專利名稱：液體粘性加載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加載系統(tǒng)，尤其是一種適用于施加各種轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)軸上負(fù)載
力矩的液體粘性加載系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常用的扭矩加載方法主要有機(jī)械加載、液壓加載、液力加載、電力加載、水力測(cè)功 加載等，其主要特點(diǎn)如下 (1)機(jī)械加載在諸多機(jī)械加載方法中，以盤式制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)最為明顯。盤式加載是 通過(guò)制動(dòng)盤與盤式制動(dòng)器閘襯之間的摩擦，從而得到相應(yīng)的制動(dòng)力矩。盤式加載的優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、技術(shù)成熟、易于實(shí)現(xiàn)；主要缺點(diǎn)是①制動(dòng)盤則散熱性能差；②制動(dòng)盤線 速度高時(shí)易打火，井下使用時(shí)存在防爆的問(wèn)題。 (2)液壓加載液壓加載是對(duì)液壓泵采取節(jié)流或溢流措施，使之在一定壓力下排 油，從而對(duì)與它聯(lián)接的帶式輸送機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力矩。改變排油的流量和壓力，便可對(duì)制動(dòng)力矩 進(jìn)行調(diào)節(jié)。液壓制動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是①該制動(dòng)方式有著良好的低速性能，但仍需一套機(jī) 械閘制動(dòng)停車；②液壓能轉(zhuǎn)換的熱能需要單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻；③控制閥較多，液壓 系統(tǒng)復(fù)雜，操作維護(hù)較困難。
(3)液力加載液力加載的主體是液力制動(dòng)器，其轉(zhuǎn)子軸與帶式輸送機(jī)減速器的
高速軸聯(lián)接。輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液力制動(dòng)器工作腔內(nèi)不充液，制動(dòng)時(shí)向工作腔內(nèi)連續(xù)充
液，轉(zhuǎn)子與定子通過(guò)工作液的相互作用，使轉(zhuǎn)子的反力矩形成對(duì)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)力矩。液
力制動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是①轉(zhuǎn)速下降時(shí)制動(dòng)力矩急劇下降，當(dāng)降至工作轉(zhuǎn)速的1/3時(shí)，制
動(dòng)基本失效，需用機(jī)械閘制動(dòng)停車，因而會(huì)造成機(jī)械沖擊和閘襯磨損；②制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)介質(zhì)
吸收的能量轉(zhuǎn)換成熱量，需要一套冷卻系統(tǒng)，且不適合用井下的硬質(zhì)水；③制動(dòng)時(shí)，偶合器
內(nèi)要立即充加傳動(dòng)介質(zhì)，制動(dòng)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)；④制動(dòng)系統(tǒng)操作、維護(hù)較困難。
(4)電力加載電力加載裝置主要包括電力測(cè)功機(jī)、電渦流測(cè)功機(jī)和磁粉加載器。
電力加載具有運(yùn)行平穩(wěn)、易于控制、加載精度高等優(yōu)點(diǎn)，特別是利用發(fā)電機(jī)作為加載裝置，
可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并回饋給原動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了能量的回收。但它屬于能耗制動(dòng)，其能耗
