一种空气压缩机用湿式多片离合器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种空气压缩机用湿式多片离合器，其包括台阶曲轴和依次设于曲轴上的齿柱、从动盘和汽缸体。齿柱外设有齿轮，从动盘与曲轴之间为外六角孔轴连接；汽缸体上设有进气口，汽缸体内设有活塞，活塞外设有推盘，推盘套设于从动盘外，推盘的另一端外部设有外齿壳体，外齿壳体套设于推盘上，外齿壳体与推盘之间设有预紧膜片，外齿壳体还设于从动盘外并与从动盘扣合设置，从动盘与外齿壳体之间设有膜片弹簧。外齿壳体内设有压板，压板与从动盘之间设有多个间隔设置的主动片和从动片。本实用新型空气压缩机用湿式多片离合器，有效节约了燃油、减少了二氧化碳排放、消除了排气噪音，并大大延长空气压缩机的寿命，提高了行车的安全性。
【专利说明】
一种空气压缩机用湿式多片离合器
技术领域
[0001]本实用新型涉及离合器技术领域，尤其涉及一种车用空气压缩机用湿式多片离合器。
【背景技术】
[0002]目前，国内商用车中多采用的是气动刹车系统，其动力源为压缩空气，压缩空气的来源是由发动机带动空气压缩机产生的，其中，空气压缩机通过齿轮由发动机直接驱动。只要发动机工作，空气压缩机就得工作，因此，在行车的过程中会持续的产生压缩空气，通常，压缩空气会被存储在气瓶当中，气瓶上安装有限压阀，限定压力多为8公斤，当超出8公斤时，多余的压缩空气就通过限压阀排到大气中。
[0003]这种结构的缺点是:
[0004]( I)、由于采用储气瓶当中的压缩空气来刹车或者为空气弹簧提供动力，而车辆在正常行驶或者高速路行驶时，压缩空气的使用量是非常少的，实际上只有一半的时间在作用，但是，通常情况下，空气压缩机还是在不停地工作，这样会白白浪费掉发动机的部分动力，燃油消耗浪费严重。以下为计算值:市面上空气压缩机的功率车辆大小而定，取平均值，大约在6KW/小时左右，据调研:现市面上气刹的车辆为500万台左右，商用车工作时间通常比较长，按每辆车每天工作10小时，每辆车每天浪费30KW，500万台每天浪费15000万KW，6KW/小时的燃油消耗按0.25千克，500万台气刹车每天浪费燃油625000KG。
[0005](2)、商用车多用柴油型，柴油的碳强系数为2.63千克⑶2/升，柴油每升0.738KG，3750*1.738=5081.3升，由此换算会产生5.81.3*2.63=13363.819千克的二氧化碳。因此，其对环境污染严重。
[0006](3)、由于行车时不停地产生压缩空气，因此多余的压缩空气要经过储气瓶上的限压阀排气，排气时会产生排气噪音，噪声污染严重。
[0007](4)、由于行车时，空气压缩机在不停地工作，因此也严重缩短了其实用寿命，并且加大了行车风险。
[0008]综上可见，如果可以使空气压缩机按需要时才工作，即为其加装一个动力控制装置，使其与发动机之间可以随时分离或接合，就可以解决掉以上所有问题。
【发明内容】
[0009]本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种空气压缩机用湿式多片离合器，其可有效节约燃油、减少二氧化碳排放、消除排气噪音，并能延长空气压缩机的寿命，提高行车的安全性。
[0010]为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是:
[0011]—种空气压缩机用湿式多片离合器，包括曲轴、齿柱、从动盘、汽缸体。所述曲轴为台阶轴，其包括依次设置的第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面;所述齿柱设于第一台阶面上，且齿柱设于曲轴的一端，齿柱外设有齿轮;所述从动盘的中心为一台阶面，所述从动盘通过其中心的台阶面扣合于所述曲轴的第一台阶面和第二台阶面上，且所述从动盘与曲轴的第二台阶面之间为键连接;所述汽缸体设于第三台阶面上。所述汽缸体上设有进气口，汽缸体内设有活塞，活塞外设有推盘，所述活塞与推盘的一端之间设有平面轴承，所述推盘套设于所述从动盘外，所述推盘的另一端外部设有外齿壳体，所述外齿壳体为一圆槽形壳体，槽形外齿壳体的底部中心设有通孔，且外齿壳体通过所述通孔套设于推盘上，所述外齿壳体的槽形的底部与推盘之间还设有预紧膜片，所述外齿壳体还设于从动盘外并与从动盘之间通过花键连接，所述从动盘与外齿壳体之间设有膜片弹簧，所述膜片弹簧套设于从动盘外且与所述推盘相邻设置。当活塞推动推盘时，推盘可压迫膜片弹簧，压力可通过膜片弹簧传输至从动盘。所述外齿壳体的槽形空间与齿轮相邻的一端设有压板，所述压板与从动盘之间设有离合器片，所述离合器片包括多个间隔设置的主动片和从动片，所述主动片设于齿柱的外圆周上且与齿柱之间为花键连接，所述从动片设于外齿壳体的内圆周上且与外齿壳体之间为花键连接。
[0012]优选的方案，所述齿柱与从动盘之间设有平面轴承。
[0013]进一步优选的方案，所述主动片为铜基摩擦片或纸基摩擦片，所述从动片为铜基摩擦片。
[0014]更进一步优选的方案，所述铜基摩擦片所使用的钢片为60Si2Mn钢片，其钢片硬度HRC58-60。所述纸基摩擦片所使用的钢片为45#钢，钢片硬度为HRC35-38。
[0015]再进一步优选的方案，所述活塞在与汽缸体壁接触的内圆周和外圆周上均设有活塞密封环，所述活塞与汽缸体壁接触的外圆周上设有导向环。
[0016]所述曲轴与齿柱之间设有滚针轴承。
[0017]所述从动盘与所述曲轴的第二台阶面之间为六角孔轴连接。
[0018]通过采用上述方案，本实用新型的一种空气压缩机用湿式多片离合器与现有技术相比，其技术效果在于:
[0019](1)、本实用新型通过在发动机与空气压缩机之间设置湿式多片式离合装置，来控制空气压缩机的工作时间，当压缩空气的压力达到设定值时，湿式离合器将空压机动力切断，当压缩空气的压力小于另一设定值时，离合器将动力接通，其结构简单、成本小，且有效达到节能减排的目的。
[0020](2)、湿式多片离合器是在油液中工作的，靠油膜传递动力可以做到几乎没有磨损，使得多片湿式离合器可以做到寿命长、摩擦性能稳定、可靠性高、传递力矩大、免维护。
[0021](3)、由于加装了在发动机与空气压缩机之间设置湿式多片式离合装置，大大节约了汽车的燃油量，减少了二氧化碳的排放量，消除了车辆的排气噪音，而且由于空气压缩机的工作时间减少了，因此也就提高了其寿命，减少了故障率，从而直接提高了行车安全。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型一种空气压缩机用湿式多片离合器的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0024]如图1所示:
[0025]—种空气压缩机用湿式多片离合器，包括曲轴1、齿柱2、从动盘3、汽缸体4。
[0026]所述曲轴I为台阶轴，其包括依次设置的第一台阶面101、第二台阶面102和第三台阶面103。所述齿柱2设于第一台阶面101上，且齿柱2设于曲轴I的一端，且曲轴I与齿柱2之间设有滚针轴承5，齿柱2外设有齿轮6。所述从动盘3的中心为一台阶面，所述从动盘3通过其中心的台阶面扣合于所述曲轴I的第一台阶面101和第二台阶面102上，所述齿柱2与从动盘3之间设有平面轴承7，且所述从动盘3与曲轴I的第二台阶面102之间为六角孔轴连接。所述汽缸体4设于第三台阶面103上，所述汽缸体4上设有进气口 41，汽缸体4内设有活塞8，所述活塞8在与汽缸体4壁接触的内圆周和外圆周上均设有活塞密封环9，所述活塞8与汽缸体4壁接触的外圆周上设有导向环1。
