靜液接合離合器的製作方法

2023-10-09 17:16:59 3

專利名稱：靜液接合離合器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業機械中的傳動裝置，尤其與離合器有關。
二、技術背景各種離合器按接合元件的方式可分為；嚙合式和摩擦式。嚙合式離合器雖有體積小，結構簡單，傳動比固定不變等優點，但缺點是接合時有一定衝擊和振動，只能在相對速度很低或幾乎停止轉動的情況下才能接合；摩擦式離合器，雖可在運轉中平穩接合，但接合過程中摩擦片會發生磨損並發熱，無法在半離合狀態下工作，由於接合過程時間較短，仍會有一定的衝擊。
除上述離合器的接合方式外，還有一種叫液力偶合器(或液力變矩器、液力變扭器)的接合方式，是依靠主動軸上的葉輪(泵輪)旋轉帶動其內部液體的轉動，再由轉動的液體帶動從動軸上葉輪(渦輪)旋轉。用這種液力偶合器傳動，雖可以做到無接合衝擊，延長機件壽命，但動力的傳遞損耗較大，在低速時幾乎無法工作，為彌補這些缺陷，出現了用摩擦力鎖止的液力偶合器，當液力偶合器進入正常工作時，用摩擦力將主從動盤鎖止住，以減小動力損耗，但這種液力偶合器機構複雜.體積龐大，其使用範圍也因此受到限止，目前，在汽車中使用較多。

發明內容
本發明的任務是提供一種，既能任意延長接合過程時間，使其無接合衝擊，又可調向調速，而且在正常運行時，又無傳遞損耗的離合器。
為解決上述任務。本發明的解決方案是設計一個靜液接合裝置，就是將離合器內輸入軸上的機件和輸出軸上的機件聯合製成一個有一定密封容積的機械裝置，並使輸入軸相對於輸出軸轉動時，該密封容積的大小會發生周期性的循環變化，此時該密封容積成為可變的密封容積，然後在該可變密封容積內充滿油液，並將該可變密封容積與一個控制閥門相通。那麼該可變密封容積大小的周期性變化，必將使其內的油液沿著與該可變密封容積相通的控制閥門進行周期性的循環流動，一旦這個控制閥門關閉，阻止這種循環流動，則必將阻止該機械裝置內可變密封容積的大小變化，從而阻止輸入軸與輸出軸的相對轉動，達到兩軸接合的目的。本發明將以上這種具有因輸入軸與輸出軸相對轉動而會使可變密封容積大小發生變化功能的裝置，稱為靜液結合裝置，並將這種因液體循環流動受阻可變密封容積無法縮小而使輸入軸輸出軸無法相對轉動時的靜液接合裝置狀態，稱為靜液接合狀態或靜液接合。
上述這種靜液接合裝置設計簡單，製造方便，完全可以仿照通常的液壓泵，液壓馬達或空氣壓縮機等進行設計製造。下面以容積式液壓泵為例來說明靜液接合離合器的工作原理一臺以容積變化進行工作的液壓泵，在其出口處安裝一隻控制閥門，當泵在正常工作時，液體源源不斷地在其出口處通過開放著的控制閥門流出，此時如果關閉控制閥門，阻止液體流出，那麼泵內巨大的液壓必將阻止液壓泵的轉動。如果輸入動力足夠大，泵又足夠牢固，那麼整個液壓泵體將隨動力輸入軸旋轉，如有一軸連接該泵殼體成為輸出軸，則整個液壓泵便成為一隻離合器，輸入軸是轉子上的動力軸，輸出軸是外殼連接軸，該液壓泵的液流出口控制閥門就是離合器的操作閥，而該泵的核心裝置，轉子與外殼構成的密封容積變化裝置，即為上述提到的靜液接合裝置。
這是一種依靠靜液壓力來實現離合器接合的不同於嚙合式和摩擦式的新方式。
四

圖1是本發明靜液接合離合器第一個實施方式的結構示意圖。
圖2是圖1所示靜液接合離合器轉子外套上的油道改變示意圖。
圖3是圖1所示靜液接合離合器油道上單向進油閥安裝示意圖。
圖4是葉片式靜液接合裝置葉片鎖止時的示意圖。
圖5是葉片式靜液接合裝置葉片開鎖時的示意圖。
圖6是液壓式葉片鎖止裝置示意圖。
圖7是靜液接合離合器第二個實施方式的內齒輪式靜液接合裝置結構示意圖。
圖8是靜液接合離合器第三個實施方式的外齒輪式靜液接合裝置結構示意圖。
圖9是靜液接合離合器第四個實施方式的活塞式靜液接合裝置結構示意圖。
圖10是靜液接合離合器第五個實施方式的柱塞式靜液接合裝置結構示意圖。
