CN201582336U - 气动分体式摩擦片离合器和制动器及相应传动系统 - Google Patents

Abstract

一种气动分体式摩擦片离合器和制动器及相应传动系统，离合器和制动器分别设有传力盘及齿圈，摩擦片组与传力盘的一端相连，传力盘的另一端与设于气缸沉孔内复位弹簧相连，摩擦片支撑于齿圈上，离合器的齿圈与气缸固定在离合器驱动轮上，制动器的齿圈与气缸则固定于机架上。该离合器和制动器可以通过采用多组摩擦片组实现离合器或者制动器的力矩倍数增加。所述的传动系统包括前述离合器及制动器。本实用新型的离合器、制动器降低了由于频繁接合产生的高温对摩擦片、密封圈以及其他零件的损伤，大大提高了离合器和制动器使用寿命，及增加了大扭矩低惯量的特性。

Description

气动分体式摩擦片离合器和制动器及相应传动系统

技术领域

本实用新型涉及一种离合器、制动器及传动系统，广泛应用于各种机械设备传动系统，如锻压机械、冶金机械、船舶设备等，实现驱动扭矩的传递和从动部件的迅速制动。

背景技术

对于一些机械设备，采用离合器和制动器控制运动机构的运行和停止。当需要运动机构运行时，离合器接合；当需要运动机构迅速停止时，离合器脱开制动器接合。

目前公知的气动分体式摩擦片离合器和制动器采用组装式结构，见图1，左侧为离合器，右侧为制动器。

离合器缸盖103、活塞106和离合座1 01组装后通过连接件102与输入轴112连接，离合器摩擦片组108与导套109连接，导套109通过螺栓110固定在驱动轮111上。缸盖103、活塞106、内密封圈104和外密封圈107形成一个密封的气腔，来自外部的压缩空气进入气腔推动活塞106克服复位弹簧105阻力向右移动，活塞106和离合座101压住摩擦片组108，驱动轮111通过导套109、摩擦片组108、离合座101、连接件102等带动输入轴112转动。当压缩空气排出气腔时，复位弹簧105推动活塞106向左移动，活塞106和离合座101便与摩擦片组108脱开。

制动器缸盖121、活塞118和制动座122组装后通过连接件102与输入轴112连接，制动器摩擦片组116与导套115连接，导套115通过螺栓114固定在机架113上。缸盖121、活塞118、内密封圈120和外密封圈117形成一个密封的气腔，离合器接合前制动器须先脱开，来自外部的压缩空气进入气腔推动活塞118克服制动弹簧119阻力向右移动，活塞118和缸盖121与摩擦片组116脱开。当压缩空气排出气腔时，制动弹簧119推动活塞118向左移动，活塞118和缸盖121压住摩擦片组116，由于摩擦力的作用，输入轴112的转动便通过制动座122、摩擦片组116、导套115消失在机架113上，实现制动。制动器接合前离合器须先脱开。

由于离合器缸盖103、活塞106和离合座101组装件和制动器缸盖121、活塞118和制动座122组装件全部惯量均承受运动机构输入轴112上，成为从动部分惯量，而从动部件惯量的大小决定了离合器接合时间和制动器刹车时间的长短，从动部件惯量越大离合器接合时间和制动器刹车时间越长，反之则越短。所以，在离合器和制动器频繁接合脱开的工作条件下，离合器和制动器非常容易发热，使用寿命短。

图1所述的气动分体式摩擦片离合器和制动器由一组离合摩擦片组108和一组制动摩擦片组116组成。当需要更大的离合器接合扭矩和制动器刹车扭矩时，只能通过加大离合器和制动器体的外径来实现。由于零件的惯量与外径的四次方成正比，因此在实现离合器和制动器更大扭矩的同时从动部件惯量增加更大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型气动分体式摩擦片离合器和制动器及相应传动系统，通过减小离合器和制动器本身的惯量对运动机构从动部件惯量的影响，达到减小离合器和制动器接合时的发热量和摩擦片磨损，增加离合器和制动器使用寿命。

为达以上目的，本实用新型的通过以下解决方案实现：

一种气动分体式摩擦片离合器，其包括离合器座、气缸、摩擦片组、复位弹簧、推力盘，离合器座连接在从动机构输入轴上，气缸内设有活塞通过内外密封圈密封，其还包括传力盘、内齿圈，内齿圈和气缸固定在离合器驱动轮上，齿圈上支撑有摩擦片组，摩擦片组与传力盘的一端相连，传力盘的另一端与复位弹簧相连，复位弹簧安装于气缸沉孔内；所述推力盘支撑于离合器座上。

