专利名称：一种可快速分离的机动车辆用离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的机动车辆用离合器，属于离合器技术领域。
小型或重型车辆及工程机械，因其配置的发动机功率较大，一般马力在100-700PS、传动扭矩在500-3000NM，故对离合器有较高的要求。重型车辆因车型繁杂，不仅导致离合器的种类规格多，且结构复杂，易损另部件价格高，因而增加了车辆调整维护的难度及维修成本；此外，在恶劣路面条件下行驶时，存有易于烧毁及使用寿命达不到标准等问题。以具代表性的西德瓦哥纳尔公司设计的离合器为例，这种离合器，由于采用了三级缓冲方式，虽结合平稳、分离比较彻底，但其结构过于复杂、另部件多、分离行程大、制造调整精度高。其中的从动盘总成，另部件数两高达十几个，其分离行程单盘为12-14MM、双盘为14-18MM，由于分离形行程大、分离时间长，在路面恶劣条件下行驶时，常因分离不及时而导致离合器摩擦升温，严重时烧损离合器。
本实用新型的目的在于提供一种具有分离快速彻底、结合缓慢平稳，且结构简单、操作方便、使用可靠、适应性广的离合器。
本实用新型的目的是通过对离合器的从动盘小总成及操纵机构作相应改进后实现的，其技术方案为一种可快速分离的机动车辆用离合器，它包括离合器本体部分和操纵部分，其中，本体部分包括飞轮1、中间主动盘2、压盘3、离合器盖4、从动盘小总成、压缩弹簧组6、分离套筒7、拨叉8、传动轴9；操作部分包括踏板30以及由液压泵31、活塞油缸32顺序连接组成的液压执行部分，其改进在于，所述的从动盘小总成5包括花键套12、圆盘14、摩擦片15，其中，圆盘固定于花键套盘面上，摩擦片固定于圆盘稍外部分的盘面上，所述液压泵与活塞油缸之间增设一单向节流阀33。
为增加强度，上述离合器，所述圆盘根部分别加装护板13。
上述离合器，所述单向节流阀由阀芯36，弹簧37、阀座40等组成，阀芯与阀座的密封面为截锥面，阀芯在弹簧作用下压向阀座密封面，阀芯上开有节流孔41。
为提高适应性及减少耗能，上述离合器，所速液压泵采用复位式柱塞油缸，其柱塞头与踏板接触。
为使操作省力，上述离合器，所述复位式柱塞油缸与踏板之间增设一助力气缸34，该助力气缸包括缸体34-1、活塞34-2、及控制进、排气的换向阀34-3，其中，活塞的活塞杆与复位式柱塞油缸的柱塞连接，换向阀的阀芯杆与踏板接触。
本实用新型采用在油路中增设单向节流阀、控制进、回油流速实现分离快速、结合缓慢的设计，取代原离合器中复杂的缓冲结构设计，大大简化了离合器的结构、并缩短了其分离、结合的行程，从而克服了原离合器易烧毁等缺陷；采用柱塞油缸作液压泵及增设助力气缸的设计，既减少了液压部分的能量消耗、使操作省力，且进一步扩大本实用新型的适应范围。综上，本实用新型结构简单、分离快速彻底、结合缓慢平稳、操作省力、使用可靠，可广泛用于各种机动车辆及工程机械上。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述
图1是本实用新型本体结构示意图；图2是
图1的A-A剖视图；图3是本实用新型从动盘小总成结构示意图；图4是西德瓦哥纳尔离合器从动盘小总成结构示意图；图5是液压执行部分原理图；图6是增设助力气缸的液压执行部分原理图；图7是单向节流阀的结构示意图；图8是助力气缸结构示意图。
