本發(fā)明涉及一種液黏離合器裝置，特別指一種可用于刮板輸送機輸出大扭矩的液黏離合器試驗裝置。

背景技術：

刮板輸送機啟動時多為帶載啟動且輸送機啟動頻繁，因此現(xiàn)階段刮板輸送機的啟動方式發(fā)展為軟啟動，而液黏離合器軟起動技術在可控啟動裝置上得到廣泛應用。其可以有效解決刮板輸送機重載起動、沖擊大和功率分配不平衡等問題，同時可以避免由于電動機頻繁啟動對電網(wǎng)和零部件造成沖擊。

目前，液黏離合器主要應用于大功率風機、水泵的調(diào)速節(jié)能以及帶式輸送機的軟起動方面，申請?zhí)朿n105021397a公開了一種雙工況測試的液黏調(diào)速離合器實驗裝置，該試驗裝置中可同時滿足軟啟動和調(diào)速雙工況模擬測試功能。申請?zhí)枮閏n105937565a公開了一種雙向控制的液黏調(diào)速離合器，該裝置中采用雙控制油路作用到活塞，進而對摩擦片兩邊進行施加壓力使摩擦片均勻受力。申請?zhí)枮閏n106353091a公開了一種可控摩擦片數(shù)量和油膜厚度的液黏傳動試驗裝置，該裝置中通過在支撐盤和主動盤之間添加不同厚度的墊片，改變離合器內(nèi)部安裝摩擦片空間實現(xiàn)摩擦片數(shù)量可控，同時通過控制螺栓水平移動控制油膜厚度大小。這些專利提出技術方案主要針對調(diào)速離合器，負載力矩較小且轉(zhuǎn)速很高，對調(diào)速性能有精確的控制，但對于大功率重載刮板輸送機而言，有必要開發(fā)出提供大扭矩同時達到軟起動的液黏離合器實驗裝置，從而滿足刮板輸送機軟起動的需要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種輸出大扭矩、結構簡單可靠、穩(wěn)定性高、可實現(xiàn)刮板輸送機的軟起動工況要求的實驗裝置。利用輸出行星傳動組件給負載提供大扭矩，改善液黏離合器摩擦副組件的結構，保證試驗裝置在不同工況下具有穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩。

本發(fā)明的技術方案是：一種大扭矩液黏離合器試驗裝置，包括箱體、輸入軸系、離合器組件、行星傳動組件及輸出部分：

所述箱體去除左側(cè)板，且右側(cè)板中心開有孔；所述輸入軸系包括輸入軸和中間軸，以及均開有中心孔的端蓋和左軸承蓋；

所述輸入軸的中部安裝在端蓋中心孔內(nèi)，所述輸入軸的中部安裝有兩個圓錐滾子軸承，分別為第一圓錐滾子軸承和第二圓錐滾子軸承；所述第一圓錐滾子軸承的內(nèi)圈通過彈性擋圈定位，外圈通過左軸承蓋定位，所述第二圓錐滾子軸承的內(nèi)圈通過輸入軸軸肩定位，外圈通過端蓋定位，所述兩個圓錐滾子軸承之間通過定距環(huán)定位連接，左軸承蓋連接在端蓋外側(cè)上；

所述離合器組件包括分流盤、活塞、復位彈簧、支撐盤、支撐板、聯(lián)軸器圈、摩擦動片以及摩擦靜片；

所述端蓋連接在分流盤上，所述分流盤連接在箱體左側(cè)，摩擦靜片和摩擦動片交替放置，且位于左右最外側(cè)的均為摩擦靜片；所述活塞左端和分流盤之間通過復位彈簧控制距離，活塞右端與最左側(cè)的摩擦靜片相連，摩擦靜片內(nèi)齒與分流盤外齒配合連接，摩擦動片外齒與聯(lián)軸器圈內(nèi)齒配合連接，最右側(cè)的摩擦靜片右端與支撐盤相接觸，所述支撐盤與分流盤連接，支撐板通過螺釘連接在支撐盤右端，聯(lián)軸器圈軸向通過支撐板定位，周向隨摩擦動片一起轉(zhuǎn)動；

