一种可控摩擦片数量和油膜厚度的液粘传动试验装置的制作方法

本发明涉及一种液粘传动试验装置，尤其涉及到一种可控摩擦片数量和油膜厚度的液粘传动试验装置。

背景技术：

液粘调速离合器应用于工厂、矿山、电站等领域的大功率水泵调速系统，节能效果明显，对于液粘调速离合器技术的研究意义非凡，因此，国内外学者对其进行了大量的研究。对液粘调速离合器技术的研究主要依赖于液粘传动试验装置，通过液粘传动试验装置，研究摩擦片间的油膜特性以及摩擦片数目对传动性能的影响，得到的结果为之后深入的研究打下了基础。

现有的液粘传动试验装置存在以下不足，研究不同组数摩擦片对传动性能影响以及调整油膜厚度这两个问题时，需要设计两种不同的装置，资源得不到高效利用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可控摩擦片数量和油膜厚度的液粘传动试验装置，简化试验装置结构，并且提高资源的利用率。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可控摩擦片数量和油膜厚度的液粘传动试验装置，包括上箱体、下箱体、被动盘、主动盘、主动摩擦片和被动摩擦片；

所述上箱体和下箱体通过螺栓连接在一起；所述主动轴与被动轴一端分别安装在上箱体和下箱体之间开设的孔内；所述主动轴与被动轴的轴线重合；所述主动轴结构为T字形，主动轴T字形端的外圈开设有齿轮齿；主动轴T字形端以中心对称开设有槽，被动轴另一端通过轴承安装在主动轴T字形端开设的槽内；所述主动轴上空套有主动盘；被动轴上安装有被动盘，且被动盘与被动轴间隙配合；所述主动盘与被动盘均为圆盘形；所述主动盘和被动盘通过螺栓固定在被动鼓上；所述被动鼓圆环形，且空套在被动轴与主动轴上，被动鼓内侧壁开设有齿；

所述主动摩擦片与被动摩擦片均为圆环形，且主动摩擦片和被动摩擦片交替相间分布；所述主动摩擦片内圈上开设有齿；所述被动摩擦片外圈上开设有齿；所述齿轮齿与主动摩擦片相啮合；所述被动鼓内侧壁上开设的齿与被动摩擦片相啮合；

所述主动摩擦片与被动摩擦片一侧通过控制活塞定位；另一侧通过支撑盘定位；所述控制活塞与被动轴间隙配合，控制活塞安装在被动盘内侧且靠近主动轴T字形端；所述支撑盘外侧安装有垫片；所述支撑盘与垫片通过螺栓固定在主动盘内侧壁上；所述控制活塞与所述主动轴T字形端之间安装有复位弹簧。

进一步的，所述被动轴一端径向方向上开设有控制端进油道，所述被动轴的轴向方向开设有与控制端进油道相通的油道；控制端进油道置于上箱体与下箱体的外侧。

进一步的，所述主动轴一端径向方向上开设有润滑油进油道，所述主动轴的轴向方向开设有与润滑油进油道相通的油道；润滑油进油道置于上箱体与下箱体的外侧。

进一步的，所述齿轮齿上开设有油道。

进一步的，所述复位弹簧一端安装在控制活塞开设的槽内，另一端与弹性垫片接触。

进一步的，所述弹性垫片安装在被动轴。

进一步的，所述支撑盘与主动摩擦片之间设置有无线传感器。

进一步的，所述被动摩擦片与被动鼓内齿的安装距离δ不小于0.3mm，垂直齿形方向安装距离α不小于0.3mm。

进一步的，所述垫片厚度t在5～33mm。

进一步的，所述主动摩擦片和被动摩擦片个数为n，取值均为1～5，得到垫片厚度t和n之间的关系式为

有益效果：

1.通过改变垫片的厚度可以实现改变离合器内部安装摩擦片的空间，从而实现摩擦片数目的可控；

2.调整螺栓的存在，当旋入调整螺栓的时候，支承盘向左移动，缩短了主机内部的安装摩擦片的空间，从而减小了油膜的最大厚度。

3.垫片的更换时，只需将右侧螺栓盖、锁紧螺母以及主动盘取下，无需改变内部结构，使得整体结构变得简单，且不易破坏原有的密封性能。

4.在试验装置运行过程中，摩擦片径向温升不一致，易导致摩擦片受热不均变形，为了防止摩擦片变形导致齿轮卡死的现象，在安装过程中，需要对摩擦片与齿轮啮合处留有安装距离，从而被动鼓内齿与被动摩擦片之间形成间隙防止被动鼓与被动摩擦片卡死。

5.主动盘和主动摩擦片之间加了一个支承盘，支承盘周向上等距焊有四个螺栓，并由四个锁紧螺母锁紧，同时，在支承盘和主动盘之间可以添加不同厚度的垫片，以改变离合器内部安装摩擦片的空间，实现摩擦片组数的可控，并且控制四个螺栓水平移动，可以通过变化离合器内部空间，来控制油膜大小。

