一种双向调节的液粘调速离合器的制作方法

本发明属于调速离合器领域，尤其是一种双向调节的液粘调速离合器，可应用于大功率风机、水泵、船舶动力系统的软启动及其调速。

背景技术：

液粘调速离合器是基于牛顿内摩擦定律，利用液体的粘性剪切作用来传递动力，通过控制活塞缸油压调节摩擦副间的油膜间隙大小来调节输出转矩。作为一种新型流体传动方式，液粘调速离合器在大功率风机、水泵、船舶动力系统的调速和软启动等方面具有广泛的工程应用前景。

到目前为止，申请号为CN203239811U的中国专利提出了一种制动式液粘传动装置，申请号为CN103075449A的中国专利提出了一种液粘传动装置，申请号为CN203189585U的中国专利公开了一种新型液体粘性传动传动装置，申请号为CN202946588U的中国专利公开了一种液粘调速离合器，CN102913563A公开了一种液粘调速离合器。这些专利提出的技术方案各有优势，但这些专利活塞缸的将控制油路安装在输入轴的径向润滑油路里，在实际应用中不可避免的增加了工艺的难度，从而影响液粘调速离合器的性能及其使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有液粘调速离合器在工作过程中出现的摩擦副偏磨问题，提供一种新的液粘调速离合器，极大提高了设备的工作的稳定性和使用寿命。

本发明的技术方案是：一种双向调节的液粘调速离合器，包括箱体、控制机构和传动机构；

所述箱体包括上支撑座和下支撑座；所述上支撑座和下支撑座在右侧依次由右端盖、主动轴透盖和主动轴第二透盖通过六角头螺栓整体联接；所述上支撑座和下支撑座在左侧依次由被动轴透盖和被动轴第二透盖分别通过六角头螺栓整体联接；

所述控制机构包括活塞缸和第二活塞缸；所述活塞缸在上支撑座上开有第一控制油路，所述活塞缸的活塞套在上支撑座和下支撑座上，且与右活塞相联，右活塞通过与被动鼓的花键啮合和摩擦副最右端的对偶片相连，活塞与出入轴之间设有圆柱套筒，上支撑座和圆柱套筒以及活塞形成第一控制油腔；第二活塞缸包括左活塞、左挡板和回位弹簧，左活塞安装在输出轴上、且间隙配合，并且左活塞外径通过花键与被动鼓相连，被动盘和输出轴以及左活塞形成第二控制油腔；

所述传动机构包括输入轴、齿套、被动鼓、摩擦片、对偶片、被动盘和输出轴；输入轴与齿套通过内六角螺钉相连接，摩擦片通过花键与齿套相连接，对偶片通过花键与被动鼓相连接，摩擦片和对偶片交错的安装在齿套和被动鼓之间；被动盘通过螺栓与被动鼓的一端相连接，输出轴通过连接键与被动盘相连接；所述输入轴的轴线上开有轴向润滑油路和径向润滑油路，所述主动轴透盖设有供油口；所述被动轴透盖设有第二控制油路，所述输出轴开有第一径向油路，第一轴向油路，第二径向油路，被动轴的第一径向油路与被动轴透盖的第二控制油路相通，被动轴的第二径向油道与第二控制油腔相通，被动盘和输出轴以及左活塞形成第二控制油腔；所述输入轴的轴向润滑油路与齿套的环形油腔相连接，环形齿套上开有出油孔。

上述方案中，所述输出轴通过深沟球轴承c嵌套在齿套中；所述齿套与输入轴固定连接，将输出轴和输入轴保证在同一轴心线上。

上述方案中，所述右端盖中安装有深沟球轴承b、深沟球轴承a和双列圆柱滚子轴承使得输入轴三点定位，并且保证输入轴的轴心度。

上述方案中，所述骨架油封内嵌安装在主动轴透盖中，骨架油封内嵌安装在被动轴透盖中。

上述方案中，所述活塞通过圆锥滚子轴承与右活塞相联。

上述方案中，所述输出轴内嵌入输入轴内，且输入轴和输出轴在同一轴心线上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.由传统的单向活塞调节改为双向活塞调节，改善了摩擦副偏磨的问题，提高了摩擦副组间油膜的均匀性以及动力传递的稳定性；

2.活塞缸处的圆锥滚子轴承有效的将右活塞与活塞分离，消除了右活塞的旋转对活塞的影响，并且在活塞与输入轴之间安装有深沟球轴承和双列圆柱轴承，使得活塞能够相对静止，提高活塞缸控制油压的效率；