所述行星傳動組件包括行星架、行星輪、行星輪軸、內(nèi)齒圈以及右軸承蓋；

所述行星架中部安裝有第一圓柱滾子軸承，所述第一圓柱滾子軸承右端通過右軸承蓋定位，左端通過行星架軸肩定位，所述右軸承蓋通過連接在箱體右側(cè)板中心孔外側(cè)；所述行星架左端安裝有第二圓柱滾子軸承，所述第二圓柱滾子軸承右端通過行星架軸肩定位，左端通過分流盤定位，所述行星架周圍均布安裝三個行星輪軸，所述行星輪軸通過定位銷連接在行星架上，所述行星輪通過行星輪軸安裝在行星架上，行星輪中部安裝有兩個第三圓柱滾子軸承，所述兩個第三圓柱滾子軸承之間通過定距環(huán)定位連接，兩端分別靠行星架軸肩定位，所述內(nèi)齒圈內(nèi)齒周向與行星輪齒配合連接，內(nèi)齒圈軸向與聯(lián)軸器圈連接；

所述中間軸左端通過花鍵與輸入軸內(nèi)齒配合連接，右端外齒與三個行星輪外齒配合連接，軸向分別與輸入軸和行星架定位連接。

上述方案中，所述端蓋與所述輸入軸通過第一骨架油封密封，所述右軸承蓋與所述行星架通過第二骨架油封密封。

上述方案中，所述端蓋與分流盤通過一個軸向o型圈和兩個徑向o型圈密封，所述活塞與分流盤通過兩個軸向o型圈密封。

上述方案中，所述摩擦靜片和摩擦動片組成摩擦副內(nèi)外齒半徑分別為332mm和256mm，大直徑的摩擦副能夠使液黏離合器在低轉(zhuǎn)速下傳遞大扭矩。

上述方案中，將離合器作用在輸出行星傳動的內(nèi)齒圈上，滿足系統(tǒng)輸出大扭矩，結構緊湊合理，有效地將負載和電機輸入分離開，起到保護電機的作用。

上述方案中，液黏離合器為制動器結構，內(nèi)齒摩擦靜片固定，外齒摩擦動片與內(nèi)齒圈連接，通過制動內(nèi)齒圈將輸入扭矩全部傳遞到行星架。

上述方案中，可在摩擦副和支撐盤中間加入不同厚度墊片。

上述方案中，所述端蓋和分流盤上分布有用于向活塞輸送控制油的軸向控制油口和用于向摩擦靜片和摩擦動片輸送潤滑油的軸向潤滑油口，軸向潤滑油的入口設置在摩擦靜片內(nèi)齒齒根處，出口在摩擦動片外齒齒根，增加潤滑油的背壓。

上述方案中，所述摩擦動片表面為碳纖維紙基摩擦材料且油槽為雙圓弧油槽。

上述方案中，所述活塞處安裝有位移傳感器，摩擦靜片上安裝有溫度傳感器。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明適合于大功率大扭矩輸出的工況，其中摩擦片直徑可達664mm，可最大限度提高輸出摩擦力矩；（2）本試驗裝置內(nèi)部輸出軸為行星傳動系統(tǒng)，有效增大輸出扭矩，結構緊湊，滿足大扭矩輸出的要求；（3）本試驗裝置液黏離合器為制動器結構，摩擦靜片與機架固定連接，通過減小油膜厚度使摩擦動片轉(zhuǎn)速降低扭矩增大，給浮動的內(nèi)齒圈反方向力矩，將輸入扭矩完全傳遞到輸出行星架上，提高系統(tǒng)的啟動性能和穩(wěn)定性；（4）本發(fā)明可通過增加不同厚度的墊片實現(xiàn)改變離合器摩擦副數(shù)；（5）液黏離合器摩擦副間工作油出口為內(nèi)齒圈的齒根，由于內(nèi)齒圈的作用增加了工作油出口的背壓，提高了油膜承載力；（6）試驗裝置中摩擦靜片為鋼片，加厚摩擦靜片的厚度可以進行更好散熱同時在摩擦靜片上預埋溫度傳感器,準確測量摩擦副間油膜和摩擦片的溫度場分布；（7）在活塞處安裝位移傳感器，測量摩擦副的間隙，對摩擦狀態(tài)進行判斷。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種大扭矩液黏離合器試驗裝置結構示意圖。