[0027]所述活塞8外设有推盘11，所述活塞8与推盘11的一端之间设有平面轴承7，所述推盘11套设于所述从动盘3外，所述推盘11的另一端外部设有外齿壳体12，所述外齿壳体12为一圆槽形壳体，槽形外齿壳体12的底部中心设有通孔，且外齿壳体12通过所述通孔套设于推盘11上，所述外齿壳体12的槽形的底部与推盘11之间还设有预紧膜片13，所述外齿壳体12还设于从动盘3外并与从动盘3之间通过花键连接，所述从动盘3与外齿壳体12之间设有膜片弹簧14，所述膜片弹簧14套设于从动盘3外且与所述推盘11相邻设置。当活塞8推动推盘11时，推盘11可压迫膜片弹簧14，压力可通过膜片弹簧14传输至从动盘3。
[0028]所述外齿壳体12的槽形空间与齿轮6相邻的一端设有压板15，所述压板15与从动盘3之间设有离合器片16，所述离合器片16包括多个间隔设置的主动片17和从动片18，所述主动片17设于齿柱2的外圆周上且与齿柱2之间为花键连接，所述从动片18设于外齿壳体12的内圆周上且与外齿壳体12之间为花键连接。所述主动片17为铜基摩擦片或纸基摩擦片，所述从动片18为铜基摩擦片，所述铜基摩擦片所使用的钢片为60Si2Mn钢片，其钢片硬度HRC58-60。所述纸基摩擦片所使用的钢片为45#钢，钢片硬度为HRC35-38。
[0029]本实用新型的湿式多片离合器安装于发动机与空气压缩机之间，来控制空气压缩机的工作时间，比如当空气达到8公斤时，湿式离合器将空压机动力切断，当空压气小于6公斤时湿式离合器将动力接通，从而达到节能减排的目的。湿式多片离合器是在油液中工作的，靠油膜传递动力可以做到几乎没有磨损，就使得多片湿式离合器可以做到免维护。湿式多片离合器以其寿命长摩擦性能稳定可靠性高传递力矩大等优点可广泛应用于各种机械设备中。湿式多片尚合器按控制方式分为电磁式，气压式，油压式，按工作状态分为常开式，常闭式，以下以气压式为例。
[0030]气压湿式多片离合器的构造，包括动力传递部分和控制部分，动力传动部分又包含动力输入轴和动力输出轴，控制部分包含控制气缸和复位弹簧，动力输入轴上安装有金属烧结铜基摩擦片或者纸基摩擦片，动力输出轴上安装有铜基摩擦片配60Si2Mn钢片，钢片硬度HRC58-60，纸基摩擦片配45#钢钢片，钢片硬度为HRC35-38。
[0031]湿式离合器有两个工作状态，即离合器啮合状态和分离状态，考虑到汽车空压机的工作特性，在本技术方案中选用气压常闭湿式多离合器，构造如图1所示，其工作原理为:
[0032]啮合状态(常态)
[0033]在常态下，主动片17和从动片18在膜片弹簧14的作用下相互贴紧，使得动力输入齿柱2与从动盘3之间形成摩擦连接，从动盘3与曲轴I的第二台阶面102之间通过花键连接将动力输出到空压机曲轴上。
[0034]分离状态
[0035]通入气室19内的压缩空气推动活塞8，活塞8推动推盘11向左移动，推盘11克服膜片弹簧14的弹力使其向左移动，续尔使外齿壳体12向左移动，这时主动片17和从动片18相互分离而失去摩擦力，离合器分离。
[0036]离合器控制方式为:空压机离合器由安装在储气瓶上的气压换向阀控制，根据车辆工作气压设定上限值和下限值，例如，上限设定为8公斤，下限为6公斤，当气压达到8公斤时，气压换向阀接通，控制离合器啮合，分离的气缸得气，使离合器分离，从而切断空气压缩机的动力输入，空压机停止工作。当气压低于6公斤时，气压换向阀断开，控制离合器的气缸在膜片弹簧的作用下复位，同时离合器啮合，空压机开始工作。
