[发明专利]棘盘式超越离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在传动轴上的机械零件组合体，它具有顺时针受力旋转时外环和轴套盘相对位置楔紧不转，逆时针受力时外环和轴套盘能轻松解脱旋转的性能，见图3，适用于单方向断续性受力旋转的机械上。

背景技术

现有技术中的超越离合器有滚柱式和楔块式两种，而其中又以楔快式更为先进一些，以北京新兴超越科技开发公司生产的的楔块式超越离合器为例，见图1，这种超越离合器是在内环和外环之间放置一组楔块，楔块的形状大都为特殊的异形，用预紧弹簧均匀地将楔块分布在内环和外环之间，见图2，工作时楔块左右摆动，使其在顺时针方向旋转时楔紧，逆时针方向旋转时可以解锁旋转。

这种超越离合器比起滚柱式超越离合器来尽管进了一大步，但仍存在着诸多缺陷，从图2中可以看出，这种超越离合器的楔块和外环为线接触，接触面积非常小，抗冲击磨损的能力很差，难以在频繁的大力矩受力下长期可靠的工作，更不能在高频率往复同时又是大力矩冲击下工作。而且这种超越离合器的楔块形状特异，要求的精度和技术标准均非常高，制造难度大，从图2中还可以看出预锁弹簧结构复杂且脆弱，但作用却至关重要，这就使得超越离合器更加娇气，另外，这种超越离合器的过载能力差，在极端超载情况下，可能有一个或几个楔块超过最大撑限范围，使楔块翻转，当转矩减小后楔块也不能复位。

据徐工集团挖掘机行业在网上发布的情报显示，他们生产的挖掘机超越离合器平均使用寿命约3000小时左右，一些情况下是由于弹簧变形断裂，楔块脱出轨道，楔块翻转而提前损坏，超越离合器的这些薄弱环节，已经限制了挖掘机的性能向更高领域发展，损坏了他们生产的挖掘机的信誉度。尽管近年来楔块式超越离合器在结构、性能和可靠性方面日益完善，质量不断提高，但基本上还是在原有基础上的改进，不能从根本上解决上述问题，而在高频率往复同时又在大力矩冲击环境下需要使用超越离合器的机械，目前还是一项空白。

发明内容

针对现有技术中超越离合器存在的问题，超越离合器的更新换代，研制出新一代性能优良的产品，已经是急待解决的问题了，本发明提供了一种新类型超越离合器，它由轴套盘，两个过渡棘齿盘，外环，双端面棘齿体，外端面盘，两个档圈一个卡圈和两个弹簧组成。两个过渡棘齿盘和双端面棘齿体及外端面盘，都装在轴套盘的短轴上，外侧用卡圈固定，外环装在双端面棘齿体外径的台上。本发明解决的技术问题是，提供了一种“过渡棘齿盘”作为楔紧和解脱元件，从而大幅度提高了超越离合器易磨损部位的接触面积，使得超越离合器的磨损问题不再是问题，同时，本超越离合器零件大为减少，整体坚固耐用，彻底解决了超越离合器上述的娇气问题，能在高频率往复和大力矩环境下长期可靠工作，填补了一项机械领域里的空白。

本发明提供的过渡棘齿盘，分左右两个在双端面棘齿体的两侧面与之啮合，当双端面棘齿体顺时针旋转时，其棘齿的斜面推动两过渡棘齿盘的盘体向两边移动，两过渡棘齿盘又分别推向外侧的轴套盘和外端面盘，轴套盘和外端面盘受到卡圈固定不能向外移动，便和两过渡棘齿盘楔紧，随同双端面棘齿体一同旋转，双端面棘齿体和两过渡棘齿盘的反向端棘齿做成了30°角，当双端面棘齿体逆时针旋转时，其反向端棘齿和两过渡棘齿盘棘齿反向端啮合，推动两过度棘齿盘向内移动，两过渡棘齿盘分别脱离开轴套盘和外端面盘一个距离，超越离合器处于解锁状态旋转。

本发明超越离合器有几种类型，它们是根据两过渡棘齿盘外侧面形状的不同而分类的，第一种类型叫“双层棘齿啮合式超越离合器”，这种类型的两个过渡棘齿盘外侧面做了多个细棘齿，其单盘面棘齿数量为120个，轴套盘和外端面盘面上的细棘齿，与两个过渡棘齿盘外侧面细棘齿形状一样，数量相同，与之相啮合，细棘齿啮合总数240对，其棘齿啮合面积比起楔块式超越离合器接触面积有了显著增加，所以，这种超越离合器能在高频率、大力矩的环境下长期可靠的工作。

本发明轴套盘面、外端面盘面、两个过渡棘齿盘外端面都做成了斜面，这样可以增加零件的抗冲击力，减少其总体长度，而且外环和双端面棘齿体还可以做成一体，以进一步减少零件数目，增强超越离合器总体强度。

本发明两个档圈装在外环内台处两侧，此宽度是为了保证两过渡棘齿盘有一个可靠的移动空间，卡圈的固定方式有两种，一种是卡圈与卡圈槽采用静配合方式，卡圈用一定的力打入卡圈槽内，这种配合简单，但耐用性差一些，另一种方式是将卡圈打入卡圈槽后，将卡圈焊接在轴套盘外侧的短轴上，这种方式可以大大增强超越离合器的刚性。