圖2是圖1中的局部放大示意圖。

圖3是溫度傳感器在摩擦靜片上的布置圖。

其中：1-箱體；2-分流盤；3-位移傳感器；4-活塞；5-端蓋；6-左軸承蓋；7-圓錐滾子軸承；8-第一骨架油封；9-彈性擋圈；10-輸入軸；11-中間軸；12-復位彈簧；13-第二圓柱滾子軸承；14-支撐盤；15-支撐板；16-聯(lián)軸器圈；17-內(nèi)齒圈；18-定位銷；19-行星輪軸彈簧擋圈；20-行星輪軸；21-第三圓柱滾子軸承；22-行星輪；23-第一圓柱滾子軸承；24-第二骨架油封；25-行星架；26-右軸承蓋；27-摩擦靜片；28-摩擦動片；29-出油孔。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1、2所示，一種大扭矩液黏離合器試驗裝置，包括輸入軸10、中間軸11、摩擦靜片27、摩擦動片28（由圖2可以看出交替疊壓的摩擦靜片27、摩擦動片28）、行星傳動及輸出行星架25（包括有輸出軸），所述輸入軸10通過花鍵與中間軸11連接，輸入軸10通過圓錐滾子軸承7進行軸向定位，且輸入軸10安裝在端蓋5中心孔內(nèi)；所述端蓋5通過螺釘與分流盤2固定；所述分流盤2通過螺釘與端蓋5固定連接，所述分流盤2和端蓋5上設有軸向控制油道和軸向潤滑油道；所述分流盤2上通過復位彈簧12預緊力與活塞4連接（復位彈簧12嵌入活塞4中），兩者間形成環(huán)形油缸；所述摩擦靜片27通過內(nèi)齒與分流盤2外面配合連接，所述摩擦動片28通過外齒與聯(lián)軸器圈16配合連接，摩擦靜片27與摩擦動片28間形成油膜，通過油膜剪切和靜摩擦傳遞扭矩；所述聯(lián)軸器圈16周向隨摩擦動片28轉(zhuǎn)動，軸向通過支撐板15與支撐盤14連接；所述支撐盤14通過螺釘與分流盤2連接；所述的行星傳動中的內(nèi)齒圈17與聯(lián)軸器圈16通過螺釘固定連接，所述內(nèi)齒圈17周向浮動，通過內(nèi)齒與行星輪22外齒配合連接；所述行星輪22通過行星輪軸20安裝在行星架25上，行星輪20外齒與中間軸11外齒配合連接，形成行星傳動；所述行星架25右端通過第一圓柱滾子軸承23與箱體1連接，右端通過第二圓柱滾子軸承13與分流盤2連接，行星架25通過輸出軸輸出扭矩。

控制油通過端蓋5和分流盤2的控制油道進入環(huán)型油缸，保持壓力推動活塞4進行移動；潤滑油通過端蓋5潤滑油孔進入分流盤2潤滑油槽中，再通過分流盤2潤滑油孔到摩擦副的齒根處，潤滑油在摩擦靜片27和摩擦動片28間形成動力油膜，沿著摩擦動片28的油槽和摩擦副間隙流動回到箱體1內(nèi)，通過出油孔29經(jīng)散熱器循環(huán)使用；分流盤2的控制油道進油口通過兩個徑向o型圈進行密封，環(huán)型油缸通過兩個柱塞o型圈動密封，防止控制油和潤滑油混在一起。

由于摩擦靜片27始終不旋轉(zhuǎn)，為了分析摩擦副在多個工況條件下表面的溫度變化情況，所以在摩擦靜片27周向和徑向布置多個溫度傳感器來測量摩擦副的溫度場分布，溫度傳感器布置形式示意圖如圖3所示，摩擦副外徑d2=664mm，內(nèi)徑d1=512mm，信號采集點徑向布置位置分別為：518mm，538mm，558mm，578mm，598mm，618mm，638mm，658mm，共8個；圓周方向在直徑598mm處每隔5°對稱布置一個信號采集點，共7個。同時在180°方向?qū)ΨQ布置另一組溫度傳感器，計算時可求溫度的平均值。

本發(fā)明的工作原理：在試驗裝置工作時，電機連接輸入軸轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)矩傳遞到中間軸和行星輪處，使內(nèi)齒圈和行星架產(chǎn)生扭矩。當控制系統(tǒng)不加壓時，活塞處于初始位置，此時摩擦副只有帶排轉(zhuǎn)矩，摩擦動片隨著內(nèi)齒圈一起轉(zhuǎn)動；隨著控制油壓升高，油膜間隙減小，產(chǎn)生剪切力矩作用在內(nèi)齒圈上，帶動行星架產(chǎn)生較大輸出扭矩，進而作用負載，完成軟起動功能。

所述箱體1聯(lián)接采用焊接緊固；左軸承蓋6通過六個螺釘連接在端蓋5上；端蓋5通過六個螺釘連接在分流盤2上，所述分流盤2通過二十個螺栓連接在箱體1上；支撐盤14通過十六個內(nèi)六角螺釘與分流盤2連接；右軸承蓋26通過六個螺釘連接在右側(cè)板的中心孔外側(cè)；內(nèi)齒圈17軸向與聯(lián)軸器圈16通過十六個螺釘連接。

本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。