專利名稱：氣動分體式摩擦片離合器和制動器及相應(yīng)傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種離合器、制動器及傳動系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械設(shè)備傳動 系統(tǒng)，如鍛壓機(jī)械、冶金機(jī)械、船舶設(shè)備等，實現(xiàn)驅(qū)動扭矩的傳遞和從動部件的迅速制動。
背景技術(shù)：
對于一些機(jī)械設(shè)備，采用離合器和制動器控制運動機(jī)構(gòu)的運行和停止。當(dāng)需要運 動機(jī)構(gòu)運行時，離合器接合；當(dāng)需要運動機(jī)構(gòu)迅速停止時，離合器脫開制動器接合。目前公知的氣動分體式摩擦片離合器和制動器采用組裝式結(jié)構(gòu)，見圖1，左側(cè)為離 合器，右側(cè)為制動器。離合器缸蓋103、活塞106和離合座1 01組裝后通過連接件102與輸入軸112連 接，離合器摩擦片組108與導(dǎo)套109連接，導(dǎo)套109通過螺栓110固定在驅(qū)動輪111上。缸 蓋103、活塞106、內(nèi)密封圈104和外密封圈107形成一個密封的氣腔，來自外部的壓縮空氣 進(jìn)入氣腔推動活塞106克服復(fù)位彈簧105阻力向右移動，活塞106和離合座101壓住摩擦 片組108，驅(qū)動輪111通過導(dǎo)套109、摩擦片組108、離合座101、連接件102等帶動輸入軸 112轉(zhuǎn)動。當(dāng)壓縮空氣排出氣腔時，復(fù)位彈簧105推動活塞106向左移動，活塞106和離合 座101便與摩擦片組108脫開。制動器缸蓋121、活塞118和制動座122組裝后通過連接件102與輸入軸112連 接，制動器摩擦片組116與導(dǎo)套115連接，導(dǎo)套115通過螺栓114固定在機(jī)架113上。缸蓋 121、活塞118、內(nèi)密封圈120和外密封圈117形成一個密封的氣腔，離合器接合前制動器須 先脫開，來自外部的壓縮空氣進(jìn)入氣腔推動活塞118克服制動彈簧119阻力向右移動，活塞 118和缸蓋121與摩擦片組116脫開。當(dāng)壓縮空氣排出氣腔時，制動彈簧119推動活塞118 向左移動，活塞118和缸蓋121壓住摩擦片組116，由于摩擦力的作用，輸入軸112的轉(zhuǎn)動便 通過制動座122、摩擦片組116、導(dǎo)套115消失在機(jī)架113上，實現(xiàn)制動。制動器接合前離合 器須先脫開。由于離合器缸蓋103、活塞106和離合座101組裝件和制動器缸蓋121、活塞118 和制動座122組裝件全部慣量均承受運動機(jī)構(gòu)輸入軸112上，成為從動部分慣量，而從動部 件慣量的大小決定了離合器接合時間和制動器剎車時間的長短，從動部件慣量越大離合器 接合時間和制動器剎車時間越長，反之則越短。所以，在離合器和制動器頻繁接合脫開的工 作條件下，離合器和制動器非常容易發(fā)熱，使用壽命短。圖1所述的氣動分體式摩擦片離合器和制動器由一組離合摩擦片組108和一組制 動摩擦片組116組成。當(dāng)需要更大的離合器接合扭矩和制動器剎車扭矩時，只能通過加大 離合器和制動器體的外徑來實現(xiàn)。由于零件的慣量與外徑的四次方成正比，因此在實現(xiàn)離 合器和制動器更大扭矩的同時從動部件慣量增加更大。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新型氣動分體式摩擦片離合器和制動器及相應(yīng)傳動系統(tǒng)，通過減小離合器和制動器本身的慣量對運動機(jī)構(gòu)從動部件慣量的影響，達(dá)到減 小離合器和制動器接合時的發(fā)熱量和摩擦片磨損，增加離合器和制動器使用壽命。為達(dá)以上目的，本實用新型的通過以下解決方案實現(xiàn)一種氣動分體式摩擦片離合器，其包括離合器座、氣缸、摩擦片組、復(fù)位彈簧、推力 盤，離合器座連接在從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞通過內(nèi)外密封圈密封，其還包括傳 力盤、內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈和氣缸固定在離合器驅(qū)動輪上，齒圈上支撐有摩擦片組，摩擦片組與 傳力盤的一端相連，傳力盤的另一端與復(fù)位彈簧相連，復(fù)位彈簧安裝于氣缸沉孔內(nèi)；所述推 力盤支撐于離合器座上。