葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓元件，尤其是一種用于旋轉(zhuǎn)軸之間耦合的葉片式靜液壓耦合器。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些機(jī)械設(shè)備上,原動機(jī)輸出軸和工作機(jī)構(gòu)動力輸入軸之間，使用液力稱合器傳遞旋轉(zhuǎn)運動，以實現(xiàn)軟啟動、過載保護(hù)、減小沖擊。但由于液力耦合器是通過液體的動能傳遞能量的，使得其體積大、效率低、造價高。這些問題限制了液力耦合器的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是發(fā)明一種新型的旋轉(zhuǎn)耦合器，既能滿足軟啟動、過載保護(hù)、減小沖擊等功能，又能實現(xiàn)縮小體積、提高效率、降低成本的要求。其基本思路是將利用液體的動能傳遞能量的液力方式，改變?yōu)槔靡后w的壓力能傳遞能量的靜液壓方式。
[0004]為實現(xiàn)這些目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，主要由定子、轉(zhuǎn)子、前后配流盤、前后端蓋及附屬零件組成，其特征是定子兩端面平行，內(nèi)部是一個近似橢圓的型腔；轉(zhuǎn)子是一個階梯軸，其中間軸段沿徑向有若干矩形槽，中間軸段與定子兩端面間距離等寬；在轉(zhuǎn)子上的每個矩形槽中滑動的裝有一個葉片，各葉片的長度相同，寬度與轉(zhuǎn)子中間軸段等寬；兩端面平行的前配流盤壓在定子前端面上，中心有轉(zhuǎn)子前端軸段通過的孔，前配流盤上有兩個貫穿的前過流孔；兩端面平行的后配流盤壓在定子后端面上，中心有轉(zhuǎn)子后端軸段通過的孔，后配流盤上有兩個貫穿的后過流孔；前端蓋壓在前配流盤上，前端蓋面向前配流盤的端面上有一個前空腔，該前空腔與前配流盤上的前過流孔是連通的，該前空腔有通向外部的前腔孔道一和前腔孔道二，前端蓋中心有一組支撐轉(zhuǎn)子前端軸段的前軸承和一組密封轉(zhuǎn)子前端軸段的旋轉(zhuǎn)密封；轉(zhuǎn)子前端軸段伸出前端蓋的部分是該耦合器的輸入軸端；后端蓋壓在后配流盤上，后端蓋面向后配流盤的端面上有一個后空腔，該后空腔與后配流盤上的后過流孔是連通的，該后空腔有通向外部的后腔孔道一和后腔孔道二，后端蓋中心有一組支撐轉(zhuǎn)子后端軸段的后軸承；后端蓋外部有一段軸線與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線重合的軸段，是該耦合器的輸出軸端。
[0005]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于前腔孔道一連接一個溢流閥的出液口，后腔孔道一連接該溢流閥的進(jìn)液口 ；前腔孔道二連接一個節(jié)流防爆閥的出液口，后腔孔道二連接該節(jié)流防爆閥的進(jìn)液口。
[0006]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于定子內(nèi)部近似橢圓的型腔由8段曲面組成，即2個大直徑圓弧曲面、2個小直徑圓弧曲面及連接這4個圓弧曲面的4個過渡曲面組成；2個大直徑圓弧曲面的軸向中心截面重合，2個小直徑圓弧曲面的軸向中心截面重合。大直徑圓弧曲面的軸向中心截面，與小直徑圓弧曲面的軸向中心截面的夾角為85度至95度，且大小圓弧曲面的軸向中心截面的交線與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線重合。
[0007]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于前配流盤上的兩個前過流孔的位置相對于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線對稱，且兩個前過流孔軸向中心截面重合，該軸向中心截面與定子內(nèi)部型腔的大直徑圓弧曲面的軸向中心截面的夾角為40度至50度。
[0008]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于后配流盤上的兩個后過流孔的位置相對于轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線對稱，且兩個后過流孔軸向中心截面重合，該軸向中心截面與定子內(nèi)部型腔的大直徑圓弧曲面的軸向中心截面的夾角為負(fù)40度至負(fù)50度。
[0009]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于兩個相鄰葉片之間在前后過流孔處的圓周向距離，小于等于前后過流孔相對邊緣之間的圓周向距離。
[0010]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于前端蓋、前配流盤、定子、后配流盤、后端蓋用若干條螺栓緊固成一體。
[0011]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，其特征還在于前端蓋與前配流盤之間、前配流盤與定子前端面之間、定子后端面與后配流盤之間、后配流盤與后端蓋之間都有靜密封圈加以密封。
