CN113883250A - 一种可自动复用的液力偶合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机电设备技术领域，且公开了一种可自动复用的液力偶合器，包括外壳体、涡轮和泵轮，所述涡轮的外边缘固定连接有离心伸缩杆，所述离心伸缩杆在涡轮达到额定转速时恰好伸长至最长。该可自动复用的液力偶合器，在额定功率下，涡轮和泵轮均在额定转速下转动，此时，建立抽油和回油的平衡，保证耦合器的正常工作，当过载时，较多的油被抽至中间腔中，降低动力传输，进而降低泵轮和电机的负载，其次，通过抽油和回油的平衡与否判断是否过载，对短暂、临时性的过载响应较快，并且在过载结束后自动恢复正常功率输出，保证机电设备工作的连续性，并且在响应过载后，无需修复即可重新工作，降低维护成本，提高工作效率。

Description

一种可自动复用的液力偶合器
技术领域
本发明涉及机电技术领域，具体为一种可自动复用的液力偶合器。
背景技术
液力耦合器用油传递动力，可以隔离机电设备在启动和停止时会产生的动载荷，保证电机的使用寿命和运行的平稳性，请参阅图5，液力耦合器主要由泵轮、涡轮和外壳涡轮的动能转换为油的动能，油的动能在转变为涡轮的动能，从而带动输出轴旋转。
在启动时，液力耦合器的转速逐渐增大，在离心力的作用，将辅助室内的油抽吸到工作空间内，此过程传动效率逐渐提高，直至达到额定转速，但与此同时，也会有更多的动能转化为油的热能，因此，为了防止电机过载运行，在液力耦合器的外壳上设有热熔塞，但过载运行时，油温升高，热熔塞融化，油液喷出，降低涡轮和泵轮间的动力传输，对电机进行保护。但是由于油温的升高还受散热的影响，因此，此种保护措施缺少一致性，降低保护效果。
其次，由于是通过喷油降低泵轮的载荷，因此，在触发后，液力耦合器需要修复后才能继续使用，而在机电应用时，有许多场景只是短时间的过载运行，每次过载均需要修复打断工作流程，降低工作效率。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种可自动复用的液力偶合器的技术方案，具有响应速度快，受外界影响小和工作连续等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种可自动复用的液力偶合器，包括外壳体、涡轮和泵轮，所述涡轮的外边缘固定连接有离心伸缩杆，所述离心伸缩杆在涡轮达到额定转速时恰好伸长至最长，所述离心伸缩杆的顶部设有压辊，所述外壳体对应于离心伸缩杆的位置设有一圈弹性管，所述弹性管的一端连通有中间腔，所述中间腔设于外壳体内并随着外壳体同步转动，所述弹性管的另一端连通于工作腔，且弹性管与工作腔连通的一端设有节流阀，所述压辊和弹性管的相对转动使弹性管从外壳体内抽油并向中间腔内排油，所述弹性管朝中间腔内排油和中间腔向外壳体内的回油速度相同。
优选的，所述离心伸缩杆包括与涡轮外边缘固定连接的外管，所述外管活动套接有内杆，所述内杆的外侧壁与外管的内侧壁之间设有阻尼套，所述内杆端部有外管之间设有拉簧。
优选的，所述中间腔内设有弹力隔膜，所述弹力隔膜将中间腔的内部分割出油腔和容纳腔，所述弹力隔膜的中部设有连接管，所述连接管连通外壳体的内部。
优选的，所述容纳腔填充有气体，所述中间腔的侧壁由热的良导体制成，当。
本发明具备以下有益效果：
1、该可自动复用的液力偶合器，在额定功率下，涡轮和泵轮均在额定转速下转动，此时，建立抽油和回油的平衡，保证耦合器的正常工作，当过载时，涡轮的转速低于额定转速，涡轮和泵轮间的速度差增加，较多的油被抽至中间腔中，降低动力传输，进而降低泵轮和电机的负载，从而保证电极始终在正常载荷下运动，相比较通过油温控制，一方面，过载的瞬间，速度差即会发生，相应更加灵敏，另一方面，受外界因素的干扰较小，一致性较高。
2、该可自动复用的液力偶合器，通过抽油和回油的平衡与否判断是否过载，一方面，对短暂、临时性的过载响应较快，并且在过载结束后自动恢复正常功率输出，保证机电设备工作的连续性，另一方面，在响应过载后，无需修复即可重新工作，降低维护成本，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中弹性管和离心伸缩杆的俯视图；
图3为本发明中离心伸缩杆的结构示意图；
图4为本发明中中间腔的结构示意图；
图5为液力偶合器的原理图。
