液压离合器、混合动力传动链及起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压离合器、混合动力传动链及起重机，其中，液压离合器包括输入轴和输出轴，输入轴上固定设置有支架，支架的开口端朝向输出轴，输出轴的一端设置在支架内，输出轴的另一端通过轴承连接端盖，支架与输出轴之前设置有摩擦盘结构，端盖内设置有活塞，活塞的一侧用于推动摩擦盘结构，活塞的另一侧与端盖之间形成封闭腔体，端盖上还设置有用于向封闭腔体内注入压力油的油道；注入压力油，活塞向摩擦盘结构推进，压紧摩擦盘结构，实现输入轴与输出轴的动力耦合，切断压力油，摩擦盘结构复位，实现输入轴与输出轴的动力断开。本实用新型具有磨损后的自动补偿性，且能够实现混合动力系统的频繁介入工作。
【专利说明】液压离合器、混合动力传动链及起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种液压离合器、混合动力传动链及起重机。
【背景技术】
[0002]目前汽车起重机由于自身重量大，在平时行驶时，能耗较高，为了提高起重机节油性，引入混合动力技术，主要通过油液混合方式实现，将回收的制动能量以液压能量储存，然后在车辆起步时，释放储存的液压能驱动车辆。因此，需要增加一条传动链完成能量回收及释放，此传动链的结合与脱离需要一个离合器实现。
[0003]当起重机混合动力系统进行能量回收时，传动链结合，二次元件系统工作，开始储存液压能。当释放储存的能量时，传动链需要平稳结合，与发动机一同驱动整车运行。起重机在路面正常行驶时，传动链断开。由于路况不确定性，需要经常的启停，那么此时需要对传动链频繁的断开与结合。
[0004]工程机械领域常用普通干式摩擦片离合器、电磁离合器实现动力链的断开与结合。对于油电混合动力车辆(汽车/客车)普遍采用的离合器装置，使用载荷相对于汽车起重机小，电磁离合器只有结合与断开两种状态，同时缺少磨损后的自动补偿性，不利于起重机动力耦合元件的布置连接。且工业上使用的液压离合器多数在结合状态下工作，而混合动力起重机则需要大部分时间在空载工作，因此需要离合器具有节能性。同时，混合动力起重机需要离合器具有结合平稳，能够传递大扭矩，且便于连接二次元件的性能。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提出一种液压离合器、混合动力传动链及起重机，其中，液压离合器具有磨损后的自动补偿性，且能够实现混合动力系统的频繁介入工作。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种液压离合器，其包括输入轴和输出轴，所述输入轴上固定设置有支架，所述支架的开口端朝向所述输出轴，所述输出轴的一端设置在所述支架内，所述输出轴的另一端通过轴承连接端盖，所述支架与所述输出轴之前设置有摩擦盘结构，所述端盖内设置有活塞，所述活塞的一侧用于推动所述摩擦盘结构，所述活塞的另一侧与所述端盖之间形成封闭腔体，所述端盖上还设置有用于向所述封闭腔体内注入压力油的油道；注入压力油，所述活塞向所述摩擦盘结构推进，压紧所述摩擦盘结构，实现所述输入轴与所述输出轴的动力耦合，切断压力油，所述摩擦盘结构复位，实现所述输入轴与所述输出轴的动力断开。
[0007]在一优选或可选实施例中，所述摩擦盘结构包括数个环形的外摩擦盘和数个环形的内摩擦盘，所述外摩擦盘的外环与所述支架连接，所述支架能够带动所述外摩擦盘旋转，且所述外摩擦盘能够相对于所述支架轴向运动，所述内摩擦盘的内环与所述输出轴连接，所述内摩擦盘能够带动所述输出轴旋转，且所述内摩擦盘能够相对于所述输出轴轴向运动，所述外摩擦盘和所述内摩擦盘间隔交替设置，且相邻两个所述内摩擦盘之间的输出轴上套设有弹簧。
[0008]在一优选或可选实施例中，所述弹簧为波形弹簧。
[0009]在一优选或可选实施例中，所述外摩擦盘的外环沿周向设置有数个齿型结构，所述支架上设置有与所述齿型结构相配合的槽型结构，所述外摩擦盘通过所述齿型结构与所述槽型结构的配合，能够相对于所述支架轴向运动，且所述支架能够带动所述外摩擦盘转动。