3.输出端即被动轴通过轴承与输入轴末端内嵌连接，使得输出端和输入端有很好的对中性。

附图说明

图1是本发明一实施方式的双向调节液粘调速装置结构示意图；

图2是本发明一实施方式的活塞缸示意图；

图3是本发明一实施方式的摩擦副示意图；

图4是本发明一实施方式的润滑油路示意图；

图5是本发明一实施方式的第二控制油路示意图。

图中，1、输入轴，2-1、六角头螺栓Ⅰ，2-2、六角头螺栓Ⅱ，2-3、六角头螺栓Ⅲ，2-4、六角头螺栓Ⅳ，2-5、六角头螺栓Ⅴ，3-1、骨架油封Ⅰ，3-2、骨架油封Ⅱ，4、主动轴透盖，5、双列圆柱滚子轴承，6、右端盖，7-1、深沟球轴承a，7-2、深沟球轴承b，7-3、深沟球轴承d；8、圆柱套筒，9、活塞，10、圆锥滚子，11、上支撑座，12、右活塞，13、右挡板，14、出油孔，15、被动鼓，16、摩擦片，17、对偶片，18、左活塞，19、挡板，20、回位弹簧，21、挤压板，22、被动盘，23、深沟球轴承c，24、油堵，25、被动轴透盖，26-1、第一控制油路，26-2、润滑油腔，26-3、第二控制油路，26-4、第一径向油路，26-5、第一轴向油路，26-6、第二径向油路，26-7、第一控制油腔，26-8、第二控制油腔，26-9、轴向润滑油路，26-10、径向润滑油路，26-11、润滑油路入口，27、输出轴，28-1、主动轴第二透盖，28-2、被动轴第二透盖，29、下支撑座，30、内六角螺钉，31、齿套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

图1所示为本发明所述双向调节的液粘调速离合器的一种实施方式，所述双向调节的液粘调速离合器，包括箱体、控制机构和传动机构。

所述箱体包括上支撑座11和下支撑座29；所述上支撑座11和下支撑座29在右侧依次由右端盖6、主动轴透盖4和主动轴第二透盖28-1分别通过六角头螺栓Ⅱ2-2、六角头螺栓Ⅰ2-1整体联接；所述上支撑座11和下支撑座29在左侧依次由被动轴透盖25和被动轴第二透盖28-2分别通过六角头螺栓Ⅳ2-4、六角头螺栓Ⅴ2-5整体联接。所述骨架油封Ⅰ3-1内嵌安装在主动轴透盖4中，骨架油封Ⅱ3-2内嵌安装在被动轴透盖25中。

所述控制机构包括活塞缸和第二活塞缸；如图2所示，所述活塞缸在上支撑座11上开有第一控制油路26-1，所述活塞缸的活塞9套在上支撑座11和下支撑座29上，且通过圆锥滚子轴承10与右活塞12相联，右活塞12通过与被动鼓15的花键啮合和摩擦副最右端的对偶片17相连，活塞9与出入轴1之间设有圆柱套筒8，右活塞12的右端通过盖盘对右活塞12进行限位，上支撑座11和圆柱套筒8以及活塞9形成第一控制油腔26-7。

所述第二活塞缸包括左活塞18、左挡板19和回位弹簧20，左活塞18安装在输出轴27上、且间隙配合，并且左活塞18外径通过花键与被动鼓15相连，被动盘22和输出轴27以及左活塞18形成第二控制油腔26-8。

所述传动机构包括输入轴1、齿套31、被动鼓15、摩擦片16、对偶片17、被动盘22和输出轴27；输入轴1的末端与齿套31通过内六角螺钉30相连接，摩擦片16通过花键与齿套31相连接，对偶片17通过花键与被动鼓15相连接，摩擦片16和对偶片17交错的安装在齿套31和被动鼓15之间，如图3所示；被动盘22通过螺栓与被动鼓15的一端相连接，输出轴1通过连接键与被动盘22相连接。所述右端盖6中安装有深沟球轴承b7-2、深沟球轴承a7-1和双列圆柱滚子轴承5使得输入轴1三点定位，并且保证输入轴1的轴心度。活塞9与右活塞12之间安装有圆锥滚子轴承10，第一控制油腔26-7内的油压增加时，活塞9向左轴向平移，不受输入轴1和右活塞12周向旋转的影响，有效的保证了活塞缸的工作效率。