所述的摩擦片組與傳力盤之間通過導(dǎo)向銷連接，導(dǎo)向銷設(shè)于氣缸圓周方向內(nèi)孔 中。所述的摩擦片包括一組或者多組。所述的推力盤通過花鍵連接支撐于離合器座上；所述的摩擦片組通過花鍵連接支 撐于內(nèi)齒圈上；所述的氣缸和內(nèi)齒圈通過螺栓固定于離合器驅(qū)動輪上。一種氣動分體式摩擦片制動器，其包括制動器座、氣缸、摩擦片組、制動彈簧、推力 盤，制動器座連接在從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞通過內(nèi)外密封圈密封，其還包括傳 力盤、內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈和氣缸固定在機(jī)架上，內(nèi)齒圈上支撐有摩擦片組，摩擦片組與傳力盤 的一端相連，傳力盤的另一端與制動彈簧相連，制動彈簧安裝于氣缸沉孔內(nèi)；所述推力盤支 撐于制動器座上。所述的摩擦片組與傳力盤之間通過導(dǎo)向銷連接，導(dǎo)向銷設(shè)于氣缸圓周方向內(nèi)孔 中。所述的摩擦片包括一組或者多組。所述的推力盤通過花鍵連接支撐于制動器座上；所述的摩擦片組通過花鍵連接支 撐于內(nèi)齒圈上；所述的氣缸和內(nèi)齒圈通過螺栓固定于機(jī)架上。一種傳動系統(tǒng)，其包括前述離合器和制動器。一種氣動分體式摩擦片離合器和制動器。所述的離合器由離合器座、傳力盤、摩 擦片、推力盤、導(dǎo)向銷、活塞、缸體、復(fù)位彈簧、內(nèi)齒圈組成，傳力盤支撐在離合器座上，摩擦 片支撐在內(nèi)齒圈上，推力盤、活塞通過缸體連接到內(nèi)齒圈上，內(nèi)齒圈連接在離合器的驅(qū)動部 件，復(fù)位彈簧和導(dǎo)向銷均勻布置在氣缸圓周方向的內(nèi)孔內(nèi)，自然情況時，離合器摩擦片和推 力盤處于脫開狀態(tài)，離合器座通過連接裝置連接到從動機(jī)構(gòu)輸入軸上。所述的制動器由制 動器座、傳力盤、摩擦片、推力盤、導(dǎo)向銷、制動彈簧、活塞、缸體、內(nèi)齒圈組成，傳力盤支撐在 制動器座上、摩擦片支撐在齒圈上，推力盤、活塞通過缸體連接到內(nèi)齒圈上，內(nèi)齒圈連接到 機(jī)架上，制動彈簧和導(dǎo)向銷均勻布置在氣缸圓周方向的內(nèi)孔內(nèi)，自然情況時，制動器摩擦片 和推力盤處于接合狀態(tài)，制動器座通過連接裝置連接到從動機(jī)構(gòu)輸入軸上。由于采用了以上技術(shù)方案，本實用新型具有以下有益效果一、本實用新型所述的離合器和制動器僅有離合器座、制動器座和推力盤承受于 從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，而離合器部分的缸體、活塞、摩擦片、內(nèi)齒圈連接在離合器驅(qū)動輪上，制 動器部分的缸體、活塞、摩擦片、內(nèi)齒圈連接在機(jī)架上，因此所述的離合器和制動器本身給 運動機(jī)構(gòu)增加的慣量較少，因而從動部分的總的慣量較低。由于以上效果，離合器接合時驅(qū) 動輪帶動運動機(jī)構(gòu)從零轉(zhuǎn)速到同步轉(zhuǎn)速所耗費的時間較小，也即離合器摩擦片打滑角度較小，摩擦片磨損較小，離合器接合時產(chǎn)生的熱量較??；同理制動器接合時運動機(jī)構(gòu)部件從運 行轉(zhuǎn)速到零轉(zhuǎn)速所耗費的時間較小，制動器摩擦片打滑角度較小，摩擦片磨損減小，制動器 接合時產(chǎn)生的熱量同樣較小。本實用新型的以上特點有效降低了因離合器和制動器頻繁接 合產(chǎn)生的高溫對摩擦片、密封圈以及其他零件的損傷，大大提高了離合器和制動器使用壽 命。二、離合器摩擦片或制動器摩擦片可根據(jù)運動機(jī)構(gòu)對離合扭矩或制動扭矩的需要 分別配置一組、兩組、三組。在其它條件相同時，離合器或制動器的扭矩隨摩擦片組的倍數(shù) 增加而相應(yīng)倍數(shù)增加，但倍數(shù)增加摩擦片后的離合器或制動器尺寸僅在厚度上增加，外徑 不變。眾所周知，運動零件的慣量與直徑的四次方成正比，而與厚度的一次方成正比。