disk 3 is mounted on the hub 1 on elastic elements 6 and 7, in the form of, for example, compression springs allowing the central carrier disk 3 to act rotate relative to the hub 1 in the radial direction of the blade, limiting it by an angle (C

arksin Мбг ощс Сц. arksin Mbg pchs Sc.

где Гр - рассто ние от центра до оси упругого элемента;where Gr is the distance from the center to the axis of the elastic element;

CK - жесткость упругого элемента; We max - максимально допустимый вращающий момент муфты. Фрик;цнонна муфта состоит также из боковых упорных дисков 8, которые зафиксированы от поворота относительно стуШщы 1 винтами 9. Упорные диски фиксируют иажимную камеру в осевом направлеюо). Между ведуишми фрикционными дисками 5 и боковыми упорными дисками 8 размещены ведомые фрикционные диски 10, св занные с помощью поводка 11с ведомым элементом привода 12. Нажимна камера 2 двухстороннего действи соещшена с гидравлической системой управнени подвод щими рабочую жидкость каналами . В радиальной плоскости, проход щей через середину центрального несущего диска 3 выполнены в тепе ступицы 1, подвод щий канал 13, и в теле центрального несущего диска 3, подвод щий канал 14 с выходами в обе полости нажимной камеры. В стыке подвод щих каналов 13 и 14 вьтолнена кольцева проточка, диаметр которой зависит от угла ei (рассто ние между ос ми подвод щего канала 14 и дренажного отверсти ). Размер угла об определ ет также вьшолнение двух дренажных отверстий 15 в ступице 1. Максимальное зна чение угла ОС равно полному перемещению одного из упругих элементов. Каждое дренажное отверстие 15 соответствует определенному направлению передаваемого момента. Дренажные отверсти 15 выполнены в одной и той же радиальной плоскости проход щей через подвод щие каналы 13 и 14. Фрикционна муфта с гидравлическим управлением работает следующим образом. Включение фрикционной муфты осуществл етс подачей рабочей жидкости под давлением в нажимную камеру 2, через подвод щие каналы 13 и 14. Повыщение давлени в обоих полост х нажимной камеры 2 вызывает раздвиженне металлических дисков волнообраз ной формы 4 к св занных с ними ведущих фрикционных дисков 5. При этом, ведомые фрикционные диски 10 зажимаютс между ведущими дисками и упорными. Когда полностью выберутс зазоры между дисками вращающий момент полностью передаетс с ведущих на ведомые элементы фрикционной муфты. . Разница скоростей вращени ведущих и ведомых фрикционных дисков при включении муфты компенсируетс упругими элементами 6 или 7, что приводит к плавному включению муфты. При нарушении равенства скоростей вращени при работе муфты (например при изменеНИИ давлени в системе гидроуправлени ) центральный несущий диск 3 нажимной камеры 2 смещаетс в зависимости от направлени вращающего момента, в ту или иную сторону. При этом радиальное смещение центрального диска 3 ограничиваетс за счет амортизации упругих элементов 6 или 7. При значении вращающего момента выше допустимого, подвод щий канал 14 центрального несущего диска 3 совмещаетс с одним из дренахсных отверстий 15. При достижении вращасрщего момента максимальных значений допустимого мoмeнтa g„ на фиг. з) подвод щий канал 14 и дренажное отверстие 15 полностею совпадают, что приводит к резкому снижению вращающего К1омента вплоть до полного выключени фрикционной муфты, так как давление в нажимной камере резко-падает и сжатие ведущих и ведомых фрикционных дисков прекращаетс , При кратковременном достижении вращающим моментом максимальных значений допустимого момента, лишнее давление стравливаетс из нажимной камеры 2 через дренажное отверстие, центральный несущий диск 3 под действием упругих элементов возвращаетс в исходное положение, и муфта передает заданный, посто нный крут щий момент. Такой же эффект наблюдаетс и при неполном . совмещении одного из дренажных отверстий 15 с подвод щим каналом 14. К стабилизации передаваемого момента приводит также выполнение жесткой св зи между металлическими дисками волнообразной формы 4 и ведущими фрикционными дисками 5, так как она исключает потерю передаваемой мощности за счет проскальзывани между указанными элементами. Выключение фрикционной муфты осуществл етс путем прекращени подачи рабочей жидкости в нажимнзто камеру 2. Использорание изобретени позволит улучшить динамические характеристики фрикционной муфты, так как в ней стабшшзируетс передаваемый крут щий момент при включении и при работе, позволит предохран ть муфту при значительных перегрузках.CK is the stiffness of the elastic element; We max - the maximum allowable torque of the coupling. The friction clutch also consists of side thrust disks 8, which are fixed against rotation with respect to clinging 1 with screws 9. The thrust disks fix the inode chamber in the axial direction). Between the leading friction discs 5 and the side thrust discs 8 there are placed the driven friction discs 10, which are connected with the help of the driver 11 with the driven