CN113417949B - 一种气动离合器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离合器技术领域，公开一种气动离合器，其包括：离合器壳体；输入组件，转动安装于离合器壳体内；输出组件，转动安装于离合器壳体内且与输入组件间隔设置；摩擦盘，与输出组件连接，摩擦盘间隔设置于输入组件的一侧且能够相对输入组件移动以与输入组件抵接，摩擦盘与输入组件抵接时，输入组件带动摩擦盘和输出组件转动；气缸驱动装置，包括气缸和摩擦盘旋转轴，气缸的气缸体固定于离合器壳体外，气缸的活塞组件与摩擦盘旋转轴固定，摩擦盘旋转轴穿过离合器壳体并固定于摩擦盘。本发明提供的气动离合器采用气缸驱动装置驱动摩擦盘移动，动力离合清晰，摩擦盘分合快速，可靠耐用，故障率低，使用寿命延长，动力传递效率高。

Description

一种气动离合器

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，尤其涉及一种气动离合器。

背景技术

离合器设置于动力输入装置和动力输出装置之间，用于建立或者切断输入装置和输出装置之间的连接，其主要应用于汽车领域，还广泛应用于飞行器、船舶、工程机械等其他需要建立动力连接的领域。离合器包括电磁离合器、磁粉离合器、摩擦式离合器和液力离合器，现有技术下应用最广泛的是摩擦式离合器。摩擦式离合器采用摩擦盘进行实现动力连接的分合，驱动摩擦盘移动的致动部件通常利用机械装置或者液压装置连接到离合器控制机构，该种连接方式存在摩擦盘的移动过程迟滞，动力输入装置与动力输出装置分合不够快速，动力连接离合不够清晰，从而导致离合器故障率高，动力传递效率低。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种气动离合器，以解决现有技术下的离合器存在的动力连接离合不清晰和动力传递效率低下的技术问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种气动离合器，其包括：

离合器壳体；

输入组件，转动安装于所述离合器壳体内；

输出组件，转动安装于所述离合器壳体内且与所述输入组件间隔设置；

摩擦盘，与所述输出组件连接，所述摩擦盘间隔设置于所述输入组件的一侧且能够相对所述输入组件移动以与所述输入组件抵接，所述摩擦盘与所述输入组件抵接时，所述输入组件带动所述摩擦盘和所述输出组件转动；

气缸驱动装置，包括气缸和摩擦盘旋转轴，所述气缸的气缸体固定于所述离合器壳体外，所述气缸的活塞组件与所述摩擦盘旋转轴固定，所述摩擦盘旋转轴穿过所述离合器壳体并固定于所述摩擦盘，所述摩擦盘旋转轴能够随所述活塞组件移动以推动所述摩擦盘与所述输入组件抵接或者分离。

作为一种气动离合器的优选方案，所述输入组件包括固定连接的动力输入盘和动力连接盘，所述离合器壳体内设置有第一固定环，所述动力输入盘通过轴承转动套装于所述第一固定环外，所述动力连接盘用于与所述摩擦盘接触。

作为一种气动离合器的优选方案，所述输入组件还包括转接盘，所述转接盘夹装在所述动力输入盘和所述动力连接盘之间，所述转接盘的两侧分别与所述动力输入盘和所述动力连接盘固定。

作为一种气动离合器的优选方案，所述输出组件包括动力输出轴和连接件，所述离合器壳体内设置有与所述第一固定环相固定的第二固定环，所述动力输出轴通过轴承转动套装于所述第二固定环内，所述动力输出轴穿过所述第一固定环并伸入到所述离合器壳体内，所述连接件固定于所述动力输出轴位于所述离合器壳体内的一端，所述连接件用于与所述摩擦盘连接。

作为一种气动离合器的优选方案，所述连接件为花键齿轮，所述花键齿轮固定套装于所述动力输出轴伸入到所述离合器壳体内的一端，所述摩擦盘的中部设置有花键孔，所述摩擦盘套装于所述花键齿轮上且能够相对于所述花键齿轮轴向滑动。

作为一种气动离合器的优选方案，所述活塞组件的中部开设有轴向贯通的安装孔，所述摩擦盘旋转轴套装于所述安装孔内，所述摩擦盘通过轴承组件与所述活塞组件转动连接。

作为一种气动离合器的优选方案，所述轴承组件包括间隔排布设置的多个深沟球轴承和多个平面轴承，所述深沟球轴承的外圈和所述平面轴承的外圈固定于所述活塞组件，所述深沟球轴承的内圈和所述平面轴承的内圈固定于所述摩擦盘旋转轴。

