本發明涉及一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,屬于動力傳輸。
背景技術:
1、濕式多片摩擦離合器采用液壓活塞壓緊摩擦片組,通過摩擦片組的摩擦力矩傳遞主機動力(扭矩、轉速),濕式多片摩擦離合器可傳遞的扭矩t,可用以下公式表達:
2、
3、t-傳遞扭矩,z-摩擦片組摩擦副數量,f-摩擦副摩擦系數,rv-摩擦副當量摩擦半徑,f-活塞壓緊力;,p-活塞壓力,s-活塞面積
4、進一步扭矩t,可用以下公式簡化表達:
5、
6、通過公式(2)可知,當k為近似常數時,濕式多片摩擦離合器傳遞扭矩t與活塞壓力p、活塞面積s正相關,
7、傳統濕式多片摩擦離合器活塞面積s保持不變,通過離合器外部的壓力控制閥組改變活塞壓力p,實現濕式多片摩擦離合器傳遞扭矩t的變化,進而完成濕式多片摩擦離合器在低扭矩下的主機軟接排和高扭矩下傳遞額定主機功率。
8、在只需要濕式多片摩擦離合器傳遞階梯扭矩的簡單應用場合,外部的壓力控制閥組增加了離合器控制系統的復雜性。
9、綜上,在只需要傳遞階梯扭矩的場合下,現有濕式多片摩擦離合器存在結構復雜的技術問題。
技術實現思路
1、本發明是為了解決在只需要傳遞階梯扭矩的場合下,現有濕式多片摩擦離合器存在結構復雜的技術問題,進而提出了一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,它包括輸入軸、油缸、活塞、凸環、分區凹環、進油阻尼螺塞和兩位三通電磁閥;
2、凸環設置在活塞的側壁上,分區凹環設置在油缸的側壁上,凸環和分區凹環的形狀相配合,通過凸環和分區凹環將活塞與油缸之間的腔體分隔為三段環形腔,分別為第一環形腔、第二環形腔和第三環形腔,第一環形腔設置在凸環上側,第二環形腔設置在凸環下側,第三環形腔設置在凸環左側,油缸內設置有與第一環形腔連通的第一進油油路,油缸內設置有與第二環形腔連通的第二進油油路,第二進油油路內安裝有進油阻尼螺塞,凸環和分區凹環之間設置有安裝間隙,安裝間隙對其內流動的工作油產生液阻;
3、輸入軸內設置有輸油油路,輸油油路上安裝有兩位三通電磁閥,輸油油路分別與第一進油油路和第二進油油路連通。
4、作為本發明的另一種改進,還包括摩擦片組、輸出齒環、端板、摩擦片座、止動環和復位彈簧;
5、摩擦片組安裝在凸環右側,輸出齒環安裝在摩擦片組上側,端板安裝在摩擦片組右側,摩擦片座設置在輸入軸與端板之間,止動環安裝在摩擦片組下側,復位彈簧嵌入止動環內;
6、復位彈簧用于在油缸壓力下降時將活塞推回脫排位置。
7、作為本發明的另一種改進,輸油油路包括軸向油孔和徑向油孔,油缸內設置有總進油孔,軸向油孔、徑向油孔和總進油孔依次連通,總進油孔分別與第一進油油路和第二進油油路連通。
8、作為本發明的另一種改進,所述兩位三通電磁閥具有p口、a口和t口;
9、p口連接外部供油系統,a口連接所述輸油油路,t口為回油口。
10、作為本發明的另一種改進,當兩位三通電磁閥通電時,外部壓力油經輸油油路、第一進油油路快速進入第一環形腔;
11、第二環形腔和第三環形腔因進油阻尼螺塞和安裝間隙的液阻作用而延時充油。
12、作為本發明的另一種改進,當兩位三通電磁閥斷電時,油缸內的油經輸油油路排出;
13、活塞在復位彈簧作用下推回脫排位置,摩擦片組被放松。
14、作為本發明的另一種改進,進油阻尼螺塞的阻尼孔直徑可調,用于控制第二環形腔的充油時間。
15、作為本發明的另一種改進,第一環形腔的面積占活塞總液壓面積的比例可調,用于設定軟接排階段的扭矩大小。
16、作為本發明的另一種改進,在充油過程中,第一環形腔、第二環形腔和第三環形腔的壓力依次達到系統供油壓力,形成壓力建立的時序差異。
17、作為本發明的另一種改進,在離合器接排過程中,活塞上的壓緊力呈階梯式增長,對應離合器輸出扭矩呈階梯式變化。
18、本發明的有益效果:
19、1、本發明一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器通過在活塞上進行徑向分區并設置內部流道,結構緊湊合理,使離合器在不同階段自動形成階梯式壓緊力,外部只需采用兩位三通電磁閥對油路進行開關控制,無需壓力調節功能。
20、2、本發明一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器利用第一環形腔快速充油,第二環形腔和第三環形腔分區延時充油的特性,使活塞壓緊力呈階梯狀上升,對應離合器傳遞扭矩也呈階梯狀變化。“離合器輸出低扭矩的階段,可實現主機在低載荷下帶動負載升速,即軟接排。離合器輸出高扭矩的階段,可實現主機在高載荷下帶動負載長時間持續運轉。”該效果完全依靠活塞分區及阻尼結構實現,無需外部壓力變化。
21、3、通過改變進油阻尼螺塞的阻尼孔直徑,可調整第二環形腔和第三環形腔的充油延時時間,從而控制低扭矩階段的持續時間;
22、通過調整第一環形腔面積在活塞總有效液壓面積中的占比,可改變低扭矩階段壓緊力與滿壓緊力的比值,進而匹配主機所需的軟接排扭矩;
23、通過上述兩種調節手段進行靈活調節,適應不同軟接排扭矩需求。
1.一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于它包括輸入軸(100)、油缸(300)、活塞(400)、凸環(420)、分區凹環(310)、進油阻尼螺塞(350)和兩位三通電磁閥(900);
2.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于它還包括摩擦片組(10)、輸出齒環(20)、端板(30)、摩擦片座(40)、止動環(50)和復位彈簧(60);
3.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,輸油油路包括軸向油孔(120)和徑向油孔(140),油缸(300)內設置有總進油孔(320),軸向油孔(120)、徑向油孔(140)和總進油孔(320)依次連通,總進油孔(320)分別與第一進油油路(340)和第二進油油路(330)連通。
4.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,所述兩位三通電磁閥(900)具有p口、a口和t口;
5.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,當兩位三通電磁閥(900)通電時,外部壓力油經輸油油路、第一進油油路(340)快速進入第一環形腔(b1);
6.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,當兩位三通電磁閥(900)斷電時,油缸(300)內的油經輸油油路排出;
7.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,進油阻尼螺塞(350)的阻尼孔直徑可調,用于控制第二環形腔(b2)的充油時間。
8.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,第一環形腔(b1)的面積占活塞(400)總液壓面積的比例可調,用于設定軟接排階段的扭矩大小。
9.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,在充油過程中,第一環形腔(b1)、第二環形腔(b2)和第三環形腔(b3)的壓力依次達到系統供油壓力,形成壓力建立的時序差異。
10.根據權利要求1所述的一種帶有徑向分區出力活塞的摩擦離合器,其特征在于,在離合器接排過程中,活塞(400)上的壓緊力呈階梯式增長,對應離合器輸出扭矩呈階梯式變化。