[0010]在一优选或可选实施例中，所述内摩擦盘的内环沿周向设置有数个齿型结构，所述输出轴上设置有与所述齿型结构相配合的槽型结构，所述内摩擦盘通过所述齿型结构与所述槽型结构的配合，能够相对于所述输出轴轴向运动，且所述内摩擦盘能够带动所述输出轴转动。
[0011 ] 在一优选或可选实施例中，所述输入轴通过轴承设置在第一壳体内，所述第一壳体将所述支架罩设在内，所述第一壳体与所述端盖固定连接，所述第一壳体与所述端盖之间形成封闭空间。
[0012]在一优选或可选实施例中，所述第一壳体上设置有数个冷却润滑油口，用于向所述第一壳体与所述端盖之间的密封空间内注入循环冷却润滑油。
[0013]在一优选或可选实施例中，在所述输出轴上还设置有挡板，所述摩擦盘结构设置在所述挡板与所述活塞之间。
[0014]在一优选或可选实施例中，所述活塞与所述摩擦盘结构之间设置有推盘。
[0015]在一优选或可选实施例中，所述推盘与所述活塞之间设置有平面轴承。
[0016]在一优选或可选实施例中，所述输出轴的输出端设置有法兰盘。
[0017]在一优选或可选实施例中，所述输入轴的输入端连接親合器输出轴，所述親合器输出轴通过轴承设置在第二壳体内。
[0018]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种混合动力传动链，其包括与发动机连接的动力耦合器，所述动力耦合器并列连接二次元件和车桥，所述动力耦合器与所述二次元件之间设置有上述任一实施例中的液压离合器，所述二次元件为混合动力能量的储存及释放元件。
[0019]在一优选或可选实施例中，所述发动机与所述动力耦合器之间设置有离合器。
[0020]在一优选或可选实施例中，所述动力耦合器与所述车桥之间设置有变速箱。
[0021]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种混合动力起重机，其包括上述任一实施例中的液压离合器。
[0022]基于上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果:
[0023]本实用新型通过设置活塞和摩擦盘结构，当动力需要耦合时，压力油推动活塞压紧摩擦盘结构，能够实输入轴与输出轴的动力耦合，当动力需要断开时，切断压力油，摩擦盘结构复位，能够实现输入轴与输出轴的动力分离，因此，能够实现混合动力系统的频繁介入工作；且本实用新型采用活塞挤压摩擦盘结构，活塞具有一定的自由行程，因此，在摩擦盘结构磨损后能够进行自动补偿。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0025]图1为本实用新型提供的液压离合器的结构示意图；
[0026]图2为本实用新型提供的混合动力传动链的结构示意图。
[0027]附图中:
[0028]1-第二壳体；2_第一壳体；3-支架；4-挡板；5_外摩擦盘；6-推盘；7-活塞；8-端盖；9_法兰盘；10-输出轴；11-平面轴承；12_内摩擦盘；13_输入轴；14-耦合器输出轴；
[0029]20-发动机；21_离合器；22_动力耦合器；23_液压离合器；24_ 二次元件；25_变速箱；26_车桥。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护--围的限制。
[0032]首先对本实用新型中涉及到的技术术语进行解释。
[0033]动力耦合:混合动力系统在工作时，介入驱动车辆，需要与发动机一同工作，两条动力链叠加后完成动力的融合，通过一个输出轴传递到执行元件。
[0034]对于混合动力的汽车起重机，在能量的回收及释放过程中，起重机混合动力元件需要频繁的启停，需要对传动链的断开与结合进行控制，针对现有离合器不能满足起重机混合动力系统的大扭矩要求，同时在系统经常工作在无负载状态，空载时的能耗要求应尽量低、结构上方便与混合动力元件布置及安装等特点，本实用新型提供了一种液压离合器，用于实现混合动力链的结合与断开。