五具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明實施例1如圖1所示，是一隻靜液接合離合器，因它內部的靜液接合裝置③與通常的葉片式液壓泵或液壓發動機構造相同，因而本發明將這個靜液接合裝置稱為葉片式靜液接合裝置。葉片式可分為單作用式和雙作用式。這種靜液接合裝置③由葉片轉子⑦、葉片轉子外套⑧及葉片⑨組成，葉片⑨的外端與葉片轉子外套⑧保持接觸。當葉片轉子⑦作圖示的相對於葉片轉子外套⑧的順時針方向轉動時，各葉片⑨也就隨著它在葉片轉子外套⑧內滑動，於是兩相鄰葉片⑨和葉片轉子⑦、葉片轉子外套⑧之間所形成的一個個可變密封容積⑩，由於葉片轉子⑦與葉片轉子外套⑧的偏心安裝，左邊的可變密封容積⑩逐漸增大，形成真空，自油道⑤吸入油液，右邊的可變密封容積⑩逐漸縮小，壓出油液，在油道⑤的進出油口⑥處形成循環。當操作閥門④自右向左(圖中箭頭所示)移動切斷這種循環時，由於油液流動受阻，右邊的各可變密封容積⑩內部的油液無法流出，產生了強大的靜液壓強，使可變密封容積⑩無法縮小，葉片轉子⑦也就停止了相對於葉片轉子外套⑧的轉動，強大的靜液壓力使離合器的輸出(入)軸②與輸入(出)軸①一起接合轉動。
如果操作閥門④沒有完全關閉進出油口⑥，那麼在傳動過程中，操縱閥門④內尚有部分的油液在流動，這表示葉片轉子⑦右邊的可變密封容積⑩仍在有所縮小，葉片轉子⑦相對於葉片轉子外套⑧仍在作一定的轉動。因此葉片轉子外套⑧滯後於葉片轉子⑦的轉動，即減慢了轉速。可見操縱閥門④開口越大，葉片轉子的這種滯後就越明顯，離合器的輸出轉速也就越慢。因此，這種離合器可以在輸入轉速範圍內任意調節輸出轉速。
上述離合器內油液的循環路線是經過葉片轉子外套⑧中設計的油道⑤並在離合器外界進行循環的，這種循環也可以象圖2所示的在葉片轉子外套⑧的內部進行，有的也可以象圖10所示的在轉子的內部進行。這種油液的循環路線設計要視需要而定。
圖3所示的是在靜液接合離合器內的進出油道⑤上分別安裝了一隻可流進不可流出的單向進油閥。這主要是二個作用一是防止在進出油口⑥全部關閉的情況下，靜液接合裝置③內存在一定的漏油而使葉片轉子⑦緩慢地相對於葉片轉子外套⑧轉動，造成吸油困難，產生氣蝕；二是使離合器具有單向選擇功能，如在進出油口⑥上各安裝一隻操縱閥門，那麼只要關閉其中一隻操縱閥門，離合器便只能作相應的單向傳動，關閉其中另一隻操縱閥門，離合器便換向。
對於要求高速轉動的離合器，為防止離心力對油液流動的影響，可將單向進油閥安裝於靠近軸心位置。
圖4所描述的是一種葉片鎖止裝置，主要是在離合器脫離時，為減小能耗和減少葉片⑨的磨損而設計的，圖中的轉子軸是中空的，當離合器脫離時，中空軸孔中柱塞銷子 被拉出，項杆受彈簧的壓力，被壓向軸心方向，鎖止銷 在彈簧的作用下伸出，鎖住了葉片⑨；如圖5，當中空軸孔中插入柱塞銷子 時，頂杆上端的頂杆斜切口 將鎖止銷 頂開，葉片⑨伸出。葉片鎖止裝置可以有多種，可以是電力的，液壓力的。如圖6所示中空軸孔中通入一定壓力的油液，即可推動鎖止銷 的開啟。
實施例2如圖7所示，是靜液接合離合器內的靜液接合裝置③的第二種實施方式，即內齒輪式的靜液接合裝置，其工作原理是當內齒輪轉子 相對於內齒輪轉子外套 作圖示箭頭方向轉動時，月牙板 左邊的各個齒槽組成的多個可變密封容積⑩隨著輪齒的相繼脫開，可變密封容積⑩不斷增大，形成真空，油液自油道⑤吸入。而月牙板 右邊的可變密封容積⑩的大小變化正好與左邊相反，將油液壓入油道⑤，從而形成了油液的循環。用操縱閥門④阻止這種循環，那麼該裝置將發生靜液接合，從而使離合器的輸出軸與輸入軸一同旋轉。
實施例3如圖8所示，是靜液接合離合器內的靜液接合裝置③的第三種實施方式，即外齒輪式的靜液接合裝置，其工作原理是當外齒輪轉子 相對於外齒輪轉子外套 作圖示箭頭方向轉動時，左邊各個齒槽所組成的多個可變密封容積⑩，隨著輪齒的相繼脫開而不斷增大，形成真空，自油道⑤內吸入油液，右邊的可變密封容積⑩的大小變化與左邊正好相反，將油液壓出，進入油道⑤，形成油液的循環，用操縱閥門④阻止這種循環，將使該靜液接合裝置發生靜液接合，從而使離合器的輸出軸與輸入軸一同旋轉。
齒輪式的靜液接合裝置與前面所述的葉片式靜液接合裝置一樣，也可以在其進出油道⑤上各安裝一隻單向進油閥，以防發生氣蝕或實現單向傳動。