作为一种气动离合器的优选方案，所述活塞组件包括固定连接的活塞和活塞杆，所述活塞杆的内部开设有所述安装孔，所述摩擦盘旋转轴通过所述轴承组件转动安装于所述活塞杆内。

作为一种气动离合器的优选方案，所述气动离合器还包括停止组件，所述停止组件固定于所述离合器壳体内，所述停止组件和所述输入组件分别间隔分置于所述摩擦盘的两侧，所述摩擦盘能够由活塞组件驱动在所述输入组件和所述停止组件之间移动，所述摩擦盘与所述停止组件抵接时，所述摩擦盘和所述输出组件停止转动。

作为一种气动离合器的优选方案，所述输入组件还包括固定套装于所述动力连接盘上的动力连接盘片，所述停止组件包括停止连接盘和固定套装于所述停止连接盘上的停止连接盘片；

所述摩擦盘的两侧面的周缘分别设置有摩擦部，所述动力连接盘片和所述停止连接盘片间隔设置于两个所述摩擦部的两侧，两个所述摩擦部分别能够与所述动力连接盘片和所述停止连接盘片抵接。

本发明的有益效果为：

本发明提供的气动离合器采用气缸驱动装置驱动摩擦盘移动，摩擦盘移动快速准确，动力连接分合清晰，输入组件与输出组件连接与分离快速，可靠耐用，故障率低，使用寿命长，动力传递效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的气动离合器的剖视图。

图中标示如下：

1、离合器壳体；11、第一固定环；12、第二固定环；2、输入组件；21、动力输入盘；22、动力连接盘；23、转接盘；24、动力连接盘片；3、输出组件；31、动力输出轴；32、连接件；4、摩擦盘；41、摩擦部；5、气缸；51、气缸体；511、缸筒；5111、第一通气口；512、缸座；5121、第二通气口；52、活塞组件；521、活塞；522、活塞杆；53、气缸固定板；54、轴承压盖；6、摩擦盘旋转轴；7、轴承组件；71、深沟球轴承；72、平面轴承；8、停止组件；81、停止连接盘；82、停止连接盘片。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本发明实施例提供一种气动离合器，其广泛应用于需要动力连接的领域，用于建立输入装置和输出装置之间的连接。该气动离合器包括：离合器壳体1；输入组件2，转动安装于离合器壳体1内；输出组件3，转动安装于离合器壳体1内且与输入组件2间隔设置；摩擦盘4，与输出组件3连接，摩擦盘4间隔设置于输入组件2的一侧且能够相对输入组件2移动以与输入组件2抵接，摩擦盘4与输入组件2抵接时，输入组件2能够带动摩擦盘4和输出组件3转动；气缸驱动装置，包括气缸5和摩擦盘旋转轴6，气缸5的气缸体51固定于离合器壳体1外，气缸5的活塞组件52与摩擦盘旋转轴6固定，摩擦盘旋转轴6穿过离合器壳体1并固定于摩擦盘4，摩擦盘旋转轴6能够随活塞组件52移动以推动摩擦盘4与输入组件2抵接或者分离。

本发明实施例提供的气动离合器采用气缸5驱动装置驱动摩擦盘4移动，摩擦盘4移动快速准确，动力连接离合清晰，输入组件2与输出组件3连接与分离快速，可靠耐用，故障率低，使用寿命长，动力传递效率高。

离合器壳体1围设形成安装腔，输入组件2和输出组件3均转动安装在安装腔内。在离合器壳体1内相对离合器壳体1固定设置有第一固定环11，输入组件2通过轴承转动安装于第一固定环11外。输入组件2包括固定连接的动力输入盘21和动力连接盘22，动力输入盘21通过轴承转动套装于第一固定环11外，动力连接盘22固定于动力输入盘21的侧面。动力连接盘22优选地通过螺钉连接固定于动力输入盘21，动力连接盘22用于与摩擦盘4接触，以将动力输入盘21的动力向外传递。本实施例中动力输入盘21为皮带轮，其通过皮带传递动力源如发动机的动力。在其他实施例中，动力输入盘21还可以是齿轮或者链轮，本发明对动力输入盘21的结构不做限定。

为便于安装，保证动力输入盘21与动力连接盘22之间的连接紧固性，进一步地，输入组件2还包括转接盘23，转接盘23夹装在动力输入盘21和动力连接盘22之间，转接盘23的两侧面分别通过螺钉固定于动力输入盘21和动力连接盘22。

输出组件3包括动力输出轴31和连接件32。在离合器壳体1内还设置有与第一固定环11相对固定的第二固定环12，动力输出轴31通过轴承转动安装于第二固定环12内。动力输出轴31的第一端穿过第二固定环12伸出到离合器壳体1外，动力输出轴31的第二端间隙穿过第一固定环11并伸入到离合器壳体1内。连接件32套装在动力输出轴31的第二端，连接件32用于与摩擦盘4连接，以传递动力。