6.通过锁紧螺母，改变支承盘水平位移可以控制摩擦片之间的最大间隙，其中，水平位移大小可通过安装在支承盘上的无线位移传感器方便测得。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为被动鼓与被动摩擦片啮合处局部A-A放大图；

图3为支撑盘的主视图；

图4为支撑盘的侧视图；

图5为被动鼓的侧视图。

附图标记如下：

1-下箱体；2-被动盘；3-o型密封圈A；4-复位弹簧；5-端盖；6-被动轴；7-滚动轴承；8-控制端进油口；9-控制活塞；10-上箱体；11-被动摩擦片；12-被动鼓；13-主动盘；14-主动摩擦片；15-螺栓；16-锁紧螺母；17-螺栓盖；18-支撑盘；19-垫片；20-无线传感器；21-润滑油进油道；22-主动轴；23-o型密封圈B；24-透盖；25-螺纹孔；26-螺栓；27-螺栓盖；28-弹性垫片；29-齿轮齿。

具体实施方式

下面结合图1、2、3、4和5，对本发明提出的一种可控摩擦片数量和油膜厚度的液粘传动试验装置作进一步详细说明。

结合附图1，种可控摩擦片数量和油膜厚度的液粘传动试验装置，包括上箱体10、下箱体1、被动盘2、主动盘13、主动摩擦片14和被动摩擦片14；

所述上箱体10和下箱体1通过螺栓连接在一起；所述主动轴22与被动轴6一端分别安装在上箱体10和下箱体1之间开设的孔内；所述主动轴22与被动轴6的轴线重合；所述主动轴22结构为T字形，主动轴22的T字形端的外圈开设有齿轮齿29；主动轴22T字形端以中心对称开设有槽，被动轴6另一端通过轴承安装在主动轴22T字形端开设的槽内；所述主动轴22上空套有主动盘13；被动轴6上安装有被动盘2，且被动盘2与被动轴6间隙配合；所述主动盘13与被动盘2均为圆盘形；所述主动盘13和被动盘2通过螺栓固定在被动鼓12上；所述被动鼓12圆环形，且空套在被动轴6与主动轴22上，被动鼓12内侧壁开设有齿；

所述主动摩擦片14与被动摩擦片11均为圆环形，且主动摩擦片14和被动摩擦片11交替相间分布；所述主动摩擦片14内圈上开设有齿；所述被动摩擦片11外圈上开设有齿；所述齿轮齿29与主动摩擦片14相啮合；所述被动鼓12内侧壁上开设的齿与被动摩擦片11相啮合；

结合附图1和3，所述主动摩擦片14与被动摩擦片11一侧通过控制活塞9定位；另一侧通过支撑盘18定位；所述控制活塞9与被动轴6间隙配合，控制活塞9安装在被动盘2内侧且靠近主动轴22的T字形端；所述支撑盘18外侧安装有垫片19；所述支撑盘18与垫片19通过螺栓26固定在主动盘13内侧壁上；所述控制活塞9与所述主动轴22T字形端之间安装有复位弹簧4，其中，被动盘2与控制活塞9之间设置有o型密封圈A3；被动轴6通过端盖5密封；所述被动轴6一端通过滚动轴承7支撑。

其中，所述被动轴6一端径向方向上开设有控制端进油道8，所述被动轴6的轴向方向开设有与控制端进油道8相通的油道；控制端进油道8置于上箱体10与下箱体1的外侧。

所述主动轴22一端径向方向上开设有润滑油进油道21，所述主动轴6的轴向方向开设有与润滑油进油道21相通的油道；润滑油进油道21置于上箱体10与下箱体1的外侧。所述齿轮齿29上开设有油道。所述复位弹簧4一端安装在控制活塞9开设的槽内，另一端与弹性垫片28接触。

所述弹性垫片28安装在被动轴6。所述支撑盘18与主动摩擦片14之间设置有无线传感器20。

所述主动轴22上套有透盖24，

结合附图2，所述被动摩擦片11与被动鼓12内齿的安装距离δ不小于0.3mm，垂直齿形方向安装距离α不小于0.3mm。

所述垫片19厚度t在5～33mm。所述主动摩擦片14和被动摩擦片11个数为n，取值均为1～5，得到垫片厚度t和n之间的关系式为

结合附图3和4，支撑盘18上开设有小的螺纹孔25，该螺纹孔25通过螺栓15将垫片19与支撑盘18固定，并通过锁紧螺母16固定；支撑盘18通过螺栓26固定在主动盘13上，并通过螺栓盖27固定。

工作过程：

电机通过联轴器带动主动轴22旋转，主动轴22上固定连接的齿轮29与主动摩擦片14啮合，带动主动摩擦片14旋转，由于主动摩擦片14与被动摩擦片11之间充满油膜，通过油膜的剪切作用带动被动摩擦片11的转动，被动摩擦片11与被动鼓12的齿轮啮合，从而带动被动鼓12传动，被动鼓12带动被动盘2转动，从而被动盘2与被动轴6转动，实现整个传动过程。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。