带有离合功能的取力器及起重的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有离合功能的取力器及起重机，带有离合功能的取力器包括：输入轴(12)、减速机构和离合器(37)，所述离合器(37)的输入端与所述减速机构的输出端连接，输出端与泵/马达(36)连接，所述减速机构的输入端与所述输入轴(12)连接，所述离合器(12)能够连接或断开所述输入轴(12)与所述泵/马达(36)之间的动力传递。本实用新型带有离合功能的取力器能够使起重机在行驶时，平稳地实现断开或者结合动力传动链，减小了对传动系统功能和寿命的不利影响，进而提高了起重机的安全性。
【专利说明】带有离合功能的取力器及起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种带有离合功能的取力器及起重机。
【背景技术】
[0002]汽车起重机在非作业时，经常行驶于市区道路，在城市道路行驶中，需要频繁的起动和停止，现有技术中主要采用气缸拨叉强制推开啮合齿轮的方式，来实现动力的切断与结合。当需要切断传动链时，必须使啮合齿轮脱离，此时齿轮副高速运转，推动滑移齿轮脱离时会产生很大的冲击力，使轴或者齿轮等部件发生变形，从而对传动系统的功能造成不利影响，并且会缩短整个动力装置的寿命。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提出一种带有离合功能的取力器及起重机，能够平稳地实现断开或者结合动力传动链，减小对传动系统的不利影响。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了一种带有离合功能的取力器，包括:输入轴12、减速机构和离合器37，所述离合器37的输入端与所述减速机构的输出端连接，输出端与泵/马达36连接，所述减速机构的输入端与所述输入轴12连接，所述离合器37能够连接或断开所述输入轴12与所述泵/马达36之间的动力传递。
[0005]进一步地，所述离合器37为整体式结构，以可拆卸的方式与所述减速机构的输出端连接。
[0006]进一步地，所述离合器37包括:安装在所述减速机构上的离合器壳体4、安装在所述离合器壳体4上的离合器端盖6和离合机构。
[0007]进一步地，所述离合机构包括:外摩擦盘5、内摩擦盘10、设置在所述内摩擦盘10一侧的复位机构、设置在所述内摩擦盘10另一侧的活塞9和控制油口 19，当所述控制油口19获得控制油液时，所述活塞9在所述控制油液的推动下，使所述内摩擦盘10与所述外摩擦盘5的端面接触传递动力；当所述控制油口 19失去控制油液时，所述内摩擦盘10在所述复位机构的作用下与所述外摩擦盘5脱开，断开动力传递。
[0008]进一步地，所述外摩擦盘5和内摩擦盘10之间为多片接触的方式。
[0009]进一步地,所述离合器37还包括平面轴承18,所述活塞9通过所述平面轴承18使得所述内摩擦盘10和所述外摩擦盘5接触传递动力。
[0010]进一步地，所述复位机构包括压盘21和波形弹簧20，所述波形弹簧20通过所述压盘21作用于所述内摩擦盘10。
[0011]进一步地，所述减速机构包括:取力器壳体3、安装在所述取力器壳体3上的取力器盖板1、固定在所述输入轴12上输入轴齿轮13、二轴14、固定在所述二轴14上的二轴齿轮15、三轴17和固定在所述三轴17上的三轴齿轮2，所述输入轴齿轮13和所述三轴齿轮2分别与所述二轴齿轮15相啮合。
[0012]进一步地，所述取力器盖板I上安装有油泵16，所述油泵16由所述三轴17驱动能够对所述减速机构进行润滑。
[0013]进一步地，所述离合器37的输入端为离合器输入轴11，所述离合器输入轴11与所述三轴17通过花键传递扭矩；或所述离合器37的输出端为离合器输出轴8，且所述离合器输出轴8上安装有法兰盘7，能够与所述泵/马达36固定。
[0014]进一步地，所述离合器壳体4上设有进油口和出油口，能够通过所述进油口和所述出油口进行油液循环，从而对所述外摩擦盘5和所述内摩擦盘10进行润滑。
[0015]为实现上述目的，本实用新型另一方面提供了一种起重机，包括上述的带有离合功能的取力器。