element 12. The pressure chamber 2 of the two-way action is connected with the hydraulic control system by supplying the working fluid channels. In the radial plane passing through the middle of the central carrier disc 3, the inlet hub 1, inlet 13 and in the body of the central inertia disc 3 are inlet, inlet 14 with outlets in both cavities of the pressure chamber. At the junction of the inlet channels 13 and 14, an annular groove is made, the diameter of which depends on the angle ei (the distance between the axes of the inlet channel 14 and the drainage hole). The size of the angle about also determines the fulfillment of two drainage holes 15 in the hub 1. The maximum value of the angle OC is equal to the complete displacement of one of the elastic elements. Each drain hole 15 corresponds to a specific direction of the transmitted torque. The drain holes 15 are made in the same radial plane passing through the feed channels 13 and 14. The hydraulically controlled friction clutch operates as follows. The friction clutch is turned on by supplying the working fluid under pressure to the pressure chamber 2, through supply channels 13 and 14. Increasing the pressure in both cavities of the pressure chamber 2 causes the wavy form 4 metal discs to move towards the leading friction disks 5 associated with them. At the same time, the driven friction discs 10 are clamped between the drive discs and the stop discs. When the gaps between the discs are fully selected, the torque is completely transferred from the leading to the driven elements of the friction clutch. . The difference in the rotational speeds of the driving and driven friction discs when the clutch is turned on is compensated for by the elastic elements 6 or 7, which leads to a smooth start of the clutch. If the rotational speeds are not equal when the clutch operates (for example, when the pressure in the hydraulic control system changes), the central carrier disk 3 of the pressure chamber 2 is displaced, depending on the direction of the torque, to one side or the other. At the same time, the radial displacement of the central disk 3 is limited due to the depreciation of the elastic elements 6 or 7. When the torque value is higher than the allowable, the supply channel 14 of the central carrier disk 3 is aligned with one of the drainage holes 15. When the rotational moment reaches the maximum values of the allowable moment g " in fig. h) the inlet channel 14 and the drainage hole 15 coincide completely, which leads to a sharp reduction in the torque of the torque until the friction clutch is completely deactivated, as the pressure in the pressure chamber drops sharply and the compression of the driving and driven friction discs stops, when momentarily reaching the torque maximum values of the allowable moment, the excess pressure is released from the pressure chamber 2 through the drainage hole, the central carrier disk 3 under the action of elastic elements returns to its original position s, and the clutch transmits a predetermined, constant torque. The same effect is observed with incomplete. aligning one of the drainage holes 15 with the inlet channel 14. The stabilization of the transmitted moment also results from the rigid connection between the metal disks of the wave-shaped form 4 and the driving friction disks 5, since it eliminates the loss of the transmitted power due to slippage between the indicated elements. Switching off the friction clutch is carried out by stopping the supply of working fluid to the pressure chamber 2. Using the invention will improve the dynamic characteristics of the friction clutch, as it stabilizes the transmitted torque when switching on and during operation, will protect the clutch at significant overloads.

Claims

HYDRAULIC CONTROL Friction Clutch, comprising a hub with a working fluid supply channel, thrust discs rigidly fixed to the hub, between which driven friction discs and leading friction discs interacting with them with a double-acting pressure chamber, the pressure chamber is fixed in the axial direction is formed by elastic metal wave-shaped disks located at each end of the carrier disk, and is installed on the hub between the leading friction disks, characterized the fact that, in order to improve the dynamic characteristics of the coupling by stabilizing the torque, it is equipped with elastic elements radially mounted between the bearing dike of the pressure chamber and the hub, and in the hub there are two drainage channels located in the same radial plane with the working fluid supply channel moreover, each drainage channel is separated from the working fluid supply channel at a distance equal to at least the value of the full movement of the elastic elements, and the leading friction discs are rigidly fixed on metal wave-like disks of the pressure chamber in the zone of their depressions.

SU ,, 1059311>