[0012]這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器工作時，轉(zhuǎn)子的輸入軸端與原動機(jī)連接，后端蓋上的輸出軸端與負(fù)載連接，耦合器內(nèi)部充滿液體，溢流閥關(guān)閉。原動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子上的各葉片在離心力作用下其頂部緊貼定子內(nèi)型腔，葉片大側(cè)面與轉(zhuǎn)子矩形槽形成間隙密封，葉片小側(cè)面與兩面的前后配流盤端面也形成間隙密封，這樣轉(zhuǎn)子上每兩個相鄰葉片、轉(zhuǎn)子外圓、定子型腔、兩個配流盤之間構(gòu)成一個封閉區(qū)域。每個封閉區(qū)域通過定子型腔過渡段曲面，由大直徑圓弧段向小直徑圓弧段方向轉(zhuǎn)動時，該封閉區(qū)域的容積有隨著旋轉(zhuǎn)方向減小的趨勢，則在該封閉區(qū)域內(nèi)的液體形成一定壓力。該壓力對定子產(chǎn)生力矩，驅(qū)動定子跟隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。從而使與定子固定在一體的后端蓋的輸出軸端旋轉(zhuǎn)，將運動由原動機(jī)耦合到負(fù)載。這就是這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器的基本工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)力矩是通過靜止的壓力液體進(jìn)行傳遞的，所以謂之“靜液壓耦合”。另外由于液體少許的彈性，該耦合器具有吸收一定程度沖擊的能力。
[0013]如果負(fù)載出現(xiàn)超載狀態(tài)，則封閉區(qū)液體的壓力升高，當(dāng)壓力高于連接前后空腔的溢流閥設(shè)定壓力時，溢流閥打開，液體由后空腔流回前空腔，形成直接內(nèi)部循環(huán)，此時轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而定子與后端蓋保持不動，負(fù)載停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)超載扭矩保護(hù)功能。
[0014]在后空腔與前空腔之間并聯(lián)一個節(jié)流防爆閥，后空腔的液體在流量較小時可以通過該閥流回前空腔。隨著流量的增加，在閥內(nèi)部節(jié)流口上產(chǎn)生的壓降逐漸增大，推動閥芯減小節(jié)流口的開度直至最終關(guān)閉。耦合器利用該閥的特性，可以使原動機(jī)空載軟啟動。即開始工作時，原動機(jī)逐漸加速，轉(zhuǎn)子的葉片驅(qū)動液體，由后空腔經(jīng)過該節(jié)流防爆閥的節(jié)流孔流回前空腔，此時定子和負(fù)載不動。當(dāng)原動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時，液體流量增大，經(jīng)過節(jié)流孔產(chǎn)生的壓降增大到設(shè)定值，使得節(jié)流防爆閥關(guān)閉，液體的內(nèi)部循環(huán)停止，偶合器內(nèi)部液體產(chǎn)生壓力，驅(qū)動負(fù)載運動。葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器的軟啟動功能就是這樣實現(xiàn)的。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:通過將利用液體的動能傳遞能量的液力方式，改變?yōu)槔靡后w的壓力能傳遞能量的靜液壓方式，使這種新型旋轉(zhuǎn)耦合器，既能滿足軟啟動、過載保護(hù)、減小沖擊等功能，又能實現(xiàn)縮小體積、提高效率、降低成本的要求。與現(xiàn)有的液力耦合器相比，具有更加優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，更廣泛的用途。
【附圖說明】
[0016]圖1是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器外型示意圖；
[0017]圖2是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器過轉(zhuǎn)子軸線的剖面，及耦合器本體與溢流閥、節(jié)流防爆閥連接的示意圖；
[0018]圖3是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器結(jié)構(gòu)的三維爆炸示意圖；
[0019]圖4是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器定子示意圖；
[0020]圖5是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器轉(zhuǎn)子示意圖；
[0021]圖6是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器定子、轉(zhuǎn)子、葉片相互關(guān)系示意圖；
[0022]圖7是葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器前后配流盤、前后過流孔、定子型腔相互位置示意圖。
[0023]在附圖中，I是轉(zhuǎn)子，2是前端蓋，3是前配流盤，4是定子，5是后配流盤，6是后端蓋，7是旋轉(zhuǎn)密封，8是前軸承，9是前腔孔道一，10是前腔孔道二，11是前空腔，12是靜密封圈，13是溢流閥，14是葉片，15是后腔孔道二，16是后空腔，17是后軸承，18是后腔孔道一，19是節(jié)流防爆閥，20是螺栓，21是前過流孔，22是后過流孔，23是定子型腔，24是轉(zhuǎn)子矩形槽。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明:
[0025]如圖1?圖7所示，這種葉片式靜液壓旋轉(zhuǎn)耦合器，主要由定子4、轉(zhuǎn)子1、前配流盤3、后配流盤5、前端蓋2、后端蓋6及附屬零件組成。定子4兩