优选地，连接件32为花键齿轮，花键齿轮固定套装于动力输出轴31的第二端。摩擦盘4的中部开设有花键孔，摩擦盘4套装于花键齿轮上并能够沿花键齿轮轴向滑动，以实现摩擦盘4与动力连接盘22之间的接触和分离。

摩擦盘4由气缸驱动装置驱动，气缸驱动装置包括固定连接的气缸5和摩擦盘旋转轴6。气缸5包括气缸体51、活塞组件52和气缸固定板53，气缸固定板53固定于离合器壳体1外一侧，气缸体51固定于气缸固定板53上，气缸固定板53与气缸体51围设形成工作气腔，活塞组件52滑动安装于工作气腔内。进一步地，气缸体51包括缸筒511和缸座512，缸筒511夹装在气缸固定板53和缸座512之间，缸筒511、缸座512和气缸固定板53围设形成上述的工作气腔。活塞组件52将工作气腔分隔形成两个工作半腔，在缸筒511上开设有第一通气口5111，在缸座512上开设有第二通气口5121，第一通气口5111和第二通气口5121分别与两个工作半腔连通，活塞组件52在两侧的工作半腔内的气体压力差的作用下移动。

活塞组件52包括固定连接的活塞521和活塞杆522，活塞521固定套装于活塞杆522的外侧。在气缸固定板53和缸座512上均开设有贯穿的通孔，活塞杆522的第一端穿过气缸固定板53并伸入到离合器壳体1内，活塞杆522的第二端穿过缸座512并伸出到气缸体51外，活塞杆522能够在活塞521的带动下轴向双向移动。在活塞杆522的外表面与气缸固定板53和缸座512之间均设置有密封装置，以保证工作气腔的密封性。

活塞组件52用于带动摩擦盘旋转轴6移动，并进一步带动摩擦盘4移动。摩擦盘旋转轴6固定于活塞杆522，在活塞杆522的内部开设有轴向贯通的安装孔，摩擦盘旋转轴6通过轴承组件7转动安装于安装孔内。本实施例中，轴承组件7包括沿摩擦盘旋转轴6的轴向间隔设置的多个深沟球轴承71和多个平面轴承72，深沟球轴承71用于承载径向受力，平面轴承72用于承受轴向受力。深沟球轴承71和平面轴承72的外圈均固定于活塞杆522，深沟球轴承71和平面轴承72的内圈均固定于摩擦盘旋转轴6。为防止轴承组件7由于轴向窜动而导致掉落，在轴承组件7的外侧安装有轴承压盖54，轴承压盖54通过螺钉固定于活塞杆522。

摩擦盘旋转轴6伸入到离合器壳体1内的一端通过螺钉与摩擦盘4固定。活塞组件52移动时，摩擦盘旋转轴6带动摩擦盘4一起移动。当活塞组件52推动摩擦盘4与动力连接盘22接触时，动力连接盘22带动摩擦盘4和摩擦盘旋转轴6一起转动。摩擦盘4进一步通过花键齿轮将动力传递给动力输出轴31，以实现气动离合器的结合和动力的传递。当活塞组件52推动推动摩擦盘4与动力连接盘22分离时，动力传递切断。优选地，摩擦盘旋转轴6做成空心结构，以减小其惯性，减小气动离合器的振动，提高气动离合器的工作可靠性。

进一步地，本实施例提供的气动离合器还包括停止组件8，停止组件8固定于离合器壳体1内，用于在摩擦盘4与动力连接盘22脱离分离时对摩擦盘4进行制动。本实施例中，停止组件8包括停止连接盘81，停止连接盘81通过螺钉固定于气缸固定板53上。停止连接盘81与动力连接盘22间隔分置于摩擦盘4的两端，摩擦盘4由活塞组件52带动在动力连接盘22和停止连接盘81之间移动，当摩擦盘4与停止连接盘81接触时，摩擦盘4在摩擦力的作用下停止转动，从而带动摩擦盘旋转轴6与动力输出轴31停止转动。

为保证摩擦盘4与动力连接盘22或者停止连接盘81抵接时相对固定的可靠性，防止摩擦盘4的打滑，在摩擦盘4的两侧面的周缘处设置有摩擦部41，在动力连接盘22外固定套装有动力连接盘片24，在停止连接盘81外固定套装有停止连接盘片82，动力连接盘片24和停止连接盘片82间隔设置于两个摩擦部41的两侧，两个摩擦部41分别能够与动力连接盘片24和停止连接盘片82抵接。摩擦部41可以是从外部贴合于摩擦盘4两侧面的高摩擦系数材料，也可以通过在摩擦盘4的两侧面的周缘通过刻蚀花纹形成。动力连接盘片24和停止连接盘片82均由高摩擦系数材料制成。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种气动离合器，其特征在于，包括：