高、散熱問(wèn)題不好解決，且加載需要的電控系統(tǒng)非常復(fù)雜，而且成本很高。 (5)水力測(cè)功加載水力測(cè)功加載因其測(cè)試與控制精度、操作、使用壽命，動(dòng)態(tài)響 應(yīng)時(shí)間等等諸多問(wèn)題而逐漸被淘汰。 以上幾種加載方法，都存在著加載不平穩(wěn)、使用壽命短、操作不便、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺 點(diǎn)，所以有必要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種系統(tǒng)簡(jiǎn)單，加載 平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)、操作方便的液體粘性加載系統(tǒng)。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的液體粘性加載系統(tǒng)，由與電機(jī)相連的液壓控制系統(tǒng)和與液壓控制系統(tǒng)相連的液體粘性加載裝置構(gòu)成，液壓控制系統(tǒng)包括與油箱相連通的雙聯(lián)泵， 雙聯(lián)泵左泵輸出端設(shè)有壓力表和與油箱相連通的電液比例溢流閥，雙聯(lián)泵左泵經(jīng)管路B與 液體粘性加載裝置的潤(rùn)滑油進(jìn)口相連；雙聯(lián)泵右泵輸出端分別設(shè)有壓力表、壓力檢測(cè)元件 和與油箱相連通的電液比例溢流閥，雙聯(lián)泵右泵輸出管路上設(shè)有電磁換向閥，電磁換向閥 經(jīng)管路A與加載裝置的通油孔相連； 液體粘性加載裝置包括外殼，固定在外殼兩端的左端蓋和密封蓋，密封蓋上設(shè)有 右端蓋，左端蓋和密封蓋上設(shè)有輸入軸，輸入軸一端穿過(guò)密封蓋和右端蓋，輸入軸靠左端蓋 一側(cè)軸段開(kāi)有與其潤(rùn)滑油進(jìn)口相通的軸心孔和與軸心孔相通的多個(gè)徑向孔，該軸段上設(shè)有 相間疊放的外摩擦片與內(nèi)摩擦片，外殼上設(shè)有經(jīng)管路C連接油箱的潤(rùn)滑油出口，密封蓋內(nèi) 側(cè)設(shè)有與摩擦片相接觸的帶有凹槽的活塞，活塞的凹槽內(nèi)設(shè)有與密封蓋相貼合的復(fù)位彈 簧，密封蓋上有通油孔。 所述與油箱連接的雙聯(lián)泵入口處設(shè)有粗過(guò)濾器；所述雙聯(lián)泵右泵輸出口設(shè)有精過(guò) 濾器；所述的外摩擦片通過(guò)銷軸固定；所述的內(nèi)摩擦片與輸入軸花鍵插接方式相連；所述 潤(rùn)滑油出口與油箱相連的管路C上設(shè)有粗過(guò)濾器；所述的壓力檢測(cè)元件為壓力傳感器、壓 力變送器、壓力繼電器或電接點(diǎn)壓力表。 有益效果利用摩擦片間油膜的粘性或剪切力傳遞動(dòng)力，通過(guò)改變油膜的厚度調(diào) 節(jié)加載力矩的大小。工作過(guò)程中，摩擦片始終浸泡在冷卻液中，產(chǎn)生的熱量由冷卻液帶回油 箱，不會(huì)出現(xiàn)打火現(xiàn)象，具有隔爆功能，且摩擦片靠油膜剪切力傳遞動(dòng)力，不易損壞，使用壽 命長(zhǎng)；液壓控制系統(tǒng)主要由兩個(gè)電液比例溢流閥和一個(gè)電磁換向閥組成，液壓元件少，故障 率低，易于維護(hù)；電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，通過(guò)精確控制電液比例溢流閥的壓力，即可實(shí)現(xiàn) 平穩(wěn)加載的目的；本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加載平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)、液壓件少、操作維護(hù)方便，使用 效果好，具有廣泛的實(shí)用性。