[0016]基于上述技术方案，本实用新型实施例的带有离合功能的取力器，通过在减速机构末端连接离合器，从而能够实现连接或断开输入轴与泵/马达之间的动力传递。因此，本实用新型带有离合功能的取力器能够使起重机在行驶时，平稳地实现断开或者结合动力传动链，不会产生很大的冲击力，减小了对传动系统功能和寿命的不利影响，进而提高了起重机的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]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:
[0018]图1为本实用新型带有离合功能的取力器所在的混合动力传动系统示意图；
[0019]图2为本实用新型带有离合功能的取力器的一个实施例的示意图。
[0020]附图标记说明
[0021]I 一取力器盖板；2 —三轴齿轮；3 —取力器壳体；4 一离合器壳体；5 —外摩擦盘；6 一尚合器端盖；7 —法兰盘；8 —尚合器输出轴；9 一活塞；10 —内摩擦盘；11 一尚合器输入轴；12 —输入轴；13 —输入轴齿轮；14 一二轴；15 —二轴齿轮；16 —油泵；17 —二轴；18 一平面轴承；19 一控制油口 ；20 —波形弹簧；21 —压盘；31_发动机；32 —发动机尚合器；33 —取力器；34 —变速箱；35 —蓄能器；36 —泵/马达；37 —离合器。
【具体实施方式】
[0022]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0023]汽车起重机在行驶时，频繁的起动和停止，会耗费较大能量。当起重机刹车时，制动力矩较大，最终以摩擦热的形式消散，造成能量的浪费。为了提高起重机的能量利用效率，本实用新型所在的起重机中采用了油液混合动力技术，车辆起步时接入驱动车辆，正常行驶后，脱开混合动力系统，这就需要一种带有离合功能的耦合装置来实现这种功能。油液混合动力是指能量来源有液压能以及柴油的化学能，经过动力耦合，形成混合驱动力，是一种节能技术。动力耦合是在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。
[0024]起重机混合动力传动链的示意图如图1所示,主要包括:发动机31,变速箱34,取力器33，发动机离合器32 (可以根据情况选择干式或湿式离合器)，泵/马达36，蓄能器35等，取力器33上安装有能够实现连接与断开混合动力系统传动链的离合器37。当车辆制动时，驱动泵/马达36将制动力转化为液压能储存在蓄能器35中，从而回收起重机刹车时的制动能量；当车辆起步时，蓄能器35释放液压能转换为驱动车辆前进的机械能，驱动泵/马达36，产生驱动力矩，驱动车辆前进；正常行驶时，切断混合动力系统，只依靠发动机31提供动力。泵/马达36是一种二次元件，既能作为泵使用，又能作为马达工作。当回收能量时，工作在泵状态下；释放能量时，以马达状态工作。
[0025]而现有技术的取力器不能满足起重机混合动力系统的动力耦合需求，因而本实用新型提供一种带有离合功能的取力器，用于传递或断开力矩，下面将进行详细阐述。
[0026]本实用新型提供的一种带有离合功能的取力器，如图2所示，包括:输入轴12、减速机构和离合器37，离合器37的输入端与减速机构的输出端连接，输出端与泵/马达36连接，减速机构的输入端与输入轴12连接，离合器37能够连接或断开输入轴12与泵/马达36之间的动力传递。
[0027]本实用新型带有离合功能的取力器能够用于起重机或执行其它任务的车辆，以其在如图1所示的混合动力系统中的工作为例，当车辆制动时，离合器37吸合，制动力矩通过取力器33传递至泵/马达36，此时泵/马达36作为泵使用，并将液压能储存在蓄能器35中；当车辆起动时，蓄能器35释放液压能转换为驱动车辆前进的机械能，此时驱动泵/马达36用作马达，产生驱动力矩，与发动机31的驱动力矩进行耦合驱动车辆前进；当车辆正常行驶后，离合器37断开，只依靠发动机31提供动力驱动车辆前进。由此可见，此种带有离合功能的取力器能够使得起重机或其它车辆在行驶时，通过离合器平稳地实现断开或者结合动力传动链，不会产生很大的冲击力，减小了对传动系统功能和寿命的不利影响，从而可以随时介入与脱离混合动力系统。
[0028]在本实用新型的一个实施例中，离合器37为整体式结构，以可拆卸的方式与减速机构的输出端连接。这种连接结构较为简单，通用性强，而且一旦离合器产生故障时，更换很便捷。
[0029]当采用上述的独立结构的离合器时，离合器37包括:安装在减速机构上的离合器壳体4、安装在离合器壳体4上的离合器端盖6和离合机构。根据离合机构的实现方式，可以选择液压式或电磁式离合器，但不限于此。
