[发明专利]飞泵离合器

说明书

飞泵离合器属机械制造领域，是以转子式容积泵控制液体作为媒介，实现动力传递与分离的新种类离合器。常用的摩擦式离合器，靠摩擦力传递动力，摩擦片易摩损，更换困难，维护费用高。液力耦合器能通过液体传递动力，但要实现控制自如的分离和结合较困难，而且在低速时不能实现动力传递，传递中能量损失较大。

飞泵离合器的原理是：用一容积式转子泵，如齿轮泵、罗茨泵、挠性叶轮泵、滑片泵、旋转活塞或柱塞泵等，把泵壳和转子分别连接在主动轴和从动轴上，用一管道把泵的出口和进口连接起来，中间加一个阀门，通过控制阀门来控制动力的传递。以一外啮合齿轮泵为例，主动轴旋转时，带动泵壳旋转，泵壳带动行星齿轮围绕从动齿轮旋转，泵开始工作。当控制阀门打开时，液体从泵出口流向进口，泵处于空转状态，各部件除机械和液体摩擦力外，不受其它力的作用，连接从动轴的齿轮也几乎不受力，泵壳和从动齿轮没有受力关系，离合器处于分离状态。当控制阀门慢慢关闭后，泵出口压力增大，连接从动轴的齿轮在液体压力的作用下开始旋转，从而实现动力的传递。相反，也可把泵壳作为从动件，转子作为主动件，其工作原理与上述的情况相似。

飞泵离合器主要有以下优点：1、经久耐用。不直接靠摩擦力传递动力，各运动副可得到良好的润滑，因而摩损少，使用时间长。特别适用于起步、停车频繁，离合器损耗大车辆，如城市公交车、工程车等。2、可承负荷大。容积泵可达到压力很高，液压油可承受的压力也很高，相应离合器所能承受的负荷也很大。3、所需操纵力小。摩擦式离合器实现分离，一般要直接克服压盘弹簧的作用力，需要的力较大。飞泵离合器靠操纵阀门实现结合与分离，与所传递的动力不直接相关，所以需用的操纵力较小。

制造飞泵离合器所有另部件都是现有一般加工技术所能完成的。对于阀门的操纵，可用一拨叉拨动分离轴承，分离轴承推动与阀门同步旋转并有连杆与阀门连接的套环，从而实现旋转中的阀门的打开与关闭。对于非对称结构，可对应布置连接吸入室和压出室的管道及控制阀门、安全阀，并以平衡块实现泵旋转过程中的动平衡。为了减少在离合器正常运行中的能量损失，可在主动件与从动件上增设一个滑动齿形联轴器。当容积泵实现主动轴与从动轴同步运行后，使联轴器结合，动力通过联轴器传递，以避免泵因间隙渗漏带来的能量损失。

图1为齿轮泵式离合器。1为连接主动轴的泵壳(泵体与泵盖)，2、3分别为主动与从动齿轮，4为从动轴，5为阀门，6为操纵拨叉，7为分离轴承，8为套环和回位弹簧，9为密封和密封盖，10为联轴器，11为回流管道。

图2为的齿轮组式离合器。这种结构可用于大功率传递，并容易实现动平衡。1为泵壳，2为阀门，3为回流管道，4、5为行星齿轮，6为过渡齿轮，7为主齿轮。

图3为滑片转子式离合器。1为泵壳，2转子及滑片，3为回流管道，4为阀门。

图4为柱塞泵式离合器。1为泵壳，2为转子，3为柱塞，4为环形阀门。转子旋转，柱塞在离心力的作用下围绕泵壳的曲线旋转，并相对转子作住复运动。当环形阀门上泄油孔与转子上的柱塞孔齐时，柱塞孔内的油可自由流动，柱塞除受离心力与摩擦力的作用外，不受其它力的作用，离合器处于分离状态。转动环形阀门，并封闭柱塞孔后，柱塞的往复运动受到限制，转子转动的动力通过柱塞传递到泵壳上，离合器实现结合。

图5为对称布置的外啮合齿轮泵离合器，这种结构增加了一个齿轮，但容易实现动平衡。