[0035]如图1所示，为本实用新型提供的液压离合器的示意性实施例，在该示意性实施例中，液压离合器包括输入轴13和输出轴10，输入轴13上可以通过周向布置的螺钉固定设置有支架3，支架3的开口端朝向输出轴10，输出轴10的一端设置在支架3内，输出轴10的另一端通过轴承连接端盖8，支架3与输出轴10之前设置有摩擦盘结构，端盖8内设置有活塞7，活塞7的一侧用于推动摩擦盘结构，活塞7的另一侧与端盖8之间形成封闭腔体，端盖8上还设置有用于向封闭腔体内注入压力油的油道；注入压力油，活塞7向摩擦盘结构推进，压紧摩擦盘结构，实现输入轴13与输出轴10的动力耦合，切断压力油，摩擦盘结构复位，实现输入轴13与输出轴10的动力分离。
[0036]上述示意性实施例中，采用活塞7挤压摩擦盘结构，活塞7具有一定的自由行程，因此，摩擦盘磨损后能够进行自动补偿，同时能够保证混合动力系统的随时介入与脱离，保证系统正常运行。
[0037]进一步的，在输出轴10上还可以设置有挡板4，摩擦盘结构设置在挡板4与活塞7之间，通过设置挡板4用于对摩擦盘结构的轴向运动进行限位。
[0038]进一步的，活塞7与摩擦盘结构之间可以设置有推盘6 ;推盘6与活塞7之间可以设置有平面轴承11，活塞7与推盘6之间采用平面轴承11分离，能够降低摩擦损失。
[0039]在本实用新型提供的液压离合器的示意性实施例中，摩擦盘结构包括数个环形的外摩擦盘5和数个环形的内摩擦盘12，外摩擦盘5的外环与支架3之间可以通过类似花键连接的形式连接，支架3能够带动外摩擦盘5转动，且外摩擦盘5能够相对于支架3轴向运动；内摩擦盘12的内环与输出轴10之间可以通过类似花键连接的形式连接，内摩擦盘12能够带动输出轴10转动，且内摩擦盘12能够相对于输出轴10轴向运动。外摩擦盘5和内摩擦盘12间隔交替设置，且相邻两个内摩擦盘12之间的输出轴10上套设有弹簧。
[0040]上述示意性实施例中，当动力需要耦合时，外部提供的压力油推动活塞7压紧内摩擦盘12和外摩擦盘5，输入轴13通过支架3、外摩擦盘5和内摩擦盘12，将动力传递给输出轴10，达到传动链结合的目的；当动力需要断开时，切断外部提供的压力油，内摩擦盘12和外摩擦盘5之间通过弹簧的回复力相互分开。
[0041]本实用新型采用上述多片摩擦盘的结构，能够保证足够的承载扭矩，传递较大扭矩，空转能耗低，且由于内摩擦盘12安装在输出轴10上，减小了整个装置的体积，使得整个装置的结构紧凑；同时较小体积能够使得本装置具有很小的转动惯量，有利于装置的快速响应，动作灵敏。
[0042]在车辆起动时，由于摩擦盘结构的内摩擦盘12和外摩擦盘5在结合初期会产生滑动摩擦(打滑现象)，进而能够保证混合动力起重机启动时的平稳性。
[0043]进一步的，弹簧可以采用波形弹簧，相邻两个内摩擦盘12之间的输出轴10上可以套设有两个波形弹簧，采用波形弹簧结构便于摩擦盘相互分离。
[0044]本实用新型将内摩擦盘12、外摩擦盘5之间采用弹簧隔开，保证了摩擦盘有效分离，简化了结构，降低加工制造难度。由于波形弹簧预紧力较小，内摩擦盘12之间采用波形弹簧隔开，保证了摩擦盘有效分离，降低了外部控制压力。
[0045]在本实用新型提供的液压离合器的示意性实施例中，外摩擦盘5与支架3之间可以采用类似于花键连接的形式进行连接，具体为，外摩擦盘5的外环沿周向设置有数个齿型结构，支架3周向上设置有与各齿型结构一一配合的槽型结构，槽型结构的长度方向为轴向，外摩擦盘5通过齿型结构与槽型结构的配合，能够相对于支架3在轴向上运动，且支架3能够带动外摩擦盘5转动。
[0046]在本实用新型提供的液压离合器的示意性实施例中，内摩擦盘12与输出轴10之间可以采用类似于花键连接的形式进行连接，具体为，内摩擦盘12的内环沿周向设置有数个齿型结构，输出轴10上沿周向设置有与各齿型结构一一配合的槽型结构，该槽型结构的长度方向为轴向，内摩擦盘12通过齿型结构与槽型结构的配合，能够相对于输出轴10在轴向上运动，且内摩擦盘12能够带动输出轴10转动。
[0047]在本实用新型提供的液压离合器的示意性实施例中，输入轴13可以通过轴承设置在第一壳体2内，第一壳体2将支架3罩设在内，第一壳体2与端盖8固定连接，第一壳体2与端盖8之间形成封闭空间。第一壳体2上设置有数个冷却润滑油口，用于向第一壳体2与端盖8之间的密封空间内注入循环冷却润滑油。通过外供冷却润滑油，能够使得摩擦盘结构得到充分冷却润滑。