如图4所示，所述输入轴1的轴线上开有轴向润滑油路26-9和径向润滑油路26-10，所述主动轴透盖4设有供油口，可为装置提供润滑油；所述被动轴透盖25设有第二控制油路26-3，如图5所示，所述输出轴27开有第一径向油路26-4，第一轴向油路26-5，第二径向油路26-6，被动轴的第一径向油路26-4与被动轴透盖25的第二控制油路26-3相通，被动轴的第二径向油道与第二控制油腔26-8相通，被动盘22和输出轴27以及左活塞18形成第二控制油腔26-8；且输出轴27的第一轴向油道26-5的右端有油堵，保证其不与润滑油路相通；所述输入轴1的轴向润滑油路26-9与齿套31上开有的环形润滑油腔26-2相连接，环形齿套31外径上开有出油孔14，为摩擦副提供润滑油。

所述输出轴27内嵌入输入轴1内，保持输入轴1和输出轴27在同一轴心线上，并且考虑到输入轴1与输出轴27转速不同，在输出轴27最右端安装深沟球轴承c23，所述输出轴27通过深沟球轴承c23嵌套在齿套31中；所述齿套31与输入轴1固定连接，将输出轴27和输入轴1保证在同一轴心线上，并且将深沟球轴承d7-3安装在输出端处，深沟球轴承d7-3内圈通过输出轴27上的轴肩定位，外圈通过被动轴透盖25定位，这样保证装置工作的稳定性。

所述第二活塞缸由控制油路b26-3进油，经第一径向油路26-4，第一轴向油路26-5，第二径向油路26-6到第二控制油腔26-8，第二控制油腔26-8由输出轴27、左活塞18和被动盘22围成，被动盘22与输出轴27通过花键连接，当第二控制油腔26-8的油压增加时，在压力的推动下向右沿着轴向移动，左挡板19可为左活塞18提供限位作用，并且当第二控制油腔26-8中压力降低时或者停止供压时，左活塞18在回位弹簧20作用下沿着轴向往输出轴27左侧移动，此时输出轴27、左活塞18和被动盘22有同样的转速，因此第二控制油腔26-8相对于输出轴27静止，这样第二活塞缸也能保持很高的工作效率。

本发明的工作过程为：

当液粘调速装置工作时，润滑油从润滑油路入口26-11进入，经过径向润滑油路26-10和轴向润滑油路26-9流入润滑油腔26-2，润滑油腔26-2中的润滑油经过齿套31外径处的过油孔进入摩擦副间的间隙内。输入轴1工作旋转时，将连接在输入轴1上的齿套31带动一起工作，进而将通过花键连接的摩擦片16带动一起旋转。这时活塞缸和第二活塞缸开始建立压力，当活塞缸油压增加时，推动活塞9沿轴向左侧移动，通过圆锥滚子轴承10将右活塞12向左侧挤压，右活塞12产生向左的轴向位移，推动与它相近的对偶片17，对偶片17在活塞9推动下轴向移动，逐渐向摩擦片16靠近；第二活塞缸的第二控制油腔26-8的油压增加，推动左活塞18向右侧挤压，左活塞18产生向右的轴向位移，推动与它相近的对偶片17向摩擦片16靠近。在两侧油缸的挤压下，摩擦片16和对偶片17间的间隙逐渐减小直到最后贴合在一起。由于摩擦片16和对偶片17间充满润滑油液，在油液的粘性作用下，对偶片17也旋转起来，进而带动被动鼓15转动，此时通过被动盘22将动力传递给输出轴27，再由输出轴27将动力传递下去。摩擦片16和对偶片17贴合的过程就是液粘调速装置工作的过程，保持输入端的转速不变的情况下，在活塞缸和第二活塞缸压力逐渐增加下，摩擦片16和对偶片17间的间隙逐渐减少，由牛顿内摩擦定律可知随着间隙的减少输出端的转速逐渐增加，当摩擦片16和对偶片17完全贴合时，输出端27的转速与输入端1的转速相同，这时液粘调速装置的一个工作过程结束。

本发明输入轴1与输出轴27分别与上支撑座11和下支撑座29相连，并且输入轴1和输出轴27与上支撑座11和下支撑座29间有相对转动。主动轴透盖4的润滑油路入口与径向润滑油路、轴向润滑油路相通，并且经润滑油腔为装置提供润滑油；上支撑座11左右两端各开有控制油路，通过调节控制油路的油压，从两端分别挤压主、被动摩擦片，实现液粘调速离合器的双向调节。本发明改变输入端结构，将活塞9嵌入安装在上端盖上支撑座11和输入轴1之间，并且使得活塞9相对于右活塞12和输入轴1相对静止，将右活塞12与输入轴1分离，有效的解决了输入轴1与右活塞12由于旋转速度不同步带来的影响，实现了离合器的双向压缩，进而提高液粘调速离合器动力输出的稳定性。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。