圖1是本實(shí)用新型的液體粘性加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的液體粘性加載裝置結(jié)構(gòu)圖。 圖1中1.電機(jī)，2.精過(guò)濾器，3、8.電液比例溢流閥，4、13.壓力表，5.壓力檢測(cè) 元件，6.電磁換向閥，7.液體粘性加載裝置9.雙聯(lián)齒輪泵，10、12.粗過(guò)濾器，ll.油箱。 圖2中7-1.輸入軸，7-2.潤(rùn)滑油進(jìn)口，7-3.徑向孔，7_4.外摩擦片，7-5.內(nèi)摩擦 片，7-6.銷軸，7-7.外殼，7-8.潤(rùn)滑油出口，7-9.密封蓋11，7_10.控制油口 ， 7-11 、7-13密 封組件，7-12.右端蓋，7-14.活塞，7-15.復(fù)位彈簧，7-16.左端蓋。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述 圖1所示，液體粘性加載系統(tǒng)主要由液壓控制系統(tǒng)和液體粘性加載裝置組成，液 壓控制系統(tǒng)的組成電機(jī)1連接雙聯(lián)泵9，雙聯(lián)泵9入口通過(guò)過(guò)粗濾器12接油箱11 ，雙聯(lián)泵 9左泵出口與電液比例溢流閥8和壓力表13相連，通過(guò)管路B連接液體粘性加載裝置7的 潤(rùn)滑油進(jìn)口 7-2，液體粘性加載裝置7的潤(rùn)滑油出口 7-8通過(guò)管路C和粗過(guò)濾器10與油箱 11相連，形成潤(rùn)滑通路；電液比例溢流閥8控制潤(rùn)滑油的壓力，雙聯(lián)泵9右泵出口通過(guò)精過(guò)濾器2與電液比例溢流閥3和壓力表4、壓力檢測(cè)元件5相連，然后通過(guò)電磁換向閥6、管路 A與液體粘性加載裝置7的控制油口 7-10相連，電磁換向閥6斷電時(shí)處于左閥位，此時(shí)系統(tǒng) 處于加載狀態(tài)，電液比例溢流閥3可以控制加載扭矩的大小，當(dāng)電磁換向閥6通電時(shí)處于右 閥位，系統(tǒng)處于卸載狀態(tài)與油箱11連接的雙聯(lián)泵9入口處設(shè)有粗過(guò)濾器12。壓力檢測(cè)元件 5為壓力傳感器、壓力變送器、壓力繼電器或電接點(diǎn)壓力表。 圖2所示，液體粘性加載裝置的組成外殼7-7兩端螺釘連接有左端蓋7-16和密 封蓋7-9，密封蓋7-9外側(cè)端設(shè)有右端蓋7-12，輸入軸7-1經(jīng)軸承分別設(shè)在左端蓋7_16與 密封蓋7-9上，輸入軸7-1由左端蓋7-16內(nèi)部起，穿過(guò)密封蓋7-9和右端蓋7_12，左端蓋 7-16上開(kāi)有潤(rùn)滑油進(jìn)油口 7-2，外殼7-7上開(kāi)有潤(rùn)滑油出油口 7-8，經(jīng)管路C連接油箱11 ; 輸入軸7-1靠左端蓋7-16 —側(cè)軸段開(kāi)有與其潤(rùn)滑油進(jìn)口 7-2相通的軸心孔和與軸心孔相 通的多個(gè)徑向孔7-3，該軸段上設(shè)有外摩擦片7-4與內(nèi)摩擦片7-5，外摩擦片7-4與內(nèi)摩擦 片7-5相間疊放，外摩擦片7-4通過(guò)銷軸7-6固定在左端蓋7-16與密封蓋7_9上，亦可通 過(guò)與外殼7-7內(nèi)壁凹槽相配合的形式固定。內(nèi)摩擦片7-5與輸入軸7-l之間花鍵連接，亦 可與輸入軸7-l之間滑槽相配合連接。密封蓋7-9內(nèi)側(cè)設(shè)有與摩擦片相接觸的帶有凹槽的 活塞7-14，活塞7-14的凹槽內(nèi)設(shè)有與密封蓋7-9相貼合的復(fù)位彈簧7-15，密封蓋7-9上有 通油孔7-10。 工作原理通過(guò)電機(jī)1帶動(dòng)雙聯(lián)齒輪泵9，雙聯(lián)齒輪泵9左泵出口與電液比例溢流 閥8和壓力表13相連，而后經(jīng)管路B連接到液體粘性加載裝置的潤(rùn)滑油進(jìn)口 7-2，液體粘性 加載裝置的潤(rùn)滑油出口 7-8通過(guò)管路C和粗過(guò)濾器10與油箱11相連，形成潤(rùn)滑油通路，靠 比例閥控制控制潤(rùn)滑油的壓力；雙聯(lián)齒輪泵9右泵出口通過(guò)精過(guò)濾器2與電液比例溢流閥 3和壓力表4、壓力檢測(cè)元件5相連，然后通過(guò)電磁換向閥6、管路A與液體粘性加載裝置的 控制油口 7-9相連，控制加載的扭矩大小，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)加載。