[0048]本实用新型提供的液压离合器在空载状态下，外摩擦盘5高速空转，摩擦盘间隙较小，需要充分保障冷却润滑油量，因此，在第一壳体2周向设置有多个冷却油口，方便外部供油。
[0049]上述示意性实施例中，由于内摩擦盘12和外摩擦盘5在结合或脱离时，会产生滑摩，与干式摩擦通过空气散热不同，本实用新型装置中第一壳体2与端盖8之间形成封闭空间，第一壳体2上设置有数个冷却润滑油口，用于向第一壳体2与端盖8之间的密封空间内注入循环冷却润滑油，且第一壳体2的周向分设置数个冷却油口，能够方便不同位置的油管安装。循环冷却润滑油从底部冷却油口供油，顶部冷却油口回油，能够方便整体装置得到充分冷却，同时，冷却润滑油还能够带走摩擦盘结构工作时产生的磨损颗粒，延长元件工作寿命O
[0050]在本实用新型提供的液压离合器的示意性实施例中，输入轴13的输入端可以通过花键连接耦合器输出轴14，耦合器输出轴14可以通过轴承设置在第二壳体I内。输出轴10的输出端可以通过花键连接的形式设置有法兰盘9，通过设置法兰盘9便于连接二次元件24，增强装置的通用性。
[0051]本实用新型提供的液压离合器的一具体实施例的操作方法为:
[0052]当液压离合器结合工作时，控制压力油经过端盖8内部设置的油道，作用在活塞7上，活塞7通过平面轴承11推动推盘6，推盘6挤压内摩擦盘12，从而使得内摩擦盘12与外摩擦盘5结合，外摩擦盘5通过支架3与输入轴13连接，传递耦合器或二次元件24的扭矩。当切断外部控制压力油时，弹簧恢复，使内摩擦盘12与外摩擦盘5脱离，传动链断开，输出轴10不输出扭矩。
[0053]本实用新型提供的液压离合器能够应用在混合动力传动链上。
[0054]如图2所示，在本实用新型提供的混合动力传动链的示意性实施例中，混合动力传动链包括与发动机20连接的动力耦合器22，动力耦合器22并列连接二次元件24和车桥26，动力耦合器22与二次元件24之间设置有上述任一实施例中的液压离合器23，二次元件24为混合动力能量的储存及释放元件。
[0055]进一步的，发动机20与动力耦合器22之间可以设置有离合器21，离合器21可以为现有技术中的普通离合器；动力耦合器22与车桥26之间可以设置有变速箱25。
[0056]上述示意性实施例中，混合动力传动链主要通过动力耦合器22将发动机20和二次元件24提供的两条动力源融合，然后输出至变速箱25，驱动车辆前进。二次元件24为混合动力能量的储存及释放元件。
[0057]当系统蓄能器释放储存的液压能时，二次元件24输出动力，与发动机20动力耦合，当车辆制动需要回收能量时，制动力矩通过传动链传递至二次元件24储存液压能。
[0058]本实用新型提供的液压离合器以及混合动力传动链均可以应用在混合动力起重机上。
[0059]在本实用新型提供的混合动力起重机的示意性实施例中，混合动力起重机包括上述任一实施例中的液压离合器。
[0060]在本实用新型提供的混合动力起重机的示意性实施例中，混合动力起重机包括上述任一实施例中的混合动力传动链。
[0061]通过上述各个实施例，可以推导出，本实用新型提供的液压离合器的结构紧凑，能够传递较大扭矩，空转能耗低，且能够保证混合动力系统的随时介入与脱离，保证系统正常运行，以及能够保证混合动力起重机启动时的平稳性。
[0062]在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0063]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种液压离合器，其特征在于:包括输入轴(13)和输出轴(10)，所述输入轴(13)上固定设置有支架(3)，所述支架(3)的开口端朝向所述输出轴(10)，所述输出轴(10)的一端设置在所述支架(3)内，所述输出轴(10)的另一端通过轴承连接端盖(8)，所述支架(3)与所述输出轴(10)之前设置有摩擦盘结构，所述端盖(8)内设置有活塞(7)，所述活塞(7)的一侧用于推动所述摩擦盘结构，所述活塞(7)的另一侧与所述端盖(8)之间形成封闭腔体，所述端盖(8)上还设置有用于向所述封闭腔体内注入压力油的油道；注入压力油，所述活塞(7)向所述摩擦盘结构推进，压紧所述摩擦盘结构，实现所述输入轴(13)与所述输出轴(10)的动力耦合，切断压力油，所述摩擦盘结构复位，实现所述输入轴(13)与所述输出轴(10)的动力断开。
