液壓離合器、混合動力傳動鏈及起重的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液壓離合器、混合動力傳動鏈及起重機，其中，液壓離合器包括輸入軸和輸出軸，輸入軸上固定設置有支架，支架的開口端朝向輸出軸，輸出軸的一端設置在支架內，輸出軸的另一端通過軸承連接端蓋，支架與輸出軸之前設置有摩擦盤結構，端蓋內設置有活塞，活塞的一側用于推動摩擦盤結構，活塞的另一側與端蓋之間形成封閉腔體，端蓋上還設置有用于向封閉腔體內注入壓力油的油道；注入壓力油，活塞向摩擦盤結構推進，壓緊摩擦盤結構，實現輸入軸與輸出軸的動力耦合，切斷壓力油，摩擦盤結構復位，實現輸入軸與輸出軸的動力斷開。本實用新型具有磨損后的自動補償性，且能夠實現混合動力系統的頻繁介入工作。
【專利說明】液壓離合器、混合動力傳動鏈及起重機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械領域，尤其涉及一種液壓離合器、混合動力傳動鏈及起重機。
【背景技術】
[0002]目前汽車起重機由于自身重量大，在平時行駛時，能耗較高，為了提高起重機節油性，引入混合動力技術，主要通過油液混合方式實現，將回收的制動能量以液壓能量儲存，然后在車輛起步時，釋放儲存的液壓能驅動車輛。因此，需要增加一條傳動鏈完成能量回收及釋放，此傳動鏈的結合與脫離需要一個離合器實現。
[0003]當起重機混合動力系統進行能量回收時，傳動鏈結合，二次元件系統工作，開始儲存液壓能。當釋放儲存的能量時，傳動鏈需要平穩結合，與發動機一同驅動整車運行。起重機在路面正常行駛時，傳動鏈斷開。由于路況不確定性，需要經常的啟停，那么此時需要對傳動鏈頻繁的斷開與結合。
[0004]工程機械領域常用普通干式摩擦片離合器、電磁離合器實現動力鏈的斷開與結合。對于油電混合動力車輛(汽車/客車)普遍采用的離合器裝置，使用載荷相對于汽車起重機小，電磁離合器只有結合與斷開兩種狀態，同時缺少磨損后的自動補償性，不利于起重機動力耦合元件的布置連接。且工業上使用的液壓離合器多數在結合狀態下工作，而混合動力起重機則需要大部分時間在空載工作，因此需要離合器具有節能性。同時，混合動力起重機需要離合器具有結合平穩，能夠傳遞大扭矩，且便于連接二次元件的性能。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提出一種液壓離合器、混合動力傳動鏈及起重機，其中，液壓離合器具有磨損后的自動補償性，且能夠實現混合動力系統的頻繁介入工作。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供了一種液壓離合器，其包括輸入軸和輸出軸，所述輸入軸上固定設置有支架，所述支架的開口端朝向所述輸出軸，所述輸出軸的一端設置在所述支架內，所述輸出軸的另一端通過軸承連接端蓋，所述支架與所述輸出軸之前設置有摩擦盤結構，所述端蓋內設置有活塞，所述活塞的一側用于推動所述摩擦盤結構，所述活塞的另一側與所述端蓋之間形成封閉腔體，所述端蓋上還設置有用于向所述封閉腔體內注入壓力油的油道；注入壓力油，所述活塞向所述摩擦盤結構推進，壓緊所述摩擦盤結構，實現所述輸入軸與所述輸出軸的動力耦合，切斷壓力油，所述摩擦盤結構復位，實現所述輸入軸與所述輸出軸的動力斷開。