[0037]本实用新型离合器的最高工作气压为1bar，最高转速为4200rpm，为湿式工作，额定扭矩400NM，可高速动态下啮合与分离。
[0038]本方案中提及的湿式离合器如果得以推广，按每年200万台的装机量，每辆车工作10小时/天，每辆车的空压机功率为5KW，空压机的工作循环为10分钟工作，10分钟工作停止，每辆每天可以节约25KWJ00万台每天节约5000万千瓦，5千瓦每小时的燃油消耗约为
0.25千克，200万台每天节约燃油0.28*10000000=2500000千克，柴油的碳强度系数2.63千克C02/升，柴油每升0.738千克，
[0039]25000000/1.738=33875338.75/升
[0040]33875338.75*2.63=89092140.91/千克
[0041]因此，减少二氧化碳排放89092140.91千克，而且消除了车辆的排气噪音，另外，因为空气压缩机的工作时间减少了，提高了其寿命，减少了故障率，从而直接提高了行车安全。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、均包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种空气压缩机用湿式多片离合器，其特征在于:其包括曲轴、齿柱、从动盘、汽缸体； 所述曲轴为台阶轴，其包括依次设置的第一台阶面、第二台阶面和第三台阶面;所述齿柱设于第一台阶面上，且齿柱设于曲轴的一端，齿柱外设有齿轮;所述从动盘的中心为一台阶面，所述从动盘通过其中心的台阶面扣合于所述曲轴的第一台阶面和第二台阶面上，且所述从动盘与曲轴的第二台阶面之间为六角孔轴连接;所述汽缸体设于第三台阶面上； 所述汽缸体上设有进气口，汽缸体内设有活塞，活塞外设有推盘，所述活塞与推盘的一端之间设有平面轴承，所述推盘套设于所述从动盘外，所述推盘的另一端外部设有外齿壳体，所述外齿壳体为一圆槽形壳体，槽形外齿壳体的底部中心设有通孔，且外齿壳体通过所述通孔套设于推盘上，所述外齿壳体的槽形的底部与推盘之间还设有预紧膜片，所述外齿壳体还设于从动盘外并与从动盘之间通过花键连接，所述从动盘与外齿壳体之间设有膜片弹簧，所述膜片弹簧套设于从动盘外且与所述推盘相邻设置； 所述外齿壳体的槽形空间与齿轮相邻的一端设有压板，所述压板与从动盘之间设有离合器片，所述离合器片包括多个间隔设置的主动片和从动片，所述主动片设于齿柱的外圆周上且与齿柱之间为花键连接，所述从动片设于外齿壳体的内圆周上且与外齿壳体之间为花键连接。2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机用湿式多片离合器，其特征在于:所述齿柱与从动盘之间设有平面轴承。3.根据权利要求1所述的一种空气压缩机用湿式多片离合器，其特征在于:所述活塞在与汽缸体壁接触的内圆周和外圆周上均设有活塞密封环。4.根据权利要求1所述的一种空气压缩机用湿式多片离合器，其特征在于:所述活塞与汽缸体壁接触的外圆周上设有导向环。5.根据权利要求1所述的一种空气压缩机用湿式多片离合器，其特征在于:所述曲轴与齿柱之间设有滚针轴承。
【文档编号】F04B39/00GK205638839SQ201521077300
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】梁金升
【申请人】上海良琦机电设备有限公司