實施例4如圖9所示，是靜液接合離合器內的靜液接合裝置③的第四種實施方式，即活塞式靜液接合裝置，其工作原理是當活塞轉子 作相對於活塞轉子外套 轉動時，曲軸齒輪 可使活塞 與液壓缸 所構成的可變密封容積⑩的大小發生周期性變化，促使該可變密封容積⑩內的油液通過油道⑤發生循環，那麼用操縱閥門④阻止油液在油道⑤上的這種循環，也必將阻止可變密封容積⑩的大小變化，而使活塞轉子 與活塞轉子外套 發生靜液接合，使離合器的輸出軸與輸入軸一道轉動。
由於活塞機構液壓脈衝較大，可用多缸方式來減小，但應該安裝上液壓緩衝罐 脈衝會更小。
實施例5如圖10所示，是靜液接合離合器內的靜液接合裝置③的第五種實施方式，即柱塞式靜液接合裝置，其工作原理是柱塞轉子 在柱塞轉子外套 內作相對轉動時，由於柱塞轉子外套 的偏心曲線使柱塞轉子 上的柱塞 作徑嚮往復運動，從而使柱塞 和液壓缸 所構成的密封容積⑩內的油液通過操縱閥門④進行循環，一旦操縱閥門④關閉阻止這種循環，則柱塞轉子 與柱塞轉子外套 就不能相對轉動，離合器的輸出軸與輸入軸便接合在一起轉動。
當然，靜液接合離合器內的靜液接合裝置③的這種機械結構的變化遠不止於上述幾種形式，因為光常用的容積泵就有十多種，而把這種容積泵再進行變形設計，那麼種類會有更多。如圖9是一種活塞式容積泵的變形，這種變形也可以用曲軸直接作為轉子將液壓缸安裝在轉子外套上等，而圖10是柱塞式泵的變形產物，這裡之所以拋開了柱塞式泵或柱塞式發動機等的設計方法，詣在說明本發明的靜液接合離合器內的靜液接合裝置設計範圍之廣，是容積泵及液壓發動機等無法相比的。因此若有其它形式可使機械密封容積發生變化，並用控制該密封容積內流體流動來操縱離合器離合或半離合工作狀態的，也屬於本發明的保護範圍。
此外，本發明不僅適用於離合器，對於其它類似的用來調速或離合半離合控制，只要採用了上述的靜液接合裝置，也屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種由輸入軸輸出軸組成的離合器，其特徵在於它還有一個兩端與輸入(出)軸①和輸出(入)軸②相連的靜液接合裝置③和與其連接的操作閥門④。
2.根據權利要求(1)所述的離合器，其特徵在於靜液接合裝置③包括葉片轉子⑦，葉片轉子外套⑧，葉片⑨和可變密封容積⑩及油道⑤，偏心的葉片轉子外套⑧與其內的葉片轉子⑦和葉片⑨構成可變密封容積⑩，並連接油道⑤。
3.根據權利要求(2)所述的離合器，其特徵在於油道⑤上安裝有單向進油閥。
4.根據權利要求(2)或(3)所述的離合器，其特徵在於葉片轉子⑦上安裝有葉片鎖止裝置。
5.根據權利要求(1)所述的離合器，其特徵在於靜液接合裝置③包括內齒輪轉子 內齒輪轉子外套 月牙板 可變密封容積⑩和油道⑤，內齒輪轉子外套 與其內的內齒輪轉子 和月牙板 構成可變密封容積⑩並連接油道⑤。
6.根據權利要求(1)所述的離合器，其特徵在於靜液接合裝置③包括外齒輪轉子 外齒輪轉子外套 可變密封容積⑩和油道⑤，外齒輪轉子外套 與其內的外齒輪轉子 構成可變密封容積⑩並連接油道⑤。
7.根據權利要求(5)或(6)所述的離合器，其特徵在於油道⑤上安裝有單向進油閥。
8.根據權利要求(1)所述的離合器，其特徵在於靜液接合裝置③包括活塞轉子 活塞轉子外套 以及由活塞 和液壓缸 構成的可變密封容積⑩連接油道⑤。
9.根據權利要求(8)所述的離合器，其特徵在於油道⑤上安裝有液壓緩衝罐
10.根據權利要求(1)所述的離合器，其特徵在於靜液接合裝置③包括柱塞轉子 柱塞轉子外套 以及由柱塞 和液壓缸 構成的可變密封容積⑩。
全文摘要
本發明公開了一種無接合衝擊，又可調向調速的離合器，它是在離合器內安裝了一隻靜液接合裝置，是用閥門控制由主從動部件所構成的可變密封容積內液體體積變化的方法，來實現離合的，這是一種與傳統接合方式完全不同的依靠靜液壓力來傳遞動力的離合器。
文檔編號F16D33/00GK1629507SQ20031010949
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月16日 優先權日2003年12月16日
發明者馬燕翔 申請人:馬燕翔