离合器壳体(1)；

输入组件(2)，转动安装于所述离合器壳体(1)内；

输出组件(3)，转动安装于所述离合器壳体(1)内且与所述输入组件(2)间隔设置；

摩擦盘(4)，与所述输出组件(3)连接，所述摩擦盘(4)间隔设置于所述输入组件(2)的一侧且能够相对所述输入组件(2)移动以与所述输入组件(2)抵接，所述摩擦盘(4)与所述输入组件(2)抵接时，所述输入组件(2)带动所述摩擦盘(4)和所述输出组件(3)转动；

气缸驱动装置，包括气缸(5)和摩擦盘旋转轴(6)，所述气缸(5)的气缸体(51)固定于所述离合器壳体(1)外，所述气缸(5)的活塞组件(52)与所述摩擦盘旋转轴(6)固定，所述摩擦盘旋转轴(6)穿过所述离合器壳体(1)并固定于所述摩擦盘(4)，所述摩擦盘旋转轴(6)能够随所述活塞组件(52)移动以推动所述摩擦盘(4)与所述输入组件(2)抵接或者分离；

所述活塞组件(52)的中部开设有轴向贯通的安装孔，所述摩擦盘旋转轴(6)套装于所述安装孔内，所述摩擦盘(4)通过轴承组件(7)与所述活塞组件(52)转动连接；

所述轴承组件(7)包括间隔排布设置的多个深沟球轴承(71)和多个平面轴承(72)，所述深沟球轴承(71)的外圈和所述平面轴承(72)的外圈固定于所述活塞组件(52)，所述深沟球轴承(71)的内圈和所述平面轴承(72)的内圈固定于所述摩擦盘旋转轴(6)；

所述活塞组件(52)包括固定连接的活塞(521)和活塞杆(522)，所述活塞杆(522)的内部开设有所述安装孔，所述摩擦盘旋转轴(6)通过所述轴承组件(7)转动安装于所述活塞杆(522)内。

2.根据权利要求1所述的气动离合器，其特征在于，所述输入组件(2)包括固定连接的动力输入盘(21)和动力连接盘(22)，所述离合器壳体(1)内设置有第一固定环(11)，所述动力输入盘(21)通过轴承转动套装于所述第一固定环(11)外，所述动力连接盘(22)用于与所述摩擦盘(4)接触。

3.根据权利要求2所述的气动离合器，其特征在于，所述输入组件(2)还包括转接盘(23)，所述转接盘(23)夹装在所述动力输入盘(21)和所述动力连接盘(22)之间，所述转接盘(23)的两侧分别与所述动力输入盘(21)和所述动力连接盘(22)固定。

4.根据权利要求2所述的气动离合器，其特征在于，所述输出组件(3)包括动力输出轴(31)和连接件(32)，所述离合器壳体(1)内设置有与所述第一固定环(11)固定的第二固定环(12)，所述动力输出轴(31)通过轴承转动套装于所述第二固定环(12)内，所述动力输出轴(31)穿过所述第一固定环(11)并伸入到所述离合器壳体(1)内，所述连接件(32)固定于所述动力输出轴(31)位于所述离合器壳体(1)内的一端，所述连接件(32)用于与所述摩擦盘(4)连接。

5.根据权利要求4所述的气动离合器，其特征在于，所述连接件(32)为花键齿轮，所述花键齿轮固定套装于所述动力输出轴(31)伸入到所述离合器壳体(1)内的一端，所述摩擦盘(4)的中部设置有花键孔，所述摩擦盘(4)套装于所述花键齿轮上且能够相对于所述花键齿轮轴向滑动。

6.根据权利要求2所述的气动离合器，其特征在于，所述气动离合器还包括停止组件(8)，所述停止组件(8)固定于所述离合器壳体(1)内，所述停止组件(8)和所述输入组件(2)分别间隔分置于所述摩擦盘(4)的两侧，所述摩擦盘(4)能够由所述活塞组件(52)驱动在所述输入组件(2)和所述停止组件(8)之间移动，所述摩擦盘(4)与所述停止组件(8)抵接时，所述摩擦盘(4)和所述输出组件(3)停止转动。

7.根据权利要求6所述的气动离合器，其特征在于，所述输入组件(2)还包括固定套装于所述动力连接盘(22)上的动力连接盘片(24)，所述停止组件(8)包括停止连接盘(81)和固定套装于所述停止连接盘(81)上的停止连接盘片(82)；

所述摩擦盘(4)的两侧面的周缘分别设置有摩擦部(41)，所述动力连接盘片(24)和所述停止连接盘片(82)间隔设置于两个所述摩擦部(41)的两侧，两个所述摩擦部(41)分别能够与所述动力连接盘片(24)和所述停止连接盘片(82)抵接。