[0030]在一个具体的实施例中采用液压式离合器，离合机构包括:外摩擦盘5、内摩擦盘
10、设置在内摩擦盘10 —侧的复位机构、设置在内摩擦盘10另一侧的活塞9和控制油口19，当控制油口 19获得控制油液时，活塞9在控制油液的推动下，使内摩擦盘10与外摩擦盘5的端面接触传递动力；当控制油口 19失去控制油液时，内摩擦盘10在复位机构的作用下与外摩擦盘5脱开，断开动力传递。其中，复位机构可以由压盘21和波形弹簧20组成，波形弹簧20通过压盘21作用于内摩擦盘10。离合器37中的内摩擦盘10和外摩擦盘5之间采用波形弹簧20隔开，保证了摩擦面之间能够有效分离，简化了结构，降低加工制造难度。
[0031]优选地，外摩擦盘5和内摩擦盘10之间为多片接触的方式，在离合器37吸合时，多个摩擦面同时接触共同传递动力，能达到较大的传递力矩，保证取力器33承载足够大的扭矩。采用这种离合机构可使离合器承载扭矩大，结构紧凑，从而使其在工作时转动惯量小，有利于装置的快速响应，动作灵敏。
[0032]进一步地，离合器37还可以包括平面轴承18，活塞9通过平面轴承18使得内摩擦盘10和外摩擦盘5接触传递动力。离合器37中的活塞9通过平面轴承18压紧内摩擦盘10，结合更平稳。
[0033]在本实用新型的另一个实施例中，减速机构内部有两级减速齿轮，包括:取力器壳体3、安装在取力器壳体3上的取力器盖板1、固定在输入轴12上输入轴齿轮13、二轴14、固定在二轴14上的二轴齿轮15、三轴17和固定在三轴17上的三轴齿轮2，输入轴齿轮13和三轴齿轮2分别与二轴齿轮15相啮合。
[0034]在上述的带有离合功能的取力器方案中，离合器37的输入端为离合器输入轴11，离合器输入轴11与三轴17通过花键传递扭矩，也可采用平键或联轴器等本领域常用的方式；或者离合器37的输出端为离合器输出轴8,且离合器输出轴8上安装有法兰盘7,能够与泵/马达36固定。
[0035]为了延长带有离合功能的取力器的使用寿命，需要对装置内存在相对运动的部件进行润滑。对于减速机构部分，可以在取力器盖板I上安装油泵16，油泵16由三轴17驱动，在取力器工作的同时即可将油液引到减速齿轮上起到润滑作用。对于离合器部分，可选用湿式离合器，在离合器壳体4上设有进油口和出油口，需要润滑时，可以通过进油口和出油口进行油液循环，从而对离合器37内的外摩擦盘5和内摩擦盘10进行润滑。由于摩擦元件布置在封闭的空间内，给离合器内部提供冷却可以带走摩擦产生的热量，延长摩擦元件的工作寿命。在工程实践中，一般将进油口设在下方，出油口设在上方，从而对离合器内部进行充分的润滑。
[0036]对于图2所示的带有离合功能的取力器的具体实施例，下面对其工作原理做详细阐述。
[0037]车辆起动时，蓄能器35释放存储的液压能，泵/马达36工作在马达状态，控制油口 19获得外部的控制油压，通过平面轴承18推动活塞9，使得内摩擦盘10和外摩擦盘5接触，从而传递泵/马达36输出的驱动力矩至三轴17，经过二级齿轮副的传递至输入轴12，此时发动机31的动力也经过发动机离合器32传到输入轴12，力矩叠加后传到变速箱34，共同使车辆起动。当车辆起动一定时间内，进入正常行驶状态，此时需切断控制油口 19的外部控制油，内摩擦盘10和外摩擦盘5之间通过波形弹簧20分离，传动链脱开，此时，仅依靠发动机31驱动车辆行驶，齿轮副处于空转工况，蓄能器35停止释放能量。
[0038]当起重机制动时，离合器37在外部压力控制信号下结合，车桥传动轴传递制动力矩至取力器33的输入轴12，经过齿轮副，三轴17，法兰盘7传递至泵/马达36，此时泵/马达36在法兰盘7的驱动下以泵的状态工作，开始向蓄能器35补充液压能，将制动力矩转化为液压能。
[0039]另外，本实用新型也提供了一种起重机，包括上述实施例的带有离合功能的取力器。在一种安装方式中，取力器盖板I连接发动机31的飞轮壳，取力器壳体3连接变速箱34的前端面，输入轴12 —端连接发动机离合器32，另一端连接变速箱34，法兰盘7连接泵/马达36。
[0040]此种带有离合功能的取力器保证了混合动力系统介入的可控性，满足了动力耦合的需求，同时方便混合动力元件布置及安装。因此安装有此种取力器的起重机能够在行驶时，平稳地实现断开或者结合动力传动链，不会产生很大的冲击力，减小了对传动系统功能和寿命的不利影响，进而提高了起重机的安全性。