[0007]在一優選或可選實施例中，所述摩擦盤結構包括數個環形的外摩擦盤和數個環形的內摩擦盤，所述外摩擦盤的外環與所述支架連接，所述支架能夠帶動所述外摩擦盤旋轉，且所述外摩擦盤能夠相對于所述支架軸向運動，所述內摩擦盤的內環與所述輸出軸連接，所述內摩擦盤能夠帶動所述輸出軸旋轉，且所述內摩擦盤能夠相對于所述輸出軸軸向運動，所述外摩擦盤和所述內摩擦盤間隔交替設置，且相鄰兩個所述內摩擦盤之間的輸出軸上套設有彈簧。
[0008]在一優選或可選實施例中，所述彈簧為波形彈簧。
[0009]在一優選或可選實施例中，所述外摩擦盤的外環沿周向設置有數個齒型結構，所述支架上設置有與所述齒型結構相配合的槽型結構，所述外摩擦盤通過所述齒型結構與所述槽型結構的配合，能夠相對于所述支架軸向運動，且所述支架能夠帶動所述外摩擦盤轉動。
[0010]在一優選或可選實施例中，所述內摩擦盤的內環沿周向設置有數個齒型結構，所述輸出軸上設置有與所述齒型結構相配合的槽型結構，所述內摩擦盤通過所述齒型結構與所述槽型結構的配合，能夠相對于所述輸出軸軸向運動，且所述內摩擦盤能夠帶動所述輸出軸轉動。
[0011 ] 在一優選或可選實施例中，所述輸入軸通過軸承設置在第一殼體內，所述第一殼體將所述支架罩設在內，所述第一殼體與所述端蓋固定連接，所述第一殼體與所述端蓋之間形成封閉空間。
[0012]在一優選或可選實施例中，所述第一殼體上設置有數個冷卻潤滑油口，用于向所述第一殼體與所述端蓋之間的密封空間內注入循環冷卻潤滑油。
[0013]在一優選或可選實施例中，在所述輸出軸上還設置有擋板，所述摩擦盤結構設置在所述擋板與所述活塞之間。
[0014]在一優選或可選實施例中，所述活塞與所述摩擦盤結構之間設置有推盤。
[0015]在一優選或可選實施例中，所述推盤與所述活塞之間設置有平面軸承。
[0016]在一優選或可選實施例中，所述輸出軸的輸出端設置有法蘭盤。
[0017]在一優選或可選實施例中，所述輸入軸的輸入端連接親合器輸出軸，所述親合器輸出軸通過軸承設置在第二殼體內。
[0018]為實現上述目的，本實用新型還提供了一種混合動力傳動鏈，其包括與發動機連接的動力耦合器，所述動力耦合器并列連接二次元件和車橋，所述動力耦合器與所述二次元件之間設置有上述任一實施例中的液壓離合器，所述二次元件為混合動力能量的儲存及釋放元件。
[0019]在一優選或可選實施例中，所述發動機與所述動力耦合器之間設置有離合器。
[0020]在一優選或可選實施例中，所述動力耦合器與所述車橋之間設置有變速箱。
[0021]為實現上述目的，本實用新型還提供了一種混合動力起重機，其包括上述任一實施例中的液壓離合器。
[0022]基于上述技術方案，本實用新型至少具有以下有益效果:
[0023]本實用新型通過設置活塞和摩擦盤結構，當動力需要耦合時，壓力油推動活塞壓緊摩擦盤結構，能夠實輸入軸與輸出軸的動力耦合，當動力需要斷開時，切斷壓力油，摩擦盤結構復位，能夠實現輸入軸與輸出軸的動力分離，因此，能夠實現混合動力系統的頻繁介入工作；且本實用新型采用活塞擠壓摩擦盤結構，活塞具有一定的自由行程，因此，在摩擦盤結構磨損后能夠進行自動補償。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1為本實用新型提供的液壓離合器的結構示意圖；
[0026]圖2為本實用新型提供的混合動力傳動鏈的結構示意圖。
[0027]附圖中:
[0028]1-第二殼體；2_第一殼體；3-支架；4-擋板；5_外摩擦盤；6-推盤；7-活塞；8-端蓋；9_法蘭盤；10-輸出軸；11-平面軸承；12_內摩擦盤；13_輸入軸；14-耦合器輸出軸；
[0029]20-發動機；21_離合器；22_動力耦合器；23_液壓離合器；24_ 二次元件；25_變速箱；26_車橋。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護--圍的限制。
[0032]首先對本實用新型中涉及到的技術術語進行解釋。
[0033]動力耦合:混合動力系統在工作時，介入驅動車輛，需要與發動機一同工作，兩條動力鏈疊加后完成動力的融合，通過一個輸出軸傳遞到執行元件。
[0034]對于混合動力的汽車起重機，在能量的回收及釋放過程中，起重機混合動力元件需要頻繁的啟停，需要對傳動鏈的斷開與結合進行控制，針對現有離合器不能滿足起重機混合動力系統的大扭矩要求，同時在系統經常工作在無負載狀態，空載時的能耗要求應盡量低、結構上方便與混合動力元件布置及安裝等特點，本實用新型提供了一種液壓離合器，用于實現混合動力鏈的結合與斷開。
[0035]如圖1所示，為本實用新型提供的液壓離合器的示意性實施例，在該示意性實施例中，液壓離合器包括輸入軸13和輸出軸10，輸入軸13上可以通過周向布置的螺釘固定設置有支架3，支架3的開口端朝向輸出軸10，輸出軸10的一端設置在支架3內，輸出軸10的另一端通過軸承連接端蓋8，支架3與輸出軸10之前設置有摩擦盤結構，端蓋8內設置有活塞7，活塞7的一側用于推動摩擦盤結構，活塞7的另一側與端蓋8之間形成封閉腔體，端蓋8上還設置有用于向封閉腔體內注入壓力油的油道；注入壓力油，活塞7向摩擦盤結構推進，壓緊摩擦盤結構，實現輸入軸13與輸出軸10的動力耦合，切斷壓力油，摩擦盤結構復位，實現輸入軸13與輸出軸10的動力分離。
[0036]上述示意性實施例中，采用活塞7擠壓摩擦盤結構，活塞7具有一定的自由行程，因此，摩擦盤磨損后能夠進行自動補償，同時能夠保證混合動力系統的隨時介入與脫離，保證系統正常運行。
[0037]進一步的，在輸出軸10上還可以設置有擋板4，摩擦盤結構設置在擋板4與活塞7之間，通過設置擋板4用于對摩擦盤結構的軸向運動進行限位。
[0038]進一步的，活塞7與摩擦盤結構之間可以設置有推盤6 ;推盤6與活塞7之間可以設置有平面軸承11，活塞7與推盤6之間采用平面軸承11分離，能夠降低摩擦損失。
[0039]在本實用新型提供的液壓離合器的示意性實施例中，摩擦盤結構包括數個環形的外摩擦盤5和數個環形的內摩擦盤12，外摩擦盤5的外環與支架3之間可以通過類似花鍵連接的形式連接，支架3能夠帶動外摩擦盤5轉動，且外摩擦盤5能夠相對于支架3軸向運動；內摩擦盤12的內環與輸出軸10之間可以通過類似花鍵連接的形式連接，內摩擦盤12能夠帶動輸出軸10轉動，且內摩擦盤12能夠相對于輸出軸10軸向運動。外摩擦盤5和內摩擦盤12間隔交替設置，且相鄰兩個內摩擦盤12之間的輸出軸10上套設有彈簧。
[0040]上述示意性實施例中，當動力需要耦合時，外部提供的壓力油推動活塞7壓緊內摩擦盤12和外摩擦盤5，輸入軸13通過支架3、外摩擦盤5和內摩擦盤12，將動力傳遞給輸出軸10，達到傳動鏈結合的目的；當動力需要斷開時，切斷外部提供的壓力油，內摩擦盤12和外摩擦盤5之間通過彈簧的回復力相互分開。