2.如权利要求1所述的液压离合器，其特征在于:所述摩擦盘结构包括数个环形的外摩擦盘(5)和数个环形的内摩擦盘(12)，所述外摩擦盘(5)的外环与所述支架(3)连接，所述支架(3)能够带动所述外摩擦盘(5)旋转，且所述外摩擦盘(5)能够相对于所述支架(3)轴向运动，所述内摩擦盘(12)的内环与所述输出轴(10)连接，所述内摩擦盘(12)能够带动所述输出轴(10)旋转，且所述内摩擦盘(12)能够相对于所述输出轴(10)轴向运动，所述外摩擦盘(5)和所述内摩擦盘(12)间隔交替设置，且相邻两个所述内摩擦盘(12)之间的输出轴(10)上套设有弹簧。
3.如权利要求2所述的液压离合器，其特征在于:所述弹簧为波形弹簧。
4.如权利要求2所述的液压离合器，其特征在于:所述外摩擦盘(5)的外环沿周向设置有数个齿型结构，所述支架(3)上设置有与所述齿型结构相配合的槽型结构，所述外摩擦盘(5)通过所述齿型结构与所述槽型结构的配合，能够相对于所述支架(3)轴向运动，且所述支架(3)能够带动所述外摩擦盘(5)转动。
5.如权利要求2所述的液压离合器，其特征在于:所述内摩擦盘(12)的内环沿周向设置有数个齿型结构，所述输出轴(10)上设置有与所述齿型结构相配合的槽型结构，所述内摩擦盘(12)通过所述齿型结构与所述槽型结构的配合，能够相对于所述输出轴(10)轴向运动，且所述内摩擦盘(12)能够带动所述输出轴(10)转动。
6.如权利要求1所述的液压离合器，其特征在于:所述输入轴(13)通过轴承设置在第一壳体(2)内，所述第一壳体(2)将所述支架(3)罩设在内，所述第一壳体(2)与所述端盖(8)固定连接，所述第一壳体(2)与所述端盖(8)之间形成封闭空间。
7.如权利要求6所述的液压离合器，其特征在于:所述第一壳体(2)上设置有数个冷却润滑油口，用于向所述第一壳体(2)与所述端盖(8)之间的密封空间内注入循环冷却润滑油。
8.如权利要求1所述的液压离合器，其特征在于:在所述输出轴(10)上还设置有挡板(4)，所述摩擦盘结构设置在所述挡板(4)与所述活塞(7)之间。
9.如权利要求8所述的液压离合器，其特征在于:所述活塞(7)与所述摩擦盘结构之间设置有推盘(6)。
10.如权利要求9所述的液压离合器，其特征在于:所述推盘(6)与所述活塞(7)之间设置有平面轴承(11)。
11.如权利要求1所述的液压离合器，其特征在于:所述输出轴(10)的输出端设置有法兰盘(9)。
12.如权利要求1所述的液压离合器，其特征在于:所述输入轴(13)的输入端连接耦合器输出轴(14)，所述耦合器输出轴(14)通过轴承设置在第二壳体(I)内。
13.—种混合动力传动链，其特征在于:包括与发动机(15)连接的动力耦合器(22)，所述动力耦合器(22)并列连接二次元件(24)和车桥(26)，所述动力耦合器(22)与所述二次元件(24)之间设置有如权利要求1-11任一项所述的液压离合器，所述二次元件(24)为混合动力能量的储存及释放元件。
14.如权利要求13所述的混合动力传动链，其特征在于:所述发动机(15)与所述动力耦合器(22)之间设置有离合器(21)。
15.如权利要求13所述的混合动力传动链，其特征在于:所述动力耦合器(22)与所述车桥(26)之间设置有变速箱(25)。
16.一种混合动力起重机，其特征在于:包括如权利要求1-12任一项所述的液压离合器。
【文档编号】B66C13/00GK204226469SQ201420623660
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】韩建营, 赵瑞学, 周希, 车少波 申请人:徐州重型机械有限公司