一种刹车抱死式超越离合器 |
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| 申请号 | CN201610520147.2 | 申请日 | 2016-07-04 | 公开(公告)号 | CN105952811A | 公开(公告)日 | 2016-09-21 |
| 申请人 | 吴钦发; | 发明人 | 吴钦发; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 超越 离合器 的技术领域，具体而言，涉及一种 刹车 抱死式超越离合器。所述刹车抱死式超越离合器包括主动件、从动件、 摩擦片 以及 锁 紧装置；所述摩擦片设置在主动件和从动件之间，摩擦片一侧为第一摩擦面，且第一摩擦面与从动件表面的第二摩擦面相匹配；所述锁紧装置包括至少一组斜凸面 接触 单元，斜凸面接触单元包括与第一摩擦面相背一侧的第一斜凸面，以及设置在主动件上与第一斜凸面相对应的第二斜凸面；通过各组斜凸面接触单元中的第一斜凸面与第二斜凸面的相互 叠加 推挤，使摩擦片与从动件之间抱紧连动或分离。本发明提供的刹车抱死式超越离合器有效增大了接触面积，具有承载 力 更强、结构简单，易于生产加工等优势。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种刹车抱死式超越离合器，其特征在于：包括主动件、从动件、摩擦片以及锁紧装置； |
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| 说明书全文 | 一种刹车抱死式超越离合器技术领域[0001] 本发明涉及超越离合器的技术领域，具体而言，涉及一种刹车抱死式超越离合器。 背景技术[0002] 超越离合器是随着机电一体化产品的发展而出现的基础件，它是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件，它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的转换，具有自行离合功能的装置。 [0003] 现有技术普遍使用的超越离合器主要分为楔块式超越离合器、滚柱式超越离合器和棘轮式超越离合器等，但这些类型的超越离合器的摩擦接触面相对较小，在使用过程中的负载承载能力比较差，而且整个摩擦组件是由多个摩擦件组成的，在实际工作中会发生受力不均匀，很容易影响到其他摩擦单体受力，从而导致这些摩擦单体出现提早磨损，影响超越离合器的使用。在中国专利CN201510390896低副弧面止动块式超越离合器中公开了一种利用类似弧面刹车块式的一种超越离合器，该专利中公开的超越离合器通过在主动件和从动件之间增加一些类似弧面刹车块来加大摩擦组件的摩擦面，从而在一定程度上提高了负载的承载能力。然而，该超越离合器中的小单体组合件数量比较多，如该专利中所述的低副弧面止动块式超越离合器包括外传动件、内传动件、摩擦块组件、第一推转器组件等零部件。 [0004] 现有技术的超越离合器主要是采用高副的点、线接触以及低副的多接触面接触，这些接触方式的接触面积相对较小，导致负载承载能力比较差，从而导致超越离合器整体使用寿命降低，影响设备的正常工作。因此，基于以上现有技术的不足，对现有的超越离合器提出改进方案，是行业内亟待解决的技术问题。 发明内容[0005] 鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种刹车抱死式超越离合器，以解决现有技术中超越离合器承载能力差等问题。 [0007] 所述摩擦片设置在所述主动件和所述从动件之间，所述摩擦片的一侧为第一摩擦面，所述从动件或主动件的磨檫面为第二磨檫面，且所述第一摩擦面与所述第二摩擦面相匹配； [0008] 所述锁紧装置包括至少一组斜凸面接触单元，所述斜凸面接触单元包括设置在两个摩擦片背对背的斜凸面接触单元或者与所述第一摩擦面相背一侧的第一斜凸面，与所述第一斜凸面相对应的第二斜凸面，所述第二斜凸面设置在所述主动件上；通过各组所述斜凸面接触单元中的所述第一斜凸面与所述第二斜凸面的相互叠加推挤，使所述摩擦片与所述从动件之间抱紧连动或分离。 [0009] 进一步的，所述摩擦片至少有两片并且为弧面结构，所述第一摩擦面与所述第二摩擦面均为弧面结构且相吻合；所述主动件与所述从动件同轴布置。 [0010] 进一步的，所述摩擦片至少有一片并且为平面结构，所述第一摩擦面与所述第二摩擦面均为平面结构且相吻合。 [0011] 进一步的，所述锁紧装置还包括回位结构； [0013] 进一步的，所述锁紧装置还包括与所述主动件同轴连接的传动可控结构，所述主动件、从动件和摩擦片在所述传动可控结构的作用下能够实现顺时针连动或逆时针连动或分离的三种传动方式，所述传动可控结构上的各组所述斜凸面接触单元中的所述第一斜凸面和所述第二斜凸面分别设有两个面，其中所述第一斜凸面包括顺向压紧第一斜凸面和逆向压紧第一斜凸面，所述第二斜凸面包括顺向压紧第二斜凸面和逆向压紧第二斜凸面，所述顺向压紧第一斜凸面和所述逆向压紧第一斜凸面位于所述顺向压紧第二斜凸面和所述逆向压紧第二斜凸面之间且所述第一斜凸面和所述第二斜凸面交错布置。 [0014] 进一步的，所述的传动可控结构为磁力可控结构，所述第一斜凸面和/或所述第二斜凸面内分别设置有永磁铁或电磁铁，在所述磁力可控结构的作用下，实现所述顺向压紧第一斜凸面靠近所述顺向压紧第二斜凸面且相互挤压或所述逆向压紧第一斜凸面靠近所述逆向压紧第二斜凸面且相互挤压或所述顺向压紧第一斜凸面和所述逆向压紧第一斜凸面位于所述顺向压紧第二斜凸面和所述逆向压紧第二斜凸面之间且相互不挤压的三种动作的转换。 [0015] 进一步的，所述磁力可控结构为电磁式磁力可控结构，所述电磁式磁力可控结构的外部连接有电源转换可控单元，所述电源转换可控单元能够控制所述第一斜凸面或所述第二斜凸面内的电磁式磁力可控结构实现磁极的转换。 [0016] 进一步的，所述第一斜凸面和所述第二斜凸面内均设置永磁铁，且在所述第一斜凸面和所述第二斜凸面相对应的一个横截面内，具有依次设置的四个磁极；所述四个磁极中，至少有两个磁极可在所述磁力可控结构的带动下，实现沿轴向的N级和S级的切换。 [0017] 进一步的，所述第一斜凸面为两个，并在两个所述第一斜凸面上分别设置S级和N级的永磁铁，所述第二斜凸面为一个，并在所述第二斜凸面内设置N-N级、N-S级、S-S级三种组合方式的磁场结构；所述第二斜凸面内的磁场结构与所述磁力可控结构连接，能够实现所述第二斜凸面内的三种组合方式的磁场结构与所述第一斜凸面的磁场间的轴向切换。 [0018] 进一步的，所述磁力可控结构采用弹簧回位结构、磁力回位结构和机械卡槽回位结构中的一种或多种方式的组合，实现磁极的切换及定位。 [0019] 本发明的有益效果为： [0020] 本发明提供的刹车抱死式超越离合器包括主动件、从动件、摩擦片和锁紧装置，其中摩擦片的一侧为第一摩擦面，并与主动件或从动件表面的第二摩擦面相匹配，而且在两个摩擦片背对背的斜凸面接触单元或者与第一摩擦面相背一侧设有第一斜凸面，并与主动件上设有的第二斜凸面相匹配；通过各组斜凸面接触单元中的第一斜凸面和第二斜凸面的相互叠加推挤，使摩擦片与从动件之间抱紧连动或分离。 [0021] 本发明提供的刹车抱死式超越离合器采用面面低副接触方式，避免了现有技术中超越离合器所采用的高副点、线接触或者低副多接触面接触，有效地增大了接触面积，在同等体积下具有负载承载力更强、结构简单，由于中间部件相对较少而具有易于简化生产加工流程，降低制造成本等优势。附图说明 [0022] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0023] 图1为弧面磨檫面双向功能超越离合器结构的示意图； [0024] 图2为平面摩擦面单个摩擦片双向功能超越离合器的的示意图； [0025] 图3为平面摩擦面双向功能超越离合器的示意图； [0026] 图4为摩擦面为弧面结构的磁力可控结构的示意图； [0027] 图5为电磁式磁力可控结构的示意图； [0028] 图6为磁力可控结构磁极分布的示意图； [0029] 图7为磁力可控结构磁极组合变换的示意图； [0030] 图8为平面摩擦面单向功能超越离合器结构的示意图； [0031] 图9为摩擦面弧面形单向功能超越离合器的示意图； [0032] 图10为磁力可控结构压紧斜凸面相对位置的示意图。 [0033] 附图标记： [0034] 1—主动件； 2—从动件； [0035] 3—摩擦片； 4—传动可控结构； [0036] 5—第一斜凸面； 6—第二斜凸面； [0037] 7—第一摩擦面； 8—第二摩擦面； [0038] 9—磁力可控结构； 10—主动件与锁紧装置的整体结构； [0039] 11—磁力可控结构助推件； 12—推杆； [0040] 13—磁极板； 14—转轴； [0041] 15—轴向定位孔； 16—回位弹簧； [0042] 17—磁力回位结构； 18—连接圆柱体助推结构； [0043] 21—逆向压紧第一斜凸面； 22—逆向压紧第二斜凸面； [0044] 23—顺向压紧第一斜凸面； 24—顺向压紧第二斜凸面； [0045] 25—摩擦片保持架。 具体实施方式[0046] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0047] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0048] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0049] 下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。 [0050] 具体结构如图1-图10所示。图1为弧面磨檫面双向功能超越离合器结构的示意图；图2为平面摩擦面单个摩擦片双向功能超越离合器的的示意图；图3为平面摩擦面双向功能超越离合器的示意图；图4为摩擦面为弧面结构的磁力可控结构的示意图；图5为电磁式磁力可控结构的示意图；图6为磁力可控结构磁极分布的示意图；图7为磁力可控结构磁极组合变换的示意图；图8为平面摩擦面单向功能超越离合器结构的示意图；图9为摩擦面弧面形单向功能超越离合器的示意图；图10为磁力可控结构压紧斜凸面相对位置的示意图。 [0051] 本实施例提供的刹车抱死式超越离合器包括主动件1、从动件2、摩擦片3以及锁紧装置； [0052] 摩擦片3设置在主动件1和从动件2之间，摩擦片3的一侧为第一摩擦面7，且第一摩擦面7与从动件2或主动件1表面的第二摩擦面8相匹配； [0053] 本实施例的可选方案中，锁紧装置包括至少一组斜凸面接触单元，该斜凸面接触单元包括设置在两个摩擦片3背对背的斜凸面接触单元或者与第一摩擦面7相背一侧的第一斜凸面5，以及设置在主动件1上，与第一斜凸面5相对应的第二斜凸面6；通过各组斜凸面接触单元中的第一斜凸面5与第二斜凸面6的相互叠加推挤，使摩擦片3与从动件2之间抱紧连动或分离。 [0054] 工作开始时，主动件1带动摩擦片3旋转，从动件2静止不转，然后通过锁紧装置实现从动件2随着主动件1旋转；锁紧装置包括传动可控结构4和回位结构，通过传动可控结构4来实现第一斜凸面5与第二斜凸面6的叠加推挤动作，从而使得摩擦片3与从动件2之间抱紧连动或分离。 [0055] 本实施例的一种方案中，摩擦片3可以是弧面结构且至少设置有两片，第一摩擦面7与第二摩擦面8均为弧面结构且相吻合，主动件1与从动件2同轴布置，且从外到内分为主动件1、摩擦片3、从动件2和从动件2、摩擦片3、主动件1两种设置方式。 [0056] 本实施例的另一种方案中，摩擦片3还可以是平面结构且至少设置有一片，第一摩擦面7与第二摩擦面8均为平面结构且相吻合；主动件1与从动件2同轴布置，且主动件1设置在从动件2的左侧或右侧。 [0057] 本实施例的可选方案中，回位结构包括弹簧回位结构、磁性回位结构、液压回位结构、离心力回位结构以及机械挤压回位结构中的一种或多种的组合，能够完成摩擦片3的回位动作。 [0058] 如图8所示，图8a)为弹簧回位结构，当第一斜凸面5与第二斜凸面6之间的相互作用消除时，由于回位弹簧16的拉紧作用使得摩擦片3分离；图8b)为磁力回位结构17，通过磁力回位结构17控制两个斜凸面之间相互吸引，最终使得摩擦片3分离；图8c)为机械挤压回位结构，开始时主动件与锁紧装置的整体结构10向左移动时，挤压摩擦片3，从而推动从动件2向左移动，当从动件2的速度大于主动件与锁紧装置的整体结构10的速度时，此时可认为是主动件与锁紧装置的整体结构10被超越，从动件2向左运动，主动件与锁紧装置的整体结构10相对于从动件2向右运动，从而第一斜凸面5与第二斜凸面6相对分离，使得摩擦片3与从动件2表面分离；机械挤压回位结构中，楔形块的直线运动可以通过电动缸实现回位，又可以通过液压回位结构，完成摩擦片3的回位动作；离心力回位结构是通过摩擦片3随主动件1做旋转运动，通过改变旋转速度而实现的，通过上述四种回位结构实现了摩擦片3与从动件2表面分离。 [0059] 本实施例的可选方案中，锁紧装置还包括与主动件1同轴连接的传动可控结构4，主动件1、从动件2和摩擦片3在传动可控结构4的作用下能够实现顺时针连动或逆时针连动或分离的三种传动方式； [0060] 如图10所示，该传动可控结构4上的各组斜凸面接触单元中的第一斜凸面5和第二斜凸面6分别设有两个面，其中第一斜凸面5包括顺向压紧第一斜凸面23和逆向压紧第一斜凸面21，第二斜凸面6包括顺向压紧第二斜凸面24和逆向压紧第二斜凸面22，顺向压紧第一斜凸面23和逆向压紧第一斜凸面21位于顺向压紧第二斜凸面24和逆向压紧第二斜凸面22之间且第一斜凸面5和第二斜凸面6交错布置。 [0061] 如图1所示，各组斜凸面接触单元中第一斜凸面5设置为两个，而第二斜凸面6设置为一个，且两个第一斜凸面5与第二斜凸面6的两侧相吻合，在传动可控结构4作用下，第一斜凸面5和第二斜凸面6发生相对运动，从而使得摩擦片3与从动件2之间抱紧连动或分离。 [0062] 如图9所示，图中包括多种斜凸面设置方式：如图9a)中，从外到内依次设置为主动件1、两组摩擦片3和从动件2，其中，主动件1与摩擦片3之间设有的锁紧装置包括两组斜凸面接触单元，各组斜凸面接触单元中包括第一斜凸面5和第二斜凸面6各一个且相吻合，同时在主动件1与从动件2之间设置有两组摩擦片3； [0063] 如图9b)中，设置有主动件1、从动件2，同时在主动件1和从动件2之间设置有多组的摩擦片3和摩擦片保持架25，各个摩擦片3均设置在摩擦片保持架25上，防止摩擦片3在主动件1和从动件2之间乱窜，并且在摩擦片3背对背两个侧面上分别设置第一摩擦面7； [0064] 