所述的摩擦片组与传力盘之间通过导向销连接，导向销设于气缸圆周方向内孔中。

所述的摩擦片包括一组或者多组。

所述的推力盘通过花键连接支撑于离合器座上；所述的摩擦片组通过花键连接支撑于内齿圈上；所述的气缸和内齿圈通过螺栓固定于离合器驱动轮上。

一种气动分体式摩擦片制动器，其包括制动器座、气缸、摩擦片组、制动弹簧、推力盘，制动器座连接在从动机构输入轴上，气缸内设有活塞通过内外密封圈密封，其还包括传力盘、内齿圈，内齿圈和气缸固定在机架上，内齿圈上支撑有摩擦片组，摩擦片组与传力盘的一端相连，传力盘的另一端与制动弹簧相连，制动弹簧安装于气缸沉孔内；所述推力盘支撑于制动器座上。

所述的摩擦片组与传力盘之间通过导向销连接，导向销设于气缸圆周方向内孔中。

所述的摩擦片包括一组或者多组。

所述的推力盘通过花键连接支撑于制动器座上；所述的摩擦片组通过花键连接支撑于内齿圈上；所述的气缸和内齿圈通过螺栓固定于机架上。

一种传动系统，其包括前述离合器和制动器。

一种气动分体式摩擦片离合器和制动器。所述的离合器由离合器座、传力盘、摩擦片、推力盘、导向销、活塞、缸体、复位弹簧、内齿圈组成，传力盘支撑在离合器座上，摩擦片支撑在内齿圈上，推力盘、活塞通过缸体连接到内齿圈上，内齿圈连接在离合器的驱动部件，复位弹簧和导向销均匀布置在气缸圆周方向的内孔内，自然情况时，离合器摩擦片和推力盘处于脱开状态，离合器座通过连接装置连接到从动机构输入轴上。所述的制动器由制动器座、传力盘、摩擦片、推力盘、导向销、制动弹簧、活塞、缸体、内齿圈组成，传力盘支撑在制动器座上、摩擦片支撑在齿圈上，推力盘、活塞通过缸体连接到内齿圈上，内齿圈连接到机架上，制动弹簧和导向销均匀布置在气缸圆周方向的内孔内，自然情况时，制动器摩擦片和推力盘处于接合状态，制动器座通过连接装置连接到从动机构输入轴上。

由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

一、本实用新型所述的离合器和制动器仅有离合器座、制动器座和推力盘承受于从动机构输入轴上，而离合器部分的缸体、活塞、摩擦片、内齿圈连接在离合器驱动轮上，制动器部分的缸体、活塞、摩擦片、内齿圈连接在机架上，因此所述的离合器和制动器本身给运动机构增加的惯量较少，因而从动部分的总的惯量较低。由于以上效果，离合器接合时驱动轮带动运动机构从零转速到同步转速所耗费的时间较小，也即离合器摩擦片打滑角度较小，摩擦片磨损较小，离合器接合时产生的热量较小；同理制动器接合时运动机构部件从运行转速到零转速所耗费的时间较小，制动器摩擦片打滑角度较小，摩擦片磨损减小，制动器接合时产生的热量同样较小。本实用新型的以上特点有效降低了因离合器和制动器频繁接合产生的高温对摩擦片、密封圈以及其他零件的损伤，大大提高了离合器和制动器使用寿命。

二、离合器摩擦片或制动器摩擦片可根据运动机构对离合扭矩或制动扭矩的需要分别配置一组、两组、三组。在其它条件相同时，离合器或制动器的扭矩随摩擦片组的倍数增加而相应倍数增加，但倍数增加摩擦片后的离合器或制动器尺寸仅在厚度上增加，外径不变。众所周知，运动零件的惯量与直径的四次方成正比，而与厚度的一次方成正比。与增大离合器和制动器直径实现的扭矩增加相比，本实用新型离合器和制动器的惯量增加值对运动机构的惯量影响很小，因而能实现离合器和制动器大扭矩低惯量的特性。

附图说明

图1为现有技术的传动系统的结构示意图。

图2为本实用新型传动系统实施例1的结构示意图。

图3为本实用新型传动系统实施例2的结构示意图。

图4为本实用新型传动系统实施例3的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图2所示，图中左边为离合器，右边为制动器。

离合器座6连接在从动机构输入轴上，推力盘5支撑在离合器座6上，通过花键连接，可相对离合器座6轴向移动，摩擦片组4支撑在齿圈12上，通过花键连接，可相对内齿圈12轴向移动，活塞3安装在气缸11内，通过内密封圈7和外密封圈8密封，形成一个气腔；缸体11和内齿圈12通过螺栓10固定在离合器驱动轮13上，摩擦片组4通过导向销9与传力盘2连接，复位弹簧1安装于缸体11沉孔内并给传力盘2向左的作用力，通过导向销9拉住摩擦片4，因此摩擦片4与推力盘5自然时处于脱开状态。当来自外部的压缩空气从进气口进入气腔，活塞3推动摩擦片4向右移动，摩擦片4和推力盘5接合，来自驱动轮13的旋转运动通过离合器带动运动机构的输入轴转动。