图4所示西德瓦哥纳尔离合器的从动盘小总成由摩擦片20、小圆盘21、弹簧片22、铆钉23、花键套24、垫圈25、被动盘26、减振弹簧27、主动盘28、本体圆盘29、摩擦片30、波形弹簧片31等组成，其另部件多达十几个，且另部件及整体结构均很复杂，由于另部件多分离行程长、导致摩擦片因不能快速分离而摩擦增大，这种摩擦产生大量的摩擦热，使离合器急剧升温，有时温升高达800摄氏度，这是造成离合器烧毁及影响离合器使用寿命的主要原因。该离合器的摩擦片采用浸透人造树脂的棉纱和石棉纱、且每条纱线中裹有黄铜丝的复合材料制作，这种摩擦片本身已具良好的耐高温、耐摩擦性能，与摩擦片相接触的压盘材质为耐磨合金铸铁，这种耐磨、耐高温的摩擦副组合均不能阻制离合器的烧损，由此，从摩擦片及压盘材质方面寻求解决的办法将很难有所突破，故应操索其他的解决途径。
本实用新型从从动盘小总成及操作系统两部分着手，对西德瓦哥纳尔的离合器进行了改进。
图1是图2的B-B旋转剖视图，图中离合器处于结合状态，压盘3在若干个弹簧组6的作用下紧压在从动盘小总成5上、使其与飞轮1同步运转、并带动传动轴9旋转，实现扭矩功率的传递。压盘3通过6个分离杠杆10实现其与分离套筒7的同步位移，杠杆10固定铰接于离合器盖4上，其一端与压盘3铰接，其另一端位于分离套筒7的6个端面槽中，可沿该槽径向移动，当拨叉8推动分离套筒左移时，分离杠杆顺时针转动、带动压盘克服弹簧力右移、使离合器分离；拨叉8的移动是通过踏板控制液压执行部分活塞油缸的活塞运动而实现的。
如图3所示，本实用新型从动盘小总成取消了原从动盘缓冲结构中的小摩擦片、被动圆盘、减振弹簧、弹簧片、波形弹簧片等另部件，简化其结构及另部件数量，从结构上缩小了离合器的分离行程，其单盘的分离行程仅为2-3MM，为实现离合器的快速分离奠定了结构基础。
现有离合器的操作机构分为机械式、液压操纵式等，本实用新型采用液压操纵式，其改进是在液压泵与活塞油缸之间增设了一单向节流阀33。离合器分离时，压力油打开单向阀、以较大流量进入活塞油缸、使活塞快速推动拨叉8位移，因分离行程短、可在瞬间实现离合器分离；反之，油液只能从较小的节流孔以较小流量回流，使离合器实现缓慢平稳的结合。
单向节流阀可采用独立的单向阀和节流阀元件依原理图连接而成，也可采用采用单向阀与节流阀二者合一的组合件。图8所示的单向节流阀为一种二者合一的组合阀。压力油按图中箭头所示方向进油时，阀芯36克服复位弹簧37的作用力左移、使进油截面增大、油液流量大、实现快速分离；反之回油时，阀芯与阀座的截锥形密封面在弹簧作用下密封，油液只能由节流孔41回流，回流截面小、流速慢，故而离合器缓慢平稳的结合。图中，内弹簧卡圈38用于封挡弹簧37，由于卡圈内径较小、与弹簧尺寸不易匹配，故二者之间加装一平垫39；接头体42用于将本阀方便地接入油路中由于活塞油缸的动作频率及频幅较低，对于自身带有液压装置的车辆，虽可由自身的液压系统中接出一支路供使用，但这一是会增加液压系统的负担，二是活塞油缸不动作时将会使液压泵长时间用无作功、增加能量损耗；此外，也不便用于自身不带液压系统的机动车辆上，为此，本实用新型的液压泵可采用复位式柱塞油缸替代，利用柱塞运动时油缸容积变化产生的高压油实现泵油功能，这样既节省能了量装置、减少了能量损耗、满足了使用要求，又使本实用新型的使用不受有无液压系统的限制，进一步扩大了其使用范围。
图5所示的液压原理图中，由于柱塞运动直接来源于踏板的操作力，考虑到重型车辆离合器所需的操作力较大，为减轻踏板操作力，如图6所示，可在柱塞油缸后加装一助力气缸34，通过助力气缸放大踏板的操作力，从而达到省力效果。选取不同的气缸活塞与柱塞直径之比，可获取不同的力放大效果。