與增 大離合器和制動器直徑實現(xiàn)的扭矩增加相比，本實用新型離合器和制動器的慣量增加值對 運動機(jī)構(gòu)的慣量影響很小，因而能實現(xiàn)離合器和制動器大扭矩低慣量的特性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型傳動系統(tǒng)實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型傳動系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型傳動系統(tǒng)實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。如圖2所示，圖中左邊為離合器，右邊為制動器。離合器座6連接在從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，推力盤5支撐在離合器座6上，通過花鍵連 接，可相對離合器座6軸向移動，摩擦片組4支撐在齒圈12上，通過花鍵連接，可相對內(nèi)齒 圈12軸向移動，活塞3安裝在氣缸11內(nèi)，通過內(nèi)密封圈7和外密封圈8密封，形成一個氣 腔；缸體11和內(nèi)齒圈12通過螺栓10固定在離合器驅(qū)動輪13上，摩擦片組4通過導(dǎo)向銷9 與傳力盤2連接，復(fù)位彈簧1安裝于缸體11沉孔內(nèi)并給傳力盤2向左的作用力，通過導(dǎo)向 銷9拉住摩擦片4，因此摩擦片4與推力盤5自然時處于脫開狀態(tài)。當(dāng)來自外部的壓縮空氣 從進(jìn)氣口進(jìn)入氣腔，活塞3推動摩擦片4向右移動，摩擦片4和推力盤5接合，來自驅(qū)動輪 13的旋轉(zhuǎn)運動通過離合器帶動運動機(jī)構(gòu)的輸入軸轉(zhuǎn)動。制動器座21同樣連接在從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，推力盤22支撐在制動器座21上，通 過花鍵連接，可相對制動器座21軸向移動，摩擦片組23支撐在內(nèi)齒圈15上，通過花鍵連 接，可相對內(nèi)齒圈15軸向移動，活塞24安裝在缸體16內(nèi)，通過內(nèi)密封圈20和外密封圈19 密封，形成一個氣腔；缸體16和內(nèi)齒圈15通過螺栓17固定在機(jī)架14上，摩擦片23通過 導(dǎo)向銷18與傳力盤25連接，制動彈簧26安裝于缸體16沉孔內(nèi)并給摩擦片23向左的作用 力，因此摩擦片23與推力盤22自然時處于接合狀態(tài)。離合器接合前制動器須先脫開，當(dāng)來 自外部的壓縮空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入氣腔，活塞24推動傳力盤25并通過導(dǎo)向銷18拉動摩擦片 23向右移動，摩擦片組23和推力盤22脫開。當(dāng)壓縮空氣排出氣腔時，制動彈簧26推動摩 擦片組23向左移動并壓住推力盤22，輸入軸的轉(zhuǎn)動便通過制動器座21、傳力盤22、摩擦片 組23、內(nèi)齒圈15等消失在機(jī)架14上。制動器接合前離合器須先脫開。
5[0031]從上可知，僅有離合器部分的離合器座6和推力盤5以及制動部分的制動器座21 和推力盤22連接在從動機(jī)構(gòu)的輸入軸上，而離合器中的其余部分連接在驅(qū)動輪上以及制 動器中的其余部分連接在機(jī)架14上，因此運動機(jī)構(gòu)的慣量顯著減少。摩擦片組為盤狀零件，它的內(nèi)周是齒形內(nèi)花鍵，離合器座和制動器座外周是齒形 外花鍵，內(nèi)花鍵與外花鍵配合用于傳遞扭矩。無論的一組還是多組摩擦片，均支撐在離合器 座或制動器座上，在軸向是浮動的。摩擦片之間并無相互連接關(guān)系，當(dāng)外力(如壓縮空氣推 力或彈簧力)將摩擦片與推力盤壓緊時，摩擦片與推力盤產(chǎn)生摩擦力并傳遞扭矩。圖3所示 配置了二組離合器摩擦片組4和推力盤5以及二組制動器摩擦片組23和推力盤22，與圖2 相比離合扭矩和制動為原來的兩倍；圖4所示配置了三組離合器摩擦片組4和推力盤5以 及三組制動器摩擦片組23和推力盤22，與圖2相比離合扭矩和制動為原來的三倍。