[0041]本實用新型采用上述多片摩擦盤的結構，能夠保證足夠的承載扭矩，傳遞較大扭矩，空轉能耗低，且由于內摩擦盤12安裝在輸出軸10上，減小了整個裝置的體積，使得整個裝置的結構緊湊；同時較小體積能夠使得本裝置具有很小的轉動慣量，有利于裝置的快速響應，動作靈敏。
[0042]在車輛起動時，由于摩擦盤結構的內摩擦盤12和外摩擦盤5在結合初期會產生滑動摩擦(打滑現象)，進而能夠保證混合動力起重機啟動時的平穩性。
[0043]進一步的，彈簧可以采用波形彈簧，相鄰兩個內摩擦盤12之間的輸出軸10上可以套設有兩個波形彈簧，采用波形彈簧結構便于摩擦盤相互分離。
[0044]本實用新型將內摩擦盤12、外摩擦盤5之間采用彈簧隔開，保證了摩擦盤有效分離，簡化了結構，降低加工制造難度。由于波形彈簧預緊力較小，內摩擦盤12之間采用波形彈簧隔開，保證了摩擦盤有效分離，降低了外部控制壓力。
[0045]在本實用新型提供的液壓離合器的示意性實施例中，外摩擦盤5與支架3之間可以采用類似于花鍵連接的形式進行連接，具體為，外摩擦盤5的外環沿周向設置有數個齒型結構，支架3周向上設置有與各齒型結構一一配合的槽型結構，槽型結構的長度方向為軸向，外摩擦盤5通過齒型結構與槽型結構的配合，能夠相對于支架3在軸向上運動，且支架3能夠帶動外摩擦盤5轉動。
[0046]在本實用新型提供的液壓離合器的示意性實施例中，內摩擦盤12與輸出軸10之間可以采用類似于花鍵連接的形式進行連接，具體為，內摩擦盤12的內環沿周向設置有數個齒型結構，輸出軸10上沿周向設置有與各齒型結構一一配合的槽型結構，該槽型結構的長度方向為軸向，內摩擦盤12通過齒型結構與槽型結構的配合，能夠相對于輸出軸10在軸向上運動，且內摩擦盤12能夠帶動輸出軸10轉動。
[0047]在本實用新型提供的液壓離合器的示意性實施例中，輸入軸13可以通過軸承設置在第一殼體2內，第一殼體2將支架3罩設在內，第一殼體2與端蓋8固定連接，第一殼體2與端蓋8之間形成封閉空間。第一殼體2上設置有數個冷卻潤滑油口，用于向第一殼體2與端蓋8之間的密封空間內注入循環冷卻潤滑油。通過外供冷卻潤滑油，能夠使得摩擦盤結構得到充分冷卻潤滑。
[0048]本實用新型提供的液壓離合器在空載狀態下，外摩擦盤5高速空轉，摩擦盤間隙較小，需要充分保障冷卻潤滑油量，因此，在第一殼體2周向設置有多個冷卻油口，方便外部供油。
[0049]上述示意性實施例中，由于內摩擦盤12和外摩擦盤5在結合或脫離時，會產生滑摩，與干式摩擦通過空氣散熱不同，本實用新型裝置中第一殼體2與端蓋8之間形成封閉空間，第一殼體2上設置有數個冷卻潤滑油口，用于向第一殼體2與端蓋8之間的密封空間內注入循環冷卻潤滑油，且第一殼體2的周向分設置數個冷卻油口，能夠方便不同位置的油管安裝。循環冷卻潤滑油從底部冷卻油口供油，頂部冷卻油口回油，能夠方便整體裝置得到充分冷卻，同時，冷卻潤滑油還能夠帶走摩擦盤結構工作時產生的磨損顆粒，延長元件工作壽命O
[0050]在本實用新型提供的液壓離合器的示意性實施例中，輸入軸13的輸入端可以通過花鍵連接耦合器輸出軸14，耦合器輸出軸14可以通過軸承設置在第二殼體I內。輸出軸10的輸出端可以通過花鍵連接的形式設置有法蘭盤9，通過設置法蘭盤9便于連接二次元件24，增強裝置的通用性。
[0051]本實用新型提供的液壓離合器的一具體實施例的操作方法為:
[0052]當液壓離合器結合工作時，控制壓力油經過端蓋8內部設置的油道，作用在活塞7上，活塞7通過平面軸承11推動推盤6，推盤6擠壓內摩擦盤12，從而使得內摩擦盤12與外摩擦盤5結合，外摩擦盤5通過支架3與輸入軸13連接，傳遞耦合器或二次元件24的扭矩。當切斷外部控制壓力油時，彈簧恢復，使內摩擦盤12與外摩擦盤5脫離，傳動鏈斷開，輸出軸10不輸出扭矩。
[0053]本實用新型提供的液壓離合器能夠應用在混合動力傳動鏈上。
[0054]如圖2所示，在本實用新型提供的混合動力傳動鏈的示意性實施例中，混合動力傳動鏈包括與發動機20連接的動力耦合器22，動力耦合器22并列連接二次元件24和車橋26，動力耦合器22與二次元件24之間設置有上述任一實施例中的液壓離合器23，二次元件24為混合動力能量的儲存及釋放元件。
[0055]進一步的，發動機20與動力耦合器22之間可以設置有離合器21，離合器21可以為現有技術中的普通離合器；動力耦合器22與車橋26之間可以設置有變速箱25。
[0056]上述示意性實施例中，混合動力傳動鏈主要通過動力耦合器22將發動機20和二次元件24提供的兩條動力源融合，然后輸出至變速箱25，驅動車輛前進。二次元件24為混合動力能量的儲存及釋放元件。
[0057]當系統蓄能器釋放儲存的液壓能時，二次元件24輸出動力，與發動機20動力耦合，當車輛制動需要回收能量時，制動力矩通過傳動鏈傳遞至二次元件24儲存液壓能。
[0058]本實用新型提供的液壓離合器以及混合動力傳動鏈均可以應用在混合動力起重機上。
[0059]在本實用新型提供的混合動力起重機的示意性實施例中，混合動力起重機包括上述任一實施例中的液壓離合器。
[0060]在本實用新型提供的混合動力起重機的示意性實施例中，混合動力起重機包括上述任一實施例中的混合動力傳動鏈。
[0061]通過上述各個實施例，可以推導出，本實用新型提供的液壓離合器的結構緊湊，能夠傳遞較大扭矩，空轉能耗低，且能夠保證混合動力系統的隨時介入與脫離，保證系統正常運行，以及能夠保證混合動力起重機啟動時的平穩性。
[0062]在本實用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對上述零部件進行區別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。
[0063]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種液壓離合器，其特征在于:包括輸入軸(13)和輸出軸(10)，所述輸入軸(13)上固定設置有支架(3)，所述支架(3)的開口端朝向所述輸出軸(10)，所述輸出軸(10)的一端設置在所述支架(3)內，所述輸出軸(10)的另一端通過軸承連接端蓋(8)，所述支架(3)與所述輸出軸(10)之前設置有摩擦盤結構，所述端蓋(8)內設置有活塞(7)，所述活塞(7)的一側用于推動所述摩擦盤結構，所述活塞(7)的另一側與所述端蓋(8)之間形成封閉腔體，所述端蓋(8)上還設置有用于向所述封閉腔體內注入壓力油的油道；注入壓力油，所述活塞(7)向所述摩擦盤結構推進，壓緊所述摩擦盤結構，實現所述輸入軸(13)與所述輸出軸(10)的動力耦合，切斷壓力油，所述摩擦盤結構復位，實現所述輸入軸(13)與所述輸出軸(10)的動力斷開。