權(quán)利要求一種液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于它由與電機(jī)(1)相連的液壓控制系統(tǒng)和與液壓控制系統(tǒng)相連的液體粘性加載裝置(7)構(gòu)成；液壓控制系統(tǒng)包括與油箱(11)相連通的雙聯(lián)泵(9)，雙聯(lián)泵(9)左泵輸出端設(shè)有壓力表(13)和與油箱(11)相連通的電液比例溢流閥(8)，雙聯(lián)泵(9)左泵經(jīng)管路B與液體粘性加載裝置(7)的潤(rùn)滑油進(jìn)口(7-2)相連；雙聯(lián)泵(9)右泵輸出端分別設(shè)有壓力表(4)、壓力檢測(cè)元件(5)和與油箱(11)相連通的電液比例溢流閥(3)，雙聯(lián)泵(9)右泵輸出管路上設(shè)有電磁換向閥(6)，電磁換向閥(6)經(jīng)管路A與液體粘性加載裝置(7)的通油孔(7-10)相連；液體粘性加載裝置(7)包括外殼(7-7)，固定在外殼(7-7)兩端的左端蓋(7-16)和密封蓋(7-9)，密封蓋(7-9)上設(shè)有右端蓋(7-12)，左端蓋(7-16)和密封蓋(7-9)上設(shè)有輸入軸(7-1)，輸入軸(7-1)一端穿過(guò)密封蓋(7-9)和右端蓋(7-12)，輸入軸(7-1)靠左端蓋(7-16)一側(cè)軸段開(kāi)有與其潤(rùn)滑油進(jìn)口(7-2)相通的軸心孔和與軸心孔相通的多個(gè)徑向孔(7-3)，該軸段上設(shè)有相間疊放的外摩擦片(7-4)與內(nèi)摩擦片(7-5)，外殼(7-7)上設(shè)有經(jīng)管路C連接油箱(11)的潤(rùn)滑油出口(7-8)，密封蓋(7-9)內(nèi)側(cè)設(shè)有與摩擦片相接觸的帶有凹槽的活塞(7-14)，活塞(7-14)的凹槽內(nèi)設(shè)有與密封蓋(7-9)相貼合的復(fù)位彈簧(7-15)，密封蓋(7-9)上有通油孔(7-10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于所述與油箱(11)連接的雙 聯(lián)泵(9)入口處設(shè)有粗過(guò)濾器(12)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于所述雙聯(lián)泵(9)右泵輸出 口設(shè)有精過(guò)濾器(2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于所述的外摩擦片(7-4)通 過(guò)銷軸(7-6)固定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于所述的內(nèi)摩擦片(7-5)與 輸入軸(7-1)花鍵插接方式相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于所述潤(rùn)滑油出口 (7-8)與 油箱(11)相連的管路C上設(shè)有粗過(guò)濾器(10)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體粘性加載系統(tǒng)，其特征在于所述的壓力檢測(cè)元件(5) 為壓力傳感器、壓力變送器、壓力繼電器或電接點(diǎn)壓力表。
專利摘要一種液體粘性加載系統(tǒng)，適用于施加各種轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)軸上的負(fù)載力矩。它主要由液壓控制系統(tǒng)和與液壓控制系統(tǒng)相連的液體粘性加載裝置構(gòu)成；液壓控制系統(tǒng)由電機(jī)、雙聯(lián)泵、電液比例溢流閥、電磁換向閥、過(guò)濾器、壓力檢測(cè)元件、壓力表及油箱等組成；液體粘性加載裝置由輸入軸、活塞、外摩擦片、內(nèi)摩擦片、復(fù)位彈簧、外殼、端蓋、密封蓋、密封組件等組成；利用摩擦片間油膜的粘性或剪切力傳遞動(dòng)力，通過(guò)改變油膜的厚度調(diào)速加載力矩的大小，并通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)雙聯(lián)泵與液體粘性加載裝置相連接，形成潤(rùn)滑油通路，通過(guò)電磁換向閥、比例溢流閥等控制潤(rùn)滑油的壓力和控制加載扭矩的大??；具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加載平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)，操作方便，效果好。
文檔編號(hào)F16D35/00GK201521570SQ20092004950
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者侯友夫, 謝方偉 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué);徐州五洋科技有限公司