與圖2 比較，圖3和圖4中，離合器座6和內(nèi)齒圈12以及制動器座21和內(nèi)齒圈15的厚度隨摩擦 片組和推力盤數(shù)量增加而增加，而影響從動機(jī)構(gòu)慣量的僅是離合器座6、制動器座21以及 離合推力盤5和制動推力盤22。因此與增加離合器和制動器直徑實現(xiàn)扭矩增加相比，本實 用新型實現(xiàn)扭矩增大同時給運動機(jī)構(gòu)慣量增加值很小。上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā) 明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施 例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種氣動分體式摩擦片離合器，其包括離合器座、氣缸、摩擦片組、復(fù)位彈簧、推力盤，離合器座連接在從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞通過內(nèi)外密封圈密封，其特征在于其還包括傳力盤、內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈和氣缸固定在離合器驅(qū)動輪上，內(nèi)齒圈上支撐有摩擦片組，摩擦片組與傳力盤的一端相連，傳力盤的另一端與復(fù)位彈簧相連，復(fù)位彈簧安裝于氣缸沉孔內(nèi)；所述推力盤支撐于離合器座上。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動分體式摩擦片離合器，其特征在于所述的摩擦片組與傳 力盤之間通過導(dǎo)向銷連接，導(dǎo)向銷設(shè)于氣缸圓周方向內(nèi)孔中。
3.如權(quán)利要求1所述的氣動分體式摩擦片離合器，其特征在于所述的摩擦片包括一 組或者多組。
4.如權(quán)利要求1所述的氣動分體式摩擦片離合器，其特征在于所述的推力盤通過花 鍵連接支撐于離合器座上；所述的摩擦片組通過花鍵連接支撐于齒圈上；所述的氣缸和內(nèi) 齒圈通過螺栓固定于離合器驅(qū)動輪上。
5.一種氣動分體式摩擦片制動器，其包括制動器座、氣缸、摩擦片組、制動彈簧、推力 盤，制動器座連接在從動機(jī)構(gòu)輸入軸上，氣缸內(nèi)設(shè)有活塞通過內(nèi)外密封圈密封，其特征在 于其還包括傳力盤、內(nèi)齒圈，內(nèi)齒圈和氣缸固定在機(jī)架上，內(nèi)齒圈上支撐有摩擦片組，摩擦 片組與傳力盤的一端相連，傳力盤的另一端與制動彈簧相連，制動彈簧安裝于氣缸沉孔內(nèi)； 所述推力盤支撐于制動器座上。
6.如權(quán)利要求5所述的氣動分體式摩擦片制動器，其特征在于所述的摩擦片組與傳 力盤之間通過導(dǎo)向銷連接，導(dǎo)向銷設(shè)于氣缸圓周方向內(nèi)孔中。
7.如權(quán)利要求5所述的氣動分體式摩擦片制動器，其特征在于所述的摩擦片包括一 組或者多組。
8.如權(quán)利要求5所述的氣動分體式摩擦片制動器，其特征在于所述的推力盤通過花 鍵連接支撐于制動器座上；所述的摩擦片組通過花鍵連接支撐于內(nèi)齒圈上；所述的氣缸和 內(nèi)齒圈通過螺栓固定于機(jī)架上。
9.一種傳動系統(tǒng)，其包括權(quán)利要求1所述的離合器和權(quán)利要求5所述的制動器。
專利摘要一種氣動分體式摩擦片離合器和制動器及相應(yīng)傳動系統(tǒng)，離合器和制動器分別設(shè)有傳力盤及齒圈，摩擦片組與傳力盤的一端相連，傳力盤的另一端與設(shè)于氣缸沉孔內(nèi)復(fù)位彈簧相連，摩擦片支撐于齒圈上，離合器的齒圈與氣缸固定在離合器驅(qū)動輪上，制動器的齒圈與氣缸則固定于機(jī)架上。該離合器和制動器可以通過采用多組摩擦片組實現(xiàn)離合器或者制動器的力矩倍數(shù)增加。所述的傳動系統(tǒng)包括前述離合器及制動器。本實用新型的離合器、制動器降低了由于頻繁接合產(chǎn)生的高溫對摩擦片、密封圈以及其他零件的損傷，大大提高了離合器和制動器使用壽命，及增加了大扭矩低慣量的特性。
文檔編號F16H57/00GK201582336SQ20092020837
公開日2010年9月15日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者王躍能 申請人:上海宇意機(jī)械有限公司