2.如權利要求1所述的液壓離合器，其特征在于:所述摩擦盤結構包括數個環形的外摩擦盤(5)和數個環形的內摩擦盤(12)，所述外摩擦盤(5)的外環與所述支架(3)連接，所述支架(3)能夠帶動所述外摩擦盤(5)旋轉，且所述外摩擦盤(5)能夠相對于所述支架(3)軸向運動，所述內摩擦盤(12)的內環與所述輸出軸(10)連接，所述內摩擦盤(12)能夠帶動所述輸出軸(10)旋轉，且所述內摩擦盤(12)能夠相對于所述輸出軸(10)軸向運動，所述外摩擦盤(5)和所述內摩擦盤(12)間隔交替設置，且相鄰兩個所述內摩擦盤(12)之間的輸出軸(10)上套設有彈簧。
3.如權利要求2所述的液壓離合器，其特征在于:所述彈簧為波形彈簧。
4.如權利要求2所述的液壓離合器，其特征在于:所述外摩擦盤(5)的外環沿周向設置有數個齒型結構，所述支架(3)上設置有與所述齒型結構相配合的槽型結構，所述外摩擦盤(5)通過所述齒型結構與所述槽型結構的配合，能夠相對于所述支架(3)軸向運動，且所述支架(3)能夠帶動所述外摩擦盤(5)轉動。
5.如權利要求2所述的液壓離合器，其特征在于:所述內摩擦盤(12)的內環沿周向設置有數個齒型結構，所述輸出軸(10)上設置有與所述齒型結構相配合的槽型結構，所述內摩擦盤(12)通過所述齒型結構與所述槽型結構的配合，能夠相對于所述輸出軸(10)軸向運動，且所述內摩擦盤(12)能夠帶動所述輸出軸(10)轉動。
6.如權利要求1所述的液壓離合器，其特征在于:所述輸入軸(13)通過軸承設置在第一殼體(2)內，所述第一殼體(2)將所述支架(3)罩設在內，所述第一殼體(2)與所述端蓋(8)固定連接，所述第一殼體(2)與所述端蓋(8)之間形成封閉空間。
7.如權利要求6所述的液壓離合器，其特征在于:所述第一殼體(2)上設置有數個冷卻潤滑油口，用于向所述第一殼體(2)與所述端蓋(8)之間的密封空間內注入循環冷卻潤滑油。
8.如權利要求1所述的液壓離合器，其特征在于:在所述輸出軸(10)上還設置有擋板(4)，所述摩擦盤結構設置在所述擋板(4)與所述活塞(7)之間。
9.如權利要求8所述的液壓離合器，其特征在于:所述活塞(7)與所述摩擦盤結構之間設置有推盤(6)。
10.如權利要求9所述的液壓離合器，其特征在于:所述推盤(6)與所述活塞(7)之間設置有平面軸承(11)。
11.如權利要求1所述的液壓離合器，其特征在于:所述輸出軸(10)的輸出端設置有法蘭盤(9)。
12.如權利要求1所述的液壓離合器，其特征在于:所述輸入軸(13)的輸入端連接耦合器輸出軸(14)，所述耦合器輸出軸(14)通過軸承設置在第二殼體(I)內。
13.—種混合動力傳動鏈，其特征在于:包括與發動機(15)連接的動力耦合器(22)，所述動力耦合器(22)并列連接二次元件(24)和車橋(26)，所述動力耦合器(22)與所述二次元件(24)之間設置有如權利要求1-11任一項所述的液壓離合器，所述二次元件(24)為混合動力能量的儲存及釋放元件。
14.如權利要求13所述的混合動力傳動鏈，其特征在于:所述發動機(15)與所述動力耦合器(22)之間設置有離合器(21)。
15.如權利要求13所述的混合動力傳動鏈，其特征在于:所述動力耦合器(22)與所述車橋(26)之間設置有變速箱(25)。
16.一種混合動力起重機，其特征在于:包括如權利要求1-12任一項所述的液壓離合器。
【文檔編號】B66C13/00GK204226469SQ201420623660
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】韓建營, 趙瑞學, 周希, 車少波 申請人:徐州重型機械有限公司