[0041]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，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】
1.一种带有离合功能的取力器，其特征在于，包括:输入轴(12)、减速机构和离合器(37)，所述离合器(37)的输入端与所述减速机构的输出端连接，输出端与泵/马达(36)连接，所述减速机构的输入端与所述输入轴(12)连接，所述离合器(37)能够连接或断开所述输入轴(12)与所述泵/马达(36)之间的动力传递。
2.根据权利要求1所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述离合器(37)为整体式结构，以可拆卸的方式与所述减速机构的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述离合器(37)包括:安装在所述减速机构上的离合器壳体(4)、安装在所述离合器壳体(4)上的离合器端盖(6)和离合机构。
4.根据权利要求3所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述离合机构包括:夕卜摩擦盘(5)、内摩擦盘(10)、设置在所述内摩擦盘(10) —侧的复位机构、设置在所述内摩擦盘(10)另一侧的活塞(9)和控制油口(19)，当所述控制油口(19)获得控制油液时，所述活塞(9)在所述控制油液的推动下，使所述内摩擦盘(10)与所述外摩擦盘(5)的端面接触传递动力；当所述控制油口(19)失去控制油液时，所述内摩擦盘(10)在所述复位机构的作用下与所述外摩擦盘(5)脱开，断开动力传递。
5.根据权利要求4所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述外摩擦盘(5)和内摩擦盘(10)之间为多片接触的方式。
6.根据权利要求4所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述离合器(37)还包括平面轴承(18)，所述活塞(9)通过所述平面轴承(18)使得所述内摩擦盘(10)和所述外摩擦盘(5)接触传递动力。
7.根据权利要求4所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述复位机构包括压盘(21)和波形弹簧(20)，所述波形弹簧(20)通过所述压盘(21)作用于所述内摩擦盘(10)。
8.根据权利要求1?7任一所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述减速机构包括:取力器壳体(3)、安装在所述取力器壳体(3)上的取力器盖板(I)、固定在所述输入轴(12)上输入轴齿轮(13)、二轴(14)、固定在所述二轴(14)上的二轴齿轮(15)、三轴(17)和固定在所述三轴(17)上的三轴齿轮(2)，所述输入轴齿轮(13)和所述三轴齿轮(2)分别与所述二轴齿轮(15)相啮合。
9.根据权利要求8所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述取力器盖板(I)上安装有油泵(16)，所述油泵(16)由所述三轴(17)驱动能够对所述减速机构进行润滑。
10.根据权利要求8所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述离合器(37)的输入端为离合器输入轴(11)，所述离合器输入轴(11)与所述三轴(17)通过花键传递扭矩；或所述离合器(37)的输出端为离合器输出轴(8)，且所述离合器输出轴(8)上安装有法兰盘(7)，能够与所述泵/马达(36)固定。
11.根据权利要求4?7任一所述的带有离合功能的取力器，其特征在于，所述离合器壳体(4)上设有进油口和出油口，能够通过所述进油口和所述出油口进行油液循环，从而对所述外摩擦盘(5)和所述内摩擦盘(10)进行润滑。
12.—种起重机，其特征在于，包括权利要求1?11任一所述的带有离合功能的取力器。
【文档编号】B60K25/06GK204172696SQ201420646193
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】陈延波, 韩建营, 张正得, 赵瑞学, 车少波, 王帅, 周希 申请人:徐州重型机械有限公司