图中：1、外壳体；2、涡轮；3、泵轮；4、离心伸缩杆；41、外管；42、内杆；43、拉簧；44、阻尼套；5、压辊；6、弹性管；7、中间腔；71、弹力隔膜；72、油腔；73、容纳腔；74、连接管；8、节流阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种可自动复用的液力偶合器，包括外壳体1、涡轮2和泵轮3，泵轮3和外壳体1固定连接并随着外壳体1同步转动，外壳体1与输入轴固定连接，涡轮2连接输出轴，输出轴贯穿外壳体1，涡轮2的外边缘固定连接有离心伸缩杆4，离心伸缩杆4设有两至三组，离心伸缩杆4在涡轮2达到额定转速时恰好伸长至最长，在离心力下克服收缩力或阻力，离心伸缩杆4的顶部设有压辊5，外壳体1对应于离心伸缩杆4的位置设有一圈弹性管6，请参阅图2，弹性管6的中部被隔开，弹性管6的一端连通有中间腔7，中间腔7设于外壳体1内并随着外壳体1同步转动，弹性管6的另一端连通于工作腔，优选设于泵轮3的回液一侧，且弹性管6与工作腔连通的一端设有节流阀8，在额定转速下，当过载时，更多的能量转变为热能，泵轮3和涡轮2的转速差变大，即压辊5相对于弹性管6的转速增加，压辊5和弹性管6的相对转动使弹性管6从外壳体1内抽油并向中间腔7内排油，中间腔7内油朝工作腔内回流，额定功率和额定转速下，弹性管6朝中间腔7内排油和中间腔7向外壳体1内的回油速度相同，在载荷过大时，涡轮2的速度低于额定转速，泵轮3和外壳体1的转速解决额定转速，速度差增加，弹性管6向中间腔7注油速度增加，并大于中间腔7向外壳体1回油速度，工作腔内油变小，传动降低，速度差进一步增加，直至压辊5回缩与弹性管6脱离。
请参阅图2，其中，离心伸缩杆4包括与涡轮2外边缘固定连接的外管41，外管41指向涡轮2的圆心，外管41活动套接有内杆42，内杆42与压辊5活动连接，内杆42的外侧壁与外管41的内侧壁之间设有阻尼套44，内杆42端部有外管41之间设有拉簧43，拉簧43呈现拉力，离心力需要克服拉簧43的拉力和阻尼套44产生的摩擦力才能完全伸出，在伸出后，受阻尼套44的影响，需要离心力明显降低，内杆42才会缩回，提高运动的稳定性。
请参阅图3，其中，中间腔7内设有弹力隔膜71，弹力隔膜71将中间腔7的内部分割出油腔72和容纳腔73，油腔72与弹性管6连通，弹力隔膜71的中部设有连接管74，连接管74连通外壳体1，油流入到油腔72中，在通过连接管74回流到外壳体1中，节流阀8设于容纳腔73中，弹力隔膜71可以辅助将流入的油排净。
其中，容纳腔73填充有气体，且气体的体积受温度的影响较大，中间腔7的侧壁由热的良导体制成，当外壳体1中温度升高时，容纳腔73内压力增加，从而使弹性管6和压辊5的相对转动的阻力增加，即随着温度的升高，弹性管6和压辊5之间起到的动力传输能力增加，从而降低油压，减少油的温度升高。
本发明的工作原理及工作流程：
工作时，外壳体1连接输入轴，电极转动带动外壳体1和泵轮3转动，泵轮3转动通过油传递到涡轮2，涡轮2的转速逐渐增加，离心力增加，当到达额定转速时，离心力使离心伸缩杆4完全伸出，压紧弹性管6，由于额定转速时，外壳体1和涡轮2的相对转动较小，此时弹性管6的抽油和中间腔7向外壳体1回油达到动态平衡。但过载时，即涡轮2输出轴承担的载荷过大时，涡轮2和外壳体1的速度差增加，弹性管6抽油速度增加，大于中间腔7回油速度，外壳体1中参与动力传输的油量减少，从而使传递到泵轮3的载荷降低，电机负载降低，保证其正常工作。
当过载极为短暂时，随着载荷的降低，涡轮2的转速逐渐恢复到额定转速，动态平衡重新建立，恢复正常工作，当过载持续时间较长时，随着动力传输的降低，涡轮2的转速逐渐减低，速度差增大，外壳体1内的工作油进一步降低，几乎完全隔开动力传输，同时随着离心力逐渐降低，使离心伸缩杆4和压辊5缩回，回到初始未启动状态。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种可自动复用的液力偶合器，包括外壳体(1)、涡轮(2)和泵轮(3)，其特征在于：所述涡轮(2)的外边缘固定连接有离心伸缩杆(4)，所述离心伸缩杆(4)在涡轮(2)在达到额定转速时恰好伸长至最长，所述离心伸缩杆(4)的顶部设有压辊(5)，所述外壳体(1)对应于离心伸缩杆(4)的位置设有一圈弹性管(6)，所述弹性管(6)的一端连通有中间腔(7)，所述中间腔(7)设于外壳体(1)内并随着外壳体(1)同步转动，所述弹性管(6)的另一端连通于外壳体(1)内的工作腔，且弹性管(6)与工作腔连通的一端设有节流阀(8)，所述压辊(5)和弹性管(6)的相对转动使弹性管(6)从外壳体(1)内抽油并向中间腔(7)内排油，并且在额定转速下，所述弹性管(6)朝中间腔(7)内排油和中间腔(7)向外壳体(1)内的回油速度相同。
2.根据权利要求1所述的一种可自动复用的液力偶合器，其特征在于：所述离心伸缩杆(4)包括与涡轮(2)外边缘固定连接的外管(41)，所述外管(41)活动套接有内杆(42)，所述内杆(42)的外侧壁与外管(41)的内侧壁之间设有阻尼套(44)，所述内杆(42)端部有外管(41)之间设有拉簧(43)。
3.根据权利要求1所述的一种可自动复用的液力偶合器，其特征在于：所述中间腔(7)内设有弹力隔膜(71)，所述弹力隔膜(71)将中间腔(7)的内部分割出油腔(72)和容纳腔(73)，所述弹力隔膜(71)的中部设有连接管(74)，所述连接管(74)连通外壳体(1)的内部。
4.根据权利要求3所述的一种可自动复用的液力偶合器，其特征在于：所述容纳腔(73)填充有气体，所述中间腔(7)的侧壁由热的良导体制成，当。
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