图8中，本实施侧助力气缸的缸体与活塞油缸的缸体为一体的缸体50、气缸活塞51的活塞杆延伸后兼作柱塞油缸的柱塞，换向阀的阀套52、阀芯53套装于气缸活塞的活塞孔内，踏踩踏板30推动阀套52克服大弹簧54阻力左移时，阀套首先通过内卡圈63、小弹簧55带动阀芯53同步左移、封住排气口58，然后阀芯停止左移而阀套继续左移，打开进气口57，压缩空气由气孔59、56、57、64进入气缸活塞右端、推动活塞左行，活塞杆左端的柱塞进行泵油输出压力油；松开踏板时，柱塞在复位簧54作用下向右复位，封闭气孔57、打开排气孔58，活塞右腔的空气由气孔64、排气孔58进入活塞左腔，再经放气嘴60与大气沟通泄压，柱塞复位，实现柱塞的往复泵油运动。柱塞缸体上方设有油杯55，其作用是向柱塞缸补油，当柱塞处于图8所示复位位置时，油杯的进油孔66与缸体进油孔65相通，油杯的油可向缸体内补充，当柱塞稍向左移时，两孔相错位、补给油路被切断，确保柱塞压缩时缸内的油不能回流；柱塞缸上方还设有放气阀62、用于排放缸内的空气；缸右端的接头61为与单向节流阀连接的接头。
本实施例从动盘小总成的数量为两个，其总体分离行程为4-6MM，由于发动机的扭矩是靠飞轮与从动盘接触面间的摩擦力传递的，为适应不同车辆的传递扭矩及能量储备要求，压缩弹簧组6的数量可在6-54组中选择，扭矩大时弹簧组数量多；为充分利用空间，弹簧组可采用大小弹簧套装的方式；本实用新型离合器摩擦片的规格可为280MM-450MM，离合器最大扭矩为800KG/W、最小扭矩为50KG/M、允许最大功率为800PS、允许最小功率为100PS、允许最高转速为2800RPM，适应范围很大，可与国内外各种车辆如东风、斯太尔、奔驰、铁马、黄河、尼桑、日野、三菱、太脱拉等及各种工程机械配套使用，经实验，使用中无噪音、无抖动、行驶20-30万公里摩擦片不需更换，可一直使用到车辆大修期；摩擦片超过磨损极限时，只需更换新摩擦片便可，维修保养及调整方便，是一种具有优越使用性能的离合器。
权利要求1.一种可快速分离的机动车辆用离合器，它包括离合器本体部分和操纵部分，其中，本体部分包括飞轮[1]、中间主动盘[2]、压盘[3]、离合器盖[4]、从动盘小总成、压缩弹簧组[6]、分离套筒[7]、拨叉[8]、传动轴[9]；操作部分包括踏板[30]以及由液压泵[31]、活塞油缸[32]顺序连接组成的液压执行部分，其特征在于，所述从动盘小总成[5]包括花键套[12]、圆盘[14]、摩擦片[15]，其中，圆盘固定于花键套盘面上，摩擦片固定于圆盘稍外部分的盘面上，所述液压泵与活塞油缸之间增设一单向节流阀[33]。
2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述圆盘根部分别加装护板[13]。
3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述单向节流阀由阀芯[36]，弹簧[37]、阀座[40]等组成，阀芯与阀座的密封面为截锥面，阀芯在弹簧作用下压向阀座密封面，阀芯上开有节流孔[41]。
4.根据权利要求3所述的离合器，其特征在于，所述液压泵采用复位式柱塞油缸，其柱塞头与踏板接触。
5.根据权利要求4所述的离合器，其特征在于，所速复位式柱塞油缸与踏板之间增设一助力气缸[34]，该助力气缸包括缸体[34-1]、活塞[34-2]、及控制进、排气的换向阀[34-3]，其中，活塞的活塞杆与复位式柱塞油缸的柱塞连接，换向阀的阀芯杆与踏板接触。
专利摘要一种可快速分离的机动车辆用离合器,包括本体部分和液压操纵部分,本体部分包括飞轮、中间主动盘、压盘、离合器盖、从动盘小总成、压缩弹簧组、分离套筒、拨叉、传动轴;操作部分包括踏板以及由液压泵、活塞油缸组成的液压执行部分,其液压泵与活塞油缸之间增设单向节流阀,通过踏板控制活塞移动实现分离结合,具有结构简单,分离快、结合慢等特点,可广泛用于各种机动车辆及工程机械上。
文档编号B60K17/02GK2340637SQ9821699
公开日1999年9月29日 申请日期1998年7月10日 优先权日1998年7月10日
发明者戴宝铭 申请人:戴宝铭