制动器座21同样连接在从动机构输入轴上，推力盘22支撑在制动器座21上，通过花键连接，可相对制动器座21轴向移动，摩擦片组23支撑在内齿圈15上，通过花键连接，可相对内齿圈15轴向移动，活塞24安装在缸体16内，通过内密封圈20和外密封圈19密封，形成一个气腔；缸体16和内齿圈15通过螺栓17固定在机架14上，摩擦片23通过导向销18与传力盘25连接，制动弹簧26安装于缸体16沉孔内并给摩擦片23向左的作用力，因此摩擦片23与推力盘22自然时处于接合状态。离合器接合前制动器须先脱开，当来自外部的压缩空气从进气口进入气腔，活塞24推动传力盘25并通过导向销18拉动摩擦片23向右移动，摩擦片组23和推力盘22脱开。当压缩空气排出气腔时，制动弹簧26推动摩擦片组23向左移动并压住推力盘22，输入轴的转动便通过制动器座21、传力盘22、摩擦片组23、内齿圈15等消失在机架14上。制动器接合前离合器须先脱开。

从上可知，仅有离合器部分的离合器座6和推力盘5以及制动部分的制动器座21和推力盘22连接在从动机构的输入轴上，而离合器中的其余部分连接在驱动轮上以及制动器中的其余部分连接在机架14上，因此运动机构的惯量显著减少。

摩擦片组为盘状零件，它的内周是齿形内花键，离合器座和制动器座外周是齿形外花键，内花键与外花键配合用于传递扭矩。无论的一组还是多组摩擦片，均支撑在离合器座或制动器座上，在轴向是浮动的。摩擦片之间并无相互连接关系，当外力(如压缩空气推力或弹簧力)将摩擦片与推力盘压紧时，摩擦片与推力盘产生摩擦力并传递扭矩。图3所示配置了二组离合器摩擦片组4和推力盘5以及二组制动器摩擦片组23和推力盘22，与图2相比离合扭矩和制动为原来的两倍；图4所示配置了三组离合器摩擦片组4和推力盘5以及三组制动器摩擦片组23和推力盘22，与图2相比离合扭矩和制动为原来的三倍。与图2比较，图3和图4中，离合器座6和内齿圈12以及制动器座21和内齿圈15的厚度随摩擦片组和推力盘数量增加而增加，而影响从动机构惯量的仅是离合器座6、制动器座21以及离合推力盘5和制动推力盘22。因此与增加离合器和制动器直径实现扭矩增加相比，本实用新型实现扭矩增大同时给运动机构惯量增加值很小。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气动分体式摩擦片离合器，其包括离合器座、气缸、摩擦片组、复位弹簧、推力盘，离合器座连接在从动机构输入轴上，气缸内设有活塞通过内外密封圈密封，其特征在于：其还包括传力盘、内齿圈，内齿圈和气缸固定在离合器驱动轮上，内齿圈上支撑有摩擦片组，摩擦片组与传力盘的一端相连，传力盘的另一端与复位弹簧相连，复位弹簧安装于气缸沉孔内；所述推力盘支撑于离合器座上。

2.如权利要求1所述的气动分体式摩擦片离合器，其特征在于：所述的摩擦片组与传力盘之间通过导向销连接，导向销设于气缸圆周方向内孔中。

3.如权利要求1所述的气动分体式摩擦片离合器，其特征在于：所述的摩擦片包括一组或者多组。

4.如权利要求1所述的气动分体式摩擦片离合器，其特征在于：所述的推力盘通过花键连接支撑于离合器座上；所述的摩擦片组通过花键连接支撑于齿圈上；所述的气缸和内齿圈通过螺栓固定于离合器驱动轮上。

5.一种气动分体式摩擦片制动器，其包括制动器座、气缸、摩擦片组、制动弹簧、推力盘，制动器座连接在从动机构输入轴上，气缸内设有活塞通过内外密封圈密封，其特征在于：其还包括传力盘、内齿圈，内齿圈和气缸固定在机架上，内齿圈上支撑有摩擦片组，摩擦片组与传力盘的一端相连，传力盘的另一端与制动弹簧相连，制动弹簧安装于气缸沉孔内；所述推力盘支撑于制动器座上。

6.如权利要求5所述的气动分体式摩擦片制动器，其特征在于：所述的摩擦片组与传力盘之间通过导向销连接，导向销设于气缸圆周方向内孔中。

7.如权利要求5所述的气动分体式摩擦片制动器，其特征在于：所述的摩擦片包括一组或者多组。

8.如权利要求5所述的气动分体式摩擦片制动器，其特征在于：所述的推力盘通过花键连接支撑于制动器座上；所述的摩擦片组通过花键连接支撑于内齿圈上；所述的气缸和内齿圈通过螺栓固定于机架上。

9.一种传动系统，其包括权利要求1所述的离合器和权利要求5所述的制动器。

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