如图9c)中，从外到内依次设置为从动件2、两组摩擦片3和主动件1，图9d)中，从外到内依次设置为主动件1、两组摩擦片3和从动件2，其中，主动件1与摩擦片3之间设有的锁紧装置包括两组斜凸面接触单元，各组斜凸面接触单元中包括第一斜凸面5和第二斜凸面6各一个且相吻合，并在第一斜凸面5或第二斜凸面6旁边设置有一个凸起，该凸起主要是对第二斜凸面6或第一斜凸面5起到限位的作用，同时在主动件1与从动件2之间设置有两组摩擦片3。 [0065] 本实施例的可选方案中，锁紧装置还包括与主动件1连接的传动可控结构4，该传动可控结构4能够使第二斜凸面6具有向靠近第一斜凸面5或远离第一斜凸面5的方向运动的趋势，其中，该传动可控结构4为磁力可控结构9； [0066] 第一斜凸面5和/或第二斜凸面6内分别设置有永磁铁或电磁铁，在磁力可控结构9的作用下，实现顺向压紧第一斜凸面23靠近顺向压紧第二斜凸面24且相互挤压或逆向压紧第一斜凸面21靠近逆向压紧第二斜凸面22且相互挤压或顺向压紧第一斜凸面23和逆向压紧第一斜凸面21位于顺向压紧第二斜凸面24和逆向压紧第二斜凸面22之间且相互不挤压的三种动作的转换。 [0067] 如图3所示，该平面摩擦面双向功能超越离合器中的磁力可控结构9包括磁力可控结构助推件11、推杆12、磁极板13，磁力可控结构助推件11可在主动件1的转轴14上沿轴向运动，通过推动推杆12使磁极板13沿离合器径向产生运动，从而实现磁力可控结构9的磁极发生转换。 [0068] 图4为摩擦面为弧面结构的磁力可控结构9，其中包括轴向定位孔15和连接圆柱体助推结构18，连接圆柱体助推结构18中设置有三组不同组合的磁极，连接圆柱体助推结构18能够沿着主动件1的轴向移动，并通过轴向定位孔15限定轴向移动距离，从而精准地实现磁力可控结构9中的磁极转换。 [0069] 本实施例的可选方案中，磁力可控结构9具体为电磁式磁力可控结构，该电磁式磁力可控结构的外部连接有电源转换可控单元，电源转换可控单元能够控制第一斜凸面5或所述第二斜凸面6内的电磁式磁力可控结构实现磁极的转换； [0070] 如图5所示，该电磁式磁力可控结构能够通过改变外部线路的正负极关系从而实现N-N、N-S、S-S三种磁极组合方式的转换。 [0071] 在一个具体的方案中，第一斜凸面5和第二斜凸面6内均设置永磁铁，且在第一斜凸面5和第二斜凸面6相对应的一个横截面内，具有依次设置的四个磁极，四个磁极中，至少有两个磁极可在磁力可控结构9的带动下，实现沿轴向的N级和S级的切换。 [0072] 如图6a)、b)和图7a)-d)所示，两个第一斜凸面5上分别设置N级和S级，在第二斜凸面6的轴向依次设置N-N、N-S与S-S三种可切换的磁极组合方式；其中，第一斜凸面5与第二斜凸面6的N-N-N-S磁极组合，使第二斜凸面6向第一斜凸面5的S级方向靠近；第一斜凸面5与第二斜凸面6的N-N-S-S磁极组合或者N-S-N-S磁极组合，使第二斜凸面6保持在两个第一斜凸面5之间的位置；第一斜凸面5与第二斜凸面6的N-S-S-S磁极组合，使第二斜凸面6向第一斜凸面5的N级方向靠近。 [0073] 本实施例的可选方案中，磁力可控结构9采用弹簧回位结构、磁力回位结构17和机械卡槽回位结构中的一种或多种方式的组合，实现磁极的切换及定位。 [0074] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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